Следующая страница>>

§ 74. ЗЕНКЕРОВАНИЕ, ЗЕНКОВАНИЕ, ЦЕКОВАНИЕ.

Зенкерование. Обеспечивает необходимую точность и чистоту отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой.

Зенкеры изготовляют из быстрорежущей стали Р9, легированной стали 9ХС или инструментальной углеродистой стали У12А. Зенкеры отличаются от сверл устройством режущей части и большим количеством режущих кромок. Перемычка, соединяющая режущие кромки, гораздо больше, чем у сверла, а угол при вершине срезан. Большее количество направляющих ленточек обеспечивает правильное и более устойчивое положение зенкера относительно оси обрабатываемого отверстия, а распределение усилий на 3-4 режущие кромки - более плавную работу и получение чистого и достаточно точного отверстия. По своей конструкции зенкеры бывают цельные и с вставными пластинками, а по количеству зубьев (перьев)-трех- и четырехперые (рис. 138).

Рис. 138. :

1 - ленточка, 2 - режущая кромка

Цельные зенкеры имеют три или четыре режущие кромки, а с вставными пластинками - четыре режущие кромки. Для обработки отверстий диаметром 12-20 мм применяются цельные зенкеры.

С вставными пластинками зенкеры применяют при обработке отверстий диаметром свыше 20 мм. Они соединяются с оправкой с помощью выступа на оправке и выреза на зенкере. Сейчас зенкеры изготовляются с числом зубьев, доходящим до 8 и больше. Несколько операций зенкерования можно выполнить одним комбинированным зенкером. Комбинированные зенкеры бывают двух типов: ступенчатые и сборные. Последние могут быть скомбинированы с инструментами других типов - сверлами, развертками, расточными пластинками и т. д.

Зенкерование является большей частью промежуточной операцией между сверлением и развертыванием, поэтому диаметр зенкера должен быть меньше окончательного размера отверстия на величину припуска снимаемого разверткой.

Применение зенкеров значительно улучшает качество обрабатываемых отверстий: уменьшает конусность, овальность, риски, царапины и т. д., однако высокую точность размера и чистоту поверхности отверстия дать не может. Поэтому отверстие, полученное после зенкерования, обрабатывают разверткой, которая, срезая очень тонкие стружки, калибрует и заглаживает поверхность отверстия.

Зенкование. Производится зенковками, которые имеют режущие кромки на торце инструмента (рис. 139). По конструкции зенковки бывают цилиндрическими, коническими и плоскими.

Рис. 139. Зенкование цилиндрических углублений (а), конических (б), цековка (в)

(рис. 139, а) применяются для обработки гнезд с плоским дном под головки болтов и винтов. Для обеспечения соосности зенковки имеют направляющую цапфу.

(рис. 139, б) имеют угол заточки конусной части, равный 60; 70; 90 или 120°.

Число режущих зубьев в зависимости от размера инструмента может быть различно. Применяются конические зенковки для получения конусных углублений под потайные головки заклепок, а также для снятия конусных фасок.

Плоская зенковка по своей конструкции представляет видоизмененное перовое сверло с цапфой на торце. Такой зенковкой можно снимать фаски или зенковать отверстия под головки болтов, винтов и заклепок, если угол ее заточки сделать равным 90; 75 или 60° (рис. 139, а). Направляющая цапфа впаивается (или ввинчивается) в тело зенковки, что значительно облегчает переточку.

При зенковании стружку с легких деталей удаляют путем опрокидывания (а не сдувания последних), а с больших деталей - струей сжатого воздуха.

Цекование (зачистка торцовых поверхностей). Цековки выполняют в виде насадных головок, имеющих на торце четыре зуба (рис. 139, в). Цековками обрабатывают бобышки под шайбы, упорные кольца, гайки.

Режим резания при зенкеровании, зенковании и цековании выбирают по таблицам справочников.

Среди металлообрабатывающего инструментария, применяемого для создания отверстий, особое значение заслуживает зенковка и зенкер. С их помощью выполняют проемы с заданными характеристиками, например, стабильность важных геометрических параметров, шершавость, сужение цилиндрического отверстия. Рассмотрим, что такое зенкер и зенковка.

Терминология

– является многолезвийным инструментом для резки, используемая при обрабатывании отверстий в металлических деталях. После обработки получаются углубления конического/цилиндрического типа, можно создать опорную плоскость около отверстий, снять фаску на центровом отверстии.

Раззенковка отверстий – это вторичная подготовка готовых отверстий для размещения головок метизов – болты, винты, заклепки

– инструмент для резки с многолезвийной поверхностью. Применяется в обработке отверстий цилиндрического/конического типа в заготовках для расширения диаметра, улучшения характеристик поверхностей и точностей. Этот тип обработки называется зенкерованием. Это получистовая обработка резанием.

