Увод сверла от заданной оси можно предупредить двойной за­точкой с подточкой перемычки и ленточки, предварительной засвер-ловкой жестким укороченным сверлом, применением удлиненных направляющих втулок при сверлении отверстий ib нескольких стен­ках, ликвидацией забоин и загрязнения конусов инструмента и шпинделя, перемещением шпинделя (а не стола) во время обра­ботки и фрезерованием торца детали перед сверлением.

Разбивку отверстия по диаметру также можно предупредить, если соблюдать технические условия на биение рабочей части свер­ла относительно хвостовика (диаметр сверла до 20 мм — биение не более 0,12 мм, диаметр 20—50 мм — 0,15 мм, диаметр свыше 50 мм — 0,18 мм), затачивать режущие кромки сверла с базой от хвостовика и контролировать равенство длин режущих кромок.

Рассверливанием называется сверление предваритель­но просверленного отверстия. Рассверливание применяется при обработке отверстий в сплошном материале диаметром свыше 30 мм.

Обработка больших отверстий двумя или тремя сверлами бо­лее производительна, чем одним сверлом, так как сверло большо­го диаметра имеет широкую поперечную кромку, которая вызывает значительные осевые усилия. В результате снижается подача и увеличивается время сверления. Три сверла применяют при обра­ботке отверстий диаметром свыше 50 мм. При рассверливании от­верстий припуск на сторону для каждого следующего сверла со­ставляет 10—12 мм. Режим резания при рассверливании отверстий выбирают по картам 137—142(10].

Зенкерование отверстий производится зенкерами (см. рис. 11) для улучшения шероховатости и точности отверстий, получен­ных предварительным сверлением или методом отливки, ковки, штамповки. Подбор диаметра зенкера производится по табл. 12 и 13. В табл. 18 диаметр зенкера соответствует диаметру чернового растачивания. Выбор типа зенкера зависит от материала, разме­ров и состояния поверхностей, отверстий обрабатываемой детали, характера выполняемой операции (обработки отверстия, выточки, бобышки, ступенчатых отверстий и др.). Способы закрепления зенкеров на оправках и борштангах указаны на рис. 11, 26, 29.

Средние значения припуска на диаметр, снимаемый при зенке-ровании, равны: для диаметра отверстия 20 мм — 1 мм, для диа­метра 30 мм — 2 мм, для диаметра 50 мм — 3 мм, для диаметра 65 мм — 4 мм, для диаметра 80 мм — 5 мм.

Зенкер, являясь многолезвийным инструментом, несколько вы­правляет ось отверстия, полученного предварительной обработкой. Однако, если ось отверстия сильно искривлена, припуск под зенкер распределяется неравномерно и на противоположных сторонах от­верстия возникает разность сил резания, которая изгибает оправку зенкера и вызывает искривление оси отверстия .после обработки зенкером. Прямолинейность оси отверстия после зенкерования мож­но обеспечить при условии применения жесткой короткой оправки и последовательной обработки отверстия двумя зенкерами с боль­шим углом в плане го.

Зенкерование позволяет получить точность обрабатываемых от­верстий до 4-го класса и шероховатость до 6-го класса.

Режим резания при зенкеровании выбирают для зенкеров из быстрорежущей стали по картам 144—148 [10], для зенкеров с пла­стинками твердого сплава по картам 95—97 [11].

Охлаждение при зенкеровании аналогично и при сверлении.

Зенкерование цилиндрических и конических углублений и цеко-вание (зачистка) торцовых поверхностей бобышек применяются для установки головок винтов впотай или для образования опор­ных площадок под головки винтов или шайбы.

При зенкеровании могут появиться дефекты обработки поверх­ностей и отверстий: задиры и глубокие риски от прилипания час­тиц металла к инструменту, разбивание диаметра отверстия за пре­делы припуска под развертку, появление дробленой поверхности и выкрашивание режущей кромки из-за вибрации зенкера. Для предупреждения этих дефектов следует смазать зенкер керосином или индустриальным маслом, изменить геометрию заточки (угол ф), уменьшить диаметр зенкера или повысить подачу до предель­но допустимой по прочности инструмента.

