Методи обробки отворів абразивним інструментом

Обробка різанням включає дві множини способів її реалізації: лезову та абразивну обробки.

Лезова обробка передбачає оброблення поверхонь заготовки одно- та багатолезовими інструментами — різцями, свердлами, фрезами, розвертками, протяжками та ін.

Абразивна обробка — це обробка поверхонь абразивними інструментами, виготовленими з природних або штучних абразивних матеріалів, — абразивними кругами, сегментами, брусками, стрічками та вільними абразивами у вигляді порошків, паст тощо.

Усі способи обробки різанням поділяють, у свою чергу, за точністю та шорсткістю обробленої поверхні на:

• чорнові;

• напівчистові;

• чистові;

• оздоблювальні.

Кожен з цих процесів може бути ручним (слюсарна обробка) і механічним (верстатна обробка).

Слюсарна обробка низькопродуктивна і застосовується тільки для підгонки деталей при складанні і ремонті. Основним видом обробки на машинобудівних заводах є верстатна обробка, що виконується на металорізальних верстатах. При обробці заготовок в механічних цехах технологічний процес розділяється на окремі операції, що виконуються на різних верстатах із застосуванням різноманітних різальних інструментів і пристосувань. Щоб виконати обробку поверхні заготовки і одержати деталь заданої форми, необхідно закріпити заготовку і різальний інструмент та переміщувати їх в процесі обробки один відносно одного. При цьому на верстаті повинно виконуватись два рухи:

головний рух різання, при якому лезо інструменту врізується в метал і відділяє від нього стружку;

рух подачі необхідний для підводу під лезо нових шарів металу.

Абразивна обробка центральних отворів, як правило, не викликає особливих труднощів на відміну від радіальних та отворів у корпусних деталях.

Деякі особливості технології обробки мають отвори, які необхідно створити у суцільному матеріалі.

Окремі ознаки наведеної класифікації є взаємодоповнюючими, наприклад, отвір може бути циліндричним, східчастим, глухим.

Найбільш поширені способи обробки отворів різанням наведені на рисунку 1.27.

Для обробки отворів використовують верстати токарної, свердлильно-розточувальної, фрезерної груп, а також шліфувальні верстати.

Крім обробки різанням, при виготовленні отворів знаходять використання й інші способи (див. рисунок 1.5).

Виготовлення отворів має певні технологічні особливості, серед яких складність відведення стружки, значне нагрівання заготовки та інструмента, неможливість спостереження за зоною різання тощо.

 

Методи обробки отворів без знімання стружки

Обробка отворів може вироблятися із зняттям стружки і без зняття стружки. Обробка зі зняттям стружки може виконуватися лезової і абразивним інструментом.

Обробка отворів без зняття стружки виробляєтьсякалібруванням за допомогою вигладжує прошивок (Дорн) та кульок, а також розкачуванням.

Обробка отворів може проводитися не тільки зняттям стружки (лезового інструменту), але також і без зняття стружки.

Обробка отворів без зняття стружкипроводиться двома методами: калібруванням за допомогою пропрасовують прошивок (Дорн) та кульок і розкочуванням.

Обробка отворів може вироблятися із зняттям і без зняття стружки. Обробказі зняттям стружки здійснюється лезової і абразивним інструментом. До обробці лезового інструменту відносяться свердління, зенкування, розточування, розгортання, тонке (алмазне) розточування, протягування. До абразивної обробки відносяться шліфування,хонінгування, суперфінішірованіе, притирання.

Обробка отворів без зняття стружки виробляється калібруванням за допомогою вигладжує прошивок (Дорн) та кульок, а також розкачуванням. Освіта отворів в суцільному металі з точністю 4-го та 5-го класів ішорсткістю Rz 20 - f - 160 мкм досягається свердлінням. При свердленні отворів на свердлильних верстатах обертається інструмент, при свердлінні на токарних верстатах, а також на верстатах для глибокого свердління зазвичай обертається заготовка, так як в цьому випадку відведення свердла відпотрібного напрямку осі отвору буде менше. Застосування напрямних кондукторних втулок також зменшує відведення свердла. При свердленні отворів діаметром більше 30 мм в суцільному матеріалі застосовують послідовно два свердла меншого і більшого діаметру з метоюзменшення осьової сили і запобігання значного відведення свердла. Свердла бувають спіральні, перовие, центрувальні, для глибокого свердління й спеціальні.

