растачивание зенкерование развертывание

Современные технологии обработки отверстий малого диаметра, журнал «РИТМ машиностроения» » 5-2020, Электронно-лучевой способ

Сверление

Чтобы обрабатывать отверстия, их необходимо предварительно получить, для чего можно использовать различные технологии. Наиболее распространенной из таких технологий является сверление, выполняемое с использованием режущего инструмента, который называется сверлом.

Основные части спирального сверла

Основные части спирального сверла

При помощи сверл, устанавливаемых в специальных приспособлениях или оборудовании, в сплошном материале можно получать как сквозные, так и глухие отверстия. В зависимости от используемых приспособлений и оборудования сверление может быть:

  • ручным, выполняемым посредством механических сверлильных устройств или электро- и пневмодрелей;
  • станочным, осуществляемым на специализированном сверлильном оборудовании.
Физика сверления отверстий

Физика сверления отверстий

Использование ручных сверлильных устройств является целесообразным в тех случаях, когда отверстия, диаметр которых не превышает 12 мм, необходимо получить в заготовках из материалов небольшой и средней твердости. К таким материалам, в частности, относятся:

  • конструкционные стали;
  • цветные металлы и сплавы;
  • сплавы из полимерных материалов.

Если в обрабатываемой детали необходимо выполнить отверстие большего диаметра, а также добиться высокой производительности данного процесса, лучше всего использовать специальные сверлильные станки, которые могут быть настольными и стационарными. Последние в свою очередь подразделяются на вертикально- и радиально-сверлильные.

Рассверливание – тип сверлильной операции – выполняется для того, чтобы увеличить диаметр отверстия, сделанного в обрабатываемой детали ранее. Рассверливание также выполняется при помощи сверл, диаметр которых соответствует требуемым характеристикам готового отверстия.

Физика рассверливания отверстий

Физика рассверливания отверстий

Такой способ обработки отверстий нежелательно применять для тех из них, которые были созданы методом литья или посредством пластической деформации материала. Связано это с тем, что участки их внутренней поверхности характеризуются различной твердостью, что является причиной неравномерного распределения нагрузок на ось сверла и, соответственно, приводит к его смещению. Формирование слоя окалины на внутренней поверхности отверстия, созданного с помощью литья, а также концентрация внутренних напряжений в структуре детали, изготовленной методом ковки или штамповки, может стать причиной того, что при рассверливании таких заготовок сверло не только сместится с требуемой траектории, но и сломается.

При выполнении сверления и рассверливания можно получить поверхности, шероховатость которых будет доходить до показателя Rz 80, при этом точность параметров формируемого отверстия будет соответствовать десятому квалитету.

Рекомендуемые файлы

Техническое задание

Инженерия требований и спецификация программного обеспечения

FREE

Маран Программная инженерия

Программаня инженерия

FREE

Учебный план для ИУ3, ИУ4, ИУ5, ИУ6, ИУ7, РК 6, РЛ6, МТ4, МТ8, МТ11, СМ13

Физика

FREE

Голицынский. Грамматика. Сборник упражнений. (7-е издание) (2011)

Английский язык

Ответы на сертификацию Google Рекламы по проведению кампаний для приложений 2021 Сентябрь

Информатика, программирование

Ответы на теорию при поступлении в магистратуру МТ-11

Поступление в магистратуру

         На цилиндрической поверхности рабочей части сверла – узкая полоска шириной f – ленточка, направляющая сверла при сверлении. Пересечение ленточки и передней поверхности образует вспомогательную режущую кромку.

         Поперечная кромка должна быть расположена строго по оси.

         Геометрические параметры сверла включают:

—   угол при вершине 2φ, зависящий от прочности обрабатываемого материала (для чугуна и стали 2φ = 116°–118°);

—   угол наклона винтовой стружечной канавки ω для стандартных сверл 18°÷30°;

—   передний угол g по длине главной режущей кромки переменный: максимальный – на периферии, минимальный – у оси;

—   задний угол a тоже переменный: на периферии ~8°, у оси ~25°;

—   угол наклона поперечной кромки ψ= 50÷55°.

         При работе сверла возникают погрешности обработки, возможно появление овальности отверстия, конусности, искривления оси. Величина их зависит от размеров отверстия (диаметр и длина), от свойств обрабатываемого материала и режимов обработки. Точность сверления находится в пределах 12-14 квалитетов.

         Обычно спиральные сверла изготавливаются из быстрорежущей стали. Наряду с быстрорежущими используются твердосплавные сверла, оснащённые пластинами твёрдого сплава или цельные. Используются они в основном для сверления чугуна или неметаллических материалов (бетон, гранит, пластмассы и др.).