Измерение отверстий при сверлении и зенкеровании произво­дится штангенциркулем, штангенглубиномером или индикаторным нутромером.

Точность обработки и формы отверстия будет тем выше, чем меньше и равномернее припуск на обработку, лучше направление инструмента и инструмент имеет больше лезвий при достаточной жесткости.

Сверла с двойной заточкой (см. рис. 10, е) допускают повыше­ние скорости резания на 10—15% по сравнению со сверлами с нор­мальной заточкой. Подточка перемычки и ленточки, двойная за­точка сверл повышают их стойкость в 1,2—2 раза при сверлении стали и до трех раз при сверлении чугуна.

Подача при сверлении осуществляется посредством осевого пе­ремещения шпинделя относительно детали, закрепленной на непод­вижном столе, или перемещения стола с деталью относительно вра­щающегося шпинделя (сверла). Ручная подача сверла применя­ется при засверливании по корке, установочном перемещении до соприкосновения инструмента с деталью и при выводе инструмен­та из отверстия для удаления стружки. Ввиду значительных осе­вых усилий сверление производится с механической подачей.

* В дальнейшем числа в квадратных скобках означают ссылки на соответ­ствующий порядковый номер в списке литературы.

При сверлении необходимо соблюдать следующие правила: не применять сверла с длиной спиральных канавок меньше глубины сверления; подводить сверло к детали лишь при его вращении; вре­зание осуществлять вручную, а затем включать механическую по­дачу; не останавливать сверло при резании, не выключив предва­рительно подачу сверла; при сверлении сквозных отверстий торец детали должен быть перпендикулярен оси сверла на входе и вы­ходе.

Сверление глухих отверстий на горизонтально-расточных стан­ках производится .следующим образом. Рабочий подводит сверло до соприкосновения с деталью и замечает по круговому лимбу по­дачи шпинделя деление, совпадающее с нулевой риской. Затем за-сверливает отверстие вручную и, включив механическую подачу шпинделя, следит за поворотом кругового лимба до деления, соот­ветствующего глубине отверстия. После этого рабочий выключа­ет механическую подачу и выводит вручную сверло из отверстия. При рассверливании глухих отверстий рабочий вручную подводит второе сверло до касания наружного диаметра сверла к торцу детали, после чего, включив механическую подачу, отсчитывает глубину сверления по лимбу подачи шпинделя.

Сверление отверстий длиной меньше пяти диаметров сверла при нормальном вылете шпинделя производится по разметке без на­правления сверла. При точном расположении отверстия (отноше­нии длины отверстия к диаметру больше 5) сверла направляются через втулки, установленные в приспособлении, или предваритель­но обработанные отверстия в одной из стенок детали. Если отвер­стие расположено на значительном расстоянии от торца шпинде­ля, применяется удлиненная оправка (см. рис. 26, в), входящая со скользящей посадкой .в направляющую втулку.

Охлаждение при сверлении осуществляется смазочно-охлажда-ющими жидкостями: эмульсией или керосином. Расход эмульсии должен быть 10—12 л/мин. Применение охлаждения при обработ­ке стали позволяет увеличить скорость резания на 25—30%.

Поломка сверл может произойти вследствие выкрашивания ре­жущих кромок, затупления, износа или повреждения кромок лен­точек или поломки лапки хвостовика. Чтобы предотвратить полом­ку сверл от указанных причин, необходимо уменьшить скорость резания, заточить сверло, уменьшить подачу, заменить направля­ющую втулку с прослабленным диаметром отверстия, своевремен­но очищать сверло от стружки, обеспечить правильное сопряжение конических поверхностей инструмента, переходной втулки и шпин­деля.

Правила заточки и проверки сверл описаны в § 10.

При сверлении деталей на расточных станках могут быть сле­дующие погрешности обработки: уход сверла от заданной оси, разбивка отверстия по диаметру, неудовлетворительная шерохова­тость обработки или смещение оси отверстия от базовых поверх­ностей.