А - сверление сверлом В - растачивание на токарном станке С - зенкерование зенкером D - развёртывание развёрткой E,F - цекование цековкой G - зенкование зенковкой H - нарезка резьбы метчиком

Зенкование отверстий – процесс возделывания верхней части проема, чтобы, например, снять заусенцы с края отверстия или создать углубления, чтобы спрятать шляпку заклепок либо шурупа и сравнять с поверхностью детали. Приспособление, используемое для этой задачи, называется зенковкой.

Виды зенкеров и зенковок

Производство режущего инструментария по металлу подчиняется основной категории стандартов страны (ГОСТ) и техническими регламентами использования готового изделия. На агрегатах с частичным автоматизированным управлением используют следующие типы зенкеров:

• Цилиндрические, с диаметрами от 10 до 20 мм. Этот комплект с лезвиями производится с напылением из износостойких элементов. Регламентируется ГОСТ 12489-71.
• Неделимые конические, от 10 до 40 мм. Вырабатываются из легированной стали с устойчивым к износу напылением. Подчиняется ТУ 2-035-923-83.
• Целые, в виде насадок, с поперечником от 32 до 80 мм. Регламентируется ГОСТ 12489-71.
• Конический либо насадной, подчиняются ГОСТ 3231-71. Отмечаются присутствием специальных пластин, получаемых из твердых сплавов железа.

Зенковка – это также средство с многочисленными лезвиями, но обладает явными отличиями от зенкера по сфере использования . Эти приспособления подразделяются на некоторые типы:

• Коническая зенковка. Имеет эксплуатируемую головку с угловым коэффициентом конуса в 60,90, 120 градусов. В основном реализовывается для возделывания оснований под крепеж и удаления фасок, то есть затупить острые грани. Регламентируется ГОСТ 14953-80 Е.
• Округленная зенковка (цилиндрическая). Приспособление может обладать округленным либо коническим концом, имея износостойкое покрытие основания. В основном реализовывается в качестве обрабатывания опорных оснований.

Что такое зенкер, систематизация

Прорезывающий инструмент по металлу (зенкер) позволяет раззенковывать проем в детали до 5 группы меткости. Он массово используется для получистовой отделки деталей перед механическим развертыванием. По строению его разделяют на типы:

• целостные;
• насадочные;
• хвостовые;
• соединенные.

Внешне металлорежущие приспособления смахивают на простой небольшой бур, но обладают увеличенной численностью режущих краев. Правильность размеров проема обрабатываемой заготовки устанавливается за счет калибра. Крепеж инструментария в патроне агрегата выполняется с поддержкой хвостовика.

Для возделывания проемов, с поперечником до 10 см используются насадные приспособления с 4 остриями. Их главной особенностью считается крепеж через оправку. Достичь правильной регулировки реза позволило присутствие фаски на зубах элемента.

Конструкция конусного зенкера

Это приспособление предназначается для пропуска конусовидных проемов небольшой глубины. Главной особенностью в конструкции элемента считается присутствие зубьев прямого типа и абсолютно плоского внешнего основания. Численность элементов реза, в соответствии с калибровкой, может варьироваться в значении 6 – 12 единиц.

Зенкерование отверстий считается ручной процедурой, осуществляемой через токарный агрегат, на котором крепится зенкер. Возделываемая деталь зажимается в патронаже агрегата, проверяется верное ее расположение в углублении. Осевые центры электрошпинделя и заднего узла станка должны находиться на одном уровне. Это дает снизить риск вылета технически подвижной гильзе (пиноль). В отделываемое отверстие наконечник инструментария дается вручную.

Чтобы получить после операции зенкерования проем нужного поперечника, при сверлении производится припуск 2-3 мм. Точные значения припуска зависят от калибровки углубления в возделываемой заготовке. Труднее реализовать процесс зенкеровки выкованных и плотных изделий. Чтобы упростить себе задачу следует заблаговременно расточить раззенкованное отверстие на 5-9 мм.

Зенкеровка может выполняться в порядке резания. В этой ситуации подача инструментария увеличивается вдвое, чем при сверловке, а скорость хода остается прежней. Углубление резания зенкером закладывается примерно в 50 процентов припуска на поперечник. Раззенковка отверстий инструментом, реализовывается с применением охлаждающих материалов. Механизм из твердых сплавов не требует внесения вспомогательного хладоносителя.

Зенкер при обрабатывании проемов гарантирует высокую точность, но избежать брака совсем нельзя. Самыми распространенными пороками обработки считаются:

• Увеличенный поперечник проема. Главная причина возникновения подобного изъяна считается применение приспособления с неверной заточкой.
• Уменьшенный поперечник углубления. Случается, что для работы был выбран ошибочный инструментарий либо применялся испорченный зенкер.
• Вызывающая чистота. Этот изъян может быть вызван рядом причин. Обычно, уменьшение чистоты кроется в неважной заточке приспособления. На практике также причиной порока может служить чрезмерная вязкость материала изделия. Поэтому элемент налипает на ленты инструмента. Повреждение также вызывается погрешностью токаря, сделавшего неверную подачу и ускорение реза.
• Частичная обработка проема. Эта причина обычно возникает в результате неверной фиксации детали либо неправильным припуском под зенкеровку, сохраненным после сверления.

