Технологические основы машиностроения (стр. 17 из 24)

Рис.11.27. Горизонтально-расточной станок

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

Однако по шероховатости обработки и производительности растачивание уступает развертыванию. Поэтому в общем виде последовательность обработки отверстий такова: сверление, рассверливание, зенкерование. растачивание, развертывание. В зависимости от конкретных условий обработки из этой последовательности могут быть выбраны различные сочетания методов обработки.

Протягивание

Протягивание занимает значительное место в металлообработке. Оно успешно заменяет некоторые виды обработки, такие как растачивание, зенкерование, развертывание, фрезерование, строгание и долбление. К преимуществам протягивания относятся:

– высокая производительность за счет совмещения черновой и чистовой обработки;

– высокая точность обработки и качество поверхности; – высокая стойкость инструмента; – простота наладки станков.

Рис.11.28. Схема работы протяжного инструмента

а – протяжка; б – прошивка

Протягивание осуществляется многолезвийным инструментом – протяжкой, которая протягивается через обрабатываемое отверстие. Прошиванием называют аналогичную обработку более коротким инструментом – прошивкой. Протяжку протягивают через обрабатываемое отверстие, а прошивку– проталкивают. Протяжки испытывают напряжения растяжения, а прошивка – напряжение сжатия, поэтому их делают короче протяжек.

Протягивание применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей. Внутреннее протягивание применяется для обработки различных отверстий: круглых (цилиндрических), квадратных, фасонных, с различными пазами. Протягивать можно отверстия Ø5..400 мм длиной до 10 м, однако чаще всего протягиванием получают отверстия Ø10…75 мм длиной до 2,5 - 3 диаметров отверстия.

Протягивание осуществляют протяжками при различных относительных перемещениях инструмента и заготовки и различных главных рабочих движениях, которые могут быть вращательными и возвратно-поступательными.

Протягивание протяжками через неподвижную деталь (рисунок 11.29а) производят на горизонтально-протяжных станках. Стоимость горизонтальнопротяжного станка ниже, чем вертикально-протяжного, но занимаемая им площадь цеха больше. На рисунке 11.29б протягивание осуществляется сверху вниз через неподвижную деталь на вертикально-протяжном станке. Вращательное движение детали применяют при использования винтовых протяжек (рисунок 11.29в), в этом случае возможно и вращательное движение протяжки. Винтовыми протяжками применяют для обработки глубоких отверстий. Проталкивание прошивки через неподвижную деталь (рисунок 11.29г) осуществляют на прессах или прошивных станках.

1 – деталь; 2 – протяжка; 3 – слои срезаемого металла; V_p – рабочий ход

Рис.11.29. Виды протягивания

Протягивание может осуществляться несколькими способами (схемами резания):

– профильная схема, при которой срезание припуска производится зубьями, имеющими поперечный профиль, подобный профилю обрабатываемого отверстия. Профильную схему резания применяют чаще всего для протягивания круглых отверстий и плоскостей;

– генераторная схема резания, которая заключается в том, что срезание припуска производится зубьями, имеющими переменный профиль, постепенно переходящий к заданному профилю. Эту схему применяют при протягивании наружных и фасонных поверхностей;

– групповая (прогрессивная) схема резания, при которой металл срезается не кольцевыми слоями по всему контуру, а разделяется на части так, что каждый зуб срезает металл только с части профиля, следующий за ним зуб снимает металл с другой части профиля и т. д., пока не будет снят металл со всего профиля. Зубья одинакового диаметра, срезающие каждый свой участок профиля, образуют секцию. Число зубьев в секции от 2 до 5.

Инструмент для протягивания - протяжка, имеет замковую, направляющую, режущую и калибрующую часть (рисунок 11.30а). Замковая часть (хвостовик и шейка) служат для закрепления протяжки в зажимном приспособлении станка. Передняя направляющая часть служит для установки обрабатываемой детали на протяжку перед протягиванием. Задняя направляющая часть препятствует перекосу детали и повреждению обработанной поверхности в момент выхода последних зубьев протяжки из отверстия. Режущая часть протяжки служит для срезания припуска. Зубья могут быть обдирочными, переходными и чистовыми. Количество зубьев зависит от величины припуска, принятой подачи на зуб и схемы резания. Калибрующая часть состоит из небольшого числа одинаковых зубьев, по форме и размерам совпадающих с готовым отверстием. Калибрующие зубья обеспечивают зачистку поверхности после режущих зубьев.

