2.3. Инструменты для обработки отверстий

2.3.1. Общие сведения

Нет ни одной машины, при изготовлении которой можно было бы обойтись без инструмента для отверстий. Инструменты, применяемые для обработки отверстий, можно разделить на две группы:

1. Инструменты для получения и обработки отверстий в целом материале (свёрла различных конструкций);

2. Инструменты для обработки предварительно образованных отверстий (зенкера, развёртки, расточные резцы, пластины, головки, микроборы, борштанги и другие инструменты).

Отверстия, имеющиеся в деталях машин, чаще всего изготавливаются по 7 – 11 квалитетам точности, реже по 6-му. При этом шероховатость поверхности отверстий составляет Ra = 2,5 – 0,1 мкм.

В свою очередь, осевым и лезвийным инструментами, возможно получить отверстия от 7 до10 квалитетам и шероховатости Ra=2,5 – 0,32 мкм.

Кроме того, к цилиндрическим отверстиям предъявляются следующие требования:

- прямолинейность оси;

- отсутствие овальности и огранки;

- отсутствие смещения оси отверстия к торцевым поверхностям и другим осям детали;

- и т.д.

Получение точных отверстий связано с большими трудностями, так как, не всегда удается (практически) избежать биения осевого инструмента, особенно при обработке глубоких отверстий небольшого диаметра.

Обычным сверлением предварительно отлитых или прошитых отверстий обеспечивается 11 – 12 квалитеты и шероховатость Rz = 40-10 мкм.

При зенкеровании или расточке отверстие имеет 8–11квалитеты.

Для обработки отверстий применяются также протяжки, это высоко производительный инструмент, по сравнению с выше перечисленными инструментами.

Иногда, вместо зенкера, в условиях индивидуального и мелкосерийного производств, применяют расточной резец или расточную пластину, а в условиях массового производства – круглую протяжку.

Припуск под зенкерование не превышает 1 – 4 мм на сторону, под развертывание – 0,5мм.

Точность обработанных отверстий во многом определяется методом закрепления – сверла, зенкера и развертки на станке.

Методы крепления различных осевых инструментов зависят от типа производства, способа обработки, конструкции вспомогательных или соединительных частей инструмента.

Крепление инструмента может производиться жестко, непосредственно в шпинделе станка или через переходную втулку. На чистовых операциях крепятся в специальном патроне, обеспечивающие свободное направление по заранее обработанному отверстию (например, развертки – работающие как в жестком, так и в плавающем режиме и не исправляют погрешность оси).

Особенно хорошо себя зарекомендовало свободное крепление разверток в качающихся патронах при работе на сравнительно изношенном станочном оборудовании.

К основным достоинствам зенкерования, можно отнести – срезание значительных по величине припусков, малая стоимость – но не обеспечивает высокое качество поверхностей.

Развертка дает более высокое качество обрабатываемых поверхностей (6 – 9 квалитеты), но при малых припусках, к тому же отверстие предварительно должно быть обработано с достаточной точностью зенкерованием или растачиванием.

Кроме указанных недостатков зенкерование и развертывание являются малопроизводительными процессами с низкой стойкостью инструментов. Процесс протягивания наиболее прогрессивный метод, дает высокую производительность за счет большой, суммарной длинны, одновременно работающих лезвий и высокая стойкость протяжек.

Недостатки – сложна при изготовлении и требует специализированного оборудования.

Перечень операций получения и обработки отверстий:

- сверление, рассверливание;

- растачивание;

- зенкерование;

- развертывание (силовое развертывание);

- комбинированный метод обработки отверстий (сверло – зенкер; метчик – метчик; сверло – метчик и другие сочетания инструментов);

- протягивание (внутренних отверстий различных профилей);

- шлифование (круги, алмазные резцы, хонинговальные головки).

Оборудование (станки) для получения и обработки отверстий:

- сверлильные;

- токарные;

- фрезерные;

- обрабатывающие центры;

- автоматические линии;

- станки с ЧПУ.