Зенкерование, развертывание

Зенкерование - вид механической обработки резанием цилиндрических и конических отверстий в деталях с целью увеличения их диаметра, повышения качества поверхности и точности. Зенкерование производится с помощью специальных инструментов - зенкеров (рис. 3.7).

Зенкер представляет собой многолезвийный (3...12 лезвий) инструмент, имеющий ось вращения, при вращении которого его лезвиями производится обработка отверстия.

Зенкер имеет от трех до шести (иногда двенадцать) режущих кромок, расположенных как перпендикулярно, так и наклонно относительно оси, поэтому при зен-керовании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при сверлении. Зенкер прочнее сверла, благодаря чему подача при зенкерова-нии в 2,5...3 раза превышает подачу при сверлении.

Схема зенкерования отверстия

Рис. 3.7. Схема зенкерования отверстия: а - толщина срезаемого слоя; Ъ - ширина срезаемого слоя; d - диаметр обрабатываемого отверстия; D — диаметр обработанного отверстия; t — глубина резания; <р - угол в плане зенкера; Sz подача на зуб

Зенкерование является получистовой обработкой и может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной операцией. Зенкером обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые или просверленные. Припуск под зенкерование (после сверления) составляет 0,5...3 мм на сторону. Зенкер выбирают в зависимости от обрабатываемого материала, вида (сквозное, ступенчатое, глухое) и диаметра отверстия и заданной точности обработки.

Кроме обработки отверстий зенкеры применяются для обработки торцовых поверхностей. 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. Для обработки высокопрочных материалов (а > 750 МПа) применяют зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава. Скорость резания для зенкеров из быстрорежущей стали такая же, как и для сверл. Скорость резания твер досплавных зенкеров в 2...3 раза больше, чем зенкеров из быстрорежущей стали. При обработке высокопрочных материалов и литья по корке скорость резания твердосплавных зенкеров следует уменьшать на 20...30 %.

Развертывание - вид чистовой механической обработки отверстий резанием. Производят после предварительного сверления и зенкерования для получения отверстия с меньшей шероховатостью. Вращающийся инструмент - развертка - снимает лезвиями мельчайшие стружки с внутренней поверхности отверстия (рис. 3.8).

Схема развертывания отверстия

Рис. 3.8. Схема развертывания отверстия: а - толщина срезаемого слоя; b — ширина срезаемого слоя; d — диаметр обрабатываемого отверстия; D — диаметр обработанного отверстия; t — глубина резания; <р - угол в плане развертки; Sz - подача на зуб

Точность и шероховатость поверхности отверстий, обработанных зенкерованием, не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к некоторым отверстиям. Поэтому обработка отверстий, к точности и шероховатости поверхности которых предъявляются сравнительно высокие требования, производится развертками.

Развертка имеет значительно больше режущих кромок, чем зенкер, поэтому при развертывании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при зенкеровании. Отверстия диаметром до 10 мм развертывают непосредственно после сверления.

Перед развертыванием отверстий большего диаметра их предварительно обрабатывают, а торец подрезают. Припуск под развертывание составляет 0,15...0,5 мм для черновых разверток и 0,05...0,25 мм для чистовых. При работе чистовыми развертками на токарных и токарноревольверных станках применяют качающиеся оправки, которые компенсируют несовпадение оси отверстия с осью развертки. Для того чтобы обеспечить высокое качество обработки, сверление, зенкерование (или растачивание) и развертывание отверстия производят за одну установку заготовки в патроне станка. Подача при развертывании стальных деталей 0,5...2 мм/об, а при развертывании чугунных деталей 1...4 мм/об. Скорость резания при развертывании 6... 16 м/мин. Чем больше диаметр обрабатываемого отверстия, тем меньше скорость резания при одинаковой подаче, а при увеличении подачи скорость резания снижают.

При развертывании отверстий, имеющих продольные канавки (например, шпоночные), следует пользоваться развертками с винтовыми канавками, так как каждый раз, когда прямой зуб развертки попадает против канавки отверстия (т. е. выходит из работы), развертка смещается в сторону этой канавки, увеличивая тем самым диаметр отверстия. При винтовом расположении зубья перекрывают канавку по диагонали, поэтому резких изменений в нагрузке на них не получается и развертка не смещается в сторону канавки. При обычном правом вращении шпинделя станка винтовые зубья развертки должны быть левыми, чтобы развертка не затягивалась в отверстие давлением стружки.

Элементы режима резания и среза при зенкерова-нии и развертывании. Методика расчета элементов режима резания при зенкеровании и развертывании аналогична методике расчета при сверлении.

Глубину резания t (рис. 3.9, 3.10) определяют исходя из припуска на обработку при зенкеровании до 2 мм на сторону.

Элементы резания при развертывании

Рис. 3.10. Элементы резания при развертывании

Элементы резания при зенкеровании

Рис. 3.9. Элементы резания при зенкеровании

Средние значения припуска под зенкерование после сверления, снимаемого за один рабочий ход (т. е. t = Л), представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Средние значения припуска под зенкерование

Диаметр зенкера, мм

До 20

21...35

36...45

46...50

51...60

61...70

71...80

Припуск на сторону, мм

0,5

0,75

0,1

1,25

1,5

1,75

2,0

Припуск под чистовое развертывание принимается 0,05...0,25 мм на сторону. Припуск под предварительное развертывание может быть увеличен в 2...3 раза. Средние значения глубин резания (припуска) при чистовом развертывании представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Средние значения припуска под чистовое развертывание

Диаметр развертки, мм

До 5

6...10

11...15

16...30

31...50

51...60

61...80

Припуск на сторону, мм

0,05

0,075

0,1

0,125

0,15

0,2

0,25

Толщина среза а при развертывании (рис. 3.10) обычно незначительна и составляет 0,02...0,05 мм.

Подача при обработке отверстий разверткой осуществляется вручную и должна быть равномерной. Чем меньше подача, тем чище получается поверхность отверстия. Скорости резания при развертывании должны быть небольшими во избежание быстрого износа разверток.

Величина подачи при развертывании отверстий диаметром от 5 до 50 мм должна быть при обработке стали 0,5...2 мм/об, а при обработке чугуна - 1...4 мм/об. Скорости резания при обработке стали средней твердости должны составлять 6...16 м/мин, а при обработке чугуна - 4...14 м/мин. Чем больше диаметр отверстия, тем ниже при одной и той же подаче должны быть скорости резания. Чем больше подача при одном и том же диаметре отверстия, тем меньшую следует принимать скорость. Для получения шероховатости поверхности отверстия Ra 0,63 мкм скорости резания рекомендуется выбирать не выше 6 м/мин.

Основное технологическое время при зенкеровании и развертывании

L 1 + у + Д . .

Г =---=------(мин),

° nSn nS„

где L — путь, проходимый инструментом в направлении подачи, мм;

I - глубина зенкерования или развертывания, мм;

у - величина врезания, мм;

А = 1...3 мм - величина перебега, мм.

Шероховатость поверхности, получаемая развертыванием, находится в пределах Ra 1,25...0,32 мкм.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >