13.3. Обработка отверстий на сверлильных и расточных станках

По конструкции группа сверлильных станков разделяется на вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, горизонтально-расточные, координатно-расточные, алмазно-расточные (рис. 13.11).

На вертикально-сверлильных производится обработка сравнительно небольших деталей. В качестве инструментов используются свёрла разных типов, зенкеры, зенковки, цековки, развёртки.

На радиально-сверлильных станках обычно обрабатываются крупные корпусные детали. Это обеспечивает поворотная траверса, по которой в радиальном направлении может перемещаться шпиндельная головка. Кроме инструментов, применяемых на вертикально-сверлильных станках, используются борштанги с резцами, позволяющие производить расточку отверстий.

На горизонтально-расточных станках можно выполнять те же операции, что и на радиально-сверлильном, но, кроме того, можно производить точение наружных поверхностей, подрезание торцов, нарезание резьбы резцами, а также фрезерование поверхностей. Эта универсальность достигается большой сложностью станка. Поэтому экономически оправдано использовать такие станки только для ответственных деталей сложной формы.

Координатно-расточные используются в основном для расточки крупных деталей, которые нельзя обработать на токарных станках (блоки цилиндров, корпуса редукторов и т. д.).

а б в г

Рис. 13.11. Основные типы станков сверлильной группы:

а – вертикально-сверлильный; б – радиально-сверлильный;

в – горизонтально-расточной; г – координатно-расточной;

а: 1 – фундаментная плита, 2 – колонна, 3 – стол, 4 – кронштейн,

5 – коробка передач, 6 – коробка скоростей;

б: 1 – фундаментная плита, 2 – колонна, 3 – поворотная гильза, 4 – траверса,

5 – механизм движения траверсы, 6 – шпиндельная головка,

7 – коробка скоростей, 8 – коробка передач, 9 – шпиндель, 10 – стол;

в: 1 – станина, 2 – стойка, 3 – шпиндельная бабка, 4 – планшайба,

5 – радиальный суппорт, 6 – расточной шпиндель, 7 – задняя стойка,

8 – люнет, 9 – салазки, 10 – каретка, 11 – поворотный стол;

г: 1 – станина, 2 – стойка, 3 – коробка скоростей, 4 – расточная головка,

5 – шпиндель, 6 – стол, 7 – салазки

13.4. Фрезерование

Главное движение при фрезеровании – это вращение фрезы. Движение подачи – поступательное перемещение заготовки или фрезы. Фреза – многолезвийный инструмент, каждый зуб которого за полный оборот фрезы находится в контакте с деталью относительно небольшое время, т. е. имеет место прерывистость резания.

Различают фрезерование встречное и попутное (рис. 13.12). При встречном скорости резания и движения направлены в противоположные стороны, поэтому толщина стружки при врезании фрезы плавно возрастает от нуля до максимума. Действующая на заготовку сила стремится оторвать ее от стола, поэтому возникают вибрации в вертикальном направлении. Т. к. при врезании толщина срезаемого слоя мала, то возможно скольжение зуба в месте врезания по поверхности металла без резания и его смятие, что вызывает упрочнение поверхностного слоя. Следующий зуб фрезы срезает поверхность упрочнённую предыдущим зубом. Это увеличивает износ фрезы и снижает качество обработки.

При попутном фрезеровании направления перемещения зуба фрезы и подачи совпадают, поэтому толщина срезаемого слоя при врезании максимальна, а затем убывает. Сила резания в этом случае прижимает заготовку к столу, поэтому вибрации в вертикальном направлении минимальны. Так как проскальзывания нет, то упрочнение металла меньше, поэтому больше стойкость фрезы и выше чистота поверхности. Однако, вследствие того, что направления перемещения зубьев фрезы и подачи совпадают, возникают сильные вибрации в горизонтальном направлении в результате выбора зазоров в механизме подачи винт-гайка поочерёдно, то в одну, то в другую стороны. Поэтому попутное фрезерование можно проводить только на станках, оборудованных механизмом, обеспечивающим выбор зазора в механизме продольной подачи. Так как зуб фрезы при попутном фрезеровании ударяет в необработанную поверхность, его нельзя применять в том случае, если на поверхности заготовки имеется твёрдая корка.

Различные виды фрез показаны на рис. 13.13. По форме режущей части их разделяют на цилиндрические, торцевые, дисковые (в т. ч. прорезные), концевые, угловые, шпоночные, фасонные, резьбовые, модульные. По конструкции: цельные, сборные со вставными зубьями. По форме зубьев: с прямыми, наклонными или винтовыми. Для сталей разной прочности используют фрезы с передним углом  = 5…30, задним углом  = 10…25. Кроме фрезерования плоскостей и канавок различной формы фрезерование используется для изготовления зубчатых колёс. Различные способы их изготовления показаны на рис. 13.14. Для сравнения там же показано изготовление зубчатых колёс долблением, которое является менее производительным методом.

На рис. 3.15 показаны схемы обработки станины станка и фасонной поверхности.

а в

б г

Рис. 13.12. Схемы фрезерования цилиндрической (а) и торцевой (б) фрезами;

в, г – схемы резания;

1 – заготовка, 2 – фреза

г

Рис. 13.14. Схемы формообразования зубьев цилиндрического колеса:

а, б – методом копирования; в, г – методом обкатывания

2 – нарезаемое колесо, 3 – долбяк

1

1

1

2

1

2

2

б

3

а

в

2

Рис. 13.15. Схемы обработки на фрезерных станках

На рис. 13. 16 показаны различные типы фрезерных станков: консольно-горизонтальный; вертикально-фрезерный; продольно-фрезерный двухстоечный; копировально-фрезерный.