Примеры типовых схем обработки отверстий. На рис. 123—127 приведены типовые схемы обработки отверстий, торцов и выточек корпусных деталей.

На каждой схеме изображены эскизы последовательно выпол­няемых переходов, указаны размеры обработки и приведена нуме­рация применяемых инструментов.

Схемой консольной обработки отверстия диаметром 20 А в сплошном материале (рис. 123, б) предусматривается последова­тельное применение сверла, консольной расточной оправки, двух зенкеров и развертки, или зенкера и двух разверток.

Обработка двух соосных отверстий диаметром 52П и 43 мм с открытой выточкой диаметром 55 мм изображена на рис. 124, с.

Прежде всего производится сверление и растачивание глухого отверстия до диаметра 51 мм на длину 204 мм, затем выполняется сверление и растачивание сквозного отверстия диаметром 43 мм. Расточка открытой выточки до диаметра 55 мм и глухого отвер­стия диаметром 52П до диаметра 51,8 мм производится с помощью расточной консольной оправки с наклонным креплением резца, установленного в державку кулисы. Черновое и чистовое развер­тывание отверстия диаметром 52П осуществляется донной разверт-i кой, закрепленной на шарнирной оправке.

Обработка отверстия диаметром 72 мм и двух открытых торцов выполняется по схеме, приведенной на рис. 124, б. Деталь с предва­рительно отлитым отверстием подвергается расточке двумя одно­сторонними резцами с пластинкой твердого сплава ВК8, закреп­ленными поочередно в консольной оправке диаметром 40 мм. Тор­цы отверстия подрезают двусторонним ножом, установленным в консольной оправке.

Обработка отверстия диаметром 63Аз с цековкой диаметром 85 мм и фаской 1X45° выполняется последовательно по схеме (рис. 124, в); расточка до диаметра 63 мм двумя расточными рез­цами, расточка цековки диаметром 85 мм, глубиной 5 мм односто­ронним резцом, снятие фаски резцом, зенкерование отверстия до диаметра 64,82 мм и развертывание до диаметра 65Аз.

Если отверстие имеет значительную длину и диаметр, а деталь по своей конструкции требует большого вылета шпинделя при об­работке, тогда обработка производится с применением борштанги

 

и люнета, установленного на столе станка, или опоры в задней стойке. Такой слу­чай обработки отверстия диаметром 100 А с подрез­кой торца диаметром 150 мм изображен на рис. 125, а. Расточка отверстия произ­водится за три прохода од­носторонними резцами, ук­репленными в борштанге, до диаметра 99,65 мм с под­резкой торца и последую­щим черновым и чистовым развертыванием до диамет­ра 100А.

В условиях серийной об­работки корпусных деталей, а также в случае необходи­мости обеспечения высокой точности взаимного распо­ложения отверстий с парал-’ лельными или перпендику­лярными осями применяют специальные приспособле­ния или накладные шабло­ны для расточки деталей.

На рис. 125, б показан случай обработки отверстия диаметром 12А с цековкой диаметром 20 мм, глубиной 1 мм на внутренней стороне стенки корпуса. Инструмен­ты (сверло, зенкер, цековка и развертка) направляются через втулки приспособле­ния. В этом случае применя­ют специальную обратную цековку и развертку.

Для обеспечения точно­сти расположения отверстия диаметром 12А зенкер и развертка направляются в приспособлениях удлиненной втулкой.

При значительной длине отверстия и малой жесткости борштан­ги или оправки приспособление обеспечивает двойное направление борштанги или оправки с инструментом.

На рис. 126, а изображена обработка двух соосных отверстий диаметром 55А и 35А со снятием фаски 2X45°. В данном случае двустороннее направление борштанги в приспособлении продик­товано необходимостью обеспечения соосности отверстий при малом диаметре и большой длине борштанги с инструментом.

Последовательность переходов и применяемый инструмент по­казаны на схеме.

На рис. 126,6 приведен пример применения специального ком­бинированного двухступенчатого зенкера и развертки.

На рис. 127 показана обработка соосных отверстий диаметром 20А и 28А с применением удлиненной направляющей втулки.

Более сложную двустороннюю обработку соосных отверстий диа­метром 52П и 62П выполняют в приспособлении с двусторонним направлением борштанги и применением специальных насадных разверток.

