Тонкости растачивания

Приемы растачивания сквозных и глухих отверстий

Главная / Слесарное дело / Комплексные работы / Растачивание цилиндрических отверстий на токарном станке / Приемы растачивания сквозных и глухих отверстий 4 апреля 2012

Растачивать отверстия (внутренние цилиндрические поверхности) сложнее, чем обтачивать наружные поверхности. Основная трудность — малая жесткость расточного резца.

Сквозные отверстия растачивают расточными резцами, показанными на рисунке.

Смотрите рисунок – Расточной резец для сквозного отверстия

Для этого обрабатываемую заготовку крепят в патроне токарного станка. Проверяют надежность крепления заготовки и резца. Растачивают сначала черновым резцом, который при помощи маховичка суппорта плавно подводят к обрабатываемому отверстию.

Установив при помощи маховичка суппорта глубину резания, плавно сообщают резцу продольную подачу. Величину подачи для растачивания выбирают, учитывая жесткость резца, глубину резания и материал заготовки. Сделав один проход, резец отводят в первоначальное положение. Так поступают, пока не получат отверстие требуемого диаметра.

Для чистовой обработки отверстий применяют тонкое (алмазное) растачивание, которое ведут на высокой скорости резания, но при малых глубине резания и подаче. Растачивают чистовыми резцами и резцами с пластинками из твердого сплава. Приемы и последовательность растачивания те же, что и при черновом растачивании.

Глухие отверстия растачивают резцами, показанными на рисунке.

Смотрите рисунок – Расточной резец для глухого отверстия

При растачивании глухих отверстий резец необходимо перемещать в продольном направлении строго на глубину обрабатываемого отверстия.

Величину прохода резца устанавливают, нанеся мелом риску на державке резца. Приемы работ остаются те же, что и при растачивании сквозных отверстий.

Вопросы

1. Какими резцами растачивают сквозные и глухие отверстия?
2. Расскажите о последовательности приемов растачивания сквозных отверстий?
3. Как определяют глубину прохода резца при растачивании глухих отверстий?

Упражнение

Изготовить корпус плашкодержателя по технологической карте, помещенной ниже.

Технологическая карта на изготовление корпуса плашкодержателя

	Материал	Ст. 3
Заготовка	Пруток
№ п/п	Последовательность обработки	Эскиз обработки	Инструменты	Оборудование и приспособления
рабочий	разметочный иконтрольно-измерительный
1	Подрезать торец заготовки	Резец подрезной	Линейка измерительная	Патрон токарный трехкулачковый
2	Проточить заготовку под наружный размер корпуса плашкодержателя	Резец проходной	Штангенциркуль	Патрон токарный трехкулачковый
3	Просверлить по центру отверстие в заготовке	Сверло спиральное	Штангенциркуль	Патроны токарный трехкулачковый и сверлильный
4	Рассверлить отверстие в заготовке до диаметра, позволяющего войти головке расточного резца	Сверло спиральное	Штангенциркуль, линейка измеритель ная	Патроны токарный трехкулачковый и сверлильный
5	Расточить отверстие под размер плашки	Резец расточной	Штангенциркуль, линейка измерительная	Патрон токарный трехкулачковый
6	Отрезать по размеру деталь от заготовки	Резец отрезной	Штангенциркуль, линейка измерительная	Патрон токарный трехкулачковый
7	Снять фаски 1×45° на корпусе плашко-держателя	Резец проходной	–	Патрон токарный трехкулачковый

«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов, Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич

Как почистить поролоновый матрас в домашних условиях

Игровой клуб JET: особенности и краткий обзор

Кофе в нашем доме

Утеплитель Isoroc

Модульные развертки RHM

В ассортименте представлены цельные развертки диаметром от 14 до 50 мм, обеспечивающие большой удельный съем металла и не требующие специальной настройки. Все головки стандартных разверток обеспечивают точность обработанных отверстий по ISO H7 и подходят для большинства операций. Благодаря осевому креплению головок модульных разверток, возможна их быстрая и простая замена, без необходимости повторной проверки биения. Специальные покрытия и геометрия заборной части обеспечивают возможность высокоскоростной обработки стали, нержавеющей стали, чугуна и цветных металлов.