Разновидности и предназначение зенковок

Зенковка напоминает вид сверла, которая используется для зенкования. Операция схожа с зенкерованием, но отличаются конечной задачей. Процедура зенкования нужна в ситуациях, когда существует необходимость в формировании округленных углублений, чтобы скрыть следы головок крепежа.

Возделывание деталей зенковкой причисляется к получистовому методу, и осуществляется перед операцией развертывания.

По конструкции зенковки подразделяются:

• Округленные;
• Конические.

Под самостоятельной категорией выделяют зенковки, состоящие из твердых сплавов. Они используются в качестве шлифовальных действ. Для обрабатывания проемов и удаления фасок в трудных зонах используют еще один тип инструментария – оборотная зенковка. Чтобы обеспечить необходимую обработку металлических изделий и дерева рекомендуется покупать зенковочный комплект, а не индивидуальными приспособлениями.

В структуру зенковок конусного типа укладываются хвостовик и эксплуатируемый элемент, с угловым показателем 60, 75, 90 и 120 градусов. Число зубьев варьируется в пределе 6 – 12 единиц, это зависит от поперечника инструмента. Чтобы обеспечить соосность возделываемого проема используется цапфа.

Округленная зенковка обладает устойчивым к износу напылением. Используется этот механизм для подреза фаски. По конструкции оно смахивает на сверло, но обладает большим количеством лезвий – от 4 до 10, все зависит от поперечника устройства. На торцевой части элемента присутствует наводящая цапфа. С ее помощью фиксируется позиция инструментария в период эксплуатирования. Цапфа бывает разъемной либо целостной. На практике используются устройства с разъемными цапфами, из-за удобства использования. На зенковку также можно надеть насадный резак.

Чтобы обработать несколько проемов на равное углубление следует применять зенковку с держателями, включающее в свой состав различные ограничители. При обрабатывании изделия элемент реза устанавливается в державке и выходит из упора на величину, равную углублению проема.

Зенковки производятся из различных сортов сталей, включая твердосплавную. Инструменты, выполненные из твердых сплавов, отлично подходят для обрабатывания деталей из металла, так как способны выдержать экстремальные нагрузки долгое время. Для обработки изделий из цветного металлического сплава либо дерева применяют устройства из быстрорежущей стали, так как она подвергается незначительным нагрузкам. Стоит отметить, что при обрабатывании, например, чугунных изделий, необходимо внести дополнительное охлаждение инструментария. Для этого используются специальные эмульсионные составы.

Принцип зенкерования металлических изделий

Во время обрабатывания проема, созданного в детали в период его литья, рекомендуется расточить его разом на несколько миллиметров вглубь, чтобы зенкер выбрал верную начальную направленность.

В период осуществления работ при обработке стальных заготовок рекомендуется использовать эмульсионные охлаждающие составы. Процедура зенкерования цветных металлов и чугуна дополнительного внесения хладоносителя не требуется. Очень важным этапом считается верный подбор инструментария для осуществления работ. В связи с этим концентрируют внимание на аспекты:

1. Разновидность инструментария выбирается в соответствии с материалами заготовки и характера возделывания. Учитываются факторы расположения отверстия и численность процессов.
2. Зенковки и устройство для зенкерования выбираются в зависимости от заданных параметров: величина углубления, диаметр, точность работы.
3. Конструкцию металлорежущего инструмента устанавливают, исходя из метода его крепежа на станке.

Выбор зенкера производят по справочной литературе или пользуясь нормативным актом стандарта ГОСТ 12489-71:

• Заготовки, созданные из конструкционной стали, с проемами до 40 мм в поперечнике возделываются зенкером, произведенного из быстрорежущего железа, включающий 3-4 зубья и диаметр 10-40 мм. В отверстиях до 80 мм используются насадки диаметром 32-80 мм.
• Для закаленного железа при расточке предусмотрена оснастка с пластинами из твердых сплавов, с поперечником 14-50 мм и 3-4 зубьями.
• Для расточки глухих проемов чугунных изделий и деталей из цветного металла используют перовой зенкер.

Нужным условием при процедуре зенкерования считается соблюдение припусков. Поперечник выбранного инструментария в результате обязан совпасть с окончательным диаметром проема после обрабатывания. Если после зенкерования предусмотрено выполнение развертывания проема, то поперечник устройства снижают на 0,15-0,3 мм. Если же намечено растачивание черновым вариантом или сверловка под зенкерование, то следует сохранять припуск на край от 0,5 до 2 мм.

Скачать ГОСТ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Сверление применяют для обработки глухих и сквозных отверстий цилиндрических, конических и многогранных внутренних поверхностей.