         Для обработки нетвёрдых материалов (напр. древесина) или для разовых работ можно использовать перовое (лопаточное) сверло. Центровочные свёрла применяют для получения центровочных отверстий. Это двухсторонние свёрла, которые могут быть без предохранительного конуса, с предохранительным конусом или с радиусной образующей.

10.2. Сверла для глубоких отверстий

         Этими сверлами обрабатываются отверстия, длина которых в 10 и более раз больше диаметра. Особенностью сверления является вращение детали, сверло имеет только осевое движение подачи, обработка ведется на специализированных станках.

         Основное назначение этих инструментов следует из их названия (рис.24).

         Пушечное сверло имеет главную режущую кромку, расположенную перпендикулярно оси сверла и задний угол a = 10°÷15°. При сверлении инструмент надо периодически выводить из отверстия для удаления стружки.

         Ружейное сверло представляет собой усовершенствованную конструкцию пушечного сверла, в теле которого имеется отверстие, сквозь него в зону резания под давлением подаётся СОЖ и удаляет  стружку, поэтому процесс сверления не прерывается. Это сверло может снабжаться твердосплавным наконечником.

         Эжекторное сверло – современная конструкция для обработки отверстий диаметром 20÷60 мм. Корпус его снабжён режущими и направляющими твердосплавными пластинами.  На цилиндрической части корпуса имеются радиальные отверстия. Через зазор между обрабатываемым отверстием и трубой  оправки под давлением подаётся СОЖ, часть которой поступает в зону резания а часть через отверстия в корпусе – внутрь оправки, создавая эффект эжекции. В результате стружка из зоны резания «вытягивается», происходит её энергичное удаление.

10.3. Назначение и основные типы зенкеров

Зенкеры применяются для получения отверстий более высокого класса (9-10 квалитет) точности и меньшей шероховатости, чем при сверлении. Зенкером можно обрабатывать сквозные и глухие предварительно обработанные отверстия для получения большего диаметра, а также цилиндрические углубления под головки болтов и винтов, конусные фаски на краях отверстий и торцевые поверхности бобышек и ступиц (рис.25).

0-11-instrumenty-dlja-obrabotki-otverstij.jpg

1-11-instrumenty-dlja-obrabotki-otverstij.jpg
         Расточные зенкеры могут быть хвостовыми и насадными. Конструкция хвостового зенкера имеет те же элементы; что и сверло.

         Насадной зенкер для крепления на станке с помощью оправки имеет коническое отверстие с конусностью 1:30, крутящий момент передаётся посредством шпоночных пазов на торце зенкера (рис.25).

         Рабочая часть зенкера, удаляющая припуск 1-4 мм, состоит из зубьев  (z = 3-6) с режущей и направляющей частью, которые обычно выполняются винтовыми под углом ω= 10-25°.

         Сердцевина зенкера больше, чем у сверла, поэтому зенкер за счёт своей жесткости позволяет устранить погрешности сверления.

         Геометрические параметры зенкеров: передний угол g = 0÷10°; Задний угол измеряется в нормальном сечении главной режущей кромки или в осевом и составляет 6-15°. На калибрующей (направляющей) части задний угол a = 0, так как имеется цилиндрическая ленточка. Эта часть также имеет обратную конусность.

         Зенкеры могут быть цельными и сборными, оснащенными пластинами твёрдого сплава, диаметры обрабатываемых отверстий от 3 до 80 мм.

10.4. Назначение и особенности разверток

Развёртки применяют для окончательной обработки отверстий после сверления, зенкерования, растачивания для получения высокой точности (6-8 квалитеты) и шероховатости (Ra = 1,25 – 0,16 мкм) поверхности отверстия. Припуск на развертывание составляет 0,15÷0,5 мм для черновых развёрток и 0,05÷0,25 мм для чистовых. Количество зубьев у развертки 6-12 обычно четное.

         Развёртка может быть хвостовой и насадной, хвостовая состоит из рабочей части, шейки и хвостовика (рис.26). Рабочая часть выключает режущую и калибрующую, может иметь направляющий конус. Калибрующая заканчивается обратной конусностью, предохраняющей развертку от заклинивания и повреждения отверстия при выводе развёртки.

         Ручная развёртка имеет цилиндрический хвостовик и квадрат под вороток для передачи крутящего момента.

Передний угол g у чистовых развёрток равен нулю, у черновых g = 0÷15°.

Задний угол a на режущей части у развёрток составляет 6÷15°, на калибрующей части он равен нулю, так как имеется цилиндрическая ленточка.

         Главный угол в плане w, при обработке сквозных отверстий 1-2° (для ручных развёрток); φ= 5÷15° для машинных развёрток.

Люди также интересуются этой лекцией: 8 Нелинейные детерминированные модели.

         Вспомогательный угол в плане w1 у разверток оформлен в виде обратной конусности, что есть уменьшение диаметра к хвостовику, которое не должно превышать допуска на изготовление развёртки.

2-11-instrumenty-dlja-obrabotki-otverstij.jpg
         Зубья развёртки могут быть прямыми или винтовыми, в этом случае угол наклона ω= 10÷25°.

         Для обработки конических отверстий применяются конические развёртки, набор которых состоит из трёх штук. Рабочая часть этих развёрток является одновременно и режущей и калибрующей (рис.26).

Кернер – для точной наметки

Кернеры

Этот ручной инструмент, как правило, имеет рабочую часть конической формы, заостренную на конце. С его помощью легко делать керны, то есть предварительную отметку в месте будущего отверстия. При ударе по кернеру учитывайте, с каким материалом Вы работаете, например, если это стальной лист, то удар должен быть сильным, если это резина – слабее. Хорошо удерживайте стержень инструмента, чтобы рабочая часть не соскочила с намеченной точки.

Кстати, кернер используют не только для наметки перед проделыванием отверстий вручную, он может применяться и перед сверлением, например, в металлических заготовках, керамической плитке и камне. Если материал мягкий, и толщина заготовки небольшая, то можно проделывать кернером отверстия – нужно просто ударить по нему с большей силой. Но в остальных случаях лучше использовать специально предназначенный для этого инструмент.

Пробойник отверстий

Ручные инструменты для обработки металла 

Для металлообработки вручную применяется целый ряд разного инструмента. Его применение диктуется либо разовой операцией, либо отсутствием коммуникаций для подключения электрического. Исторически он был основным приспособлением для обработки материалов, но на сегодня стал скорее маломощным заменителем.  

Ручной инструмент для обработки металла можно назвать известными всем словами. При этом для одного и того же инструмента могут использовать разные словаНапример, дыродел, механическая дрель, ручная дрель, ручной бур. Также – дырокол, бурав, а простейшая модификация столярного инструмента рубанок имеет до 20 вариаций.  

Существует несколько его подвидов: для рубки металла, его сгибания, зачистки и сверления. Инструмент для гибки металла – больше цехового уровня. А вот фрезы по металлу можно установить в ручную дрель.  

Ручной инструмент для обработки металла: сверлильный 

Для получения и разработки отверстий используется различный ручной сверлильный инструментНа этом сфера применения не ограничивается – также можно выполнить резьбу, снять фаску, для бурения и т.д.  Ручной инструмент для сверления отверстий – универсальная вещь.  

Ручной инструмент для обработки металла: сверлильный

Ручной инструмент для обработки металла: сверлильный

Основные используемые профессионалами и домашними мастерами инструменты такие: 

  • бурав, коловорот – простейший и наиболее старый вариант присособления. 

Вращение сверла посредством мускульной силы, невысокие скорость и прочность материала. Выглядит как штопор изогнутая спираль. Также есть бур – для льда и прочего в виде изогнутой ленты. 

  • дрель ручная – усовершенствованный вариант с более высокими возможностями.  

Позволяет сверлить на более высоких скоростях, имеет упор в плечо. Она — предшественник электродрели как ручной инструмент для сверления 

  • электрический инструмент – дрель обычная и ударная, перфоратор.  

Используемый сверла ручной инструмент может быть электрическим. Его скорость работы существенно выше. В такой можно поставить фрезу. 

  • сверлильный станок настольного типоразмера.  

Привод – как ручной, так и электрический. Предназначается в основном для мастерских. 

Инструмент для резки металла ручной 

Для резания металла применяются в основном болгарка, лобзик, ножовка и ножницы. С их помощью можно обработать листовой и фасонный прокат, нарезать заготовки. 

Инструмент для резки металла ручной

Инструмент для резки металла ручной

Угловая шлифовальная машина («болгарка») является универсальным инструментом. Им можно не только резать  шлифовать, полировать, фрезеровать и затачивать. Для каждой операции предусмотрены соответствующие круги и насадки.  

Лобзик изначально предназначался для резания древесины, однако стали выпускаться и модели для металла. Пилы для лобзика изготавливаются из стали высокой прочности.  

Ножовка по металлу – вид пилы только для металлических деталей. Режущая часть – специальное полотно, закрепляемое на раме дуговой формы. Зубья полотна – мелкие и особым образом заточенные. Изготавливается из инструментальной стали.  

Ножницы – универсальный инструмент как малого размера, так и большого, с гидроприводом. Применяются как дома, так и на производстве. Выглядят как обычные, но выполняются из твердосплавного материала.  

Инструмент для зачистки металлов 

Ручные приспособления для зачистки выполняют роль снятия как загрязнений, так и ржавчины. 

Инструмент для зачистки металлов

Инструмент для зачистки металлов

Выпускаются следующие разновидности: 

  • щетка – в виде ряда конфигураций. 

