ОБРАБОТКА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОТВЕРСТИЙ И ЦЕНТРОВАНИЕ



§ 1.

Виды, требования и способы обработки отверстий

Отверстия делятся на сквозные и глухие. Первые обрабатываются на проход, вторые — на определенную глубину. По форме поверхностей цилиндрические отверстия бывают гладкие, ступенчатые, состоящие из участков разных диаметров, и с канавками. Отверстия, длина которых превышает 5—6 диаметров, называют глубокими.
Для создания определенного характера соединения с валом отверстия выполняются с определенной точностью по размерам, форме, взаимному расположению поверхностей и чистоте обработки согласно техническим требованиям рабочего чертежа.
На токарных станках отверстия обрабатывают сверлением, рассверливанием, растачиванием, зенкерованием и развертыванием. Каждый из указанных способов характеризуется определенной точностью обработки и, следовательно, применяется в зависимости от требований, предъявляемых к точности выполнения отверстия.
§ 2.

Сверление и рассверливание отверстий

1. Назначение и применяемые инструменты. Сверлением выполняют отверстия в сплошных заготовках с точностью до 5-го класса и чистотой до 3-го класса. Рассверливанием увеличивают диаметр предварительно просверленного отверстия и повышают его точность и чистоту примерно на один класс.
В качестве режущих инструментов для рассматриваемых способов обработки отверстий преимущественно используются спиральные сверла. В некоторых случаях применяются сверла для глубокого сверления.
2. Спиральные сверла. Конструкция сверла. Спиральное сверло представляет собой двузубый режущий инструмент, состоящий из трех основных частей: рабочей части, шейки и хвостовика (рис. 65). Рабочая часть в свою очередь делится на режущую и направляющую части.
На рабочей части сверла (рис. 66, а) выполнены две стружечные канавки, винтовая форма которых облегчает выход стружки



из отверстия. Для уменьшения трения о стенки отверстия спинки зубьев занижены, а вдоль каждого из них оставлены узкие направляющие ленточки, С этой же целью по длине направляющей части выполнена небольшая обратная конусность (0,03—0,12 мм на каждые 100 мм длины). Для увеличения прочности сверла глубина стружечных канавок по направлению к хвостовику постепенно уменьшается.
Режущая часть имеет две режущие кромки, которые образуются пересечением передних и задних поверхностей зубьев. В центре режущие кромки соединяются перемычкой (поперечной кромкой).
Передняя поверхность зубьев является частью винтовой поверхности стружечной канавки, а задняя — поверхностью конуса, образующегося при заточке сверла.
Хвостовик предназначен для крепления сверла. Он выполняется коническим, по форме конусов Морзе, или цилиндрическим. Сверла диаметром от 6 до 80 мм имеют конические хвостовики, оканчивающиеся лапкой, которая служит для выбивания сверла из переходной втулки. Сверла с цилиндрическим хвостовиком выпускаются диаметром от 0,25 до 20 мм. На конце цилиндрического хвостовика иногда делается поводок, предохраняющий сверло от проворачивания во время работы.
В зависимости от назначения стандартами предусмотрен выпуск спиральных сверл с различной длиной рабочей части: с коническим хвостовиком — нормальные, удлиненные и длинные; с цилиндрическим хвостовиком — короткие, средние и длинные.
Сверла изготавливаются из быстрорежущих сталей Р9 и Р18, а также оснащаются пластинками твердого сплава ВК8. Последние главным образом применяются для сверления чугуна и труд- необрабатываемых сталей. Для экономии быстрорежущих сталей хвостовики сверл диаметром свыше б мм изготавливаются из конструкционных сталей, которые привариваются к рабочей части сверла.
4. Подготовка к сверлению. Важными условиями качественной обработки отверстия сверлом являются: прочное закрепление заготовки без заметного биения перпендикулярность ее торца к оси вращения, отсутствие на торце неровностей и выпуклости, совпадение оси пиноли с осью шпинделя и создание первоначального направления сверлу.
Заготовку, установленную в токарном патроне, при необходимости выверяют и прочно закрепляют. Торец ее перед сверлением чисто подрезают. Чтобы создать первоначальное направление свер-

лу, особенно при большей длине его, в центре торца рекомендуется делать небольшое конусное углубление. Его выполняют упорным резцом (рис. 75, а) или коротким жестким сверлом (рис. 75, б). Угол центрового углубления делают на 20—30° меньше угла при вершине рабочего сверла. При таком условии перемычка сверла в начальный момент не будет участвовать в резании (рис. 75, в), что намного устраняет опасность смещений сверла в сторону.
Для повышения жесткости длинных сверл их рекомендуется подпирать в начале сверления обратной стороной резца, закрепленного в резцедержателе так, чтобы верхняя плоскость стержня находилась на 5—6 мм выше оси сверла.
Перед сверлением глубокого отверстия заготовку необходимо сначала надсверлить коротким сверлом такого же диаметра на глубину, примерно равную диаметру отверстия. В этом случае основное сверло, получив первоначальное направление, не сможет отклониться в сторону.
Соосность центров станка проверяют ранее описанными способами (см. гл. II, § 1, п. 5). Заднюю бабку закрепляют на станине в таком положении, чтобы вылет пиноли при сверлении был наименьшим.
Не менее важным является правильная установка сверла. Его хвостовик и отверстие пиноли следует насухо протереть. Забоины на хвостовике удаляют