 

Методи шліфування отворів

При шліфуванні отворів використовують шліфування із поздовжньою подачею; планетарне шліфування; безцентрове шліфування.

Шліфування отворів виконують на внутрішньошліфувальних верстатах.

Швидкість різання V=35-60 м/с забезпечується за рахунок обертання шліфувального круга. При шліфуванні отворів невеликого діаметра (менше 10 мм) забезпечення таких швидкостей різання досить ускладнене, тому вона може бути близько 10 м/с.

Заготовку при шліфуванні з поздовжньою подачею здебільшого встановлюють у патроні та забезпечують її обертання зі швидкістю 10-20 м/хв.

Шліфувальна бабка з кругом переміщується стосовно заготовки з подачею, що визначається у частках ширини шліфувального круга на один оберт заготовки:

((Після проходження круга по всій довжині поверхні здійснюють поперечну подачу, яка і є глибиною різання. Після цього цикл рухів повторюється. Поперечна подача залежно від етапу обробки (чорнова, напівчистова тощо) становить 0,003-0,015 мм. Наприкінці обробки, коли видалений увесь припуск, виконують ще два-три ходи уздовж поверхні без здійснення поперечної подачі до припинення іскріння, так зване виходжування. Цей прийом підвищує точність, оскільки видаляє похибки форми від пружних деформацій Т-системи.))

Врізне шліфування з поперечною подачею здійснюють абразивними кругами, ширина яких перевищує довжину поверхні, що обробляють. Обробка здійснюється тільки з поперечною подачею круга, яка вимірюється у мм/об заготовки. Її значення знаходиться у діапазоні 0,003-0,02 мм/об.

Врізне шліфування дозволяє шліфувати фасонні поверхні (за наявності круга, що має відповідний фасонний профіль).

Цей вид шліфування широко використовується в умовах великосерійного та масового виробництв.

Планетарна схема шліфування отворів, використовується для великогабаритних заготовок, які неможливо обертати. За цією схемою шліфувальному кругу, окрім обертання стосовно власної осі, надається додатковий рух обертання (планетарний рух), який забезпечує розмір отвору.

Безцентрове шліфування отворів передбачає обертання незакріпленої заготовки. Зовнішня поверхня є одночасно технологічною базою і тому вимагає попередньої точної обробки шліфуванням. Цей спосіб забезпечує найвищу точність такого параметра втулок, як співвісність отвору і зовнішньої поверхні (до 0,003 мм) [12].

Точність чистового шліфування отворів досягає 6-7-го квалітетів при шорсткості поверхні Ra (0,32 1,6) мкм [5].

 

Хонінгування внутрішніх циліндричних поверхонь деталей

Хонінгування отворів проводять спеціальним інструментом (хоном), що має абразивні бруски, які можуть розсуватися механічним, гідравлічним або пневматичним способом (рис.11.8).

Хон здійснює обертальний рух, а також зворотньо – поступальний. Зону обробки охолоджують солярою.

Хонінгування дає шорсткість Rа 0,16…0,32 і 1…2 клас точності.

Верстати для хонінгування:одно- або багатошпиндельні (до 6).

Вони мають наступні перевагу над внутрішньошліфувальними:

забезпечують циліндричність поверхні;

відсутність вібрації;

плавність ходу хонінгувальної головки (гідравлічна подача).

Припуск на хонінгування – 0,05…0,1 мм знімають за 1…2 хв. При цьому швидкість різання V = 60…70 м/хв для чавуну, бронзи, V = 45…60 м/хв. – сталь, швидкість вертикальної подачі 12…15 м/хв.

Отвори зі шліцевими і шпонковими пазами обробляють хонами з нахиленими брусками. Кут 0 = 15…300.