2.Обработка отверстий сверлением, зенкерованием и развертыванием.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВЕРЛЕНИИ, ЗЕНКЕРОВАНИИ И РАЗВЕРТЫВАНИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАЗНАЧЕ­НИЕ. Сверление, зенкерование и развер­тывание являются технологическими спо­собами обработки круглых отверстий различной степени точности и с различ­ной шероховатостью образованных ци­линдрических поверхностей.

Сверление — основной технологический способ образования отверстий в сплош­ном металлеобрабатываемых заготовок. Сверлением могут быть получены как сквозные отверстия в заготовке тол­щиной / (рис. 13.1, а), так и глухие отверстия глубиной 1_С(рис. 13.1, б). При сверлении отверстий чаще всего использу­ют стандартные сверла, имеющие два винтовых зуба, расположенных диамет­рально друг относительно друга. Просвер­ленные отверстия, как правило, не име­ют абсолютно правильной цилиндри­ческой формы. Их поперечные сечения имеют форму овала, а продольные — небольшую конусность.

Диаметры просверленных отверстий всегда больше диаметра сверла, которым они просверлены. Разность диаметров сверла и просверленного им отвер­стия принято называть разбивкой от­верстияОна тем больше, чем больше диаметр сверла: для стандартных сверл диаметромd_c— 10.. .20 мм разбивка сос­тавляет 0,15.. .0,25 мм. Причиной раз­бивки отверстий являются недостаточная точность заточки сверл и несоосносгь сверла и шпинделя сверлильного станка. Сверление отверстий без дальнейшей их обработки проводят в тех случаях, когда необходимая точность размеров лежит в пределах 12.. .14-го квалитета. Наиболее часто сверлением получают отверстия для болтовых соединений, а также от­верстия для нарезания в них внутренней крепежной резьбы.

Зенкерование — технологический спо­соб обработки предварительно просвер­ленных отверстийдиаметромd_cили от­верстий, изготовленных литьем и штам­керования отверстий более правиль­ной цилиндрической формы и с более точным размером диаметра, чем это достигается двухзубыми сверлами. Глуби­на резанияt₃(рис. 13.1, в, г)при зенкерова- нии отверстий диаметромd_cравна Ь = 0,5(d₃-d_c).

te

Сберление

Зенкерование

Разбертыбание

Рис. 13.1. Схема последовательной обработки отверстий сверлом — сквозных (а) и глухих (б), зенкером — сквозных (в) и глухих (г), разверткой — сквозных (д)и глухих (е)

повкой в целью получения более точ­ных по форме и размеру, чем при сверлении, цилиндрических отверстий (10..11-го квалитета точности) диамет­ромd₃>d_c(рис. 13.1, в, г). Сквозные отверстия зенкеруют по всей длинеl. Глухие отверстия глубиной /_смогут быть обработаны зенкерами на глубину /₃=l_c-l₁— Длинаl₁зависит от размеров режущей части зенкера, упирающегося своим нижним концом в коническое дно глухого сверленого отверстия.

Стандартные зенкеры имеют от трех до восьми зубьев. Наиболее часто на практике встречаются зенкеры с тремя винтовыми зубьями, смещенными на 120° друг относительно друга. Через точки главных режущих кромок трех зубьев, лежащих в плоскости вращения, перпенди­кулярной геометрической оси зенкера, можно провести концентрические окруж­ности. Это геометрическое свойство трех­зубых зенкеров обеспечивает их само­центрирование и получение после зен-

Назначение глубины резанияt₃зависит от диаметра отверстий и механических свойств обрабатываемых металлов. Чем больше диаметр отверстия, тем больше глубина резания. Ориентировочноt₃= = (0,05. ..0,l)d₃. Более точно значение г₃определяют, исходя из назначения минимального припуска на обработку или выбирают по нормативным таб­лицам.

Развертывание — технологический спо­соб завершающей обработки просверлен­ных и зенкерованных отверстий с целью получения точных по форме и диа­метру цилиндрических отверстий (6... . . .9-го квалитета точности) с малой шероховатостью(R_a= 0,32.. .1,25 мкм).