Причины увода сверла от заданной оси: продольный изгиб сверла, неплотная посадка конуса сверла в шпинделе станка, не­параллельность оси шпинделя направляющим станка или непер­пендикулярность поверхности детали направлению подачи сверла.

Причины разбивки отверстия при сверлении: несоосность осей хвостовика и рабочей части сверла, смещение оси заборного ко­нуса относительно хвостовика, неравенство режущих кромок при заточке или биение оси шпинделя станка.

Неудовлетворительная шероховатость обработки отверстия сверлом и смещение оси отверстия от базовых поверхностей также являются следствием указанных выше причин, но, кроме того, за­висят и от качества заточки, состояния режущих кромок и ленточ­ки, правильности координации инструмента при установке.

Операционные припуски на обработку отверстий. Припуском на обработку деталей называется слой металла, подлежащий снятию при обработке.

Размер припуска на обработку отверстий должен быть мини­мальным, но достаточным для получения правильной геометриче­ской формы, заданных размеров и шероховатости отверстия при минимальном количестве необходимого инструмента и числе про­ходов. Таким образом, наивыгоднейший припуск на обработку от­верстий обеспечивает соблюдение технических условий наряду с высокой производительностью и экономичностью обработки.

Минимальный размер припуска на обработку отверстий зави­сит от жесткости системы станок — инструмент — деталь и, глав­ным образом, жесткости оправок и борштанг, от вида применяемого инструмента, типа отверстий и их расположения, характера вы­полняемой операции, размеров отверстий и корпуса.

Необходимое число проходов при обработке отверстий уменьша­ется с повышением жесткости оправок и борштанг, при наличии многорезцового инструмента, симметричном расположении припус­ка, уменьшении длины отверстия и вылета шпинделя.

Жесткость оправок и борштанг в свою очередь повышается с применением опоры в задней стойке или люнетов.

Величины основных и операционных припусков при обработке отверстий на горизонтально-расточных станках многолезвийными инструментами в условиях мелкосерийного производства приведе­ны в табл. 12.

Сверление применяется для образования отверстий в сплош­ном материале с точностью и шероховатостью до 4-го класса. Под­бор сверл по диаметру при сверлении и рассверливании произво­дится по табл. 12. Необходимая длина режущей части сверла зави­сит от требуемой глубины сверления и определяется по чертежу обрабатываемой детали. При сверлении глубоких отверстий приме­няются удлиненные сверла.

Сверла устанавливают коническим хвостовиком в отверстие пе­реходной втулки или удлинителя, а последние — в конус шпинделя станка. Предварительно сопрягаемые конические поверхности про­тирают концами или салфеткой. Сверла снимают с оправки или удлинителя с помощью клина-выколотки. Необходимо иметь в ви­ду, что все инструменты с коническим хвостовиком могут нормаль­но работать лишь при условии хорошего сопряжения конических поверхностей и отсутствия забоин. Для направления сверла в начале обработки применяют предварительную зацентровку отвер­стия коротким сверлом диаметром до 30 мм.

Режимы резания при обработке на расточных станках инстру­ментами из быстрорежущей стали выбираются по нормативам НИБТН (книга «Режимы резания металлов инструментами из быстрорежущей стали». Машгиз, 1950 [10]*) и инструментами с пла­стинкой твердого сплава — по картам книги «Режимы резания чер­ных металлов инструментом, оснащенным твердым сплавом». Маш­гиз, 1958 [11].

Режим резания при сверлении и рассверливании выбирают в за­висимости от материала обрабатываемой детали, диаметра и гео­метрии заточки сверла, длины обрабатываемого отверстия и выле­та сверла. Подачи при сверлении определяют по картам 131 и 133 [10]. При этом верхние значения подач (I группа подач) прини­мают при сверлении глухих отверстий без допуска /или по 5-му классу точности, последующем рассверливании, обработке двумя-тремя инструментами, обработке одним инструментом и нарезании резьбы метчиками. Средние значения подач (II группа) использу­ют при сверлении глухих и сквозных отверстий в деталях недоста­точной жесткости, последующем нарезании резьбы метчиками, об­работке зенкером или двумя развертками. Минимальные значения подач (III группа) применяют для точных отверстий и последую­щей обработки одним зенкером или одной разверткой. Скорость резания и числа оборотов сверл определяют по картам 132 и 135 [10].