Прямая и изогнутая, односторонняя внешняя и всесторонняя для внутренних полостей. Из пластиковых и стальных нитей, на пластмассовой или стальной основе.  

  • шабер – подобие стамески. 

Выполняет роль концентратора усилия при зачистке поверхности. Затачиваемая грань снимает все излишние выступы. Применяется на мягких металлах, внутренних и наружных поверхностях. 

  • напильник – классический инструмент для снятия слоя металла.  

Бывает плоский, полукруглый, трехгранный. Имеет целый спектр насечки — размер режущей сетки. Главная его роль – опиливание. 

  • насадки для ручного электроинструмента. 

Им можно сделать больший объем работ нежели чисто вручную. Тем не менее манипуляции выполняются руками мастера. При этом также можно снять заусенцы, отшлифовать поверхность или просто очистить сварной шов.  

Ручной инструмент для обработки металла: резьбонарезной  для труб 

Нарезание резьбы на и в частях трубопровода – дело, требующее специальной оснастки. Для нарезания резьбы на трубах используется всем известный еще советский инструмент. 

Ручной инструмент для обработки металла: резьбонарезной  для труб

Ручной инструмент для обработки металла: резьбонарезной  для труб

Наиболее часто для нарезки резьбы на трубах используется клупп, «родственник» плашки. Конструктивно состоит из цилиндра, внутренняя часть которого имеет режущие насечки. Они плавно переходят от основной части обрабатываемой трубы к глубокому резу. Снаружи клупп удерживается специальными захватами или надеваемой трещоткой. Выпускается для труб чаще всего в наборах, под разные типы резьбы: трубную, коническую, дюймовую и метрическую.  

Для внутренней резьбы используется метчик. Точно так же выпускается под разную резьбу и требуемый шаг резьбы. Для нарезания могут потребоваться тиски – установка метчика позволит не удерживать инструмент. При этом качество работы вырастает на порядок.  

Также применяются резьбонарезные головки и станки разной величины.  

Ручной инструмент для нарезания наружной резьбы 

Резьбовое соединение – один из главных способов соединить трубы внешним диаметром до 164 миллиметров.  

Ручной инструмент для нарезания наружной резьбы 

Ручной инструмент для нарезания наружной резьбы

Инструмент для нарезки резьбы применяется в слесарном деле и в ремонтных работах. 

Основные типы инструмента для нарезки наружной резьбы по трубе и прокату: 

  • вороток и плашкодержатель: специальные держатель, в который временно монтируется режущее приспособление. 

Такое приспособление называется метчик. Он изготавливается из инструментальной стали повышенной прочности. Шаг резьбы и ее диаметр могут быть выполнены в широких пределах. 

  • плашка: используется для обработки заготовок небольшого диаметра. 

Главное отличие – точность в работе. При нарезании резьбы следует скрупулезно снимать стружку.  

  • клупп: вариация плашки, которая может быть как с ручным, так и электрическим приводом.  

Отличается более плоским корпусом и может быть взята разводным ключом. Этот ручной резьбонарезной инструмент очень популярен. Нарезание им наружной резьбы – один из основных приемов работы любого слесаря.  

Ручной инструмент для обработки металла: для гибки  

При получении и обработке заготовок из металла может быть необходимым их загибание. Заготовка может быть листовой и полосовой, из сортового и фасонного проката, состоять из нескольких видов сразу.  

Ручной инструмент для обработки металла: для гибки

Ручной инструмент для обработки металла: для гибки

Для гибки металла задействуются такие приспособления и инструменты: 

  • плоскогубцы и другой губцевый инструмент. 

Удержание выполняется в зажиме посредством мускульной силы. Величина заготовки – небольшая, усилие можно увеличить зажатием в стационарные тиски. 

  • различные полосогибытрубогибы и прочие агрегаты для сгибания периодического проката. 

Устроены на основе зацепления за внешний профиль проката и огибания упорной грани вращением вокруг оси.  

  • кромкогибы и вальцовочные станки – небольшого размера для нетяжелых заготовок. 

От цеховых станков их отличают ручной привод и малые размеры. Могут переноситься и быть рассчитанными на минимальные размеры деталей.  

Ручной инструмент для обрезинивания металла пвх 

Покрытие металлических деталей (тел вращения – в частности) – качественный способ предотвратить истирание и коррозию. 

Механизированный способ обрезинивания металла пвх

Механизированный способ обрезинивания металла пвх

Обрезинивание (гуммирование) — нанесение резиновых и поливинилхлоридных (ПВХ— покрытий в основном выполняется механизированным способом. По причине своей химической активности в горячем виде эти материалы могут быть опасными.  

Однако для контроля равномерности нанесения слоя или исправления дефектов применяются: 

  • щипцы и подобные шарнирные инструменты. 