Основная область применения

Для закрепления разверток рекомендуются стандартные регулируемые гидравлические патроны SIF или обычные патроны SIF гарантирующие минимальные радиальное биение и угловые отклонения

Надежное крепление инструмента чрезвычайно важно для достижения прямолинейности и качества поверхности отверстия. Начиная с диаметра 20 мм, вы можете выбрать развертки как с осевым, так и с радиальным креплением головок

Особенности и преимущества

1. Соединение KST с контактом по конусу
   • Равномерное распределение крутящего момента.
2. Более высокие значения подач по сравнению со стандартным инструментом для развертывания.
3. Благодаря минимальным вибрациям обеспечивается высокое качество обработанной поверхности и стойкость инструмента.
4. Взаимная ориентация головки и корпуса не требуется.
5. Более высокая производительность и рентабельность
   • Полированные режущие кромки обеспечивают повышенную стойкость инструмента, высокое качество обработанной поверхности и отверстия.
6. Специальные сплавы обеспечивают максимальный удельный съем металла при обработке на повышенных скоростях и подачах.
7. Геометрическая точность отверстий значительно выше по сравнению с аналогичными инструментами. Неравномерное расположение зубьев обеспечивает минимальные вибрации.
8. Инструмент по индивидуальному заказу
   • В наличии развертки диаметром до 50 мм с шагом 0,001 мм, с внутренним подводом СОЖ и без.
9. Стандартный ассортимент включает развертки промежуточных диаметров, предоставляемые по заказу в кратчайшие сроки.
10. Развертки RHM для обработки жаропрочных сплавов, а также разной длины и с различными типами хвостовиков поставляется по запросу.

Установка и центровка вала

Благодаря особенному строению конструкции так называемого центровочного комплекта, становится возможным монтировать борштангу в абсолютно любое расположение, чтобы можно было сделать требуемое направление для оси самого места ремонта или же чтобы совпали оси двух обрабатываемых отверстий. При этом центровка самой борштанги осуществляется после того, как будут сделаны все возможные измерения менее изношенного узла.

Сначала нужно борштангу отцентровать, затем требуется закрепить суппорты, благодаря которым располагают станок в требуемом состоянии. Чтобы станок был закреплен надежно, вместо сварочного аппарата можно использовать метизы нужного диаметра. А если деталь незначительной толщины, нужно применять зажимные детали типа струбцин.

Основное назначение инструмента

Этот режущий инструмент применяется в машиностроении на самых разных станках: фрезерных; строгальных; долбёжных; токарных.

С помощью этого инструмента происходит обработка самых разных деталей, с определённой точностью. Чтобы получить изделие нужной формы, с детали снимается несколько слоёв металла. Для этого его прочно закрепляют в резцедержателе.

Рабочая поверхность инструмента имеет очень острую кромку, напоминающую клин. Он врезается в заготовку, деформирует её наружную поверхность. В результате она начинает скалываться. Передняя поверхность инструмента сдвигает её, превращая в стружку.

Поступательное движение продолжается, процесс скалывания не останавливается, продолжается образование стружки. Её внешний вид сильно зависит от нескольких факторов:

• Скорость вращения детали.
• Подача.
• СОЖ.

В зависимости от вида операции, оснастка подразделяется на несколько типов:

• Токарная.
• Долбёжная.
• Строгальная.

Для перемещения заготовки совместно с инструментом в горизонтальном направлении, устанавливается строгальный резец. Если резание происходит вертикально, пользуются долбёжным приспособлением. Оба приспособления работают по одному принципу. Они отличаются от аналогичной токарной оснастки, так как на этом станке процесс резания происходит непрерывно. Когда выполняется строгание или долбление, врезание происходит только во время рабочего хода.

Согласно технологическому процессу, обработка заготовки может иметь несколько операций:

• Черновую.
• Получистовую. Резец имеет режущую пластину с закруглённой режущей кромкой. В результате улучшается шероховатость поверхности.
• Чистовую.
• Тонкое точение.

Обработка глухих отверстий

Очень часто встречаются конструкции, где детали не имеют сквозных отверстий. Чтобы их расточить, применяется специальный, расточной резец для глухих отверстий. Все типы такого инструмента стандартизованы. В ГОСТе можно посмотреть размеры резца, а также его конструкцию.

Когда приходится обрабатывать глухие отверстия, устанавливается режущая пластина в виде треугольника. Для удобства работы, рабочая часть державки имеет небольшой изгиб. По диаметру отверстия, подбирается соответствующий габарит державки.

Растачивание сквозных отверстий

Чтобы использовать изогнутый резец, в детали предварительно сверлят отверстие. Его глубина находится в прямой зависимости от размера державки. Чем она длиннее, тем больше глубина отверстия. Толщина слоя снимаемого металла, при такой обработке примерно равна величине загиба режущей части.

Расточной инструмент для работы на токарном станке

Токарная обработка деталей считается одной из важнейших операции машиностроения. При помощи расточного инструмента выполняется обработка глухих или сквозных отверстий.

