Обработка деталей на сверлильных и расточных станках

С помощью специальных инструментов и приспособлений на радиально-сверлильных станках можно растачивать отверстия, канавки, вырезать отверстия большого диаметра в дисках из листового материала, притирать точные отверстия цилиндров, клапанов и т. д. Согласно перечню технологических операций, радиально-сверлильные станки являются универсальными. Основное назначение их обработка отверстий в крупных деталях в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Принципиальное отличие от вертикально-сверлильных станков состоит в том, что при работе на них приходится перемещать обрабатываемую деталь относительно сверла, а в радиально-сверлильных станках, наоборот, сверло перемещают относительно обрабатываемой детали. Это сделано не случайно, так как при обработке тяжелых деталей на их установку, выверку и закрепление требуется больше времени, чем на подвод сверла.

Шпиндель радиалыю-сверлильного станка легко можно перемещать как в радиальном направлении, так и по окружностям различных радиусов. Это дает возможность сверлить отверстия в любой точке участка детали, ограниченного двумя концентрическими секторами окружностей: одна из них образована радиусом наибольшего, а другая — наименьшего вылета шпинделя при круговом вращении рукава относительно колонны станка. Благодаря своей универсальности радиально-сверлильный станки находят широкое применение - от ремонтного до машиностроительных цехов крупно серийного производства. Общий вид станка смотри в приложении.

Многошпиндельные сверлильные станки

Такие станки применяются главным образом в серийном производстве для обработки изделий в, которых требуется одновременно просверлить, развернуть, нарезать резьбу в большом количестве отверстий на разных плоскостях изделия, так как использование для этих целей одношпиндельных станков было бы не экономично.

Шпиндели в сверлильной головки могут быть установлены в зависимости от расположения отверстий у обрабатываемого изделия.Общий вид многошпиндельного станка смотри в приложении.

Специализированные сверлильные станки

К станкам этой группы относят станки для глубокого сверления. Так как условия обработки глубоких изделий разнообразны, на производстве встречается большое число типов этих станков.

Сверлильные станки с ЧПУ

Ручное управление металлорежущими станками требует большого количества времени поэтому на производстве там, где это, возможно, применяют станки с программным управлением. Для таких станков в шифр станка вводят букву Ф.

По сравнению с обычными автоматами и полуавтоматами такие станки имеют следующие преимущества:

- сокращения  времени на переналадку станка  для обработки новой детали (смена программоносителя и инструментальной оснастки).

- получение  высокой степени точности и  стабильности качества.

- небольшая  затрата времени на изготовление  программы.

- возможность  управления скоростями и подачами  без участия рабочего.

По технологическому признаку системы ПУ делят на 2 группы:

Позиционная и контурная (непрерывная). Для станков сверлильно-расточной группы применяют позиционную систему. Программа обеспечивает перемещение стола с заготовки или инструмента в нужную точку обработки в заданной последовательности.

Электроискровой и ультразвуковой станки для обработки отверстия

Такие станки применяются для образования отверстий в деталях из твердых сплавов и закаленных сталей так как режущий инструмент для таких работ очень быстро выходит из строя. Электроискровой метод обработки основан на электроэрозии металлов: металл разрушается под воздействием электрических разрядов, посылаемых источником электрического тока 158.

Ультразвуковой метод основан на использовании упругих колебаний среды со сверх звуковой частотой(свыше 20 кГц).

С помощью этого метода можно изготовлять отверстия любой формы и глубины в заготовках из твердых сплавов, жаропрочных и нержавеющих сталей, фарфора, стекла и.др.

2.2 Расточные станки, виды, характеристики, область применения.

Сверлильные станки позволяют производить обработку отверстий сравнительно небольшого диаметра-до 100мм. В то же время при изготовлений крупных машин часто встречается необходимость в обработке отверстий в больших диаметров (до нескольких метров).

Сверлильные станки не приспособлены также для обработки точных отверстий, к которым предъявляются строгие требования в отношении прямолинейности оси и расположения относительно других поверхностей деталей. Для решения этих задач наиболее приспособленными являются расточные станки.