Применяют две разновидности сверления:

собственно сверление (получение отверстий в сплошном материале);

рассверливание (увеличение диаметра ранее просверленного, отлитого, пробитого при штамповке, прошитого, полученного методами электрофизической или электрохимической обработки отверстия).

Сверление и рассверливание обеспечивают точность обработки отверстий по 10 - 11-му квалитетам и качество поверхности Rz 80... 20 мкм (при обработке отверстий малого диаметра в цветных металлах и сплавах до Ra 2,5 мкм). Для получения более точных отверстий применяют зенкерование и развертывание.

Зенкерование, как и рассверливание, применяют для увеличения диаметра ранее полученного цилиндрического отверстия, а также для получения конических (коническими зенкерами) и плоских (торцами зенкеров при обработке ступенечатых отверстий) поверхностей. При зенкеровании после сверления получают точность по 9 - 10-му квалитетам, качество поверхности до Ra 2,5 мкм.

Развертывание применяют для окончательной (чистовой) обработки в основном цилиндрических отверстий, реже - для чистовой обработки конических и торцовых поверхностей. Точность по 6 - 8-му квалитетам, качество поверхности Ra 2,50...0,32 мкм.

2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ СВЕРЛ, ЗЕНКЕРОВ И РАЗВЕРТОК

Элементы режущей части наиболее распространенного спирального сверла показаны на рис. 1 а, б.

У спирального сверла два зуба, каждый из которых имеет свою вершину, главную и вспомогательную режущие кромки, свою переднюю поверхность, главную и вспомогательную задние поверхности. У сверла есть также поперечная режущая кромка (перемычка), которая позволяет сверлу обрабатывать отверстия в сплошном материале.

Геометрию спирального сверла определяют следующие углы заточки.

Передний угол g х в рассматриваемой точке х главной режущей кромки измеряют в плоскости I-I, нормальной к главной режущей кромке, между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке х и нормалью к поверхности, образованной вращением главной режущей кромки вокруг оси сверла.

Задний угол a х измеряют в плоскости, касательной к соосному со сверлом цилиндру, на поверхности которого лежит рассматриваемая точка х главной режущей кромки, между касательной к задней поверхности в точке х режущей кромки и касательной в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. У наружной поверхности угол g х наибольший, а угол a х - наименьший.

Угол при вершине сверла 2j измеряют между главными режущими кромками. Угол 2j назначают в зависимости от обрабатываемого материала: для обработки стали, твердой бронзы 2j = 116... 118°, для обработки цветных металлов и их сплавов средней твердости 2j = 130... 140°.

Рис. 9.1. Элементы режущей части сверла (а, б), зенкера (в, г) и развертки (д, е):

1 - главная режущая кромка; 2 - главная задняя поверхность; 3 - вершина зуба; 4 - вспомогательная задняя поверхность [ленточка]; 5 - вспомогательная режущая кромка; 6 - канавка; 7 - спинка зуба; 8 - передняя поверхность; 9 - перемычка (у сверла); 10 - направляющая часть (у развертки); L, l раб, l ш , l х , l р , l к , l л , l ц . l o .к - длина соответственно инструмента, его рабочей части, шейки, хвостовика, режущей части, калибрующей части, лапки цилиндрического участка и участка с обратной конусностью; D r - главное движение; d - диаметр сверла; (j, j 1 - главный и вспомогательный углы в плане; g х, a х - передний и задний углы в точке х; a 0 - задний угол перемычки в точке О; w - угол наклона зуба; y - угол наклона перемычки; АВ - перемычка; a л - задний угол на ленточке; q - диаметр спинок зубьев

Угол наклона поперечной режущей кромки y измеряют между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла.

Угол наклона винтовой канавки w измеряют по наружному диаметру. С ростом угла со увеличивают передний угол g Х1 при этом облегчается процесс резания и улучшается выход стружки. Рекомендуемые геометрические параметры сверла приведены в справочной литературе.

Вспомогательный угол в плане j х создается обратной конусностью на рабочей части сверла в пределах 0,03...0,12 мм на 100 мм длины. Задние поверхности сверл затачивают по конической поверхности, по плоскости и по винтовой поверхности.

Элементы режущей части зенкеров и разверток показаны на рис. 1.1, в - е. Рабочая часть у зенкеров состоит из режущей части и калибрующей части - с обратной конусностью. Режущая часть наклонена к оси под углом в плане j и выполняет основную работу резания.

Спиральный зенкер имеет 3 - 4 зуба, практически с такой же геометрией, как у зубьев спирального сверла.

Рабочая часть у разверток состоит из направляющего конуса длиной l Н , режущей части длиной i p и калибрующей части длиной l К . Калибрующая часть у разверток состоит из двух участков: цилиндрического длиной l Ц и конического длиной 7 0 к с обратной конусностью. Обратную конусность делают для уменьшения трения инструмента об обработанную поверхность и уменьшения величины разбивки отверстия.

Развертка имеет 6 - 12 зубьев. Углы g, a к и w у разверток обычно равны нулю.

