Лабораторные работы по дисциплине технология машиностроения (стр. 9 )

Развертка снимает значительно меньший припуск, чем зенкер, имеет угол в плане и большее число зубьев. Зубья развертки снимают стружку малой толщины и большой ширины, что позволяет применять при развертывании большие подачи.

Конструктивные особенности разверток таковы, что в процессе работы они испытывают большие радиальные и незначительные осе­вые нагрузки. Поэтому развертки не обеспечивают точности направле­ния оси отверстия, они сами стремятся установиться по отверстию.

Для обеспечения точности направления оси отверстия перед развертыванием необходимо расточить его резцом или другим инс­трументом с принудительным центрированием и точным направле­нием.

Закрепляться развертка должна таким образом, чтобы во время работы она свободно устанавливалась по отверстию или имела точ­ное направление.

Это достигается с помощью самоустанавливающихся патронов качающихся и плавающих.

Качающийся патрон (рис. 2.8, а) представляет собой оправку, на конусную часть которой насаживают развертку и закрепляют ее торцо­вой шпонкой. Второй конец оправки входит в корпус патрона с боль­шим зазором. Этот зазор позволяет занять развертке правильное положение в обрабатываемом отверстии, благодаря качанию оправки на оси, закрепленной в корпусе патрона.

В плавающих патронах развертка может свободно перемещаться параллельно самой себе, центрируясь в обрабатываемом отверстии. Благодаря этому даже при несовпадении осей патрона и обрабаты­ваемого отверстия она занимает правильное положение. Одна из конструкций плавающего патрона представлена на рис. 2.8, б.

Оправка 9, в которую вставляют конусный хвостовик развертки, связана с хвостовиком 1 патрона с помощью корпуса 7 и упорного шарикоподшипника, состоящего из обоймы 3, шариков 4 и опорной плиты 2. Вращение хвостовика 1 передается оправке 9 через поводок 5 и четыре шарика 6. Вырезы в оправке 9, в которых находятся шарики, позволяют ей вместе с разверткой перемещаться на неболь­шую величину параллельно оси шариков.

Для устранения зазора в упорном подшипнике патрон регулиру­ют путем вращения корпуса 7. В нужном положении корпус закреп­ляют винтом 8. 

Самоустанавливающий патрон, изображенный на рис. 2.8, в, соз­дает возможность перемещения развертки параллельно самой себе и покачивания ее на некоторый угол. Здесь связь между оправкой 9 и хвостовиком 1 осуществляется поводком 5 с шестигранными голов­ками, сдвинутыми относительно друг друга на 30˚. Корпус 7 при помо­щи пружины 11 удерживает поводок в отверстиях хвостовиком оправ­ки. Между оправкой и хвостовиком расположен упорный шарико­под­шипник 4. В осевом направлении патрон регулируют гайкой 10. Шаро­вые головки поводка позволяют наклонять оправку 9 вместе с разве­рткой под некоторым углом к вертикали, а упорный подшипник обеспе­чивает небольшое перемещение оправки параллельно ее оси.

Иногда развертку направляют кондукторные втулки. Так же как и при зенкеровании, направление может быть нижним, верхним или двойным. На направляющей части развертки образуют канавки для размещения стружки.

Принудительное направление применяют иногда для предотвра­щения разбивания короткого отверстия при входе и выходе развертки.

В зависимости от диаметра и требуемой точности отверстия раз­вертывание производят одной или двумя развертками. Отверстия 3-го класса точности получают однократным развертыванием, 2-го класса точности – двукратным. При обработке развертками можно получить отверстия и 1-го класса точности, однако такая высокая точность эко­номически не оправдывает себя (повышаются затраты на содержание разверток в надлежащем состоянии, используется рабочие более высокой квалификации, а иногда и ручное развертывание).

Для отверстий диаметром от 6 до 120 мм общий припуск на предварительное и чистовое развертывание составляет 0,2-0,4 мм. При предварительном развертывании снимается 80 % величины при­пуска, а при чистовом - 20%.

Шероховатость поверхности при развертывании достигает 5-9-го классов.

При развертывании выделяется большое количество тепла, что приводит к нагреву детали и вследствие этого к конусности обрабаты­ваемого отверстия. Поэтому точность размеров отверстия будет выше при развертывании на больших подачах с обильным охлаждением.

Отверстия больших диаметров, короткие, глухие и с прерывис­тыми поверхностями, как правило, развертками не обрабатываются.

Чистовая обработка отверстий развертыванием применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производстве. Объясняется это тем, что стоимость изготовления разверток, допуска­ющих небольшое число переточек, а также расходы на их переточку значительно повышают стоимость выполнения операции. Кроме того, стойкость разверток невелика - 300-500 отверстий в чугунных деталях и 80-100 - в стальных.