Консольная обработка соосных отверстий в нескольких стенках.

Если предварительно отлитые или просверленные отверстия име­ют отклонения в расстояниях от базовых поверхностей или непря­молинейность оси отверстия, то при обработке отверстий нормаль­ными зенкерами без приспособлений не удается исправить эти пог­решности, если они значительны. Для этой цели необходимо после сверления произвести расточку отверстий. Типовая схема обработки в сплошном материале двух точных соосных отверстий, располо­женных в двух стенках корпуса (рис. 123, с), следующая:

1. Обработка отверстия DA в первой стенке;
сверление й_Св₁=0,2 D;
рассверливание d_CB2=0,7 D;

растачивание ^рам₃=0,91 D (количество проходов определяет-

L _п

ся в зависимости от отношения — , где и — диаметр отверстия,

L — расстояние от конца направляющей втулки до конца обраба­тываемого отверстия);

зенкерование й₃енк₄ =D-—0,3;

развертывание d_pa3B5=D—0,1; d_va3Be — DA.

2. Обработка отверстия DA во второй стенке производится по
той же схеме с применением удлиненной направляющей втулки,
установленной в обработанное отверстие DA первой стенки.

Консольная обработка отверстий в нескольких стенках может производиться при осевой подаче стола с деталью или осевой пода­че шпинделя, без смены консольной оправки или со сменой кон­сольной оправки, без поворота или с поворотом детали на 180°.

Черновая обработка предварительно отлитых отверстий осуще­ствляется двухрезцовой расточной головкой, получистовая — одно-резцовым блоком с микрометрическим регулированием, чисто­вая — развертками с качающимися и шарнирными оправками (см. рис. 26, г, д).

Методы консольного растачивания соосных отверстий в несколь­ких стенах с поворотом детали на 180° следующие:

1. Обработка предварительно отлитых отверстий в двух стен­ках: а) предварительная и окончательная обработка первого от­верстия; б) поворот детали на 180°, выверка центроискателем по первому отверстию, предварительная и окончательная обработка второго отверстия.

2. Обработка соосных отверстий малого диаметра по сплошно­му материалу в четырех стенках: а) выверка оси отверстия по нак­ладному шаблону, сверление, рассверливание и черновое развер­тывание отверстия в первой стенке; б) установка направляющей втулки в первое отверстие, сверление, рассверливание, растачива­ние, черновое развертывание, подрезка торца, чистовое разверты­вание отверстия во второй, а затем в первой стенке; в) поворот де-

тали на 180°, выверка соосности отверстия по накладному шаблону и повторение переходов для обработки отверстия в четвертой стен­ке и затем обработка отверстия в третьей стенке.

Обработка соосных отверстий в нескольких стенках с примене­нием борштанг. Обработку соосных отверстий борштангой можно производить с осевой подачей стола с деталью или осевой подачей шпинделя, без переустановки или с переустановкой резца в бор­штанге, с поворотом или без поворота детали.

Метод растачивания трех соосных предварительно отлитых от­верстий большого диаметра, расположенных в трех стенках, с опо­рой борштанги в люнетной стойке н подачей шпинделя:

черновое растачивание трех отверстий двухрезцовой расточной головкой с разделением припуска;

черновая и чистовая обработка торцовых поверхностей отвер­стий с радиальной подачей резца;

чистовое последовательное растачивание трех отверстий одним резцом <ф = 90°.

Метод растачивания соосных предварительно отлитых отвер­стий в нескольких стенках с большим расстоянием между стен­ками:

черновое растачивание отверстий разъемными блоками;

получистовое растачивание одним резцом <р = 90° каждого от­верстия поочередно;

чистовое растачивание однорезцовым блоком с микрометричес­ким регулированием каждого отверстия в отдельности.

