Токарная обработка
Сверление и рассверливание отверстий на токарном станке
Сверло, одно из наиболее популярных токарных приспособлений, чаще всего его применяют для изготовления различных отверстий во всевозможных металлических заготовках. Для применения в различных операциях существуют разные виды сверл.
В процессе сверления на токарном станке сверло вращается вдоль оси металлической заготовки, получая вращательное движение и движение додачи сверху.
Все сверла состоят из нескольких частей, каждая отдельная часть несет в себе определенный функционал. Основа - рабочая часть, цилиндрическая шейка и хвостовик для крепления на токарном станке.
На рабочей части сверла располагаются две винтовые канавки, они служат для отвода металлической стружки из рабочего отверстия. Хвостовик сверла может быть цилиндрической или конической формы, в зависимости от диаметра сверла. Винтовые канавки на рабочей части образуют два зуба сверла, двигаясь по хвостовику, они затачивают заднюю поверхность. Каждый зуб имеет тонкую ленточку, она нужна для центрирования сверла в отверстии.
Заточку сверл производят на специальных или же универсальных токарных станках, при наличии специального точильного оборудования. Правильная заточка имеет высокую важность, если сверло заточено неправильно, результат его работы будет неточным, велика вероятность поломки сверла.
Для крепления сверла в станке используют различные инструменты, сверла с цилиндрическим хвостом крепят при помощи цанговых патронов, а сверла с коническим хвостовиком ставят в коническое отверстие задней бабки.
При работе с различными отверстиями применяют различные технологии и приспособления. Так при сверлении отверстий, длина которых больше диаметра, сверло периодически выводят из отверстия, не прекращая вращения. Делают это чтобы охладить режущую кромку и удалить стружку из спиральных канавок.
Для сверления сквозных отверстий, чтобы избежать поломки весь процесс заканчивают при минимальной подаче, и выводят сверло из вращающейся детали.
При работе с глухими отверстиями момент прекращения сверления определяют по специальной шкале, которая располагается на шпинделе задней бабки.
Сверление отверстий малого диаметра проводят в один прием, а для отверстий больше 30 мм, применяют два подхода, рассверливая сначала отверстие диаметром 15-20 мм и после увеличивая его до необходимой величины.
Для ступенчатого отверстия наиболее производительным методом считается обработка отверстия сначала сверлом большего диаметра, а затем доработка более тонким сверлом. На массовых производствах, для ступенчатых отверстий используют специальные комбинированные сверла, которые позволяют увеличить скорость и производительность без потери качества.
Процесс сверления и рассверливания производят на токарных станках, как с ручной, так и с механической подачей. Скорость резанья при сверлении отверстий зависит от материала заготовки. Для рассверливания деталей подходит та же скорость резания, что и для сверления.
ЦЕНТРОВАНИЕ
Для обработки металлических деталей валов чаще всего применяют центра, базой для установки которых служат различные центровые отверстия токарного станка.
В процессе токарной обработки деталь опирается на центр основания конической поверхности, с углом вершины в 60 градусов. Для тяжелых деталей применяют угол наклона 75-90 градусов. Для улучшения качества обработки и для ее облегчения цилиндрическое отверстие заполняют смазкой.
При подготовке центровых отверстий применяют сверление и зенкование или же применяют специальные комбинированные сверла.
Большую важность имеет верное расположение центрового отверстия на торце металлической детали. Если отверстие не совпадает с геометрическим центром торцового сечения детали, то после обработки на поверхности останутся не обработанные участки.
Для разметки центрового отверстия используют специальный инструмент, которым наносят углубления на самой заготовке. При разметке на глаз или при помощи разметочного циркуля возможны значительные неточности. Для повышения точности используют центроискатель, его накладывают на торец заготовки и прокладывают риску при помощи линейки. Далее поворачивают центроискатель и прокладывают еще риску, точка пересечения двух рисок и будет центром детали.
Производят центрование металлических деталей и на специальном центровочном или токарном станке. На центровочных станках имеется специальное приспособление, в которых заготовка центруется с одной или сразу с двух сторон, в зависимости от оснащенности станка. В токарном станке центрование производят двумя способами: закрепляя в отверстии шпинделя при помощи патрона, или же в шпинделе станка может быть закреплено само центровочное сверло, тогда заготовку токарь держит в руках или придерживают ее люнетом.
Зенкование и развертывание
Для повышения чистоты и точности обработки используют зенкера и развертки.
Зенкер – разновидность режущего инструмента, его используют для доработки отверстий после сверления. По своему устройству зенкер очень похож на сверло, он так же имеет рабочее основание, хвостовик и шейку. Но вместо 2 зубов у зенкера их может быть 3 или 4, и отсутствует перемычка. Рабочая часть включает в себя режущий и калибрующий участки, она выполняет часть резания, а калибрующая часть отвечает за получение необходимого диаметра.
Для отверстий 25-80 мм, применяют цельные, насадные зенкера. Припуск, который оставляют для зенкования после сверления от 0,5 до 2 мм. Скорость зенкования выбирают исходя из характеристик металла детали.
Развертка – режущий инструмент, по конструкции развертка напоминает сверло или зенкер, но в отличие от них имеет большее количество зубьев от 6 до 12, развертка снимает гораздо меньший припуск.
Рабочая часть развертки, как и у зенкера, состоит из режущей и калибрующей.
Для повышения чистоты поверхности и исключения так называемой огранки зубья разверток выполняются с неравномерным шагом.
В зависимости от диаметра отверстия применяют развертки различной конструкции. Отверстия диаметрами до 32 мм обрабатывают машинными развертками с цилиндрическим или коническим хвостовиком. Отверстия диаметрами от 25 до 100 мм развертывают надсадными развертками (насаживаемыми на оправку). Разверткой невозможно исправить направление. Ось направляется при предварительной обработке отверстия. Для возможности так называемого самоустанавливания в отверстии развертку крепят в специальных патронах, компенсирующих перекос или несовпадение оси инструмента и обрабатываемого отверстия.
Все цельные развертки имеют общий недостаток: вследствие износа их диаметральный размер уменьшается, и инструмент выходит из строя. Поэтому часто применяют регулируемые развертки, зубья которых допускают регулировку по диаметру в определенных пределах.
Припуск под развертывание назначают в зависимости от размера обрабатываемого отверстия в пределах 0,15—0,30 мм на диаметр.
Качество обработки во многом зависит от правильного выбора охлаждающей жидкости. Обычно при развёртывании в качестве охлаждающей жидкости применяют эмульсию или осерненное минеральное масло (сульфофрезол), а также растительные масла. Чугун, бронзу и латунь чаще всего обрабатывают без охлаждения.
При развертывании отверстий необходимо следить за состоянием торцовой поверхности. Если торец детали не перпендикулярен ее оси, то не все зубья развёртки будут работать и развертка не получит правильного направления.
Зенкер затачивают на универсально-заточном станке по задней поверхности. Его укрепляют на оправке, установленной в приспособлении, и подводят к кругу. Передвижной упор фиксирует положение зуба зенкера, опираясь о переднюю его поверхность. Затачивание производится по всей режущей части зенкера.