Использование расточного инструмента даёт возможность получить высокую точность обработки и отличную шероховатость поверхности. Расточные операции выполняются только в определённых ситуациях:

• Когда сверление не даёт точных размеров и нужной чистоты поверхности.
• Отсутствует нужный инструмент для получения требуемого диаметра.
• Необходимо получить прямолинейное отверстие с точным расположением оси. Диаметр обрабатываемого отверстия намного больше стандартного размера сверла.
• Очень маленькая длина отверстия.

Для обработки цветных металлов, пластмассы и других лёгких материалов, применяют резцы, для изготовления которых используется инструментальная сталь. Если в рабочую головку установлена твердосплавная пластина, используют прочную нержавеющую сталь.

Во время работы режущая часть начинает изнашиваться, происходит выкрашивание твердосплавной пластины. Резцы приходится перетачивать.

Крепление режущих элементов резца

На станке имеется специальный резцедержатель. В нём можно одновременно закрепить несколько различных резцов. Фиксация резца выполняется специальными болтами. Инструмент должен быть расположен параллельно центровочной оси станка. Режущая головку инструмента должна смотреть на шпиндель.

Токарь, устанавливая резец, выставляет его вершину. Она должна совпадать с осью центров станка (допускается немного выше центра). Если установить вершину ниже оси центров, задняя часть инструмента будет задевать заготовку.

Для контроля точности, резец подводят прямо к вершине любой бабки. Регулировка осуществляется с помощью подкладок, имеющих разную толщину. Причём их должно быть только две. В противном случае начнётся вибрация инструмента.

Выступание резца из резцедержателя должно быть минимальным. Если вылет будет слишком большим, прочность резца станет намного меньше. Во время расточки может появиться вибрация. Крепление резца должно быть очень надёжным. Обязательно двумя болтами.

Зенкерование

Зенкером обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые или просверленные. Зенкерование может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной обработкой. Кроме обработки отверстий, зенкеры применяются иногда для обработки торцовых поверхностей заготовок.

Для повышения точности зенкерования (особенно при обработке литых или штампованных глубоких отверстий) рекомендуется предварительно расточить (резцом) отверстие до диаметра, равного диаметру зенкера, на глубину, примерно равную половине длины рабочей части зенкера.

Зенкеры, как и сверла, устанавливают на токарных станках чаще всего в задней бабке или револьверной головке.

Растачивание отверстий

Растачивание применяют для обработки отверстий различных размеров и форм в полых заготовках с точностью до 9-го квалитета и шероховатостью до Ra=l мкм. Предварительно просверленные отверстия либо отверстия в заготовках, полученных литьем или ковкой (штамповкой), часто подвергают растачиванию с целью увеличения диаметра, обеспечения высокой точности размера и высокого класса шероховатости обработанной поверхности. Растачивание отверстий обеспечивает получение допуска на диаметр до 0,02 мм и 6-й класс шероховатости. Растачиванием можно исправить положение оси отверстия.

Растачивание отверстий является наиболее универсальным способом обработки отверстий. Но этот способ вместе с тем мало производителен главным образом из-за недостаточной жесткости расточных резцов.

Расточные резцы по конструкции делятся на цельные и держа-вочные (рис 61), а по назначению—для сквозных отверстий (рис 61, а) и глухих (рис 61, б).

Из-за недостаточной жесткости цельных резцов ими можно пользоваться только для растачивания отверстий глубиной до трех диаметров. Токарная обработка более глубоких отверстий диаметром примерно свыше 30 мм выполняется державочными резцами. Такие резцы изготавливаются двух разновидностей: с прямым креплением резца J в державке 2 (рис 61, в) —для сквозных отверстий и с косым креплением (рис. 61, г) —для глухих отверстий. Лыски 3 на державке служат для устойчивого положения резцов в резцедер* жателе.

По действующим стандартам цельные расточные резцы (рис 62) выпускаются в двух исполнениях. Резцы исполнения А с круглой рабочей частью стержня предназначены для обработки отверстий с наименьшим диаметром расточки 10 мм, резцы исполнения Б с прямоугольным сечением стержня — для отверстий 40 мм. Их геометрические параметры приведены на рис 62, в и г.

Кроме того, стандартами разрешено изготовление резцов двух видов: с опущенной головкой (рис. 62, а) при расположении режущей кромки по оси резца и с нормальной головкой (рис. 62, б). Первые обладают большей жесткостью, так как допускают примерно вдвое увеличить диаметр стержня за счет более рационального размещения его в отверстии.

Расточные резцы устанавливают параллельно оси обрабатываемого отверстия и закрепляют в резцедержателе с наименее возможным вылетом. Вершина их должна быть на уровне оси центров станка или немного выше (примерно на 0,02 диаметра отверстия), чтобы компенсировать возможный прогиб.

Сверление квадратных отверстий — сверло Уаттса и принцип треугольника Рёло

О том, как просверлить отверстие круглой формы, знает практически каждый, а про сверло для квадратных отверстий известно далеко не всем. Между тем просверлить отверстие квадратной формы можно как в изделиях из мягкой древесины, так и в более твердых металлических деталях.

Для решения такой задачи используются специальные инструменты и приспособления, принцип действия которых основан на свойствах простейших геометрических фигур.

Принципы действия и конструкция

Для того чтобы просверлить квадратное отверстие, обычно используют сверло Уаттса, в основу конструкции которого положена такая геометрическая фигура, как треугольник Рёло.

Одна из важнейших особенностей такой фигуры, представляющей собой область пересечения трех равных кругов, состоит в следующем: если к такому треугольнику провести пару параллельных опорных прямых, то расстояние между ними будет всегда постоянным.

Таким образом, если двигать центр треугольника Рёло по траектории, описываемой четырьмя эллипсоидными дугами, его вершины будут вычерчивать практически идеальный квадрат, у которого будут лишь несколько скруглены вершины.

Свойство треугольника Рёло

Уникальные свойства треугольника Рёло позволили создать сверла для квадратных отверстий. Особенностью использования такого инструмента является то, что ось его вращения должна не оставаться на месте, а перемещаться по вышеописанной траектории.

Естественно, этому перемещению не должен препятствовать патрон оборудования. При использовании такого сверла и соответствующей оснастки квадратное отверстие получается с идеально ровными и параллельными сторонами, но с немного скругленными углами.

Площадь таких необработанных инструментом уголков составляет лишь 2% от площади всего квадрата.

Изготовление устройства для сверления квадратных отверстий

Используя сверла Уаттса, работающие по принципу треугольника Рёло, можно выполнять сверление квадратных отверстий в металлических заготовках даже на обычном станке, не оснащенном специальными насадками. Для того же, чтобы создать квадратное отверстие в деревянной детали, можно использовать и обычную дрель, но для этого ее необходимо оснастить дополнительными приспособлениями.

Изготовить несложное устройство, позволяющее просверлить квадратные отверстия в деревянных заготовках, можно по следующим рекомендациям.

• Для начала, используя лист фанеры или деревянную доску небольшой толщины, необходимо сделать сам треугольник Рёло, геометрические параметры которого должны соответствовать диаметру применяемого сверла Уаттса.
• Сверло надо жестко зафиксировать на поверхности изготовленного треугольника.
• Чтобы треугольник Рёло и закрепленное на нем сверло перемещались по требуемой траектории, необходимо изготовить деревянную направляющую рамку. Во внутренней части рамки следует вырезать квадрат с геометрическими параметрами, полностью соответствующими размерам отверстия, которое вы собираетесь просверлить.
• Рамка при помощи специальной планки фиксируется на дрели, при этом центр треугольника Рёло, помещаемого в направляющую рамку, должен совпадать с осью вращения патрона электроинструмента.
• Для того чтобы сообщить сверлу для выполнения квадратного отверстия крутящий момент, но при этом не создать ограничений для перемещения инструмента в поперечном направлении, хвостовик соединяют с патроном дрели посредством передаточного механизма, работающего по принципу карданного вала грузового автомобиля.
• Деревянную заготовку, в которой необходимо просверлить квадратное отверстие, следует надежно зафиксировать, при этом расположить ее так, чтобы центр будущего отверстия строго совпадал с осью вращения используемого для обработки сверла.

Чертеж деталей приспособления для сверления квадратного отверстия

Таблица 1. Размеры направляющих втулок

Таблица 2. Размеры сверл (нажмите для увеличения)

Собрав такое несложное устройство, надежно зафиксировав все элементы его конструкции и обрабатываемую заготовку, можно включать электрическую дрель и начинать процесс сверления.

Как уже говорилось выше, просверленное при помощи такого устройства квадратное отверстие будет иметь абсолютно ровные и параллельно расположенные стороны, но его угловые участки будут слегка закруглены. Решить проблему с закругленными углами несложно: можно доработать их при помощи обычного надфиля.

Следует иметь в виду, что используют вышеописанное приспособление, не отличающееся высокой жесткостью, для сверления отверстий квадратной формы в деревянных заготовках небольшой толщины.

