31 Методы обработки главных отверстий корпусных деталей (черновая, чистовая обработка). Оборудование.

Обработку основных отверстий выполняют на горизонтально-расточных, координатно-расточных, сверлильных, агрегатных и многоцелевых станках. При обработке используют различный режущий инструмент: сверла, развертки, зенкера, резцы, расточные головки, расточные пластины.

Сверление применяют для получения отверстий в сплошном материале. Отверстия диаметром более 25 мм получают рассверливанием. Сверлением и рассверливанием отверстий обеспечивается точность диаметра по 11, 12 квалитету. Шероховатость поверхности составляет12- 40 мкм.

Зенкерование применяют для обработки отверстий, полученных сверлением, а также отверстий в литых заготовках диаметром до 170 мм. Зенкеры по конструкции делятся на цельные и насадные (рис. 2.15,а;б). Зенкерованием исправляют погрешности формы и расположения отверстий, полученных сверлением. Зенкерованием обеспечивается точность диаметра по 10 квалитету. Шероховатость поверхности составляет 2,5 – 5 мкм.

Развертывание является основным методом чистовой обработки, которым обеспечивается 6-9 квалитет. Шероховатость поверхности составляет 0,63-1,25 мкм. Развертывание применяют после сверления, зенкерования или растачивания. Развертки могут быть цельными или насадными с пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава (рис. 2.15, ж). Высокая точность обеспечивается только при совмещении осей развертки и отверстия. Для этого используют плавающие патроны и оправки (рис. 2.16, а). Для отверстий диаметром более 25 мм применяются самоцентрирующиеся развертки с плавающими пластинами (рис. 2.16, б).

В серийном производстве широко применяют комбинированный инструмент (рис. 2.17). При этом осуществляются различные виды черновой и чистовой обработки одной или нескольких поверхностей: сверление, зенкерования, развертывание, растачивание, подрезка торцов. Это повышает производительность, точность обработки и сокращает номенклатуру режущего инструмента.

Растачивание применяют для черновой и чистовой обработки. Расточные резцы оснащают твердосплавными пластинами. Достоинством резцов является их простота и универсальность. За счет регулировки вылета резца на оправке – борштанге можно получать отверстия разного диаметра, что важно в условиях мелкосерийного производства, когда не всегда имеется мерный инструмент. Для получения точных отверстий используют регулировку вылета резца с помощью микрометрических винтов (рис. 2.15, в). Растачивание резцами лучше, чем любой другой метод обеспечивает прямолинейность оси и соосность отверстий. Чистовым растачиванием обеспечивается точность диаметра по 9 квалитету. Шероховатость поверхности составляет 2,5 – 5 мкм. Растачивание можно выполнять двумя резцами одновременно (рис. 2.15,г). При этом уменьшается изгиб борштанги, т.к. радиальные силы резания направлены навстречу друг другу.

Для черновой обработки отверстий в литых заготовках диаметром более 100 мм применяют многорезцовые расточные головки с твердосплавными пластинами. Перестановкой пластин можно изменять диаметр отверстия на10 – 20 мм. Головки могут быть цельными или разъемными (рис. 2.15, д; е ). Последние можно перемещать вдоль борштанги и и закреплять в любом месте.

Для чистовой обработки отверстий применяют расточные блоки с плавающими пластинами из быстрорежущей стали или с напайками из твердого сплава. Блок свободно устанавливается в паз оправки с возможностью перемещения в радиальном направлении и самоценрируется по отверстию аналогично пластинам развертки на рис. 2.16, б.

Горизонтально-расточные станки являются основным оборудованием для обработки отверстий. Компоновка этого станка представлена на рис. 2.18. Движение подачи по координате Z осуществляется шпиндельной бабкой 1, которая имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении вдоль стойки 3 по координате Y. Поворотный стол 2 имеет перемещение в поперечном направлении по координате X. На этих станках можно выполнять различные виды обработки, в том числе фрезерование

32 Обработка крепежных и других отверстий корпусных деталей. Оборудование. Инструмент. Вспомогательными отверстиями являются крепежные и другие мелкие отверстия, например, под пробки масло указателей, для подачи смазки, установки штифтов и пр. Эти отверстия обрабатываются на горизонтально-расточных (рис. 2.18), агрегатных (рис. 2.23), многоцелевых (рис. 2.30), вертикально-сверлильных (рис. 2.31), радиально-сверлильных станках (рис. 2.32). При обработке отверстий используют различный инструмент, которым выполняют сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы, зенковку и цековку (рис. 2.33).

Отверстия в заготовках массой до 30 кг обычно обрабатывают на вертикально-сверлильных станках. При большей массе заготовок используют радиально-сверлильные или горизонтально-расточные станки. При единичном произ¬водстве сверление отверстий выполняют по разметке.

Для уменьшения отклонения оси отверстия от заданного положения сверление выполняют за два или три перехода. При этом отверстие центруют или сверлят сверлом, диаметр которого в 2 - 3 раза меньше отверстия. Отверстия диаметром более 25 - 30 мм после сверления зенкеруют или растачивание.

Обработку торцов выполняют цековками, фрезами или подрезными резцами с осевой подачей (рис. 2.19, в, III)

Диаметр отверстий под резьбу делают на 0,04 ... 0,1 мм больше внутреннего диаметра резьбы, тем самым учитывают подъем витков, возникающий при нарезании метчиками. Рекомендуемые диаметры сверл под резьбы с различным шагом и диаметром приводятся в нормативных таблицах.

Перед нарезанием резьбы в отверстиях снимают фаску с по¬мощью конических зенковок, резцов или сверл большого диаметра. Фаску снимают под углом 90° до наружного диаметра резьбы.

Нарезание резьбы на станках выполняют машинными метчиками. Резьбу с шагом до 3 мм нарезают за один рабочий ход, резьбу с большим шагом нарезают комплектом метчиков за 2 - 3 рабочих хода. Резьбу нарезают с принудительной осевой подачей инструмента, равной шагу резьбы. Для предохранения метчиков от поломки применяют динамометрические патроны, отрегулированные на допустимое предельное значение крутя¬щего момента.

В условиях серийного производства мелкие отверстия сверлят с применением кондукторов. Направляющими элементами для инструмента в кондукторах являются кондукторные втулки. Точность расположения отверстий при обработке по кондукторам составляет 0,1 – 0,2 мм.

В серийном производстве для одновременного сверления нескольких отверстий вертикально-сверлильные станки оснащаются многошпиндельными головками с регулируемым межосевым расстоянием. В конструкции головки, представленной на рис. 2.34 передача крутящего момента от ведущего шпинделя к ведомым шпинделям с патронами для крепления сверл осуществляется карданными валами.

Для сокращения вспомогательного времени на смену инструмента используются вертикально-сверлильные станки с револьверной головкой (рис. 2.35).

В крупносерийном и массовом производстве обработку мелких отверстий выполняют на многошпиндельных агрегатных станках различной компоновки (рис. 2.23).

33 Методы отделки главных отверстий корпусных деталей. Оборудование. Инструмент.

Методами отделки являются: развертывание, тонкое растачивание, планетарное шлифование, хонингование, раскатка роликами и притирка.

Развертывание является наиболее распространенным методом отделки основных отверстий. Ручное развертывание вообще не требует станочного оборудования. Для обработки соосных отверстий разного диаметра используются комбинированные развертки.