Метод обработки соосных отверстий в пяти стенках с поворотом детали:

выверка оси отверстия по накладному шаблону, предваритель­ное растачивание, предварительное и окончательное развертывание отверстия в первой стенке с применением консольной оправки;

предварительное растачивание отверстия во второй стенке с направлением консольной оправки через втулку, установленную в первое отверстие;

предварительное растачивание отверстия в третьей стенке с нап­равлением консольной оправки через втулки, помещенные в первой и второй стенках;

поворот детали на 180°, выверка соосности по накладному шаб­лону, сверление, рассверливание, растачивание, предварительное и окончательное развертывание отверстия в пятой стенке:

предварительное растачивание отверстия в четвертой стенке;

поворот детали на 180°, окончательное растачивание отверстий во второй, третьей и четвертой стенках с применением борштанги и направляющих втулок, установленных в отверстиях первой и пя­той стенок.

Конус­ность наружных цилиндрических поверхностей и отверстия устраняется уменьшением общего вылета резца, применением подачи стола с деталью на инструмент, доводкой твердосплавного инст­румента, применением дополнительного получистового прохода и дополнительной опоры расточного шпинделя или борштанги. Боч-кообразность отверстия устраняется проверкой прямолинейности направляющих станины, подтягиванием клиньев и прижимных пла­нок. Несоосность отверстий, расположенных на одной оси, предо­твращается снижением режима обработки, применением дополни­тельных опор оправок и борштанг, обработкой с одного установа без поворота детали, перепроверкой координации инструмента при: обработке с двух сторон, введением дополнительного прохода и повышением жесткости крепления детали. Искривление оси соос­ных отверстий может явиться следствием перемены направления подачи, а непараллельность отверстий — неправильной установки борштанги относительно плоскости стола и оси шпинделя или деформации детали. Необходима дополнительная проверка положе­ния борштанги и детали по базовым поверхностям на параллель­ность оси шпинделя и отсутствие деформации детали при закреп­лении с помощью индикатора. Непараллельность торцовых поверх­ностей к осям отверстий исключается при обработке отверстия и торца с одной установки детали, уменьшением подачи и увеличением числа проходов при подрезании торцовых поверхностей. Для уст­ранения выпуклости и вогнутости поверхности необходимо прове­рять перпендикулярность режущей кромки резца к цилиндрической поверхности оправки или борштанги и правильность перемещения суппорта.

Режимы резания при растачивании отверстий. Глубина резания зависит рт припуска на обработку и числа проходов. Выгоднее вес­ти обработку с возможно меньшим числом проходов. Максимально допустимая глубина резания в зависимости от диаметра оправки или борштанги приведена в табл. 14.

Режимы резания для растачивания отверстий и других видов обработки, применяемых на расточном станке, инструменты, осна­щенные твердым сплавом, назначаются по нормативам НИБТН.

Подача для чернового растачивания односторонним резцом с пластинкой твердого сплава при работе без борштанги (шпиндель с резцедержателем) и с консольной борштангой при обработке ста-

ли и стального литья выбираются по карте 15, при обработке чу­гуна—по карте 16; подачи для чернового растачивания с двухо-порной борштангой стали и чугуна резцами Т5КД0 по стали и рез­цами ВК8 по чугуну выбираются по карте 17.

Скорости резания при растачивании стали и стального литья резцами Т15К6 назначаются по карте 19, при растачивании чугуна резцами В Кб — по карте 20.

Подачи при получистовом растачивании стали выбираются по табл. 15.

15. Подача при получистовом растачивании стали

Примечание. Подачи в таблице рассчитаны на обработку стали о”_в=70—90 кгс/мм². При обработке стали с другими значениями о*_в табличные значения подачи следует умно­жить на коэффициенты: для о_в<50 кгс/мм² К=0,7; для о_в=50—70 кгс/мм² К=0,75: для а =90—120 кгс/мм² К=1,25.

Шероховатость поверхности, получаемая при расточных рабо­тах, приведена в табл. 16.

Режимы резания для всех видов обработки, применяемых на расточных станках, инструментами из быстрорежущей стали наз­начаются по нормативам НИБТН, приведенным в книге «Режимы резания черных металлов инструментами из быстрорежущей ста­ли». Машгиз, 1950.

214

Способы растачивания сквозных и несквозных отверстий, диа­метр которых меньше диаметра шпинделя, различаются также по способу осуществления подачи:

инструменту, закрепленному в шпинделе, сообщается главное вращательное движение и осевая подача. При этом с возрастанием вылета шпинделя отжим резца увеличивается и геометрическая форма отверстия искажается;

инструменту, закрепленному в шпинделе, сообщается только главное вращательное движение, а движение подачи сообщается столу с изделием; при этом вылет шпинделя не изменяется и форма отверстия искажается меньше. Этот способ растачивания применя­ется для обработки точных отверстий.