Сверла, зенкеры и развертки изготавливают из инструментальной и быстрорежущей сталей, твердых сплавов ВК6, ВК8, ВК3М, ВК6М, ВК8В. Твердосплавные сверла широко применяют при обработке отверстий в жаропрочных и нержавеющих сталях и сплавах, титане и его сплавах, термореактивных пластмассах.

3. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ И СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ

Главное движение при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании - вращательное D r , а движение подачи - поступательное D s . Схемы резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании показаны на рис. 2. Скорость резания, м/мин или м/с, на периферии инструмента

где D - диаметр обработанной поверхности, мм; n - частота вращения инструмента, об/мин.

Рис. 1.2. Схемы резания:

а - сверление; б - рассверливание; в - зенкерование; г - развертывание; 1 - заготовка; 2 - сверло; 3 - зенкер; 4 - развертка; D, D 0 - диаметры обработанной и обрабатываемой поверхностей; D r - главное движение; D s - движение подачи; а , и b -толщина и длина срезаемого слоя; s - подача на один оборот; s z - подача на зуб; t - глубина резания; j - главный угол в плане

Подача s - величина перемещения инструмента вдоль оси за один оборот. Подача s z , приходящаяся на один зуб инструмента, s z = s/z (z - число зубьев инструмента).

Толщину а срезаемого слоя измеряют в направлении, перпендикулярном к главной режущей кромке инструмента, а ширину b срезаемого слоя - вдоль этой режущей кромки.

При сверлении под глубиной резания t подразумевают расстояние от обработанной поверхности до оси сверла (t = D/2), а при рассверливании, зенкеровании и развертывании - расстояние от обработанной до обрабатываемой поверхности: t = (D - D 0)/2.

При сверлении осевую силу Р 0 (силу подачи, Н), подсчитывают по формуле

P o = C p D zp s yp k p .

Крутящий момент М кр, Н м, резания при сверлении

M к p = C M D zM S yM k M .

При рассверливании, зенкеровании и развертывании на инструмент действует осевая сила (обычно незначительной величины) и крутящий момент М кр , Н м, резания

M Kp =C M D zM t xM S yM k M

где С Р и С м - постоянные коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия его обработки; z P , у Р, z M , х м, у м - показатели степеней; D мм, t, мм, и s, мм/об, - соответственно диаметр обрабатываемой поверхности, глубина резания, и подача; к Р и к м - общие поправочные коэффициенты, учитывающие конкретные условия обработки. Эффективная мощность, кВт, резания

где М кр - крутящий момент резания, Н м; n - частота вращения инструмента или изделия, об/мин.

При сверлении скорость резания, м/мин или м/с,

При рассверливании, зенкеровании и развертывании

где C v - постоянный коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и конкретные условия обработки; z v , x v , y v - показатели степеней; т - показатель относительной стойкости; k v - общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки; Т - период стойкости.

Сверлильно-расточная группа станков, вторая группа по классификации ЭНИМС, состоит из двух подгрупп: сверлильной и расточной. Сверлильные станки предназначены для работы сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и т.п., а расточные, помимо этого, в основном предназначены для работы расточными инструментами различной конструкции. В зависимости от расположения шпинделя сверлильные станки подразделяют на вертикально- и горизонтально-сверлильные, а в зависимости от количества шпинделей - на одно- и многошпиндельные. Настоль-но-сверлильные станки выпускают для сверления отверстий диаметром до 16 мм; вертикально-сверлильные и радиально-сверлиль-ные - для сверления отверстий диаметром до 100 мм. Горизонтально-сверлильные станки предназначены для получения глубоких отверстий специальными сверлами.

РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ

РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками. Все эти инструменты - осевые. Обработка этими инструментами осуществляется при главном вращательном движении D r инструмента или заготовки и при одном движении подачи D s (чаще инструмента) вдоль оси инструмента или обрабатываемой поверхности.

При обработке осевыми инструментами возможны три кинематические схемы:

главное движение и движение подачи передают инструменту. Такую схему реализуют на сверлильных, координатно-расточных, агрегатно-сверлильных и агрегатно-расточных станках. При этой схеме имеет место увод оси инструмента, если эта ось не совпадает с направлением подачи заготовки или инструмента;

главное движение передают заготовке, а движение подачи - заготовке или инструменту. Используют на токарных, токарно-револьверных станках и токарных автоматах. Увод оси инструмента может иметь место в этом случае только из-за неодинаковости заточки зубьев инструмента;

вращательное движение сообщается и заготовке (v 3 , м/мин или м/с), и инструменту (v и м/мин или м/с). Главным движением D r в этом случае будет то, скорость которого больше (обычно это скорость вращения инструмента v и) .

Скорость резания (суммарная), м/мин или м/с, определяют по формуле v = v 3 + v и.

Движение подачи сообщают либо инструменту, либо заготовке.

Такую схему применяют только для сверления на некоторых автоматах и специальных станках. Диаметральный размер получается более точным, чем при предыдущей схеме.

