3187

Нарезание резьбы — получение на внутренней цилиндрической поверхности с помощью метчика винтовой канавки

(рис. 5.15, и).

Отверстия сложного профиля обрабатывают с помощью комбинированного режущего инструмента. На рис. 5.15, к показан комбинированный зенкер для обработки двух поверхностей: цилиндрической и конической.

Сверление глубоких отверстий (длина отверстия больше пяти диаметров) производят на специальных горизонтальносверлильных станках. При обработке глубоких отверстий спиральными сверлами происходит увод сверла и «разбивание» отверстия: затрудняются подвод смазочно-охлаждающей жидкости и отвод стружки. Поэтому для сверления глубоких отверстий применяют сверла специальной конструкции. Сма- зочно-охлаждающая жидкость подается в зону резания и вымывает стружку через внутренний канал сверла.

5.1.20. Технологические возможности фрезерования

Фрезерование является высокопроизводительным и широко распространенным методом обработки резанием наружных и внутренних фасонных поверхностей. Обработка ведется многолезвийным режущим инструментом — фрезой. Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы, а вспомогательным — поступательное перемещение заготовки. Каждый режущий зуб при вращении фрезы врезается в заготовку и осуществляет резание только в пределах определенного угла поворота фрезы, а затем вращается вхолостую до следующего врезания.

По исполнению фрезы делятся на цилиндрические, когда зубья располагаются только на цилиндрической поверхности фрезы, и торцевые, у которых режущие зубья располагаются на торцевой и цилиндрической поверхностях фрезы. Соответственно, в зависимости от типа используемой фрезы, фрезерование подразделяется на цилиндрическое и торцевое. При ци-

251

линдрическом фрезеровании работу резания выполняют зубья, расположенные на цилиндрической поверхности фрезы, а при торцевом фрезеровании в работе резания участвуют как зубья на цилиндрической поверхности, так и зубья на торцевой поверхности фрезы. Фрезерование в обоих случаях делят на попутное либо встречное. Попутным называют фрезерование, когда направления главного движения резания и движения подачи совпадают, в противном случае фрезерование называют встречным. Попутное фрезерование снижает износ фрезы и шероховатость обработанной поверхности, поэтому оно предпочтительнее.

При фрезерной обработке заготовок точность поверхностей, обрабатываемых торцевой и цилиндрической фрезами, соответствует 11-му квалитету. Шероховатость при чистовом фрезеровании составляет Rz = 20 мкм. Основными параметрами резания при фрезеровании являются скорость главного движения резания, подача, глубина резания и ширина фрезерования. Процесс фрезерования выполняется на станках фрезерной группы.

На рис. 5.16 показаны виды фрезерования и основные типы фрез.

5.1.21. Технологические возможности строгания

Строгание применяется при обработке плоских и фасонных линейчатых поверхностей и различных канавок в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Главное движение при строгании — возвратнопоступательное прямолинейное, а движение подачи — шагообразное, направленное перпендикулярно главному движению.

Обработку выполняют на строгальных станках. На про- дольно-строгальном станке главное движение осуществляет заготовка, а движение подачи — резец, на поперечнострогальном станке главное движение совершает резец, а движение подачи — заготовка, закрепленная на столе станка.

252

Рис. 5.16. Виды фрезерования и основные типы фрез:

а — цилиндрическая; б, в, г — торцовая; д — дисковая трехсторонняя; е — дисковая двусторонняя; ж — дисковая

пазовая; з — отрезная; и, к, л, м — концевая, к — двуугловая; о — одноугловая; п, р — фасонная

253

На рис. 5.17 показаны виды работ, выполняемых на по- перечно-строгальных станках.

Рис. 5.17. Виды работ, выполняемых на поперечно-строгальных станках

Процесс резания при строгании имеет прерывистый характер, и срезание стружки происходит только при встречном относительном движении резца и заготовки. Во время обратного (вспомогательного) хода резец работу не производит. При строгании параметрами режима, так же как и при точении, являются скорость резания, подача и глубина резания. В зависимости от параметров резания и вида резцов процессы строгания разделяют на черновые и чистовые. Чистовое строгание обеспечивает точность обработки по 8…7-му квалитету и шероховатость Ra = 1,6 мкм.

5.1.22. Технологические возможности протягивания

Протягивание имеет широкое применение, в основном при массовом и крупносерийном производстве. Особенно эффективно протягивание деталей со сложными и фасонными профилями поверхностей. На рис. 5.18 представлены типичные формы отверстий и наружных поверхностей, обрабатываемых на протяжных станках (показаны жирными контурами и линиями). В машиностроении протягивание используют для обработки таких стандартных элементов деталей, как шлице-

254

вые пазы, шпоночные канавки, квадраты и лыски под гаечные ключи, прямоугольные и квадратные отверстия. Размеры отверстий и наружные поверхности деталей, обрабатываемых на протяжных станках, имеют широкий диапазон. Протяжки для обработки отверстий могут быть диаметром менее 3 мм и до 300 мм. На станках наружного протягивания наиболее часто изготовляют детали с площадью обрабатываемой поверхности

100…200 см2.

Рис. 5.18. Виды протягиваемых поверхностей

Точность обработки поверхностей при протягивании соответствует 8…7-му квалитету, а шероховатость поверхности

Ra до 1,25…0,2 мкм.

Протягиванием обрабатываются цветные металлы (алюминий, медь, магний), жаропрочные стали, титановые сплавы, закаленная сталь с HRC 40…42, а также детали из пластмасс. В условиях единичного производства протягивание применяют для обработки элементов деталей, которые невозможно или трудно изготовить другими методиками механической обработки, например, сложных фасонных внутренних поверхностей значительной длины.