а

б

1 – хвостовик, 2 – шейка; 3 – переходный конус; 4 – передняя направляющая часть; 5 – режущая часть; 6 – калибрующая часть; 7 – задняя направляющая часть; 8 – опорная цапфа

Рис. 11.30. Основные части протяжки и прошивки

а – круглая протяжка; б – круглая прошивка

Круглые протяжки обычной конструкции имеют профильную схему резания. Каждый зуб срезает металл по всей окружности на глубину подачи на зуб. Последующий зуб имеет одинаковую форму с предыдущим, но больший диаметр.

а б в

Рис. 11.31. Прогрессивная протяжка

а – нечетные черновые зубья; б – четные черновые зубья; в – чистовые зубья

Протяжки с групповой (прогрессивной) схемой резания отличаются тем, что четные и нечетные зубья имеют разную форму. Нечетные зубья имеют выкружки, а четные зубья – круглую форму. Такие протяжки более производительны и обеспечивают высокую чистоту поверхности.

Протягивание осуществляют на горизонтально-протяжных и вертикально-протяжных станках.

Рис.11.32. Горизонтально-протяжной станок

На рисунке 11.32 приведен общий вид горизонтально-протяжного станка. На станине 4 установлены основные узлы станка. Электродвигатель 1 и гидропривод 3 приводят в движение шток 2. Наружный конец штока установлен на дополнительной опоре, перемещающейся вместе с ползуном 5. Конец штока снабжен зажимным приспособлением 6 для крепления протяжки 8, другой конец которой поддерживается подвижным люнетом 9. Обрабатываемая заготовка 7 при протягивании упирается в торец станины.

11.5. Обработка отверстий абразивным инструментом

Шлифование

Внутреннее шлифование применяют главным образом при обработке точных отверстий в закаленных деталях, а также в случаях, когда невозможно применить более производительные методы точной обработки отверстий.

Существуют две основные разновидности внутреннего шлифования: – шлифование отверстия во вращающейся заготовке; – шлифование отверстия в неподвижной заготовке.

Первый способ применяют при шлифовании отверстий в небольших по размерам заготовках, представляющих собой тела вращения; второй способ используют при шлифовании отверстий в заготовках корпусных деталей.

В первом случае обрабатываемую заготовку зажимают в патроне и приводят во вращательное движение (рисунок 11.33а). Шлифовальный круг вращается в противоположную сторону с большей скоростью, совершает поступательное движение (продольную подачу) и врезание (поперечную подачу).

Во втором случае (рисунок 11.33б) заготовка не вращается, а устанавливается на столе станка, а шпиндель шлифовального круга, кроме вращательного движения, совершает планетарное движение по внутренней поверхности детали, со скоростью, соответствующей скорости вращения заготовки при шлифовании по первому способу.

Рис.11.33. Виды шлифования

а – с вращением обрабатываемой заготовки; б – с планетарным движением шлифовального круга

В обоих случаях осуществляется продольная подача шлифовального круга вдоль оси шлифуемого отверстия: в первом случае – движением шпиндельной головки, во втором – движением стола.

Наиболее существенное отличие внутреннего шлифования от наружного заключается в том, что обработка производится кругом малого диаметра. Обычно диаметр круга при внутреннем шлифовании составляет 0,7 – 0,9 диаметра шлифуемого отверстия. Окружная скорость круга составляет от 10 м/с до 30 м/с. Деталь вращается со скоростью 1- – 50 м/мин.

1 – обрабатываемая деталь; 2 – шлифовальный круг

Рис.11.34. Схема обработки отверстия на внутришлифовальном станке

Существует третий способ внутреннего шлифования – бесцентровое шлифование.

При бесцентровом шлифовании деталь, прошлифованная по наружному диаметру, помещается между тремя роликами. Ролик 1 большого диаметра является ведущим, он вращает деталь 2 и в то же время удерживает ее от возможного вращения с большей скоростью шлифовального круга 3. Верхний нажимной ролик прижимает деталь к ведущему ролику 1 и нижнему поддерживающему ролику 4. Деталь, зажатая между тремя роликами, вращается со скоростью ведущего ролика 1. При смене деталей зажимной ролик 5 отходит вправо и, освобождая деталь, позволяет вставить вручную или автоматически новую деталь.