Сверла по конструкции и назначению подразделяют на спиральные, центровочные и специальные. Наиболее распространенный для сверления и рассверливания инструмент - спиральное сверло (см. рис. 1.1, а, б), состоящее из рабочей части l раб , шейки l ш , хвостовика l х и лапки l л.

В рабочей части l раб различают режущую l р и калибрующую-направляющую l к части с винтовыми канавками. Шейка l ш соединяет рабочую часть сверла с хвостовиком. Хвостовик l х необходим для установки сверла в шпинделе станка. Лапка l л служит упором при выбивании сверла из отверстия шпинделя.

Элементы рабочей части и геометрические параметры спирального сверла показаны на рис. 1.1, б. Сверло имеет две главные режущие кромки 1, образованные пересечением передних 8 и главных задних 2 поверхностей лезвия и выполняющие основную работу резания; поперечную режущую кромку 9 (перемычку) и две вспомогательные режущие кромки 5. На калибрующей (направляющей, с обратной конусностью) части сверла вдоль винтовой канавки расположены две узкие ленточки 4 (вспомогательные задние поверхности), обеспечивающие направление сверла при резании и требуемую точность и качество обрабатываемой поверхности.

Зенкеры по виду обрабатываемых отверстий подразделяют на спиральные цилиндрические (см. рис. 1.1, в, г), конические (рис. 1.3, а) и торцовые (рис. 9.3, б). Зенкеры бывают цельные с коническим хвостовиком (см. рис. 1.1, в, г) и насадные (см. рис. 1.3, б).

Спиральный цилиндрический зенкер отличается от спирального сверла главным образом большим количеством зубьев (три-четыре) и отсутствием перемычки.

Зенкерование, как было указано ранее, применяется при обработке ранее полученных отверстий и торцовых поверхностей.

Развертками, как было указано в подразд. 1.1, окончательно обрабатывают отверстия. По форме обрабатываемого отверстия различают цилиндрические (рис. 1.1, д и 1.3, в) и конические (рис. 1.3, г) развертки. Развертки имеют 6 - 12 главных режущих кромок l К , расположенных на режущей части l р с направляющим конусом l Н , вспомогательные режущие кромки расположены на калибрующей части 7 К.

По конструкции закрепления развертки подразделяют на хвостовые (см. рис. 1.1, д и 1.3, в, г) и насадные (рис. 1.3, д, на котором показана машинная насадная развертка с механическим креплением режущих пластинок в ее корпусе).

Рис.1.3. Инструменты для обработки отверстий на сверлильных станках: а,б – зенкеры, в,г, д – развертки, е – метчик; l н, l р, l к -

Метчики применяют для нарезания внутренних резьб. Метчик (рис. 9.3, е) представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Рабочая часть метчика имеет режущую l р и калибрующую l К части. Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы. Метчик закрепляют в специальном патроне.

У зенкеров, разверток, метчиков, как и у сверл, режущие части выполняют основную работу резания. Калибрующие части служат для направления инструмента в отверстии и обеспечивают необходимую точность и качество обрабатываемой поверхности.

В процессе работы режущие элементы осевых инструментов подвергаются истиранию по передней, главной задней и вспомогательной поверхностям с одновременным тепловым воздействием. Это приводит к износу поверхностей инструментов (рис. 9.4, а, б), контактирующих с заготовкой и срезаемым слоем. Интенсивность изнашивания площадок сверл, зенкеров и разверток зависит от режима резания, материала режущей части и заготовки, от других условий обработки.

Изнашивание быстрорежущего сверла (см. рис. 9.4, а) протекает по передней 1, главной 2 и вспомогательной 3 задним поверхностям. Наиболее интенсивное изнашивание происходит по вспомогательным задним поверхностям 3 (ленточкам), имеющим значительную поверхность трения, и по задней поверхности в районе сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок. По величине ii 3 , характеризующей этот износ, судят о возможности дальнейшей эксплуатации сверла.

Допустимый износ по задней поверхности h 3 для разных случаев сверления приведен в справочной литературе. Например, для быстрорежущего сверла диаметром 20 мм h 3 = 0,8 мм. Несоблюдение рекомендаций по допустимой величине износа сокращает срок службы инструмента: при большом износе на переточках инструмента приходится снимать мното материала, а при малом износе - делать много переточек.

Изнашивание зенкеров и разверток происходит по ленточке и задней поверхности заборной части, образуя наиболее уязвимое место инструмента (см. рис. 1.4, б). Допустимый износ устанавливается по величине h 3 . Для быстрорежущих зенкеров диаметром D= 10...50 мм эта величина лежит в пределах 1 ...2 мм, для твердосплавных 0,4...0,6 мм. Износ быстрорежущих разверток не должен превышать 0,6...0,8 мм.

Рис. 1.4. Места износа сверла (а) и зенкера (б) и схемы заточки сверл по конической поверхности (в), по плоскости (г), по винтовой поверхности (д):

1 - передняя поверхность; 2, 3, 4 - главная, вспомогательная, дополнительная задние поверхности; K 1, К 2 - кулачки; P 1 t, Р 2 , Р 3 - силы зажима сверла в приспособлении; D Snp - продольная подача; D S к p - круговая возвратно-вращательная подача сверла; D Sy 1 , D Sy 2 - установочные вращательные движения кулачков К 1 и К 2 ; D s 2 p и D s 2 b - соответственно рабочий и вспомогательный ходы поперечной подачи сверла; h 3 - ширина износа

При достижении установленной величины износа осевые инструменты перетачивают для восстановления их режущих свойств. Переточку сверл, зенкеров и разверток осуществляют по главным задним поверхностям и в некоторых случаях по передней поверхности. Для заточки спиральных сверл применяют специальные заточные станки. Некоторые схемы заточки сверл приведены на рис. 9.4, в, г, д.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ

При обработке на сверлильных станках применяют различные приспособления для установки и укрепления заготовок на столах и инструментов на шпинделях станков.

Заготовки устанавливают на столе станка, снабженном Т-образными пазами, следующими способами: закрепляя прижимными планками или в машинных тисках; на угольник со столом, который может поворачиваться на необходимый угол и у которого есть Т-образные пазы, позволяющие закрепить на этом столе приспособление с обрабатываемой заготовкой; в трех- или четырехкулачковых патронах (цилиндрические заготовки); на призму с закреплением заготовки струбцинами; с помощью кондукторов, снабженных направляющими втулками, которые обеспечивают определенное положение режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки, закрепляемой в корпусе кондуктора. Необходимость в разметке при использовании кондукторов отпадает.

Режущий инструмент в шпинделе сверлильного станка закрепляют с помощью вспомогательного инструмента: переходных втулок сверлильных патронов и оправок. Крепление инструмента может быть жестким или плавающим. Жесткое крепление инструмента применяют при обработке неточных отверстий.

При развертывании отверстий с точностью по 7-му квалитету с направлением инструмента по кондукторным втулкам или по ранее обработанному отверстию необходимо применять самоустанавливающиеся патроны (качающиеся и плавающие), которые позволяют устранить деформации инструмента и шпинделя и свободно ориентировать инструмент относительно кондукторных втулок или обрабатываемого отверстия.

Режущие инструменты с коническим хвостовиком закрепляют непосредственно в коническом отверстии шпинделя сверлильного станка. Если размер конуса хвостовика инструмента меньше раз­мера конического отверстия шпинделя, то применяют переходные конические втулки. Инструменты с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в двух-, трехкулачковых или цанговых патронах.

СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК НА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКАХ

На сверлильных станках выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование, нарезание резьбы и обработку сложных отверстий.

Схемы обработки заготовок, режущий инструмент и возможности сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания приведены в подразд. 1.1 и 1.2.

Добавим, что сверление и рассверливание - это грубая обработка.

В зависимости от требуемой точности и величины партии обрабатываемых заготовок отверстия сверлят в кондукторе или по разметке.

Диаметр отверстия под рассверливание выбирают так, чтобы поперечная режущая кромка в работе не участвовала. В этом случае осевая сила уменьшается.

Зенкерование относится к получистовому виду обработки поверхностей отверстий, при этом методе снимают небольшие припуски 0,5...3 мм. Зенкер - более жесткий инструмент, чем сверло, и поэтому он исправляет искривление оси обрабатываемого отверстия после увода сверла, повышает точность обработки и качество поверхности цилиндрического отверстия.

Развертывание - чистовой метод обработки отверстий. Под развертывание оставляют небольшой припуск на сторону 0,05... 0,5 мм, и поэтому развертка не может исправить искривление оси отверстия, но увеличивает точность диаметрального размера и качество обработанной поверхности.

Применяют однократное, двухкратное и трехкратное развертывания. Однократное развертывание осуществляют черновой разверткой, оно обеспечивает точность по 8 - 9-му квалитетам; двухкратное развертывание осуществляют черновой и получистовой развертками, точность - по 7-му квалитету; трехкратное развертывание осуществляют черновой, получистовой и чистовой развертками, точность - до 6-го квалитета.

Цекование - обработка торцовой поверхности отверстия торцовым зенкером для достижения перпендикулярности плоской торцовой поверхности к оси (рис. 1.5, а).

Рис. 1.5. Схемы обработки заготовок на вертикально-сверлильном станке:

а - цекование; б, в - зенкование; г - нарезание резьбы; д - комбинированная обработка; - неподвижная опора; <|- - зажим

Зенкованием получают в имеющихся отверстиях цилиндрические или конические углубления под головки винтов, болтов, заклепок и других деталей. На рис. 9.5, б, в показано зенкование цилиндрического углубления цилиндрической зенковкой и конического углубления коническим зенкером.