Расточные станки применяют главным образом для обработки в заготовках корпусных деталей отверстий с точно координированными осями.

Координатное растачивание повышает точность межцентровых расстояний и их сносность, упрощает обработку и увеличивает производительность.

Горизонтальнорасточные станки (см приложение) являются наиболее универсальными из всей группы сверлильных станков. На них, кроме операций, для которых приспособлены обычные сверлильные станки, можно также производить расточку отверстий, обточку бобышек, подрезку резцом наружных и внутренних торнов, расточку внутренних канавок, нарезку резцом внутренних резьб, а также все фрезерные операции.

Движение резания получает шпиндель или планшайба. Движение подачи может сообщаться шпинделю вдоль его оси, летучему суппорту по радиусу планшайбы, шпиндельной бабке в вертикальном направлении и столу в продольном и поперечном направлениях. Кроме того, верхняя часть стола может поворачиваться на 360° вокруг своей оси.

Некоторые модели расточных станков строятся без планшайбы и летучего суппорта, который служит для расточки канавок, подрезки торцов и тому подобных работ.

Координатнорасточные станки (см приложение) отличаются в первую очередь высокой точностью изготовления и наличием специальных отсчетных устройств (механических, оптических или электрических), позволяющих производить установку стола с обрабатываемой деталью относительно оси шпинделя по двум координатам с точностью до 0,01—0,005 мм. Благодаря этому на координатнорасточных станках можно обрабатывать отверстия до 1-го класса точности включительно и выдерживать заданные расстояния между осями отверстия с точностью до ± 0,01 мм.

Координатно-расточные станки делят по компоновке, типу измерительных устройств и степени автоматизации.

По компоновке делят на одно и двухстоечных. Одностоечные - имеют один шпиндель и стол, который перемещается в продольном и поперечном направлениях. В двухстоячных- стол имеет продольное перемещение, а шпиндельная бабка может перемещаться по траверсе в поперечном направлении перпендикулярно направлению перемещения стола.

Для повышения точности обработки координатно- расточные станки устанавливают в помещении где поддерживается температура 20+0,2 С и тщательно выполняются требования по частоте помещения и особенно воздуха. Также осуществляется тщательный уход за станком .

Точность координатно- расточного станка определяется его отсчетно-измерительной системой.

Существует 4 системы измерительных устройств:

1 Точных  ходовых винтов с лимбами, нониусами  и коррекционной линейкой, точность  измерения координаты этим способом  недостаточно высокая и квалификация рабочего может быть не высокая.

2 Жестких  и регулируемых концевых мер  в сочетании с индикаторными  устройствами. Точность измерения координаты по этой системе зависит от точности эталонов длины индикатора и чувствительности упоров. Этот метод требует высокой квалификации рабочего.

3 Точность  масштабов с оптико-механическими  системами. В станках, оборудованной  этой системой, точную установку  станка осуществляют с помощью  оптико-механического устройства.

4 Индуктивных  проходных винтовых датчиков  для измерения координат.

Эти станки особенно необходимы в инструментальных цехах для производства кондукторов, приспособлений и штампов, а также в экспериментальных цехах для изготовления первых образцов деталей без кондукторов и приспособлений.

Алмазно-расточные станки принадлежат к группе отделочных станков. Они предназначаются для обработки особо точных отверстии с весьма чистой поверхностью. Высокая точность и чистота при работе на алмазно-расточных станках достигается за счет использования в качестве режущего инструмента алмазов или их заменителей (металлокерамические сплавы и сверхпрочная керамика), а также применения особых режимов резания: высоких скоростей, небольших глубин резания и малых подач.

Алмазный инструмент применяют главным образом для растачивания деталей из цветных сплавов, эбонита, текстолита и других синтетических материалов, а обработку черных металлов производят твердосплавным режущим инструментом.

К Алмазно-расточным станкам предъявляются высокие требования: высокая частота вращения шпинделя (больше 6000 об/мин), устойчивые малые величины подачи (менее 0,004мм/об), бесступенчатое регулирование подачи, высокая скорость ускоренных ходов (4-7 м/мин).