Сквозные зенкерованные отверстия на всей длине / развертываются на соос- ные отверстия диаметромd_p>d₃(рис. 13.1, д). Глухие зенкерованные отверстия могут быть развернуты лишь на глубинуl_р=l₃—l₂(рис. 13.1, е).Длина 1₂зависит от размеров режущей части развертки, упирающейся своим тор­цовым концом в коническое дно от­верстия. Чтобы получить развернутое глухое отверстие глубинойl_р, необходимо иметь предварительно сверленное отвер­стие глубинойl_c = lp + l₁+ l₂-

Развертываются отверстия разверт­ками, имеющими четное число (z> 4) расположенных диаметрально друг против друга зубьев. Число зубьев развертки зависит от диаметра:

где d_p— диаметр развертки, мм. Наличие на развертках большого числа зубьев обеспечивает устойчивое их центрирование в обрабатываемых отверстиях. Поскольку каждым зубом развертки срезается слой металла малой толщины а_г< 0,04 мм, а также благодаря применению смазыва- юще-охлаждающей жидкости, разверты­ванием можно достигнуть высокой точ­ности размера диаметра обработанных отверстий и малой шероховатости их стенок.

Глубина резания при развертывании зенкерованных отверстий (рис. 13.1, д, ё) t_p=0,5(d_p—d₃)невелика и в зависимости от диаметра развертки составляет 0,1... ...0,4 мм. Так же как для зенкерова- ния, глубину резанияt_pрассчитывают по уравнениям, используемым для опреде­ления минимального припуска по перехо­дам или берут из нормативных таблиц.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ КИНЕМАТИ­ЧЕСКАЯ СХЕМА РЕЗАНИЯ. При свер­лении, зенкеровании и развертывании, как и при продольном точении, прин­ципиальные кинематические схемы пре­дусматривают два одновременно дей­ствующих движения — вращательное и по­ступательное. Во всех случаях враща­тельное движение является главным, а по­ступательное движение — вспомогатель­ным. Главное движение независимо от того, сообщается оно инструменту или заготовке, всегда является скоростью ре­зания v: она численно равна скорости на максимальном диаметре обработки. Вспо­могательное движение также независимо от того, сообщается оно инструменту или заготовке, всегда определяется по­дачей, направленной в сторону заготов­ки.

На рис. 13.2 приведены принципиаль­ные кинематические схемы резания, когда сверла, зенкеры и развертки закрепляют­ся вертикально (рис. 13.2, а),например в шпинделях вертикально-сверлильных станков, наклонно под углом е к верти­кали — на специальных агрегатных стан­ках и на автоматических линиях и го­ризонтально (рис. 13.2, в) —на токар­ных станках, автоматах и револьверных

Рис. 13.2. Принципиальные кинематические схемы резания на станках с верти­кальной (а), наклонной (6) и гори­зонтальной (в) осью вращения шпин­деля

станках. Во всех случаях в плоскости вращения находится вектор скоростиvи действует крутящий момент М_кр, а на линии, перпендикулярной оси вращения, находится вектор скорости подачиv_sи вдоль нее действует осевая сила Р_с.

В процессе резания суммируются два движения — вращательное и равно­мерное поступательное. Поэтому каждая точка режущих лезвий сверла, зенкера и развертки совершает результирующее движение резания по винтовой траектории, лежащей на цилиндрической поверхности, соосной с вертикальной осьюz(рис. 13.2, я), наклонной осьюz' (рис. 13.2, б) или горизонтальной осью х (рис. 13.2, в). Поверхность резания, образованная ре­жущими кромками лезвий сверла, зенкера и развертки, является совокупностью винтовых траекторий всех точек режущих лезвий этих инструментов. Угол подъ­ема ст винтовой траектории зависит от расстоянияRот точки режущего лезвия до оси вращения и от подачи S, мм/об, и определяется соотношением