Сверло Уаттса и сделанное с его помощью квадратное отверстие в металлической заготовке

Виды станков и их особенности

На сегодняшний день существует 7 основных видов токарных станков

1. Токарно-винторезные, которые еще называют универсальными. Это наиболее распространенная группа токарного оборудования, основной отличительной чертой которой является возможность совмещения скорости вращения и продольного движения инструмента. В роли объединителя этих движений выступает специальный червячный винт, благодаря которому эти станки и получили свое название.
2. Токарно-карусельные станки. Их отличительная особенность – рабочий стол большого размера с вращающейся планшайбой.
3. Лоботокарные станки. Их основное назначение – это обработка лобовых поверхностей. Этот тип токарного оборудования относится к узкоспециализированным.
4. Токарно-револьверный станок. Отличительная черта этого оборудования – наличие револьверной головки, позволяющей выполнять быструю смену режущего инструмента, что в результате сокращает время производственного процесса.
5. Токарный автомат продольного точения. Применяется в условиях массового и серийного производства для изготовления деталей небольшого размера.
6. Многошпиндельный токарный автомат. Его основная особенность – это обработка деталей, имеющих сложную поверхность.
7. Токарно-фрезерный обрабатывающий центр. Это универсальное оборудование, способное за одну или две установки полностью изготовить необходимую деталь. Применяется как для серийного, так и для штучного производства.

Кроме того, не следует выпускать из виду и тот момент, что практически все токарное оборудование может работать под зорким присмотром современного программного обеспечения.

Растачивание

Расточные резцы работают в менее благоприятных условиях, чем токарные так как имеют меньшие размеры (зависящие от размера оправок и диаметра обрабатываемого отверстия).

При работе на расточных станках главное вращательное движение, т.е. скорость резания передается инструменту:

[м/мин],

где D – диаметр обработанной поверхности, мм;

n – частота вращения режущего инструмента, об/мин.

Подача S – перемещение режущего инструмента (или заготовки) относительно обработанной поверхности (мм/мин или за один оборот шпинделя в мм/об).

Глубина резания

где d – диаметр отверстия до обработки, мм.

Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках >Теория по ТКМ >

Восстановление отверстий наплавкой

При восстановительной расточке цилиндрических поверхностей их диаметр значительно увеличивается, иногда на несколько миллиметров. И если при ремонте двигателей внутреннего сгорания эта проблема решается посредством использования ремонтных поршней и гильз большего размера, то для прочих видов техники черновой размер отверстия восстанавливается путем нанесения на его поверхность слоя металла. Для этих целей применяют различные виды сварки, а также напыление и лужение. После восстановления размера отверстия наплавкой оно растачивается до требуемых размеров. Эта технология является одной из самых распространенных, поэтому производители ремонтного оборудования помимо расточных и сварочных установок предлагают потребителям комплексные решения: расточно-наплавочные комплекты различных размера и мощности.

Основные параметры

В основном они меняются в зависимости от экономической целесообразности процесса, а именно:

• производительности – как много деталей за короткий срок можно изготовить;
• качества – отсутствие дефектов и достижение высокой точности согласно ГОСТ;
• себестоимость и конечная стоимость изделия;
• износ оборудования;
• срок эксплуатации резцов;
• нормы безопасности на производстве.

В связи с этим высокоскоростное точение конуса или цилиндра на токарном станке на пределе возможностей – не всегда выгодное решение. Опишем основные параметры.

Глубина

Это размер срезанной стружки. Его заранее определяют, чтобы оставить припуск. В технических расчетах определяется по формуле: t = (D-d)/2, где:

D – диаметр заготовки; d – размер итоговой детали.

Осуществляется процедура обычно в 2 подхода, отсюда деление глубины резца на два.

Подача

Это поперечное перемещение резца по направляющим. Не всегда высокая скорость – это хорошо. Обычно производительность напрямую зависит от нее, но, к примеру, при повышении класса точности она должна быть невысокой, только так можно добиться правильной шероховатости. Существует продольное точение – это самый стандартный вид, когда вращается заготовка, а инструмент передвигается по линии. Второй тип, когда сам резец имеет два движения – горизонтальное и вращательное, применяется при сверлении и растачивании отверстий.

Скорость

Фактически это то, сколько метров поверхности будет обработано при перемещении режущей кромки на 1 мм. Параметр прямо зависит от количества оборотов заготовки и от подачи. Определяется по формуле:

Скорость резания при точении – таблицы для черновой и чистовой металлообработки:

—