Аламазно-расточные станки по расположению оси шпинделя делят на 2 основные группы: горизонтальные и вертикальные.

 Расточные станки с ЧПУ

Для автоматического управления перемещениями рабочих органов станка применяют системы ЧПУ. Для кординатно-расточных станков это особенно актуально так как это позволяет значительно увеличить производительность труда и точность обработки деталей.

 

3. Инструменты и технологическая оснастка.

3.1 Инструменты и технологическая оснастка, применяемая при сверлении.

Инструменты:

Отверстие на сверлильных станках обрабатываются различными режущими инструментами: сверлами, зенкерами, развертками, резцами и метчиками.

Сверла

Изготавливаются из быстрорежущих углеродистых и легированных сталей, также они могут быть оснащены пластинками из твердых сплавов.

Наибольшее распространение в промышленности получили спиральные сверла. Они изготавливаются диаметром от 0,1 до 80мм. Спиральные сверла состоят из рабочей части, хвостовика (конусного или цилиндрического ), служащего для крепления сверла в шпинделе станка или патроне, и лапки которые являются упором для удаления сверла из шпинделя.

Форма хвостовой части сверла выбирается в зависимости от способа его крепления (для патрона - квадратный хвостовик, для конуса шпинделя-конусный). Рабочая часть сверла представляет собой цилиндрический стержень с двумя спиральными канавками, направленными под углом 60 к оси сверла и предназначенными для образования режущей части и отвода стружки.

На рисунке 3 изображены спиральные сверла.

 

 

Кроме спиральных сверл применяют также перовые сверла, сверла для глубокого сверления, центровочные сверла и.т.д.

Зенкеры

Служит для дальнейшей обработки ранее просверленных отверстий. В отличии от спиральных сверл зенкеры имеют 3 или 4 режущие кромки и у них отсутствует перемычка.

Зенкеры бывают двух типов: цельные с коническим хвостовиком и насадные (цельные и со вставными ножами).

Рабочая часть цельного зенкера выполняется из быстрорежущей стали, и приваривается к коническому хвостовику из конструкционной стали. Они как сверла закрепляются в коническом отверстии шпинделя станка. Их изготавливают трехзубыми. Ими обрабатывают отверстия диаметром до 35мм.

У насадных зенкеров ножи изготавливают из быстрорежущей стали или твердого сплавов. Их насаживают на специальную оправку с коническим хвостовиком для крепления в шпинделе станка. Они имеют 4 зуба и служат для обработки отверстий диаметром до 100мм. Есть также ряд конструкции зенкеров, у которых в качестве режущей части используются многогранные твердосплавные пластинки.

Развертки

Применяют для окончательной обработки отверстий с целью получения высокой точность и меньших параметров шероховатости поверхности. По своей конструкции и назначению развертки делятся: на ручные и машинные, цилиндрические и конические, насадные и цельные.

Ручные – изготавливают с цилиндрическим хвостовиком, ими вручную обрабатывают отверстия диаметром от 3 до 50 мм.

Машинные - выпускают с цилиндрическими и коническими хвостовиками, обрабатывают отверстия на сверлильном или токарном станке диаметром от 3 до 100 мм.

Насадные развертки-изготавливают из быстрорежущей стали или оснащаются пластинками из твердых сплавов. Их крепят на станке через специальную оправку. Они служат для развертывания отверстия диаметром от 25 до 300мм.

Конические - применяют для развертывания конических отверстий.

Цельные – изготавливают из инструментальной углеродистой легированной или быстрорежущей стали.

Для работы в твердых металлах развертки оснащают пластинками из твердого сплава.

Метчики

Применяют для нарезания внутренних резьб. По своей конструкции и назначению они делятся на следующие виды:

- ручные - для  нарезания дюймовых, метрических  и трубных резьб вручную (в  комплекте 2-3 метчика).

- гаечные - для  нарезания метрических и дюймовых  резьб в гайках и различных  деталях на сверлильных станках.