Нарезание резьбы - получение на внутренней цилиндрической поверхности с помощью метчика винтовой канавки (рис. 9.5, г).

Сверление глубоких отверстий (длина отверстия больше пяти его диаметров) выполняют на специальных горизонтально-сверлильных станках. При обработке глубоких отверстий спиральными сверлами происходит увод сверла и «разбивание» отверстия, затрудняются подвод смазочно-охлаждающей жидкости и отвод стружки. В связи с чем глубокие отверстия сверлят сверлами специальной конструкции. Смазочно-охлаждающая жидкость, подаваемая в зону резания, вымывает стружку через внутренний канал сверла.

Комбинированную обработку отверстий применяют в серийном и массовом производстве в целях повышения производительности и улучшения качества обработки заготовок.

Она осуществляется комбинированным инструментом. Комбинированные инструменты позволяют совместить в один проход последовательно черновую и чистовую обработку одной поверхности, осуществить обработку фасонной поверхности одного или нескольких отверстий за один проход, совместить различные операции: сверление и зенкерование, сверление или зенкерование и развертывание, сверление и резьбонарезание, сверление и фрезерование, зенкование и зенкерование (рис. 1.5, д).

Замена нескольких операций или переходов, осуществляемых последовательно нормальными инструментами, одной операцией, выполняемой комбинированным инструментом, не только увеличивает производительность труда и снижает себестоимость обработки, но и повышает точность изготовления детали. К комбинированному инструменту относятся и центровочные сверла (см. поз. 14 на рис. 1.1, а).

При обработке ступенчатых отверстий комбинированными инструментами обеспечивается более строгая соосность и точность осевых размеров ступеней и перпендикулярность торцовых участков к оси отверстия по сравнению с последовательной обработкой несколькими нормальными инструментами.

Некоторые типы комбинированных инструментов для обработки ступенчатых отверстий показаны на рис. 9.6. Недостатки ком­бинированного инструмента - это трудоемкость его изготовления, некоторая сложность его переточки.

Рис. 9.6. Комбинированные инструменты:

а - двухступенчатое спиральное сверло; б - перовое трехступенчатое сверло; в - двухступенчатая развертка; d 1 , d 2 , l 1 , l 2 - диаметры и длины ступеней инструментов; D 1 , D 2 - диаметры обработанных отверстий; а - толщина зуба на 1-й ступени; L - длина ленточки; d 0 , b 0 - наименьшая и наибольшая толщина перового сверла

Это инструмент для зенкования отверстий (например, или шуруп). Зенкование нужно для того, чтобы спрятать шляпку шурупа заподлицо - сравнять её с поверхностью детали.

Зенкование - это обработка верхней части отверстия для получения фаски. Выполняется зенкование с помощью зенковок или сверлом большего диаметра.

Я предпочитаю делать зенкование с помощью зенковок. Сверло большего диаметра может сделать сколы. А они нам не нужны. К тому же сверло должно быть заточено под 90 градусов.

Вот некоторые примеры зенковок, которые нам подходят:

Оказалось, что зенковку не так-то просто найти в продаже в магазинах или на рынках. Но расстраиваться не стоит. В роли зенковки вполне можно использовать точильный камень, к примеру - как из этого набора:

Конечно, для больших объемов работ он не подойдет, потому что быстро изнашивается. Но для изготовления мебели своими руками подходит лучше, чем сверло большего диаметра, и не так проблематично (в смысле приобретения), как зенковка. Как зенковать отверстие с помощью такого точильного камня смотрите в видео:

Зенкование отверстий

Технологический процесс изменения размеров и форм деталей, как правило, не обходится без такого вида как зенкерование. В переводе с немецкого, слово означает "проходить", "углублять". Если говорить точнее, то это процесс, во время которого увеличивают диаметр отверстий. Его можно сравнить с рассверливанием. Зенкерование - это механическая операция, во время которой производится растачивание отверстий, с целью повышения качества их поверхности и точности.

Получение отверстий

Для того чтобы досконально разобраться в том, что такое зенкерование, необходимо иметь представление, как делают отверстия в деталях. Допустим, в заготовке необходимо просверлить отверстие пятого класса точности диаметром 12 мм.

Важный показатель, который влияет на максимальные и минимальные значения - это требуемый квалитет. Например, необходимо выполнить чистовое зенкерование отверстия на диаметр 85 мм с квалитетом Н11. Исходя из таблиц полей допусков отверстий при номинальных размерах от 1 до 500 мм, для 11 квалитета (для диаметров от 80 мм до 120 мм) поле допуска составляет: верхнее значение - «+220», а нижнее -«0», то есть 85 +220 мм. Максимальный диаметр рассверливаемого отверстия не может превышать 85,22 мм, а минимальный - 85 мм.

При этом допуск на размер — это разница между D max и D min , то есть он будет составлять 0,22 мм. Если же говорить о браке, то для отверстия неисправимым будет считаться диаметр выше значения 85,22 мм, а исправимым - меньше 85 мм.