Тонкое или алмазное растачивание выполняют на алмазно-расточных станках, которые обладают высокой жесткостью и виброустойчивостью. Растачивание выполняют резцами с пластинками из твердого сплава, режущие кромки которых тщательно доведены на алмазных кругах. Применяются резцы из сверхтвердых материалов (СТМ), к которым относятся, гексанит и эльбор на основе нитрида бора, а также минералокерамика на основе окиси алюминия. Применяются алмазные резцы. Процесс растачивания характеризуется высокими скоростями резания - до 1000 м/мин при частоте вращения шпинделя до 12000 мин -1, малыми подачами - 0,01 – 0,15 мм/об и глубиною резания - 0,05 – 0,3 мм. Отклонения геометрической формы (овальность, конусообразность и пр.) после растачивания составляет 3 – 5 мкм при шероховатости поверхности 0,16 – 0,63 мкм.

Внутреннее планетарное шлифование применяют преимущественно для отделки крупных отверстий диаметром свыше 150 мм. Однако есть станки, на которых шлифуются отверстия от 10 мм и выше. Схема планетарного шлифования представлена на рис. 2.25. В процессе обработки шлифовальный круг 1 вращается вокруг своей оси ( движение I ) и совершает планетарное движение относительно оси отверстия ( движение II ). Осевая подача осуществляется возвратно-поступательным перемещением стола с заготовкой 2 (движение III). Припуск удаляется радиальной подачей круга (движение IV). Отклонения геометрической формы после шлифования не более 0,04 мм, шероховатость поверхности составляет 0,16 – 0,32 мкм. На координатно-планетарно-шлифовальных станках обеспечивается точность положения осей до 0,01 мм. Недостатком метода является низкая производительность.

Хонингование применяют для отделки сквозных гладких отверстий диаметром 25 – 500 мм. Сущность хонингования заключается в механической обработке отверстий абразивными брусками, которые вращаются и совершают возвратно-поступательные движения вдоль оси отверстия ( рис. 2.26). Бруски в количестве до девяти штук устанавливаются на хонинговальной головке – хоне (рис. 2.27). Хонинговальная головка состоит из корпуса 3 с брусками 5, штанги 2 с коническим хвостовиком, соединяющим головку со станком, а также штока 1, который перемещается вдоль оси механизмом подачи станка и раздвигает конусами 4 сухари 6, которые прижимают к поверхности отверстия абразивные бруски за счет осевого перемещения штока. Раздвижение брусков производится автоматически по мере снятия припуска. Хонингование осуществляется при интенсивной подаче в зону обработки СОЖ. Отклонения геометрической формы после хонингования находятся в пределах 0,003 – 0,004 мм, шероховатость поверхности составляет 0,004 - 0,16 мкм. Недостатком хонингования является невозможность исправить положение оси отверстия относительно базы.

Раскатка отверстий является методом обработки без снятия стружки. Раскатку выполняют на сверлильных, токарных, расточных или специальных станках. Инструментом являются различные по конструкции роликовые раскатки (рис.2.28). Ролики размещаются в сепараторе и расположены равномерно по периметру. Материалом роликов является закаленная инструментальная сталь твердостью HRC 62 – 64. Производительность раскатки выше, чем хонингования примерно в пять раз. Раскатку применяют для отделки длинных отверстий в стальных корпусах гидроцилиндров, поршневых насосов и пр. Отклонения геометрической формы после раскатки находятся в пределах 0,005 – 0,008 мм, шероховатость поверхности составляет 0,008 - 0,016 мкм. Поверхностный слой при раскатке упрочняется и твердость увеличивается на 20%, что повышает износостойкость изделия. Раскатка также как и хонингование не исправляет положение оси, т.к. инструмент самоустанавливается по отверстию.

Притирка используется в мелкосерийном производстве для уменьшения шероховатости поверхности отверстий. При притирке используются порошки и пасты на основе окиси хрома, например, паста ГОИ. Погрешности формы притиркой не исправляются. Притирку осуществляют головками с чугунными или медными притирами, которые прижимаются к

поверхности отверстий пружинами (рис. 2.29). Притирка производится качательным движением головки с перемещением ее вдоль оси отверстия. В качестве СОЖ используется керосин. Шероховатость поверхности после притирки составляет 0,01 – 0,05 мкм.