Ступенчатые отверстия, расположенные с двух сторон (см. рис. 118, з), растачивают расточными правыми и левыми упорно-проход­ными и подрезными резцами с углом установки режущей кромки резца к оси оправки ‘ф = 90°. Растачивание ступеней с наружной и внутренней сторон выполняется с изменением направления осевой подачи, заменой и установкой резцов по диаметру и углу <р = 90° к образующей оправки.

Растачивание отверстий с параллельными осями без кондукто­ра при расположении отверстий в одной стенке производится в нес­колько приемов:

установка детали с выверкой положения по двум базовым по­верхностям (основанию и боковому торцу);

центрирование шпинделя с осью первого отверстия, связанного с базовыми поверхностями, при помощи контрольного валика (ло­вителя), вставленного в шпиндель станка, и набора мерительных плиток, установленных между столом и ловителем или планкой, прикрепленной к боковой базе, и ловителем;

окончательная обработка первого отверстия;

контроль координат мерительными плитками;

центрирование шпинделя с параллельной осью второго отвер­стия при помощи контрольного валика, вставленного в первое от­верстие ловителя, установленного в шпиндель, и мерительных пли­ток, набранных со скользящей посадкой между ловителем и конт­рольным валиком первого отверстия.

Отсчет перемещения стола и шпиндельной бабки по координатам второго отверстия производится по линейкам станка или при помо­щи, координатного измерительного устройства.

Растачивание отверстий с параллельными осями в двух стенках детали производится с поворотом стола на 180° и повторным цент­рированием шпинделя с осями отверстий.

Растачивание отверстий с взаимно перпендикулярными осями выполняется в такой последовательности: установка, выверка и закрепление детали на столе; центрирование шпинделя с осью пер­вого отверстия; обработка первого отверстия; поворот стола с де­талью на угол 90°; совмещение оси шпинделя с осью первого от­верстия при помощи контрольного валика, вставленного в первое отверстие, ловителя, установленного в шпиндель, и контрольной втулки, надетой на ловитель. Наружный диаметр втулки равен диа­метру контрольного валика, поэтому лекальная линейка, установ­ленная сверху и снизу по образующей втулки, должна касаться диаметра контрольного валика;

совмещение оси шпинделя с осью второго отверстия по задан­ному размеру от бокового торца детали;

обработка второго отверстия.

Центрирование шпинделя с осями обрабатываемых отверстий при помощи накладных шаблонов (см. рис. 119, в), приспособлений и кондукторов весьма эффективно при обработке определенной партии деталей. Установка и крепление расточных резцов в оправ­ках и борштангах изображены на рис. 4, б, 24, 30, в расточных пат­ронах, головках и суппортах — на рис. 40—48.

Погрешности формы поверхностей и расположения отверстий в корпусных деталях при их растачивании, а также способы про­верки отверстий описаны в § 33, 34. Важно уяснить причины воз­никновения и способы устранения этих погрешностей.

Неправильный размер отверстия является следствием ошибочной установки резца на размер, отжима резца и оправки или неточности изготовления и заточки многолезвийного инструмента. Устра­нение погрешности достигается периодической проверкой установ­ки резца микрометрическими приборами и калибрами, уменьше­нием вылета резца и повышением жесткости оправки или борштан­ги, раздельной черновой и чистовой обработкой с охлаждением, уменьшением величины припуска, проверкой биения развертки ин­дикатором и уменьшением массы развертки. Неправильный размер наружной цилиндрической поверхности может иметь место из-за неточной установки и недостаточной жесткости резца, патрона, радиального суппорта или летучего суппорта. Дефект устраняется пробной проточкой пояска, повышением жесткости резца, патрона, суппорта, измерением детали без усилий и перекоса измерительно­го инструмента, применением подрезного резца с углом в плане 90° и малым радиусом при вершине, систематической проверкой и регулированием величины зазора в подшипниках шпинделя.