Режим резания для сверл с пластинками твердого сплава при обработке чугуна и стали выбирают: подачи — по картам 81, 82 [11], скорость резания — по картам 83—86 [11]. Выбранные величи­ны подач и частоту вращения корректируют по паспорту расточного станка — применяется ближайшее меньшее значение подачи или частоты вращения, имеющееся у станка.

Выверка положения борштанги в боковом направлении произ­водится от вертикальных базовых поверхностей детали (рис. 121, а) или от линейки, установленной на горизонтальную базовую плос­кость (рис. 121,6, в). Базовые поверхности детали и линейки при этом предварительно выверяют с точностью 0,02—0,03 мм на 1000 мм при помощи шпинделя с индикатором.

Выверка борштанги в боковом направлении производится также от ранее расточенных отверстий при помощи контрольных оп­равок (рис. 121,г). На рисунке / — расстояние между центрами от­верстий, di — диаметр контрольной оправки, установленной в рас­точенное отверстие, d₂ — диаметр борштанга, 1_и 1₂ — размеры, кон­тролируемые микрометром или набором мерительных плиток.

Выверка расположения осей отверстий в одной плоскости под углом 90° производится при помощи большого угольника 1 (рис. 121,6), закрепленного на столе 2 вместе с деталью, и индикатора 3. Выверка положения стола производится по индикатору при пере­мещении стола вдоль одной из сторон угольника до и после пово­рота стола. После каждой выверки стола следует расточка одного из перпендикулярных отверстий. Выверка расположения борштан­ги при расточке взаимно перпендикулярных отверстий может быть произведена также при помощи контрольного валика и оправки с индикатором после расточки одного из отверстий. В расточенное отверстие вставляется контрольный валик, а в шпиндель станка — рычажная оправка с индикатором. Поворачивая оправку с инди­катором на 180° и регулируя положение детали, добиваются оди­накового натяга индикатора при контакте наконечника индикато­ра с контрольным валиком.

Для проведения такой выверки на современных расточных стан­ках имеются специальные индикаторные упоры.

Выверка расстояния от оси одного отверстия до торцовой по­верхности другого отверстия с перпендикулярной осью осуществля­ется одним из следующих методов.

Оправка 1 устанавливается в шпиндель 2 станка (рис. 122,с). На размер а набираются концевые меры 3:

А=а + — , ¹ 2

где А — заданный размер от внутреннего торца детали до оси рас­тачиваемого отверстия; d — диаметр оправки.

Когда базой является наружный торец детали (рис. 122,6),

А₁=А-\-к-\-а+~ ,

где Ai — расстояние от оси шпинделя до оси растачиваемого отвер­стия; к — расстояние между торцами детали; а — размер мери­тельных плиток; D — диаметр шпинделя.

Угольник 1 (рис. 122, в) закрепляют к торцу отверстия, а цен-троискатель 2 устанавливают по центру отверстия угольника.

Перемещая стол с деталью на величину

Д = Л-|-/с-|-£,

совмещают ось шпинделя с осью другого отверстия, где А — требуемый размер от внутреннего торца до оси отверстия; к — расстояние между торцами; b — размер от основания уголь­ника до оси вспомогательного отверстия.

Для случая, изображенного на рис. 122, г, центроискатель уста­навливают по отверстию Б оправки.

Контрольный валик 1 (рис. 122, д) вставляют в расточенное от­верстие, а через другое отверстие пропускают борштангу 3. Уста­новка оси борштанги на точное расстояние от торца отверстия обес­печивается при соблюдении размера

_A=a+b+JL_t

где А — размер от торца отверстия до торца вилки 2 (набор кон­цевых мер 4); b — постоянный размер вилки 2; d — диаметр бор­штанги.