Особенностью протягивания является отсутствие движения подачи, так как последняя заложена в конструкции самого инструмента: диаметр каждого следующего зуба инст-

255

румента больше диаметра предыдущего на некоторую величину, называемую подачей на зуб sz.

Обработка отверстий различной конфигурации называется внутренним протягиванием, которое бывает свободным и координатным. При координатном протягивании обеспечивается точное расположение отверстий, пазов, выемок и т. п. относительно других поверхностей. При свободном протягивании инструмент (рис. 5.19) направляется самим предварительно образованным отверстием, и обычно протянутое отверстие используется как база для последующей обработки поверхности детали.

Рис. 5.19. Схемы работы внутренней протяжки: 1 — протяжка; 2 — обрабатываемая заготовка; 3 — опорная шайба; 4 —зажимной патрон

5.1.23. Технологические возможности шлифования

Шлифование является процессом обработки заготовок резанием с помощью абразивного круга, состоящего из абразивных зерен и связующего. Каждое абразивное зерно в зоне обработки работает как резец, снимая стружку с детали в пределах определенного угла поворота. Главным движением при шлифовании является вращение шлифовального круга, а перемещение круга относительно детали является движением подачи (рис. 5.20).

При шлифовании обрабатываемый материал срезается в виде большого числа стружек. Обработанная поверхность предоставляет собой совокупность микроследов абразивных

256

зерен. Часть зерен, ориентированных к направлению резания тупой гранью, в процессе резания не участвуют. Они вызывают потери энергии на трение, пластичное деформирование, увеличивают нагрев контактирующих поверхностей инструмента и заготовки. Для отвода теплоты при шлифовании процесс ведется с обильной подачей смазочно-охлаждающей жидкости.

Основная область применения процесса шлифования — чистовая и отделочная обработка деталей для обеспечения высокой точности размеров и малой шероховатости поверхности. Кроме того, шлифование используется как один из методов размерной обработки труднообрабатываемых материалов: керамики, ситаллов, твердых сплавов, деталей из закаленных сталей и т. д.

Различают плоское шлифование (рис. 5.20, з, и), при котором обрабатывается плоская поверхность, и круглое шлифование (рис. 5.20, а, б, в, г), при котором обрабатывается поверхность тела вращения. В обоих случаях обрабатываются как наружные, так и внутренние поверхности деталей. Плоское шлифование может осуществляться периферией или торцом шлифовального круга.

Скорость резания при шлифовании определяется окружной скоростью шлифовального круга и составляет 20…80 м/с. При этом глубина шлифования составляет 0,05…0,005 мм. Все большее применение находит силовое шлифование для обработки труднообрабатываемых резанием материалов (керамики, ситалла, твердых сплавов). При силовом или врезном шлифовании глубина шлифования может достигать 10…12 мм.

Для выполнения процесса шлифования наружных поверхностей деталей используются круглошлифовальные, плоскошлифовальные и бесцентрово-шлифовальные станки. Для обработки сложных фасонных поверхностей используются специальные лентошлифовальные станки.

Для шлифования резьбы используются автоматические резьбошлифовальные станки.

257

Рис. 5.20. Виды шлифования:

а, б, в, г — круглое наружное, соответственно с продольной подачей, врезное, глубинное,

бесцентровое; д, е, ж — внутреннее, соответственно обычное, планетарное, бесцентровое; з, и — плоское,

соответственно периферией и торцом круга

258

Шлифование обеспечивает размеры по 8…5-му квалитету и следующие значения шероховатости поверхности: при внутреннем шлифовании — до Ra = 0,1 мкм, при наружном шлифовании — до Ra = 0,4 мкм.

5.1.24. Хонингование

Хонингование — процесс чистовой абразивной обработки поверхностей, выполняемый мелкозернистыми абразивными брусками, закрепленными в хонинговальной головке (хо-

не) (рис. 5.21).

Хонингование применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей до 7…6-го квалитета точности с шероховатостью Ra = 0,32…0,08 мкм. Этой обработке преимущественно подвергаются внутренние поверхности таких деталей, как гидроцилиндры, орудийные стволы, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров и т. п. Обрабатывают изделия с диаметром отверстий от 3 до 1000 мм и в несколько метров длиной.

Хонинговальная головка (хон) представляет собой инструмент, состоящий из металлической конструкции, несущей абразивные пли алмазные бруски, расположенные по окружности (рис. 5.21). Эти бруски принудительно, специальным механизмом головки раздвигаются по радиусам, постепенно за каждый ход увеличивая обрабатываемый диаметр отверстия.

Рис. 5.21. Хон: 1 — корпус; 2 — бруски; 3 — раздвигающие конусы; 4 — шарниры; 5 — шпиндель станка

259

Бруски вращаются и одновременно перемешаются вдоль оси обрабатываемого цилиндра возвратно-поступательно. Хонинговальные бруски изготавливают из электрокорунда, карбида кремния и алмаза на керамической и бакелитовой связке.

Хонинговальные станки могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение шпинделя, совершающего вращательное движение резания v и возвратнопоступательное движение продольной подачи vs относительно обычно неподвижной заготовки. Станки имеют много общего со сверлильными станками.

Зерна бруска при хонинговании образуют неповторяющиеся пересекающиеся винтовые траектории (рис. 5.22), что способствует получению поверхности с высокими эксплуатационными свойствами. Хонингование исправляет погрешности формы отверстия ввиду жесткой конструкции хона, но не исправляет положение оси, так как инструмент имеет шарнирное соединение со шпинделем. Обработка ведется при обильной подаче СОЖ.

Рис. 5.22. Траектории движения зерен бруска

Общий припуск на хонингование не превышает 0,2 мм. Меняя соотношение v и vs (обычно оно 4:1), можно изменять качество обрабатываемой поверхности.

260