Основные понятия и термины
Обработанная поверхность (ОП), качество ОП, шероховатость ОП, номинальное сечение среза, действительное сечение среза, остаточное сечение среза, теоретический профиль ОП, расчетная высота неровностей поверхности, действительная высота неровностей, наклеп, упрочнение, разупрочнение, остаточные напряжения, износостойкость, предел выносливости.
Вопросы для самоконтроля
1. Какими параметрами характеризуется качество обработанной поверхности?
2. От каких параметров зависит расчетная высота неровностей?
3. В чем заключаются причины отличия расчетных и действительных значений неровностей?
4. Каким образом режимы резания влияют на шероховатость обработанной поверхности?
5. Каковы причины возникновения наклепа?
6. Каково влияние силового и теплового факторов процесса резания на величину и знак остаточных напряжений?
7. На какие
эксплуатационные параметры влияют
шероховатость обработанной поверхности,
наклеп и остаточные напряжения?
Гл а в а 9. Процессы сверления, зенкерования и развертывания
9.1. Особенности процесса резания при сверлении, зенкеровании и развертывании
Сверлениеприменяется для получения отверстий в сплошном материале, а также для рассверливания уже имеющихся отверстий. Сверлением обеспечивается точность обработки 11…12 квалитетов и параметры шероховатости в диапазонеRa=3,2…23 мкм. Процесс резания при сверлении протекает принципиально также, как и при точении. В качестве инструментов используютяс сверла различных конструкций. Процесс сверления осуществляется при наличии совместных движений (рис. 9.1): вращения сверла или детали относительно оси отверстия (главное движение резанияDrсо скоростью резанияV) и поступательного движения вдоль оси (движение подачиDsсо скоростьюVs). При обработке деталей на сверлильном станке сверло совершает оба движения – вращательное вокруг своей оси и поступательное вдоль оси; заготовка закрепляется неподвижно на столе станка. При работе на токарных и револьверных станках, а также на токарных автоматах вращается обрабатываемая заготовка, а сверло совершает перемещение вдоль оси.
Процесс резания при сверлении протекает принципиально так же, как и при точении. Например, в зависимости от свойств обрабатываемого материала стружка получается либо сливной, либо надлома; имеет место усадка стружки; при сверлении вязких материалов образуется нарост. Однако, несмотря на указанное сходство процессов точения и сверления между ними имеются следующие различия:
1) наличие очень малых передних углов в центральной части сверла и отрицательных у перемычки повышает деформацию срезаемой стружки, увеличивает силы трения, а следовательно, и тепловыделение в зоне резания;
2) наблюдается повышенное трение в процессе сверления из-за отсутствия вспомогательных задних углов на ленточках;
3) сверло в процессе резания находится в постоянном длительном контакте со стружкой и обработанной поверхностью; ухудшены условия отвода стружки. Вместе с тем выходящая из отверстия стружка затрудняет проникновение СОТС в зону резания и отвод тепла;
4) различие скоростей резания для точек режущих лезвий в процессе сверления усложняет процесс деформации стружки и ее схода по передней поверхности инструмента.
Рис. 9.1. Элементы движений в процессе резания при сверлении: 1 – направление скорости результирующего движения резания; 2 – направление скорости главного движения резания; 3 – рабочая плоскость Рs; 4 – рассматриваемая точка режущей кромки; 5 – направление скорости движения подачи
Зенкерование – процесс увеличения зенкером предварительно подготовленного отверстия (литого, штампованного, просверленного) с целью придания его стенкам более правильной геометрической формы и меньшей шероховатости. Эта операция может быть окончательной (при получении отверстия с точностью в пределах 8…9 квалитетов и с шероховатостьюRa= 3,2…6,4 мкм) или предварительной (получистовой) – перед развертыванием. Средние значения припусков под зенкерование (после сверления) 0,5…3 мм на сторону.
Развертывание– процесс окончательной обработки отверстия разверткой для получения более точных размеров (до 5…7 квалитетов) и шероховатостью обработанной поверхности в пределахRa= 0,5…1,6 мкм. Припуск под развертывание принимается болшой – в среднем 0,15…0,5 мм на сторону для черновых разверток и 0,05…0,25 мм – для чистовых.