Использование шаблонов заключается в следующем. Отверстия шаблона диаметром, на 6—10 мм большим диаметром детали (рис. 119,в), растачивают на координатно-расточном стан­ке по координатам, соответствующим детали, с допуском 0,02— €,03 мм. Шаблоны делают из листовой стали толщиной 8—10 мм и закрепляют непосредственно на базовых поверхностях детали или на специальных плитах, служащих одновременно и для крепления детали. Если расточка детали выполняется с нескольких сторон, шаблон заказывается на каждую сторону. Координация оси шпин­деля с осью отверстия осуществляется с помощью центроискателя. Базовые поверхности шаблона делают калеными и шлифованными. Преимуществами данного метода являются: высокая экономич­ность и простота изготовления шаблонов, быстрота координации инструмента, применение высоких режимов резания с обеспечением высокой точности обработки. Если расточка отверстий данным ме­тодом производится с применением борштанги, положение ее оси выверяется в два приема: путем координации оси подшипника зад­ней стойки и координации оси борштанги.

Выверка положения оси подшипника задней стойки производит­ся с помощью валика / (рис. 119,г), плотно пришлифованного к отверстию подшипника, на котором со скользящей посадкой пер­вого класса вращается кольцо 2 с закрепленной на нем державкой индикатора 3. Вращая кольцо 2 и регулируя положение подшип­ника стойки и детали, добиваются, чтобы стрелка индикатора ос­тавалась в нулевом положении при обкатке по шаблону 4.

Выверка положения оси борштанги осуществляется с помощью центроискателя, закрепленного на борштанге (рис. 119,6). Правое плечо измерительного рычага центроискателя прижимается пру­жиной к отверстию шаблона, а левое упирается в наконечник ин­дикатора. При медленном вращении борштанги следят за пока­заниями индикатора и, если необходимо, регулируют положение шпинделя.

Применение специальных приспособлений осо­бенно эффективно в условиях серийного производства, так как при единичном производстве использование специальных расточных приспособлений целесообразно только для особо точных и повто­ряющихся в производстве деталей. Точность обработки детали оп­ределяется точностью самого приспособления и инструмента и поч­ти не зависит от состояния станка и квалификации рабочего. Це­лесообразность применения приспособления зависит от серийности и трудоемкости обработки детали. Производительность труда при использовании приспособлений значительно возрастает (в 2— 10 раз).

Совмещение оси шпинделя с осью разъемного отверстия — один из методов координации инструмента. Если требуется, чтобы ось отверстия лежала в горизонтальной плоско­сти разъема, используют контрольную линейку / (рис. 120,а), ко­торую устанавливают на предварительно обработанную и шабрен­ную плоскость разъема, чтобы ось бобышки 2 приходилась по цент­ру литого отверстия. С помощью центроискателя 3, установленного в шпиндель станка, ось шпинделя совмещается с осью отверстия.

Для правильного положения борштанги при обработке отвер­стия необходимо обеспечить соосность шпинделя с отверстием лю-

нетной стойки. Выверка соосности производится в двух положени­ях /—/ и //—// (рис. 120, б) с применением .индикаторного устрой­ства и учетом прогиба консольных оправок под действием собственной массы (табл. 11).

Выверка положения борштанги в горизонтальной плоскости производится с помощью уровня. При этом добиваются одинакового показания уровня на борштанге и на шпинделе.

Выверка борштанги от плоскости разъема осуществляется ин­дикатором в двух наиболее удаленных друг от друга точках, лежа­щих на плоскости разъема, и при этом получают одинаковые пока­зания стрелки индикатора.

Выверка борштанги от плоскости стола выполняется анало­гично.

Обработка плоскостей завершается шлифовкой или шабрением базовых плоскостей с проверкой на краску по контрольной плите.

Если расточка корпуса выполняется после сборки нескольких деталей, то крепежные отверстия обрабатываются на радиально-сверлильном станке до сборки деталей под расточку.

Установка деталей на расточном станке. Правильная установка деталей обеспечивается при выполнении следующих условий: рав­номерное распределение припусков, минимальная деформация де­тали, надежное и жесткое крепление, удобство выверки инстру­мента.