Растачивание цилиндрических отверстий резцом в отличие от сверления и зенкерования позволяет получить лучшую прямолинейность оси отверстия и более высокую точность размеров.

Однако в отношении шероховатости обработки и производительности метод растачивания отверстий менее эффективен, чем метод развертывания. Поэтому в общем виде последовательность применения инструментов при обработке отверстий такова: сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание, развертывание.

(Далее…)

Окончательная форма отверстия на горизонтально-расточных станках, как правило, получается в результате развертывания (для отверстий диаметром до 300 мм) или чистового растачивания (диа­метром свыше 300 мм) и реже после шлифования, хонингования и притирки. Окончательное зенкерование после сверления допускает­ся в исключительных случаях, когда не требуется высокая точ­•ность расположения межиентровых осей отверстий в корпусе и шероховатость обработки.

Величина припуска под развертку лимитируется высотой микро­неровностей, образованных предшествующими инструментами, и глубиной деформированного слоя, имеющего повышенную твер­дость по сравнению с основным материалом. Припуски под черновое развертывание составляют 0,2—0,25 мм, под чистовое развертыва­ние 0,05—0,1 мм. Толщина срезаемого слоя, приходящаяся на один зуб, 0,03—0,04 мм (угол заборного конуса для чугуна <р=4°, для стали ф=15°).

Для получения 7-го класса шероховатости при двукратном раз­вертывании быстрорежущей разверткой для чугуна рекомендуется скорость резания 2—4 м/мин, для стали 6—9 м/мин с применени­ем смазки машинным маслом или керосином.

Для получения 6-го класса шероховатости при обработке чугу­на твердосплавными развертками диаметром до 100 мм без охлаж­дения допустима скорость резания 25—30 м/мин.

Смазка обрабатываемой поверхности керосином (или обработ­ка чугуна) на глубину слоя, снимаемого разверткой, улучшает ше­роховатость обработки, так как при этом уменьшается сила трения и устраняется приваривание мельчайших частиц стружки к режу­щей кромке. Однако при этом развертка быстрее изнашивается.

Режимы резания при развертывании отверстий определяют, ис­ходя из точности и шероховатости отверстий: для разверток из быстрорежущей стали — по картам 151—155° [10], для разверток с пластинками из твердого сплава — по картам 103—106 [11].

Припуск на развертывание (табл. 12 и 13) зависит от диаметра отверстия и схемы обработки.

Развертывание обеспечивает 1—2-й классы точности отверстия и шероховатость поверхности по 6—8-му классам.

Развертки насадные, с коническим хвостовиком закрепляют в оправках, имеющих шарнирное или «плавающее» соединения (рис. 25 и 26), благодаря чему они самоустанавливаются по отверстию. Развертки на борштангах закрепляют жестко, но при этом их ра­диальное биение не должно превышать 0,02—0,03 мм. При длине оправок с «плавающими» развертками не более 6d и длине бор­штанги между опорами не более 20d обеспечивается отсутствие вибрации при развертывании.

Высокое качество развертывания сквозных и несквозных отвер­стий можно обеспечить при условии предварительной обработки торца или снятия фаски для удаления твердой корки; соблюдения правильной геометрической формы и прямолинейности оси отвер­стия, подготовленного под развертку, наличия регламентированно­го и нормально распределенного припуска; отсутствия биения и искривлений оси оправок и борштанг; точного совмещения оси об­рабатываемого отверстия с осью шпинделя; применения всех ин­струментов, предусмотренных схемой обработки, смазочно-охлаж-дающих жидкостей и максимально возможных подач при черновом развертывании. При развертывании чугуна применяется смазка

развертки керосином или маслом для предотвращения «разбива­ния» отверстия и повышения качества поверхности.

При развертывании могут быть следующие дефекты: не выдер­жан диаметр отверстия; остались следы предварительной обработ­ки, дробления, надиров или выхватов; заедание и поломка развер­ток. Для предупреждения и исправления этих дефектов могут быть приняты такие меры, как доводка разверток по диаметру, совме­щение осей развертки и отверстия, уменьшение скорости резания, заточка развертки, проверка биения оправки и развертки, повыше­ние припуска под развертывание.

Методы контроля отверстий после растачивания и развертыва­ния отверстий описаны в § 34.