В крупносерийном и массовом производстве отверстия обраба­тывается протягиванием.

2.3. Растачивание отверстий

Отверстия нестандартных размеров и большого диаметра, глу­хие и короткие, точные по размерам и форме обрабатывают резцами на станках токарной группы, а также на расточных, агрегатных и дру­гих станках.

Растачивание может производиться как при вращении детали, так и при вращении инструмента. В некоторых случаях возможна обработка отверстий при совместном вращении детали и инструмен­та.

Растачивание на станках токарной группы – малопроизводитель­ный способ обработки отверстий, что обусловлено недостаточной жесткостью расточного резца и плохой его теплоотводящей способ­ностью. Однако оно широко осуществляется при обработке деталей на токарных станках. Это объясняется тем, что растачивании отвер­стий резцом можно достигнуть большей точности и более высокого класса чистоты, чем при обработке сверлением и зенкерованием. При обработке резцом удается выправить ось отверстия и придать ей заданное положение, обработать короткие глухие и больших диамет­ров отверстия.

Существенным недостатком процесса растачивания является трудность установки резца на размер. Однако на современных токар­ных станках, оснащенных точными лимбами, установка резца на раз­мер упрощается.

Для обработки отверстий применяются расточные быстрорежу­щие и твердосплавные резцы.

Схемы обработки различных отверстий стандартными расточ­ными резцами приведены на рис. 2.9.

Схема растачивания сквозных отверстий диаметром до 100-150 мм показана на рис. 2.9, а; схема обработки ступенчатых и глухих от­верстий – на рис. 2.9, б, в и г. При растачивании отверстий подре­заются и внутренние уступы. Эту операцию можно производить как с поперечной (см. рис. 2.9, в), так и с продольной (см. рис. 2.9, г) пода­чами. При подрезании с продольной подачей державку резца повора­чивают на угол ц1 = 5˚.

Сквозные и глухие отверстия глубиной более 100-150 мм раста­чивают державочными резцами. При растачивании сквозных отверс­тий стержень резца устанавливается перпендикулярно оси державки (рис. 2.9, д), а при обработке глухих отверстий – под углом 45 или 60˚(рис. 2.9, е).

Наиболее простая и распространенная схема растачивания – об­работка отверстия резцом, консольно закрепленными в суппорте, при этом создаются наиболее благоприятные условия для получения пря­молинейной оси отверстия, совпадающей с осью вращения шпинделя станка. Поэтому при обработке деталей на станках токарной группы одним из переходов является растачивания отверстий, полученных путем литья, штамповки или сверления, с целью обеспечения требуе­мого положения оси.

Для уменьшения отжатия резца при недостаточной его жесткости применяют инструменты с большим углами в плане, доходящими до 90˚.

Повышение точности обработки и производительности достига­ется при осуществлении многорезцового растачивания. При установки резцов в державе последовательно друг за другом (рис. 2.10) работа резания распределяется между ними путем деления ширины реза (глубины резания). Для уменьшения деформации технологической системы рекомендуются двустороннее расположение резцов.

В серийном производстве отверстия обрабатывают пластинча­тыми резцами, а также плавающими расточными блоками и головка­ми. Пластинчатыми резцами (рис. 2.11) растачивают отверстия диа­метром более 40 мм. В этом случае резание осуществляется путем деления толщины среза (подачи) между режущими лезвиями.

Сквозные отверстия растачивают пластинчатыми резцами с уг­лом в плане ц = 45˚, а глухие – резцами с ц = 90˚. Угол ц1 = 2-3˚. Длина цилиндрического участка устанавливаются в пределах l = 0,1-0,2D, где D - диаметральный размер резца.

В крупносерийном и массовом производстве отверстия обраба­тывают на специальных расточных станках при помощи расточных блоков.

Расточный блок, состоящий из корпуса 1, и нескольких резцов 2, закрепленных болтами 3, изображен на рис. 2.12, а. Конструкция бло­ка позволяет регулировать и настраивать отдельные резцы на опре­деленный размер по диаметру винтами 3. Каждый из резцов нижней пары настраивается на свой размер (d1 и d2) и выполняет черновое растачивание. В этом случае глубина резания делится между резца­ми.

Верхняя пара резцов настраивается на окончательный размер по диаметру d и осуществляет чистовую операцию.

Чистовые резцы имеют микрометрические винты с точностью уста­новки до 0,02 мм.

Комбинированный резцовый блок ЭНИМса (рис. 2.12, б) в зави­симости от количества резцов состоит из двух или трех частей. В кор­пусе блока резцы закрепляют при помощи рифлений, которые позво­ляют регулировать их положения и настраивать на заданный размер по диаметру.

Блок состоит из основной державки 1, нижней 2, средней 3 и вер­хней 4 частей корпуса, резцов 5 и винта 6.