На расточном станке деталь может быть установлена на приз­мах, на плоскости стола или подкладках, к угольнику или в приспо­соблении. Выбор того или иного метода установки зависит от кон­структивных особенностей детали и ее размеров, расположения и характера обрабатываемых и базовых поверхностей, точности н последовательности операций и величины партии. Точность уста­новки детали размером до 3 м с выверкой по разметке равна ±0,5 мм, с выверкой по обработанным плоскостям ±0,1 мм.

Каждая перестановка детали на расточном станке сопряжена с большими затратами вспомогательного времени и потерей точ­ности обработки. Применяя поворотный стол, можно обрабаты­вать деталь с четырех сторон без переустановки и раскрепления детали.

Установочной базой называется поверхность, по которой производится выверка положения детали или на которую деталь ус­танавливается непосредственно. Базами являются предваритель­но обработанные поверхности или разметочные риски. В качестве баз предпочтительнее использовать плоские или цилиндрические по­верхности, относительно которых задается положение отверстий; иногда такими базами являются плоскости разъема сопрягаемых деталей.

При закреплении деталей на расточных станках необходимо из­бегать переустановки шпиндельной бабки и опоры борштанги в люнетной стойке при переходе с одной оси на другую, заменяя эти движения перемещением стола.

Рекомендуется одновременно устанавливать несколько одина­ковых деталей, используя при этом всю площадь стола.

Установка детали по черной базе производится в такой после­довательности: установка на три домкрата, регулировка положения детали по разметочным рискам, зажим детали прихватами строго против домкратов, подведение добавочных опор с зажимом детали, прихватами против опор. При зажиме нужно постоянно следить с помощью индикатора, чтобы не было деформации детали.

При установке по упорам или в свободном состоянии угольник выверяют индикатором по вертикальной плоскости в двух (взаимно перпендикулярных направлениях.

Выверка положения детали со шлифованными или шабренными базовыми поверхностями производится по индикатору с точностью 0,01—0,03 мм.

Координация инструмента при обработке отверстий. Под коор­динацией инструмента при обработке отверстий на расточных стан­ках понимают совмещение оси вращения инструмента с заданной осью отверстия. Неправильно выполненная координация инстру­мента вызывает погрешности обработки: смещение или перекос осей отверстия между собой или относительно базовых поверхно­стей.

В общем случае координация инструмента состоит в обеспече­ний соосности осей борштанги, шпинделя, подшипника задней стойки и обрабатываемого отверстия. Выверка соосности осущест­вляется при .помощи универсальных средств: пробных проточек, индикаторных устройств, накладных шаблонов, оптических уст­ройств или специальных приспособлений.

Метод пробных проточек применяется при расточке отверстий с горизонтальной осью в условиях единичного производ­ства и при высокой квалификации рабочего. Сущность метода за­ключается в последовательных проточках на небольшую длину одного из отверстий детали с замером межосевого расстояния А до другого отверстия, ранее расточенного (рис. 119, а), до получения требуемого расстояния между осями. Недостатками данного мето­да являются: низкая точность обработки из-за возможных ошибок при замерах, низкая производительность из-за большого количест­ва проточек и невозможность расточки ряда отверстий с наклон­ной линией центров.

Индикаторные устройства применяются для коорди­натной расточки и обеспечивают заданное перемещение шпиндель­ной бабки, люнета задней стойки, передней стойки и стола в про­дольном и поперечном направлениях с точностью ±0,03 мм на дли­не 500 мм.

Индикаторное устройство для отсчета координат (рис. 119,6) состоит из коробки с индикатором 1, вала 2 с призмой, пружинных скоб 4, упора 5 и штихмасов 3. Коробка с индикатором крепится на шпиндельной бабке или на валу 2, соединенном с кронштейном. Пружинные скобы 4 крепят штихмас 3 к валу 2. Кронштейн с упо­ром 5 и валом 2 закреплены неподвижно на передней стойке, стани­не или столе (в зависимости от назначения индикаторного устрой­ства). Микрометрические и жесткие штихмасы с пределом измере-

 

ния соответственно 50—75 мм и 25—400 мм обеспечивают точность по длине в пределах от ±0,004 до ±0,02 мм для длин от 100 до 1000 мм.