Служат для удержания холодного и горячего наносимого слоя. Также помогают растягивать пленку материала при нанесении на тело вращения. 

  • специальные шпатели – для разравнивания наложенного слоя. 

Отличаются от строительных вариантов большей толщиной. Применяются ограниченно, в зависимости от химических свойств материала в горячем виде.  

  • ножи и резаки – для резки материала и ограничения накладываемого слоя. 

Инструмент для ручной гибки тонколистового металла 

Цель данного вида инструментов – получение качественного гиба листового металла толщиной до 2 мм. 

Для гибки тонколистового металла

Инструмент для ручной гибки тонколистового металла

С этой целью применяют: 

  • зажимные приспособления: шарнирно-губцевый инструмент. 

Очень удобный круглогубцы и плоскогубцы. Обладая мягкими накладками на рукоятках, снижают вибрационное воздействие на человека. Помимо стандартных изготавливаются зажимы – с особой формой губок и специализированными функциями. 

  • ударные инструменты: для придания сгибающего усилия. 

Это – молотки слесарные обыкновенные, с вставками или покрытиями с пониженной твердостью, деревянные (киянки). Небольшими ударами молотка достигается сгибание листа.  

  • тиски: удержание длинной заготовки или работа со сложным гибом. 

Также поможет обработать более значительную толщину металла.  

Для ручной обработки тонколистового металла также широко пользуются электрическим инструментом. Непосредственно для ручного доведения можно также применять подручные средства.  

Сверление

В процессе сверления на токарном станке происходит вращение заготовки (главное движение), закрепляемой в шпинделе станка, режущий инструмент выполняет поступательное движение.

Первоначально, в определенной последовательности, проводятся подготовка, целью которой является проверка точности установки детали с учетом биения относительно оси, которое допускается в размере не более величины припуска на обработку наружной поверхности. Желательно, чтобы вылет детали был минимальным – это уменьшит возможность вибрации заготовки. Важно, чтобы соблюдалась соосность центров станка – они должны находиться на одной линии. Торец заготовки должен быть перпендикулярным к оси вращения, в случае нарушения этого условия его необходимо подрезать, а в его центре выполнить углубление (надсечку) – это поможет направить инструмент в нужном направлении. Центровать заготовку таким образом можно укороченным центровочным сверлом с углом заточки 90о.

При токарной обработке применяют сверла диаметром не более 16 мм, местом установки которых служит пиноль задней бабки станка. Медленно подведя закрепленный инструмент к заготовке, включают вращение шпинделя, надсверливают в заготовке центрирующее отверстие для проверки правильности его оси. Делается это после остановки шпинделя.

Обработку отверстий большой глубины выполняют в несколько заходов, периодически вынимая инструмент и образовавшуюся стружку. Заменить инструмент можно, повернув маховик задней бабки до упора.

Учитывая, что сверла могут оснащаться хвостовиками различной конусности, не совпадающими с конусностью пиноли, можно воспользоваться втулками с соответствующими конусами отверстий и хвостовиков. Сверла небольшого диаметра, имеющие цилиндрический хвостовик, крепят в кулачковые патроны, установленные в задней бабке.

Рассмотренный способ сверления предполагает ручное управление процессом. Гораздо удобнее воспользоваться автоматической или механической подачей сверла. Это возможно, если цилиндрический хвостовик 1 инструмента закрепить в специальных приспособлениях (резцедержателях), установленных на суппорте. Плотное прилегание и возможность регулирования сверла обеспечивается за счет прокладок 2 и 3. Если хвостовик 1 инструмента имеет коническую форму, подойдет специальная державка 2, для крепления которой используется резцедержатель. Основным требованием при этом является точная соосность сверла и обрабатываемой детали по линии центров станка, это обеспечивает качество выполнения операции сверления.

Крепление в резцедержателе сверла

Крепление в резцедержателе сверла:

а – с цилиндрическим хвостовиком: 1 – сверло; 2 и 3 – прокладки;

б – с коническим хвостовиком: 1 – сверло; 2 – державка

Проверив правильность установки инструмента, приступают к сверлению неглубокого пробного отверстия, вручную подведя к заготовке суппорт с установленным в нем инструментом. После этого включается механическая подача суппорта. Перед завершением сверления скорость подачи постепенно снижают до нуля и отключают, далее подачу осуществляют вручную. Скорость сверления находится в зависимости от многих факторов, в том числе от свойств обрабатываемого материала, качества инструмента, технического уровня станка. Так, для изделий из чугуна она меньше (от 0,2 до 0,6 мм/об.). Стальные заготовки сверлят на скорости от 0,1 до 0,3 мм/об. Такие параметры выбираются в случаях, если диаметр сверла составляет от 5 до 30 мм.