напильником. Сверло устанавливают в пиноль резким осевым толчком.
5. Приемы сверления. Обычно применяемый способ сверления на токарном станке показан на рис. 76. После подготовительной работы включают вращение шпинделя и вручную, поворотом маховичка задней бабки, плавно подводят сверло к торцу вращающейся заготовки. При этом следует избегать удара, иначе сверло может поломаться. Вначале сверло подают вперед медленно, когда же оно врежется в металл на глубину, немного большую длины режущей части, подачу можно увеличить. Подача сверла должна выполняться плавно, без рывков.
Особую осторожность следует проявлять при выходе сверла из сквозного отверстия. В этом месте возникает неравномерная нагрузка режущих кромок и они могут выкрошиться. Поэтому на выходе подачу надо резко уменьшать.

Перед выключением вращения шпинделя сверло необходимо вывести из отверстия, иначе вследствие упругой деформации металла оно может заклиниться в нем.
При сверлении стружка тяжело выходит из отверстий. Для этого сверло надо периодически выводить из отверстия и очищать металлической щеткой.
Глубину глухого отверстия выдерживают по миллиметровой шкале пиноли, по лимбу маховичка задней бабки, а при их отсутствии — по меловой риске, которую наносят на сверло.
Для увеличения стойкости сверла его рекомендуется охлаждать. При сверлении сталей применяют эмульсию, цветные металлы сверлят с охлаждением или всухую, чугун обрабатывают без охлаждения, так как его мелкая стружка, смешиваясь с жидкостью, сильно загрязняет станок. Струю охлаждающей жидкости направляют на сверло около торца обрабатываемой детали и включают одновременно с началом резания.
Ручная подача сверла, особенно при обработке отверстий большого диаметра, слишком затруднительна. Поэтому в ряде моделей современных токарных станков предусмотрено устройство для механического перемещения задней бабки. Устройство представляет собой замок, состоящий из двух угольников, соответственно прикрепленных к поперечным салазкам суппорта и плите задней бабки. Перед включением механической подачи заднюю бабку открепляют от станины.
6. Рассверливание отверстий. Сверление отверстий большого диаметра сильно затрудняется вследствие значительного усилия подачи. Поэтому отверстия диаметром свыше 30 мм выполняют

двумя сверлами. Диаметр первого сверла принимают равным примерно 1/2 диаметра отверстия. Благодаря этому перемычка второго сверла не участвует в резании, усилие подачи намного снижается и уменьшается вероятность ухода сверла в сторону. Приемы рассверливания те же, что и при сверлении.
7. Режимы резания при сверлении и рассверливании. Глубина резания t при сверлении характеризуется размером сверла и равна 1/2 его диаметра. При рассверливании она определяется полуразностью диаметров отверстия после и до обработки.
Подача S при сверлении и рассверливании соответствует осевому перемещению сверла за один оборот заготовки и выражается в мм/об.
Скорость резания v для невращающегося сверла равна окружной скорости вращения обработанной поверхности отверстия в м/мин.
Подача сверла на токарных станках чаще всего осуществляет- ся вручную. При работе с механической подачей для сверления отверстий диаметром от 5 до 30 мм в стальных заготовках ее можно выбирать в пределах 0,1—0,4 мм/об. Большие подачи в указанных пределах принимают для сверл большего диаметра. При сверлении чугуна подачу можно увеличить примерно в 1,5 раза. Такое же увеличение подачи принимают при рассверливании отверстий. Величина подачи зависит также от глубины сверления: чем она больше, тем соответственно подачу следует уменьшать.
Скорость резания для быстрорежущих сверл при обработке отверстий в стальных и чугунных заготовках выбирают в пределах 20—40 м/мин; для сверл, оснащенных пластинками твердого сплава, ее можно увеличивать в 2—3 раза. Большие значения скорости резания принимают для сверл меньшего диаметра.
При расчетах, связанных с выбором режима резания для обработки отверстий сверлами, можно пользоваться формулами его элементов для наружного точения (см. гл. I, § 10, формулы 2—5).
Пример. Назначить режим резания для обработки сквозного отверстия диаметром 40 мм, глубиной 50 мм в стальной заготовке.
Решение. Учитывая большой диаметр отверстия, обработку его будем вести двумя сверлами. Диаметр первого сверла принимаем 20 мм, второго —
40 мм.
Режим резания для сверления:


Автор - nastia19071991