11.5.4 Раскатывание отверстий
Раскатывание отверстий выполняют на сверлильных, токарно-револьверных, горизонтально-расточных и агрегатных станках. Инструментом для раскатывания могут быть шарики или ролики (рис. 11.11).
б
а
Рис. 11.11. Схемы раскатывания отверстий шариком (а) и роликами (б)
1 – деталь; 2 – инструмент.
Раскатывание увеличивает твердость поверхностного слоя детали на 20 – 50 %. Износостойкость повышается в 1,5 … 2,0 раза. Расточенное до 8…10 квалитета отверстие можно довести до 5 … 6 квалитета. Основным технологическим параметром процесса раскатывания (выглаживания) является натяг, то есть превышение диаметра инструмента для раскатывания над диаметром отверстия
.
(11.1)
Раскатывание отверстий шариками (рис. 11.11, а) в толстостенных деталях (у которых отношение толщины стенки к диаметру обрабатываемого отверстия больше 0,25) осуществляется с относительно малым натягом, значение которого зависит от диаметра обрабатываемого отверстия, точности его обработки на предшествующей операции (тонкое растачивание или развертывание), материала детали и его твердости. Например, для стальных деталей при изменении раскатываемого отверстия от 15 до 65 мм величина натяга изменяется от 0,03 до 0,1 мм. При увеличении прочности материала детали в 1,5 раза, требуемый натяг при раскатывании отверстия увеличивается примерно на такую же величину. После калибрования (раскатывания) отверстия в толстостенной детали одним элементом на 25 … 30 % снижается значение параметра Rа, погрешность формы и разброс значений диаметра отверстия.
Однако, более лучший результат достигается применением не шаров, в качестве инструмента, а дорнов (рис. 11.11, б). В зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия и назначения обработки применяют одно- или многозубые дорны. Ширина b калибрующей части дорна (деформирующего элемента) зависит от диаметра обрабатываемого отверстия и равна: b =0,35Dд. Чаще всего, обработку ведут дорнами с несколькими деформирующими элементами (многозубыми дорнами). Наиболее эффективным с точеи зрения точности обработки является первый элемент (или проход). Для последующих элементов (проходов) выигрыш в качестве снижается в геометрической прогрессии. Высота микронеровностей интенсивно снижается после первых трех-четырех деформирующих элементов.
Для повышения качества обработки и снижения силы Р при дорновании применяют смазку. В качестве смазочного материала применяют сульфофрезол (для стальных и бронзовых деталей), керосин (для чугунных деталей) и специальные смазочные материалы, например смесь 90 % петролатума и 10 % канифоли, которые обеспечивают жидкостное трение. Силу дорнования Р можно уменьшить в несколько раз путем приложения к дорну (выглаживающей протяжке) осевых колебаний (ударных импульсов) с частотой порядка 20 Гц и амплитудой 0,3 … 1,5 мм. Скорость осевого перемещения обрабатывающего инструмента равна: для стали и чугуна V = 5 … 10 м/мин, а при обильном охлаждении V = 15 м/мин; для цветных металлов и сплавов V = 2 … 6 м/мин, при обильном охлаждении СОЖ скорость можно увеличивать до 25 м/мин.