Глава 4. Осевые универсальные инструменты для обработки отверстий
4.1. Способы получения отверстий
Отверстия, имеющиеся в деталях машин, чаще всего должны изготовляться по 7...11-му квалитетам точности, реже по 6-му. При этом шероховатость поверхности отверстий составляет Ra = 2,5...0,1 мкм. В свою очередь лезвийными осевыми инструментами обеспечивается получение отверстий 7...11-го квалитетов точности и шероховатостью до Ra = 2,5...0,32 мкм. Кроме того, к цилиндрическому отверстию предъявляются следующие требования: а) прямолинейность оси; б) отсутствие овальности и огранки; в) правильное положение оси отверстия по отношению к торцевым плоскостям и другим осям детали и т. д.
Получение точных отверстий связано с большими трудностями, так как не всегда удается избежать биения осевого инструмента, особенно при обработке глубоких отверстий небольшого диаметра.
Обычным сверлением предварительно отлитых или прошитых отверстий обеспечивается получение отверстий 11...12-го квалитетов точности при шероховатости поверхности Rz = 40...10 мкк. При зенкеровании или расточке обработанное отверстие имеет 8...11-й квалитет точности и относительно прямолинейную ось, а после развертывания— 7...9-й квалитет и шероховатость поверхности Ra = 1,25...0,32 мкм. Вместо зенкера и развертки отверстие можно обрабатывать протяжкой. Иногда вместо зенкера в условиях индивидуального и мелкосерийного производств применяется расточной резец или расточная пластина, а в условиях массового производства — круглая протяжка. Вместо зенкера и развертки может также использоваться чистовая протяжка или зенкер и развертка с кольцевой заточкой. Припуск под зенкерование обычно не превышает 1...4 мм на сторону, под развертывание — 0,5 мм.
Точность обработанных отверстий во многом определяется методом закрепления сверла, зенкера и развертки на станке. Методы крепления различных осевых инструментов зависят от типа производства, способа обработки, конструкции вспомогательных или соединительных частей инструмента.
Крепление инструмента может производиться жестко непосредственно в шпинделе станка или через переходную втулку или на чистовых операциях в специальных патронах, обеспечивающих свободное направление развертки по заранее обработанному отверстию. Особенно хорошо себя зарекомендовало свободное крепление разверток в плавающих и качающихся патронах при работе на сравнительно изношенном станочном оборудовании.
При последовательной обработке отверстий различными осевыми инструментами за одну установку детали с целью уменьшения вспомогательного времени их крепление может производиться в быстросменных патронах (рис. 4.1, а). В этом случае инструменты (например, сверло) или их оправки с закрепленным инструментом (зенкером) (рис. 4.1,б) должны иметь хвостовик с определенным номером конуса Морзе. На указанном рисунке насадной зенкер имеет коническое отверстие с конусностью 1 : 30, которым закрепляется на специальной оправке с конической цапфой. Зенкер в работе от проворачивания на оправке удерживает торцевая шпонка.
Для получения отверстий малой шероховатости и высокого квалитета точности после обработки их сверлом и зенкером важно обеспечить совпадение осей обрабатываемого отверстия (кондукторной втулки) и развертки. Для этой цели крепление развертки осуществляется в качающихся (рис. 4.1, в) или плавающих (рис. 4.1, г) патронах.
Благодаря шарнирному соединению инструмента с конусным отверстием шпинделя станка качающийся патрон позволяет компенсировать несовпадение осей вращения развертки и обрабатываемого отверстия детали. Это предохраняет от перенесения на размеры отверстия биения шпинделя, несовпадения осей отверстия шпинделя и развертки и других погрешностей. Более высокую точность при обработке отверстий обеспечивает крепление разверток в плавающем патроне, где отсутствуют недостатки, связанные с перекосом оси в качающемся патроне, так как развертка в плавающем патроне может перемещаться перпендикулярно к своей оси во всех направлениях.
Рис. 4.1. Методы крепления осевых инструментов