Способ рассверливания применяется для увеличения точности обработки, а также уменьшения осевых усилий резания – это касается сверления отверстий свыше 30 мм. Этот метод предусматривает рассверливание отверстия в несколько этапов, постепенно увеличивая его размеры, при тех же режимах, что и при сверлении.

Электронно-лучевой способ получения отверстий малого диаметра

В производстве авиационных двигателей и их агрегатов ЭЛО используют для получения отверстий и узких пазов в различных материалах (сталях, никелевых и титановых сплавах и др.). Диаметр прошиваемых отверстий зависит от толщины обрабатываемого материала.

Электронно-лучевое сверление отверстий имеет следующие основные преимущества:
— высокая скорость обработки;
— выполнение процесса в вакууме обеспечивает отсутствие окисления;
— малая зона термического влияния и отсутствие микротрещин;
— малая конусность отверстий;
— широкая номенклатура обрабатываемых материалов;
— электронный пучок (в отличие от лазерного) практически полностью поглощается мишенью, что обеспечивает возможность обработки материалов с высокой прозрачностью и большой отражательной способностью.

Технологические возможности электронно-лучевого сверления по данным фирмы Acceleron Inc. приведены в табл. 1.

Таблица 1
Толщина материала 0,05…5 мм
Диаметр отверстия 0,75…1,0 мм, угол наклона 20…90°
Точность обработки ± 0,025 мм, погрешность расположения ± 0,01 мм
Время обработки одного отверстия 0,1…5,0 мс
Форма отверстия Коническое, цилиндрическое, колоколообразное
Производительность 1…2000 отв/с
Достигаемое отношение глубины к диаметру 25:1
Материалы Металлы и сплавы, неметаллы, включая керамику, кварц,сапфир и др.

На рис. 1, 2 и 3 приведены примеры, иллюстрирующие технологические возможности, а на рис. 4 — установка для электронно-лучевого сверления отверстий малого диаметра.

Рис. 1. Перфорированные пазы в фольге из нержавеющей стали толщиной 0,05…0,08 мм

Рис. 1. Перфорированные пазы в фольге из нержавеющей стали толщиной 0,05…0,08 мм
 

Рис. 1. Перфорированные пазы в фольге из нержавеющей стали толщиной 0,05…0,08 мм

Рис. 2. Типичные отверстия диаметром 0,2 мм, полученные электронно-лучевым сверлением

Рис. 3. Отверстия, полученные электронно-лучевым способом

Рис. 3. Отверстия, полученные электронно-лучевым способом

Рис. 4. Установка для перфорирования электронным лучом фирмы Steigerwald с многокоординатным ЧПУ (высокоскоростной электронно-лучевой перфоратор)

Рис. 4. Установка для перфорирования электронным лучом фирмы Steigerwald с многокоординатным ЧПУ (высокоскоростной электронно-лучевой перфоратор)

Данные, иллюстрирующие технологические возможности ЭЛО по обработке отверстий и узких щелей, приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2
Обрабатываемый материал Толщина детали, мм Ширина реза, 
мкм
Скорость резки, мм/мин Ускоряющее напряжение, кВ Ток луча, 
мкА
Вольфрам 0,25 25 <1 140 50
Нержавеющая сталь 2,5 125 10 140 100
Нержавеющая сталь 1,0 125 <1 140 100
Алюминий 2,5 125 10 140 100
Керамика (Al2O3) 0,75 300 30 125 60
Кварц 3,0 25 <1 140 10
Таблица 3
Обрабатываемый материал Толщина детали, мм Ширина реза, 
мкм
Скорость резки, мм/мин Ускоряющее напряжение, кВ Ток луча, 
мкА
Вольфрам 0,05 25 125 150 30
Нержавеющая сталь 0,175 100 50 130 50
Бронза 0,25 100 50 130 50
Алюминий 0,75 100 600 130 200

Для получения отверстий в фильтре (рис. 5), заготовка которого представляет собой цилиндр из листового материала, последняя устанавливается в специальное приспособление в вакуумной камере и приводится во вращение. Каждое отверстие может обрабатываться за один или несколько импульсов. В процессе непрерывного вращения заготовки с частотой 1…2000 импульсов в секунду на нее воздействуют электронные пучки из электронной пушки. В течении каждого импульса луч отклоняется и фокусируется в требуемую точку поверхности (рис. 6). Энергия, длительность, размер фокального пятна и другие параметры каждого импульса назначаются в зависимости от конкретных условий обработки и диаметра получаемого отверстия.

Рис. 5. Фильтр из нержавеющей стали толщиной 1,5 мм с 350000 отверстиями диаметром 0,1 мм, полученными электронно-лучевым сверлением

Рис. 5. Фильтр из нержавеющей стали толщиной 1,5 мм с 350000 отверстиями диаметром 0,1 мм, полученными электронно-лучевым сверлением
 

Рис. 6. Формирование отверстия при движении заготовки:  1 — электронный луч; 2 — отклоняющая система;  3 — заготовка; 4 — технологическая подложка

Рис. 6. Формирование отверстия при движении заготовки: 1 — электронный луч; 2 — отклоняющая система; 3 — заготовка; 4 — технологическая подложка
 

Применение ЭЛО ограничивают необходимость выполнения процесса в вакууме (большие энергетические потери на работу насосов, создающих вакуум) и высокая стоимость технологического оборудования.

Обработка цилиндрических отверстий

Во многих деталях машин важным элементом являются отверстия. Через отверстия соединяют детали винтами или болтами. Отверстия служат для установки подшипников, подвода смазки или охлаждающей жидкости. Рабочими полостями двигателей, компрессоров являются также отверстия и т. д.

Отверстия делятся на сквозные (обрабатываемые на проход) и глухие (обрабатываемые на определенную глубину). По форме они бывают гладкие, ступенчатые, с канавками. Отверстия, длина которых превышает 5 диаметров, называют глубокими.

Для создания определенного характера соединения с валом отверстия выполняются с определенной точностью по размерам, форме, расположению и шероховатости согласно техническим требованиям рабочего чертежа.

Обработка цилиндрических отверстий производится на токарных станках. Отверстия обрабатывают сверлением, рассверливанием, растачиванием, зенкерованием, развертыванием. Каждый из указанных способов характеризуется определенной точностью обработки и, следовательно, применяется в зависимости от требований, предъявляемых к данному отверстию.

  • Сверление отверстий
  • Центрование отверстий
  • Растачивание отверстий
  • Развертывание отверстий
  • Зенкерование отверстий

К отверстиям предъявляются различные требования по точности, прямолинейности оси, правильности геометрической формы, шероховатости поверхности.

Цилиндрические отверстия бывают гладкие, ступенчатые, с канавкой (выточкой). Отверстия могут быть также сквозными или глухими (рис. 70, а—д).

Диаметры отверстий контролируют штангенциркулем с точностью отсчета до 0,1 мм или 0,25. При замерах штангенциркулем ШЦ-П с точностью до 0,05 мм учитывают толщину губок. Отверстия диаметром 120 мм и выше измеряют микрометрическим нутромером с точностью до 0,01 мм. Глубокие отверстия большого диаметра (например, полости цилиндров) контролируют индикаторным нутромером, который предварительно настраивают на размер по эталонному кольцу или по микрометру. Индикатор показывает отклонение от установленного размера с точностью до 0,01 мм.

В крупносерийном и массовом производстве отверстия контролируют предельными калибрами-пробками. Если проходная пробка ПР без усилия проходит в отверстие, а непроходная НЕ — не проходит, то размер отверстия находится в пределах допуска. Для контроля отверстий диаметром 80 мм и более применяют срезанные и пластинчатые пробки. Такие пробки легче, кроме того, ими можно выявлять овальность отверстия, производя контроль отверстия в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Перед контролем калибром-пробкой полость отверстия очищают от стружки и протирают. Протирать отверстие и контролировать размер допускается только после полной остановки вращения шпинделя. Калибры-пробки хранят в вертикальном положении или укладывают на панель из пенопласта.

Зенкерование

Зенкерование используется для предварительной и окончательной обработки отверстий после литья, штамповки, чернового сверления, для выравнивания торцов заготовок. Перед применением зенкеров отверстия в деталях, полученных методами литья, ковки, штамповки подлежат расточке резцом до размеров зенкера. Глубина обработки может достигать 50% длины рабочей части зенкера. На токарном станке зенкер может быть установлен в пиноли задней бабки, в специальном устройстве на суппорте станка, в револьверной головке.

Зенкование и цекование

При выполнении зенкования используется специальный инструмент – зенковка. При этом обработке подвергается только верхняя часть отверстия. Применяют такую технологическую операцию в тех случаях, когда в данной части отверстия необходимо сформировать углубление для головок крепежных элементов или просто снять с нее фаску.

Чем различаются зенкование и цекование

Чем различаются зенкование и цекование

При выполнении зенкования также придерживаются определенных правил.

  • Выполняют такую операцию только после того, как отверстие в детали будет полностью просверлено.
  • Сверление и зенкование выполняются за одну установку детали на станке.
  • Для зенкования устанавливают небольшие обороты шпинделя (не больше 100 оборотов в минуту) и применяют ручную подачу инструмента.
  • В тех случаях, когда зенкование осуществляется цилиндрическим инструментом, диаметр цапфы которого больше диаметра обрабатываемого отверстия, работу выполняют в следующей последовательности: сначала сверлится отверстие, диаметр которого равен диаметру цапфы, выполняется зенкование, затем основное отверстие рассверливается на заданный размер.

Целью такого вида обработки, как цекование, является зачистка поверхностей детали, которые будут соприкасаться с гайками, головками болтов, шайбами и стопорными кольцами. Выполняется данная операция также на станках и при помощи цековки, для установки которой на оборудование применяются оправки.

Развертывание

Метод развертывания относится к чистовым методам обработки материалов резанием и позволяет получить высокую чистоту и точность отверстий. Развертки устанавливаются в качающихся оправках на токарных и токарно-револьверных станках. Этот вид оправок позволяет регулировать положение инструмента в случае, если его ось не совпадает с осью отверстия. Обработку отверстий на токарном станке можно выполнить с особой точностью, если последовательные операции сверления, зенкерования, растачивания выполнять без переустановки детали в патроне станка. При выполнении зенкерования и растачивания допускается использовать те же справочные материалы, что и при сверлении. Но, с учетом недостаточной жесткости крепления инструментов стержневой группы на токарных станках, рабочие режимы резания часто изменяют в сторону понижения.

Способы шлифования

На данный момент существуют два способа круглой шлифовки в ходе токарных работ. Это, прежде всего, способ, когда деталь шлифуют с так называемым продольным подходом или подачей, а также аналогичная операция с подачей поперечного плана, то есть, с врезанием.

Первый вариант производят с небольшой глубиной врезания. Это приводит к тому, что совсем маленький процент необходимо снимать по многу раз. Небольшая глубина дает возможность применять значительные подачи на определенный оборот самих цилиндрических заготовок.

Второй вариант требует ширины круга большей в несколько раз, чем скажем сама протяженность поверхностей шлифования. Благодаря таким параметрам, то есть, значительной ширины или площади шлифовки, возможна незначительная подача на оборот детали S0 = 0,001—0,005 мм. Следует отметить, что при этом расчетная обработка наружных цилиндрических поверхностей равняется самой величине припуска на сторону. Таким образом, этот метод является максимально производительным в сравнении с первым способом обработки, когда обрабатываемая заготовка подвергается многочисленным воздействиям.

Сверление по разметке, шаблону и кондуктору

Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора.

Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.

Кернение детали перед сверлением

Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд.

Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной. Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.

Сверление металла по шаблону

Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.

Развертывание

Процедуре развертывания подвергаются отверстия, которые предварительно были получены в детали при помощи сверления. Обработанный с использованием такой технологической операции элемент может иметь точность, степень которой доходит до шестого квалитета, а также невысокую шероховатость – до Ra 0,63. Развертки делятся на черновые и чистовые, также они могут быть ручными или машинными.

Цилиндрические ручные развертки  24Н8 0150

Цилиндрические ручные развертки 24Н8 0150

Рекомендации, которых следует придерживаться при выполнении данного вида обработки, заключаются в следующем.

  • Припуски в диаметре обрабатываемого отверстия выбираются по специальным таблицам.
  • При использовании ручного инструмента, который вращают только по часовой стрелке, сначала выполняют черновое, а потом чистовое развертывание.
  • Обработку стальных деталей выполняют с обязательным использованием СОЖ, чугунных – всухую.
  • Машинное развертывание проводят сразу после сверления на станке – с одной установки детали.
  • Для контроля качества результата используют специальные калибры.

Цековка (цекование)

цековка

Цекованием называется зачистка торцов детали. Применяется это во время обработки под крепеж. Процесс производят с помощью специнструмента — «цековки».

Особенность использования лимбы

Очень важно при обработке конкретной детали добиться максимальной точности. Специально для этого используется лимба. Серьезная ошибка может возникнуть в той ситуации, когда не учитывается зазор в движениях суппорта. Во время ручного передвижения суппорта во время одного небольшого движения маховика, сам аппарат не сдвинется.

Именно это означает люфт и его размер. Для того чтобы нейтрализовать вероятность погрешности при обработке по размеру обязательно нужно медленно и аккуратно крутить маховик в одном направлении. При движении обратно будет наблюдаться люфт. У каждой техники он определенный. Если же была совершена ошибка при обработке, и суппорт передвинулся на большее расстояние, то лучше вернуться обратно, а затем снова постараться добиться того, чтобы поверхность была обработана точно.

Подобная обработка наружных цилиндрических поверхностей представляет собой точное обтачивание деталей, которое позволяет создать определенного размера и формы деталь. Суть токарной работы заключается в резке металлов, которая включает резку внутренним и наружным вращением. Конкретно обтачивание означает работу непосредственно с внешними поверхностями.

Подобным методом изготавливается множество серийных деталей, для этого используются одни и те же конкретные настройки. Также есть индивидуальная работа, когда нужно выполнить некоторое обтачивание наружного элемента под заказ и придать металлу необычную форму. В качестве заготовок обычно используется грубый металл, который в дальнейшем принимает идеальную форму.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки