8.2.9 Обработка отверстий и резьбы на валах

Сверление отверстий производят на одношпиндельных или мно-

гошпиндельных сверлильных станках. Тип станка и схема установки зависит от конструкции вала и расположения отверстий.

Наружную резьбу на валах нарезают резцом на станках моделей КТ3*Л; КТ3*Б и на универсальных токарно-винторезных станках; на- резают самооткрывающимися головками; фрезеруют групповыми

резьбовыми фрезами на полуавтоматах моделей 5К63 и др.; накаты-

вают на резьбонакатных полуавтоматах А2527 и др.

Из условий производительности резьбу шагом до 3 мм при чис- ле витков до 20 нарезают твердосплавными резцами; при диаметре вала до 42 мм - резьбонарезными головками; при диаметре 42-100мм - групповыми фрезами; при диаметре больше 100мм - резцами. В массовом производстве резьбу накатывают на резьбонакатных стан- ках с двумя роликами или плоскими плашками. При этом на обраба- тываемом участке вала не должно быть лысок, пазов, отверстий.

Резьбовые отверстия, как правило, выполняются по 7¼6 степе- ням точности. Резьбу в отверстиях нарезают обычно за одну опера- цию со сверлением и растачиванием на токарных, токарно- револьверных, агрегатных станках и автоматах.

Виды резьб и резьбовой инструмент

В машиностроительном производстве применяют цилиндриче-

ские резьбы - крепежные и ходовые, а также конические резьбы.

Основной крепежной резьбой является метрическая резьба тре- угольного профиля с углом профиля 60°. Дюймовая резьба с углом профиля *5° также является крепежной, но в странах бывшего СССР она применяется только при изготовлении запчастей и ремонте старо- го или зарубежного оборудования. Применение дюймовой резьбы при проектировании новых изделий не разрешается.

Ходовые резьбы изготовляют с прямоугольным и трапецеидаль- ным профилем; последние бывают однозаходные и многозаходные. Резьба может быть наружная (на наружной поверхности детали) и внутренняя (на внутренней поверхности детали).

Наружную резьбу можно изготовлять различными инструмен- тами: резцами, гребенками, плашками, самораскрывающимися резь- бонарезными головками, дисковыми и групповыми фрезами, шлифо- вальными кругами, накатным инструментом.

Для изготовления внутренней резьбы применяют: резцы, метчи- ки, раздвижные метчики, групповые фрезы, накатные ролики.

Тот или иной метод нарезания резьбы применяется в зависимо- сти от профиля резьбы, характера и вида материала изделия, объема производственной программы и требуемой точности.

Для резьбовых соединений с крупным шагом по ГОСТу в зави- симости от величины допуска по среднему диаметру установлено три класса точности: кл. 1, кл. *, кл. 3; для резьбовых соединений с мел- ким шагом - четыре класса точности: кл. *, кл. 2, кл. 3а и кл. 3.

Обычно резьбу изготовляют по 2-му и 3-му классам точности,

которые приблизительно соответствуют 4-му и 5-му классам точности для гладких валов и отверстий. При нарезании резьбы помимо основ- ного критерия - точности среднего диаметра резьбы необходимо вы- держивать в определенном соотношении угол профиля и шаг, что значительно осложняет процесс нарезания резьбы; кроме того, по- верхность резьбы должна быть чистой и гладкой.

Нарезание резьбы резцами и гребенками

Треугольную резьбу часто нарезают на токарно-винторезных

станках резьбовыми резцами, т.е. резцами обычного типа, заточенны- ми под требуемым углом (60° для метрической резьбы и 55° - для дюймовой). Получение профиля резьбы обеспечивается соответст- вующим профилем резьбового резца, который должен быть заточен очень точно, и правильной установкой резца относительно детали: ре- зец должен быть расположен строго перпендикулярно оси станка, так как в противном случае резьба получится косой; кроме того, передняя поверхность резца должна быть расположена на высоте центров стан- ка. При другом ее положении резьба будет нарезана с неправильным углом.

Высокие требования, предъявляемые к заточке резцов и сохра- нению правильного профиля, привели к внедрению в производство фасонных резьбовых резцов - призматических (рис. 8.18 а) и круглых (дисковых) (рис. *.18 б). У этих резцов размеры элементов профиля резьбы выдерживаются более точно, чем у обычных, так как такие резьбовые резцы затачиваются по передней поверхности, а отшлифо- ванные при изготовлении задние (боковые) поверхности сохраняют профиль неизменным.

Для улучшения качества поверхности резьбы часто применяют пружинные державки (8.18 в). Некоторые заводы применяют много- резцовые резьбовые головки. Трехрезцовая головка, представленная на рис. 8.18 г, состоит из корпуса 3, к которому болтом прикрепляется трехрезцовая пластина 1 (отдельно показана на рис. 8.*8 д). По мере затупления одного из резцов пластина перезакрепляется так, чтобы в работе был новый, незатупившийся резец. Для этой цели в корпусе имеется штифт 2 (рис. *.1* г), по которому пластина фиксируется своими тремя точно расположенными цилиндрическими отверстиями. Применение многорезцовых головок наиболее целесообразно в усло- виях серийного производства.

При нарезании резьбы одним резцом режущая кромка его вслед-

ствие быстрого притупления теряет форму, поэтому рекомендуется черновые ходы производить одним резцом с менее точным профилем, а чистовые ходы - чистовым резцом.

При нарезании резьбы новаторы производства широко приме- няют твердосплавные резьбовые резцы со специальной заточкой, зна- чительно повышающие режимы резания, используют для нарезания не только прямой, но и обратный ход резца, применяют автоматиче- ские выключатели, благодаря чему значительно повышают произво- дительность труда.

При скоростном нарезании резьбы происходит небольшое иска- жение ее профиля: угол профиля нарезаемой резьбы получается все- гда больше угла при вершине резца на *0'-1°3*'. Поэтому новаторы рекомендуют в этих условиях применять резцы с углом профиля, рав- ным углу профиля нарезаемой резьбы, уменьшенному на *°. Например, для нарезания метрической резьбы с углом профиля 60° угол

профиля чистового резца принят 59°.

Применяют также нарезание резьбы за один проход, используя одновременно три резца, оснащенных твердым сплавом и в совокуп- ности (рис. 8.19) напоминающих гребенку; черновой резец 1 имеет угол профиля *0°, получистовой резец 2 - 6*° и чистовой резец 3 - 59°.

Нарезание резьбы резцом производится за много ходов в зави- симости от требуемой точности, диаметра резьбы и твердости мате- риала нарезаемой детали.

Необходимо заметить, что применение высоких скоростей реза- ния при нарезании наружной и внутренней резьб в упор, в тех случаях когда на станке нет специальных автоматических упоров, ограничи- вающих ход суппорта, часто приводит к браку детали. Происходит это потому, что при большом числе оборотов шпинделя рабочий не всегда успевает отвести резец по окончании прохода.

Значительно облегчается работа, когда для быстрого отвода рез- ца используются специальные устройства, особенно автоматические. На рис. 8.20 показано такое устройство конструкции известного тока- ря-новатора В.К. Семинского.

Устройство состоит из корпуса 4, в котором на скользящей по- садке смонтирована пиноль 3 с закрепленным в ней резцом 2. Связан- ный с пинолью сухарь 5 под воздействием пружины 9 (помещенной в стакане 8) постоянно прижат к специальному валику 7. Перед нареза- нием резьбы пиноль * выдвинута вперед. Сухарь 5 упирается при

этом в наружную цилиндрическую поверхность валика 7, занимаю-

щего крайнее левое положение.

На направляющих станины укрепляется упор 1 так, чтобы при входе резьбового резца в канавку регулируемый подвижной упор 12 вошел в контакт с упором 1. При этом валик 7 начинает двигаться слева направо, сжимая пружину 6. В момент, когда сухарь 5 окажется против выемки на валике 7, он под воздействием пружины 9 вместе с пинолью делает скачок назад, и резьбовой резец 2 выходит из резьбы.

После хода суппорт возвращают в исходное положение, уста- навливают резец на глубину и поворотом рукоятки 11 эксцентрика 10 снова выдвигают пиноль вперед, а в это время валик 7 под воздейст- вием пружины * проходит в крайнее левое положение и запирает ме- ханизм. В конце прохода механизм снова срабатывает и т.д.

В крупносерийном и массовом производстве, а также и в спе- циализированном серийном производстве резьбу часто нарезают на станках, работающих по автоматическому циклу.

В полуавтоматах для скоростного нарезания резьб подача на

глубину, рабочий и ускоренный ход, отвод резца и подача его в ис- ходное положение осуществляются системой кулачковых, храповых и рычажных механизмов.

При нарезании точной резьбы на станках часто применяют спе- циальные коррекционные устройства, которые компенсируют ошибки шага ходового винта. Эти устройства автоматически вводят поправки на точность ходового винта путем дополнительного поворота маточ- ной гайки. Схема такого устройства показана на рис. 8.21. Перемеще- ние резца * относительно нарезаемой детали 2 определяется переме- щением маточной гайки 3 от ходового винта 4 и дополнительным по- воротом ее от коррекционной линейки 5 через рейку 6 и зубчатое ко- лесо 7.

Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб является более сложной работой в сравнении с нарезанием треугольных резьб. Резьбы прямоугольного и трапецеидального профиля изготовляют как однозаходными, так и многозаходными. При нарезании таких резьб для установки резцов по углу подъема винтовой линии токари- новаторы применяют специальные державки. На рис. 8.22 показана одна из таких державок, состоящая из поворотной части * и корпуса 5. В поворотной части имеется гнездо для резца 1, закрепляемого винтом 3. На поворотной части державки имеется буртик *, на кото- ром нанесена шкала с градусными делениями; с помощью этой шкалы можно отсчитывать поворот согласно углу подъема винтовой линии

резьбы, не производя специальной заточки резца. При повертывании

болта 7 поворотная часть 2 державки закрепляется винтом 6.

Для повышения производительности труда при нарезании тра- пецеидальных резьб с крупным шагом применяют державку с двумя резцами (рис. 8.23) - прорезным * и профильным 2, установленными один от другого на расстоянии, равном шагу нарезаемой резьбы.

Применение для нарезания резьбы гребенок сокращает время

нарезания и, таким образом, увеличивает производительность резьбо- нарезания. При нарезании резьбы гребенкой работа резания распреде- ляется между несколькими зубьями; для этой цели концы зубьев ста- чиваются от одного края гребенки к другому, так что глубина резания постепенно увеличивается. Особенно целесообразно и экономично применять гребенки при изготовлении больших партий одинаковых деталей. Гребенки нельзя применять при нарезании деталей, у кото- рых резьба доходит до выступа или буртика, так как часть резьбы, на- ходящаяся ближе к буртику, не получит полного профиля. Для точ- ных резьб гребенки не применяются, так как они не могут дать высо- кой точности; их можно использовать только для предварительного нарезания.

Гребенки бывают плоские, тангенциальные и дисковые с коль- цевыми и винтовыми канавками. Плоские гребенки применяются для нарезания треугольной резьбы с малым углом подъема: тангенциаль- ные - для нарезания треугольной резьбы с большим углом подъема; они снабжены резьбой, обратной по отношению к резьбе обрабаты- ваемой детали; если эта деталь должна иметь левую резьбу, то резьба гребенки - правая, и наоборот.

Круглые (дисковые) гребенки, так же как и круглые (дисковые) резцы, имеют то преимущество, что они затачиваются только по пе- редней поверхности, допускают большое число переточек и, значит, имеют большой срок службы; благодаря этому они удобны в эксплуа- тации.

Нарезание многозаходных резьб

Нарезание многозаходной резьбы любого профиля начинают

так, как если бы требовалось нарезать однозаходную резьбу с шагом, равным длине хода.

Нарезав одну винтовую канавку на полный профиль, отводят ре- зец обратно (на себя) и, дав ходовому винту обратный ход, возвра- щают суппорт в начальное положение. После этого при неподвижном ходовом винте, а, следовательно, и неподвижном резце поворачивают деталь на такую часть окружности, сколько заходов имеет резьба, т. е. при двухзаходной - на половину оборота, при трехзаходной - на треть оборота и т. д.

Весьма просто нарезается многозаходная резьба при помощи поводкового патрона с несколькими пазами; количество пазов должно

равняться количеству заходов винта или быть кратным этому количе-

ств

После нарезания каждого хода деталь снимают с центров и ста- вят вновь на них так, чтобы хомутик попал в следующий паз повод- кового патрона; затем нарезают следующий ход.

Большое распространение имеет метод нарезания многозаход- ных винтов при помощи специальной планшайбы (рис. 8.25 б) с дву- мя дисками; один из этих дисков может поворачиваться относительно другого на различные углы в зависимости от числа заходов резьбы. На цилиндрической поверхности вращающегося диска нанесены де- ления, при помощи которых один диск устанавливается относительно другого на определенный угол.

На токарных станках, имеющих передачу к ходовому винту че- рез сменные зубчатые колеса (рис. 8.2*), многозаходные резьбы мож- но нарезать при помощи промежуточного колеса 1 и колеса 2, сцеп- ляемого с ним на гитаре; на колесе 1 ставится метка, после чего гита- ра расцепляется, а шпиндель повертывается на угол, соответствую- щий количеству зубьев колеса и количеству заходов нарезаемой резьбы.

Данный метод применяется, если число зубьев колеса делится на число заходов резьбы, в противном случае либо подбирают другие колеса, либо пользуются другим методом.

Менее точным, но не требующим никаких приспособлений, яв- ляется нарезание при помощи передвижения верхних салазок суппор- та с резцом на величину расстояния между заходами резьбы. Этим методом, как и предыдущим, можно пользоваться при нарезании на- ружной и внутренней многозаходной резьбы.

Многозаходную резьбу можно нарезать при помощи многорез- цовых державок. На рис. 8.*7 а показан резцедержатель для двух рез- цов, нарезающих одновременно двухзаходную резьбу.

На рис. 8.27 б показано приспособление для нарезания двухза- ходной резьбы, состоящее из переднего 1 и заднего 2 резцедержате- лей, соединенных поперечным винтом * с правой и левой резьбой. Это приспособление можно применять для нарезания однозаходной резьбы. В этом случае резцы, из которых один будет черновым, а дру- гой - чистовым, устанавливают один от другого на расстоянии, равном половине шага нарезаемой резьбы.

Остальные обозначения прежние.

Нарезание резьбы вращающимися резцами (вихревым методом)

Нарезание наружной резьбы так называемым вихревым методом

осуществляется следующим образом.

Деталь, на которой должна быть нарезана резьба, закрепляется в центрах токарно-винторезного станка или в патроне. В процессе ра- боты она медленно вращается. В специальной головке, установленной на суппорте станка (рис. 8.28 а), закрепляется резец с пластинкой твердого сплава. Головка, вращающаяся от специального привода, расположена эксцентрично относительно оси нарезаемой детали. Та- ким образом, при вращении головки резец, закрепленный в ней, опи- сывает окружность, диаметр которой больше диаметра детали. Пе- риодически (один раз за каждый оборот головки) резец соприкасается с нарезаемой деталью по дуге и за каждой оборот головки прорезает на детали серповидную канавку, имеющую профиль резьбы.

За каждый оборот вращающейся детали при перемещении вра- щающейся головки вдоль оси детали на величину шага резьбы на де- тали будет образовываться один виток резьбы. При нарезании резьбы головку повертывают относительно оси детали на величину угла подъема винтовой линии резьбы.

Вихревое нарезание наружной резьбы с внешним касанием

можно производить и по схеме, изображенной на рис. 8.28 б. На прак- тике нарезание резьбы по этой схеме применяется реже, чем по схеме, показанной на рис. 8.28 а, ввиду образования более короткой и тол- стой стружки и получения менее чистой поверхности резьбы.

При вихревом нарезании резьбы скорость резания, соответст- вующая скорости вращения резца, принимается в пределах от 150 до 450 м/мин; круговая подача берется от 0,2 до 0,8 мм за один оборот резца.

В некоторых конструкциях головок для вихревой резьбы закре- пляют не один, а два или четыре резца (рис. 8.29 а); у четырехрезцо- вых головок два резца прорезают канавку, третий придает ей профиль резьбы, четвертый удаляет заусенцы (на рисунке один резец).

При нарезании внутренней резьбы деталь закрепляется в патро- не станка, резец - в оправке головки, которая устанавливается на суп- порте станка (рис. 8.29 б).

За каждый оборот вращающейся детали при перемещении вра- щающейся головки вдоль оси детали на величину шага резьбы на де- тали будет образовываться один виток резьбы. При нарезании резьбы головку повертывают относительно оси детали на величину угла подъема винтовой линии резьбы.

Вихревое нарезание наружной резьбы с внешним касанием можно производить и по схеме, изображенной на рис. 8.*8 б. На прак- тике нарезание резьбы по этой схеме применяется реже, чем по схеме, показанной на рис. 108 а, ввиду образования более короткой и тол- стой стружки и получения менее чистой поверхности резьбы.

При вихревом нарезании резьбы скорость резания, соответст- вующая скорости вращения резца, принимается в пределах от 150 до 4*0 м/мин; круговая подача берется от 0,2 до 0,8 мм за один оборот резца.

В некоторых конструкциях головок для вихревой резьбы закре- пляют не один, а два или четыре резца (рис. 8.29 а); у четырехрезцо- вых головок два резца прорезают канавку, третий придает ей профиль резьбы, четвертый удаляет заусенцы (на рисунке один резец).

При нарезании внутренней резьбы деталь закрепляется в патро- не станка, резец - в оправке головки, которая устанавливается на суп- порте станка (рис. 8.29 б).

Рис. 8.*9. Нарезание резьбы вращающимися резцами:

а - головка для четырех резцов (в положении, показанном на рисунке, установлен только один резец), б - схема нарезания внутренней резь-

бы

Нарезать резьбу вихревым методом можно на токарно-винторез- ных, резьбонарезных и резьбофрезерных станках при помощи специ- альных устройств.

1000_р - скорость резания в м/мин; D_p - диаметр резцовой головки в мм; z_p

- число резцов, установленных в резцовой головке (z_* = l¼4); i - число

ходов (i=l; резьба обычно нарезается за один ход).

Нарезание резьбы плашками и самораскрывающимися резьбо-

нарезными головками

Основной недостаток всех типов плашек - это необходимость свинчивания их по окончании нарезания, что вызывает значительную затрату времени и снижает производительность, а также ухудшает ка- чество резьбы.

Нарезание резьбы самораскрывающимися резьбонарезными го- ловками (рис. 8.30 б), применяемыми на автоматах, револьверных и болторезных станках, значительно производительнее (в 3¼* раза), чем нарезание плашками (рис. *.30 а), так как благодаря автоматиче- скому раскрыванию обратного свинчивания их не требуется.

Резьбонарезные головки нормализованной конструкции изго- товляются серийным порядком с тангенциальным и радиальным рас- положением плашек, а также с круглыми плашками.

Фрезерование наружной и внутренней резьбы широко применя- ется в производстве; оно осуществляется двумя способами: 1) диско- вой фрезой, 2) групповой фрезой.

Первый способ - фрезерование дисковой фрезой - применяется при нарезании резьб с большим шагом и крупным профилем. Нареза-

ние дисковой фрезой производится за один проход и для очень круп-

ных резьб - за два или три прохода. Профиль фрезы соответствует профилю резьбы; ось фрезы располагается по отношению к оси дета- ли под углом а, равным углу наклона резьбы (рис. 8.31 а). Дисковые фрезы применяются симметричные (рис. 8.31 б) и несимметричные (рис. 8.31 в) в зависимости от конструкции станка. При нарезании резьбы фреза вращается и имеет поступательное движение вдоль оси детали, причем перемещение за один оборот детали должно точно со- ответствовать шагу резьбы. Вращение детали происходит медленно в соответствии с подачей.

Основное время при нарезании резьбы дисковой фрезой на резь-

бо-фрезерных станках определяется по формуле

*₀ = t₁ + t₂ + t₃ [мин], (8.13)

где t₁ - время нарезания при первом проходе; t_* - время нарезания при втором проходе; t₃ - время нарезания при третьем проходе.

Время нарезания для каждого прохода определяется отдельно,

так как глубина резания, минутная подача и врезание для каждого из них различны.

Время нарезания каждого прохода t_i определяется по формуле

l * l

*_* ^o вр ^п⋅pd *g [мин] (8.1*)

s_t co*a*_м

где l₀ - длина резьбы в мм; l _вр - величина врезания дисковой фрезы в

мм; l_п - величина перебега дисковой фрезы в мм (для резьбы на про- ход l_п= 1¼3 шага резьбы; для резьбы в упор l_п = 0); d - наружный диаметр нарезаемой резьбы в мм; s_t - шаг резьбы в мм; a - угол на- клона витков резьбы к оси нарезаемой детали в градусах; s_м - минут- ная подача по наружной окружности нарезаемой детали в мм/мин; i -

число ходов; g - число заходов резьбы;

*_м=*_zzn_ф [мм/мин],

здесь s_z - подача в мм на один зуб резьбовой фрезы; z - число зубьев

резьбовой фрезы; n_ф - число оборотов резьбовой фрезы в минуту;

n_ф 1000v _,

pD

здесь v - скорость резания в м/мин; D - диаметр фрезы в мм.

Величину врезания дисковой фрезы l_вр можно приблизительно

определить по формуле

l_вр tD- t [мм],

здесь t - глубина резьбы в мм.

Второй способ - фрезерование групповой фрезой - применяется для получения коротких резьб с мелким шагом (рис. 8.32 а - фрезеро- вание наружной резьбы, рис. 8.32 б - фрезерование внутренней резь- бы). Групповая фреза (называется иногда гребенчатой) представляет собой как бы группу дисковых фрез, собранных на одну оправку (от- сюда название «групповая фреза»). Длина фрезы обычно принимается на 2¼5 мм больше длины фрезеруемой резьбы. Групповая фреза для нарезания резьбы устанавливается параллельно оси детали, а не под углом, как дисковая фреза. (Резьбу с большим наклоном групповой фрезой нарезать нельзя.) Предварительно производят врезание фрезы на глубину резьбы. Во время полного оборота детали групповая фреза перемещается на величину шага резьбы.

Фрезерование резьбы происходит за 1, 2 оборота детали; 0,2 оборота детали необходимо для врезания фрезы на глубину резьбы и

перекрытия места врезания. Основное время для нарезания резьбы

групповой фрезой на резьбофрезерных станках определяется по ни- жеследующей формуле, выведенной из формулы (8.14); при этом принято, что деталь делает один оборот и коэффициент врезания ра- вен 1,2; число проходов и число заходов при нарезании групповой

фрезой равно единице:

t_o 1,*pd _[мин] (8.15)

s_м

Нарезание внутренней резьбы метчиками

Внутреннюю резьбу часто нарезают метчиками. Метчики быва- ют ручные и машинные. Ручные метчики применяются обычно ком- плектом из двух или трех штук. Машинные метчики применяются для работы главным образом на сверлильных станках. Машинные метчи- ки бывают цельные, прямые, с вставными ножами и гаечные.

Для нарезания резьбы в отверстиях малых и средних диаметров применяют метчики цельные и гаечные, для нарезания в отверстиях больших диаметров (до 300 мм) - цельные метчики со вставными но- жами или резьбонарезные головки с раздвижными плашками.

Для нарезания гаек в специализированном производстве кре- пежных деталей или при изготовлении большого количества гаек в серийном производстве применяются специальные станки для наре- зания гаек при помощи изогнутого метчика. Такой станок (рис. 8.3* а) имеет подшипник, в котором закреплен пустотелый шпиндель с изо- гнутой трубкой; в этой трубке расположен изогнутый метчик. До на- чала работы трубка заполняется гайками. Гайки после нарезания резьбы перемещаются автоматически сквозь трубку и падают в ящик. Изогнутая форма метчика препятствует выпадению его из шпинделя.

Наиболее производительным является нарезание гаек на гайко-

нарезных автоматах и полуавтоматах с кривыми метчиками, закреп- ленными в специальном патроне (рис. 8.33 б), состоящем из двух по- ловин. Метчик вместе с направляющей втулкой закладывается в одну половину патрона, после чего вторая половина скрепляется болтами с первой. От перемещения метчик удерживается гайками, находящими- ся на его хвосте. Гайки загружаются в бункер станка и, под действием ползуна подаются к метчику. Такие автоматы изготовляются обычно двухшпиндельными.

Если при нарезании резьбы сквозной проход метчика невозмо- жен, необходимо вывинтить метчик по окончании нарезания; для это- го у многих револьверных и сверлильных станков имеются реверсив- ные устройства. При отсутствии у станков реверсивного устройства применяются специальные реверсивные патроны, которые имеют зубчатую передачу, переключающуюся на обратный ход в конце на- резания отверстия.

Для устранения поломок метчика при упоре его в дно глухого отверстия, а также при перегрузке, являющейся следствием твердости материала или отсутствия смазки и т.п., применяются специальные предохранительные патроны (рис. *.34), позволяющие метчику оста- навливаться при вращающемся шпинделе, когда крутящий момент превысит величину, безопасную для прочности механизма.

Основное время при нарезании резьбы метчиком в сквозном и

глухом отверстии определяется по формуле

lll *l*

t_o ^o вр ^п ^o вр ^п [мин], (8.16)

s* sn_о

где l₀ - длина нарезаемой резьбы в мм, *_вр - длина врезания метчика в

мм; *_п - длина перебега метчика в мм (l_п = 2¼3 s при сквозном отвер- стии и l_п = * при глухом отверстии); s - шаг нарезаемой резьбы в мм;

п -число оборотов при рабочем ходе (при нарезании резьбы) в мину-

ту; п_* - число оборотов при обратном ходе (при вывинчивании метчи-

ка) в минуту.

Основное время при нарезании резьбы гаечным летчиком опре-

деляется по формуле

t_o ^o вр ^п [мин], (8.1*)

sn

lll

где l_п = 0.

При нарезании резьбы в термически обработанных до высокой

твердости сталях, а также в труднообрабатываемых сталях и сплавах повышенной прочности твердосплавные метчики обеспечивают зна- чительно большую стойкость и лучшее качество нарезаемой резьбы, чем метчики из быстрорежущей стали. В метчиках диаметром 40 мм и более целесообразно применять механическое крепление пластинок твердого сплава, так как это обеспечивает лучшее использование твердого сплава, более высокое качество и долговечность инструмен- та.

На рис. 8.35 а показан сборный метчик, у которого пластины 1 твердого сплава крепятся в пазах втулки 2 с помощью клиновых при- жимов 3. В осевом направлении пластины фиксируются торцом кор- пуса 4 метчика и крышкой 5, привернутой к втулке 2. Эта втулка кре- пится к корпусу 4 гайкой 7 и фиксируется от проворота штифтом *.

Нарезание резьбы такими метчиками обеспечивает *-й класс точности. Для сталей 45 и 40* (HRC 38¼40) применяются пластины Т15К10, а для высокопрочного чугуна (НВ 350¼38*) - ВК8.

Для нарезания внутренней резьбы на револьверных станках и автоматах применяют резьбонарезные головки (рис. 8.35 б) с раз- движными плоскими плашками, называемыми иногда самооткры- вающимися метчиками. Принцип действия этих головок схож с прин- ципом действия самораскрывающихся головок для нарезания наруж- ной резьбы. Как только нарезание резьбы окончено, режущие плашки автоматически сдвигаются, что позволяет вывести их из отверстия, в котором нарезалась резьба.

Основное время при нарезании резьбы самооткрывающимся

метчиком определяется по формуле

t_o ^* вр ^п [мин], (8.1*)

sn

Шлифование резьбы

Шлифование резьбы широко применяется при изготовлении резьбонарезного инструмента, резьбовых калибров, накатных роли- ков, точных винтов и других деталей с точной резьбой. Шлифуют резьбу обычно после термической обработки, которая часто искажает элементы резьбы. Процесс шлифования резьбы одно- и многониточ- ным кругом (рис. 8.36 а) аналогичен фрезерованию соответственно дисковой или групповой фрезой.

Шлифование однониточным кругом 1 (рис 8.*7 а) осуществля- ется при продольном перемещении детали 2. Однониточные круги правят одним или двумя алмазами при помощи специального приспо- собления (рис 8.3* б: 1 - шлифовальный круг; * - державка с алма- зом).

Многониточные круги применяют преимущественно при шли- фовании резьбы на деталях с короткой нарезанной частью (обычно не более 40 мм). На рис. 8.38 а, б показаны схемы шлифования (I и II - положения круга). Ширина шлифовального круга должна быть боль- ше длины шлифуемой резьбы на 2¼4 шага. На круге делается коль- цевая резьба с требуемым шагом. Шлифование производится по ме- тоду врезания при продольном передвижении детали на 2¼4 шага за 2¼4 ее оборота.

Если длина резьбы больше ширины многониточного круга, шлифование производится при продольном передвижении детали от- носительно круга. Все нитки резьбы детали последовательно шлифу- ются всеми нитками шлифовального круга. Заправляют круг под уг-

лом а, как показано на рис. *.38 б. Врезное многониточное резьбо-

шлифование неизбежно приводит к искажению профиля резьбы, при продольном перемещении детали относительно шлифовального круга искажение профиля получается значительно меньшим.

Профилируют многониточный шлифовальный круг на боль- шинстве станков посредством накатывания кольцевой резьбы сталь- ным роликом (рис. 8.38 г). Ролик для накатывания кольцевой резьбы изготовляют из закаленной стали одной из марок - Р18, У*2, ХВГ. На цилиндрической поверхности ролика нарезана кольцевая резьба с требуемым шагом и углом профиля; на той же поверхности ролика прорезаны пересекающие кольцевую резьбу спиральные канавки с не равномерным шагом; иногда вместо спиральных канавок по всей по- верхности резьбы ролика просверливают отверстия. При накатывании шлифовальный круг приводится в медленное вращение, благодаря чему круг заставляет вращаться ролик. Витки ролика постепенно вы- крашивают на поверхности круга канавки, образуя кольцевую резьбу.

\На некоторых резьбошлифовальных станках имеются специаль-

ные приспособления для профилирования многониточного шлифо- вального круга алмазом.

Основное время при шлифовании резьбы однониточным кругом

где d - наружный диаметр резьбы в мм; п_м - число оборотов детали за время шлифования резьбы; п_и обычно принимают равным 2,2 (первый

оборот - предварительное шлифование, второй оборот - окончатель-

ное). Подвод детали к кругу производится во время вращения детали, поэтому для шлифования требуется не *, а 2,2 оборота; v - скорость вращения детали в м/мин.

Резьбы с большим шагом шлифуют после предварительного на- резания резцом или фрезой и термической обработки их. Резьбы с ма- лым шагом (до 1,5 мм) на закаленном валике часто образуются вы- шлифовыванием однониточным или многониточным кругом.

Шлифуют резьбу главным образом на специальных резьбошли- фовальных станках. При небольших размерах производства можно шлифовать наружную и внутреннюю резьбу на токарно-винторезных станках, обладающих достаточной точностью, при помощи специаль- ных приспособлений.

При шлифовании резьб точность обработки обычно выражается Допуском по среднему диаметру в мм, по шагу резьбы (на длине *5 мм) в мм и по половине угла профиля в мин. Характеристики точно- сти, достигаемой при различных способах резьбошлифования, приве- дены

Бесцентровое шлифование резьбы применяется преимуществен- но в массовом производстве при наличии многониточных кругов. Этим методом можно шлифовать только наружную резьбу. Для этих целей применяются станки, имеющие схемы обычных бесцентрово- шлифовальных станков, снабжаемые многониточными кругами с кольцевыми канавками, имеющими профиль шлифуемой резьбы. Круги имеют конусную заборную часть, что позволяет шлифовать де- таль по наружному диаметру при наличии припуска, а образование профиля резьбы происходит постепенно по мере перемещения детали.

Деталь опирается на нож, точно установленный под углом подъ- ема винтовой линии резьбы. Ось ведущего круга наклонена в верти- кальной плоскости в ту же сторону, что и нож, но на угол, вдвое боль- ший, благодаря чему заготовка помимо вращения осуществляет также осевую подачу на один шаг за один оборот. Вращение заготовки в не- сколько раз медленнее, чем при круглом шлифовании.

При шлифовании резьбы на деталях, имеющих головку или бур- тик, препятствующие сквозной осевой подаче, образование резьбы осуществляется за 1,2¼1,5 оборота заготовки. В этом случае резьба шлифуется сразу по всей длине с предварительным врезанием шли- фовального круга на глубину профиля.

При шлифовании таким методом можно получить резьбу 1-го класса точности; производительность при обработке деталей длиной 20¼30 мм составляет *0¼50 шт. в минуту.

Накатывание резьбы

Накатывание резьбы осуществляется при помощи давления, а не

резания металла. При этом методе волокна материала не разрезаются,

а деформируются пластически под воздействием резьбонакатных

плашек или роликов, выступы которых вдавливаются в обрабатывае- мый металл. Полученная таким методом резьба имеет ровную, чис- тую и уплотненную поверхность.

Накатывается резьба в холодном состоянии. Материал изделия влияет весьма сильно на качество резьбы: высокое качество резьбы получается на изделиях из пластичного материала; на твердом мате- риале резьба, в особенности крупная, накатывается на мощных стан- ках с большими нагрузками.

Резьбу можно накатывать двумя способами: 1) плоскими накат- ными плашками и 2) накатными роликами (иногда их называют круг- лыми плашками).

На рис. 8.39 показана схема накатывания резьбы плоскими плашками. Плашка 1 неподвижна, а подвижная плашка 2 установлена на ползуне, совершающем прямолинейное возвратно-поступательное движение; 3 - деталь в положении до накатывания; 4 - деталь в поло- жении после накатывания.

Рабочая поверхность плашек имеет прямолинейную резьбу (раз- вертку резьбы винта) с профилем и углом подъема, соответствующи- ми профилю и углу подъема накатываемой резьбы. Помещенная меж- ду плашками цилиндрическая заготовка в результате перемещения подвижной плашки 2 переходит из первоначального положения * в конечное 4 и при этом вследствие деформации металла приобретает резьбовую поверхность. Неподвижная плашка 1 имеет заборную часть, захватывающую заготовку и формирующую профиль резьбы, калибрующую часть и сбег, обеспечивающий плавный выход заго- товки из плашек. Подвижная плашка обычно изготовляется без за- борной части.

При работе плоскими плашками возникают большие давления,

поэтому этим способом нельзя накатывать резьбы на недостаточно жестких или пустотелых заготовках.

Для получения требуемых размеров резьбы диаметр заготовки

(d₃) должен быть примерно равен среднему диаметру резьбы. Его

можно приближенно определить по формуле

d_з 0,5 d_н² d_в² [мм],   (8.**)

где d₃ - диаметр заготовки в мм; *_н - наружный диаметр резьбы в мм,

d_в - внутренний диаметр резьбы в мм.

Для накатывания резьбы плоскими плашками применяются спе-

циальные станки, имеющие ползун, на котором крепится подвижная плашка. В зависимости от конструкции станка ползун с плашкой со- вершает возвратно-поступательное движение в вертикальной, гори- зонтальной или наклонной плоскости.

Резьбонарезные станки с плоскими плашками изготовляются ав- томатически действующими (в редких случаях с ручной установкой заготовки). Заготовка накатывается за один двойной ход ползуна. Длина хода ползуна зависит от длины плашек.

Резьбонакатные автоматы, работающие плоскими плашками, выпускаются нескольких типоразмеров. На этих станках можно нака- тывать резьбу диаметром от 2 до 25 мм и длиной до 125 мм. Станки имеют автоматические загрузочные устройства и обладают высокой производительностью.

В практике широкое распространение получило накатывание резьбы роликами (круглыми плашками) с радиальной, продольной и тангенциальной подачей.

Накатывание резьбы с радиальной подачей производится одним, двумя и тремя роликами.

Накатывание резьбы диаметром от 5 до 25 мм одним роликом (рис. 8.40 а) применяется на токарных и револьверных станках и ав- томатах. Заготовка 1 зажимается в патроне или цанге станка, а резь- бовой ролик 2 - в державке 3, устанавливаемой в суппорте 4 или в ре- вольверной головке станка.

На ролике 2 резьба направлена противоположно по сравнению с накатываемой резьбой заготовки, т.е. правая резьба накатывается ро- ликом с левой резьбой, и наоборот. Средний диаметр ролика, число заходов и длина хода резьбы должны быть кратными тем же парамет-

рам накатываемой резьбы.

Накатывание резьбы одним роликом часто вызывает изгиб заго- товки из-за односторонней радиальной силы, возникающей при нака- тывании.

Наибольшее распространение получил способ накатывания резьбы двумя роликами (рис. *.40 б). Заготовка 1 помещается на на- правляющей планке 2, располагаемой между роликами *. Оба ролика вращаются в одну сторону, причем один из роликов получает ради- альную подачу (по стрелке А).

Значительно реже накатывают резьбу тремя роликами. Радиаль- ная подача в этом случае дается одновременно всем трем роликам. Центрирование заготовки производится самими роликами, причем не требуется никаких опор.

Скорость вращения роликов изменяется от *2 до 100 м/мин в за- висимости от диаметра резьбы, точности ее и материала заготовки. При накатке роликами можно получить резьбу 1-го и 2-го классов точности, а иногда и точнее.

Автоматы, накатывающие резьбу роликами, производительнее резьбонакатных автоматов, работающих плоскими плашками.

Накатывание резьбы с продольной подачей осуществляется двумя, тремя и четырьмя роликами, снабженными заборными частями при постоянном межцентровом расстоянии. После предварительной осевой подачи накатывание осуществляется путем самозатягивания заготовки или головки с роликами.

Ролики применяются с винтовыми и кольцевыми витками. В первом случае оси роликов и накатываемой заготовки параллельны, а во втором - наклонены под углом подъема (рис. 8.40 б). Длина нака- тываемой этим способом резьбы практически не ограничена. Накаты- вание резьбы с продольной подачей применяется для резьб треуголь- ного, трапецеидального и даже круглого профиля диаметром до 100 мм.

Окружные скорости применяются от 3 до 100 м/мин в зависимо- сти главным образом от материала заготовки. Точность резьбы отве- чает 2-му классу. Точность резьбы выше 2-го класса достигается при работе с принудительной подачей вместо самозатягивания.заготовки между двумя роликами с постоянным межцентровым рас-

стоянием.

Тангенциальная подача заготовок осуществляется непрерывно вследствие разности окружных скоростей роликов разных диаметров

(*₁>*₂).

Для самозатягивания заготовок необходимо соблюдение соот-

ношения диаметров роликов накатываемой заготовки, при котором f>t*a, где f - коэффициент трения между роликами и заготовкой; a - угол захвата заготовки роликами.

Накатные ролики имеют винтовые канавки с числом заходов, равным отношению средних диаметров роликов и накатываемой резьбы.

Для накатывания резьбы с тангенциальной подачей применяют- ся двухшпиндельные резьбонакатные станки.

Производительность накатывания резьбы с тангенциальной по- дачей определяется по формуле, предложенной к.т.н. В.Г.Дейнеко на

основании проведенных им исследований,

A = n(k₁ - *₂), (8.23)

где А - производительность в шт/мин; п - число оборотов роликов в

минуту, k₁ - число заходов резьбы первого ролика; k₂ - число заходов

резьбы второго ролика.

Разность числа заходов резьб колеблется от 2 до 10.

Кроме обычных круглых применяют еще затылованные ролики

(рис. 8.41 б). Каждый такой ролик (рис. 8.41 в) состоит из четырех участков: затылованный по верху заборной части 1, цилиндрический калибрующей части 2, затылованной по профилю освобождающей части 3 и загрузочно-разгрузочного выреза *. Ролики вращаются син- хронно, и когда вырезы в них находятся друг против друга, накатан- ная заготовка автоматически выталкивается, а из бункера подается новая заготовка, на которой накатывается резьба за один оборот ро- лика.

При достаточно большом соотношении между диаметрами на- катных роликов и заготовки на окружности ролика можно сделать два и даже три формообразующих и калибрующих участка с вырезами и накатывать за один оборот роликов не одну, а соответственно две или три заготовки.

Станки, работающие таким способом, называются двух- и трех- цикличными. Наиболее производительными станками являются мно- го цикличные резьбонакатные автоматы; две схемы работы таких станков изображены на рис. 8.4*.

На вращающейся планшайбе 1 станка (рис. 8.42 а) установлены четыре сегментные плашки 2, а две вогнутые плашки 3 неподвижны. Из бункера заготовки 4 с помощью толкателей автоматически попа- дают на загрузочные позиции, на которых начинается процесс нака- тывания. За один оборот планшайбы 1 накатывается резьба на восьми заготовках.

На рис. 8.42 б показана схема работы многоцикличного плане- тарного резьбонакатного автомата с одной неподвижной плашкой 1. Вместо четырех сегментных плашек здесь используется один резьбо-

вой ролик 2. Заготовки * подаются периодически, так что в процессе

обработки находятся одновременно несколько заготовок Если устано- вить еще одну неподвижную плашку * со своим загрузочным устрой- ством, то производительность станка удвоится.

Точность резьбы, накатываемой на планетарных станках, отве- чает 2-3-му классам, а их производительность достигает 300¼4*0 де- талей в минуту.

Накатывание внутренней резьбы

Накатывание резьбы в отверстиях диаметром от 20 до 100 мм

производится накатным роликом, который вводится в отверстие заго- товки и вместе с ней вращается, получая одновременно радиальное перемещение, направленное в тело заготовки, и выдавливая при этом профиль резьбы на стенке отверстия.

При накатывании внутренней резьбы в глубоких отверстиях применяется схема с осевой подачей ролика. Для этой цели использу- ется резьбонакатная головка с тремя накатными роликами.

Для накатывания внутренней резьбы диаметром более 100 мм предварительно прорезают резьбу метчиком или фрезеруют на резь- бофрезерном станке, а затем накатывают головкой с тремя роликами, которые ввинчиваются в заготовку. В такой головке ролики имеют:

кольцевые канавки; ось ролика смещена на угол подъема резьбы каж-

дый предыдущий ролик смещен относительно последующего на 1/3

шага резьбы. Скорость накатывания 15-20 м/мин

Применение различных методов нарезания резьбы

Нарезание резьбы резцом на токарно-винторезном станке при-

меняется главным образом для точных и длинных винтов, при не- стандартном профиле резьбы, а также в других случаях, когда приме- нение или изготовление специального инструмента встречает затруд- нения. При этом способе применяется более простой инструмент и достигается большая точность, чем на резьбофрезерном станке.

Низкая производительность и требующаяся высокая квалифика- ция рабочего являются недостатками нарезания резьбы на токарных станках.

На токарно-револьверных станках и автоматах резьба нарезается главным образом плашками и резьбонарезными головками при со- вмещении нарезания резьбы с обработкой других поверхностей изде- лий.

Фрезерование резьбы целесообразно применять при достаточно- больших партиях деталей, так как этот метод более производителен, чем нарезание на токарном станке. При фрезеровании резьбы квали- фикация рабочего может быть ниже, и он может работать на несколь- ких станках одновременно.

Шлифование резьбы применяется главным образом для резьбо- вого, режущего и измерительного инструмента, так как с помощью этого метода можно получить весьма точную резьбу на закаленной поверхности.

Накатывание резьбы применяется в крупносерийном и массо- вом: производстве ввиду высокой производительности этого метода получения резьбы при достаточной точности ее.

Методы контроля резьбы

Точность резьбовой поверхности зависит от точности следую-

щих основных элементов резьбы: 1) угол профиля резьбы, 2) шаг резьбы, 3) средний диаметр резьбы, 4) наружный диаметр резьбы и 5) внутренний диаметр резьбы. Основным критерием является точность резьбы по среднему диаметру.

Точность всех этих элементов должна быть соблюдена не толь- ко в отношении величины, но и по отношению к связи их между со- бой.

Обычно контроль резьбы деталей производится предельными

резьбовыми кольцами и скобами для наружной резьбы и предельны- ми резьбовыми пробками - для внутренней резьбы. Для менее точно- го определения шага резьбы применяются резьбовые шаблоны. Про- верка резьбовых калибров производится по элементам резьбы. Весьма распространенным инструментом для проверки среднего диаметра является резьбовой микрометр, который имеет специальные наконеч- ники.

Для проверки среднего диаметра резьбы применяются также резьбовые скобы с двумя парами мерительных роликов или с мери- тельными гребенками и приборы, измерение с помощью которых ос- новано на принципе сравнения с эталоном. Такой прибор имеет нако- нечники, после установки которых по эталону на нуль индикатора измеряют деталь. Средний диаметр резьбы проверяется также мето- дом трех проволочек. Этот метод измерения среднего диаметра со- стоит в том, что между нитками резьбы вкладываются три проволоч- ки: две из них - с одной стороны, а третья - с другой; расстояние ме- жду ними измеряется микрометром или оптиметром. Диаметр прово- лочек должен быть выполнен с точностью до 0,5 мкм; прямолиней- ность проволочек должна быть выдержана с точностью до 0,5 мкм на длине 6 мм. Для точного измерения трех главных элементов резьбы - среднего диаметра, угла профиля и шага - применяется универсаль- ный микроскоп.

*.2.10 Финишные (отделочные) методы обработки валов

Окончательную обработку наружных поверхностей валов вы-

полняют: шлифованием, тонким (алмазным) точением, притиркой, механической доводкой абразивными колеблющимися брусками, по- лированием, накатыванием, выглаживанием, обдувкой дробью и не- которыми другими методами обработки.

Для получения точной и чистой, окончательно отделанной на- ружной цилиндрической поверхности применяются в зависимости от предъявляемых требований и характера детали различные виды чис- товой отделочной обработки.

К числу их относятся: тонкое (алмазное) точение, шлифование (в центрах, бесцентровое, абразивной лентой), притирка (доводка), механическая доводка абразивными колеблющимися брусками (су- перфиниш), полирование, обкатывание роликами, обдувка дробью и др.

Тонкое (алмазное) точение

Тонкое (алмазное) точение применяется главным образом для

отделочной обработки деталей из цветных металлов и сплавов (брон- зы, латуни, алюминиевых сплавов и т. п.) и отчасти для деталей из чу- гуна и стали. Объясняется это тем, что шлифование цветных металлов значительно труднее, чем стали и чугуна, вследствие быстрого заса- ливания шлифовального круга. Кроме того, обработка алмазными резцами стальных и чугунных деталей пока еще значительно менее эффективна, чем деталей из цветных металлов и сплавов.

При тонком точении обработка производится алмазными резца- ми или резцами, оснащенными твердыми сплавами; последние в ряде случаев заменяют алмазные резцы. Метод алмазного точения сохра- нил свое название и при замене алмазных резцов резцами из твердых сплавов, но с режимами резания, примерно такими же, какие приме- няются для алмазных резцов и характеризуются высокими скоростя- ми резания при малой подаче и малой глубине резания.

Скорость резания в зависимости от рода обрабатываемого мате- риала составляет от 100 до 1000 м/мин, а иногда и выше. При обра- ботке алмазными резцами деталей из цветных металлов применяются более высокие скорости; при обработке деталей из чугуна и стали, а также при обработке деталей, как из черных, так и из цветных метал- лов резцами, оснащенными твердыми сплавами, применяются мень- шие скорости. Для точения деталей из бронзы применяется скорость резания 200¼300 м/мин; для деталей из алюминиевых сплавов - 100* м/мин и выше при подаче 0,03¼0,1 мм/об и глубине резания 0,05¼0,10 мм.

Тонкое точение производится на быстроходных станках с чис- лом оборотов шпинделя в минуту от 1000 до 8000 и в некоторых слу- чаях выше, в связи с чем к станкам предъявляются особые требования в отношении точности, жесткости, вибрации и устойчивости, а также зазоров шпинделя в подшипниках. При соблюдении этих требований алмазным точением достигаются точность обработки 2-го класса и выше и *-10-й классы шероховатости поверхности.

Производительность обработки деталей при тонком точении выше, чем при шлифовании. В крупносерийном и массовом произ- водстве для тонкого точения применяются специальные быстроход- ные станки, в наибольшей степени удовлетворяющие условиям обра- ботки.

Алмазные резцы обычной конструкции состоят из двух основ-

ных частей - алмаза и стальной державки. Алмазный кристалл весом от 0,5 до 1,2 карата (карат равен 200 мг.), обработанный шлифовани- ем (огранкой) для получения требуемых углов режущей части, закре- пляют с помощью пайки в стальной державке. В последнее время ши- роко применяют резцы с механическим креплением алмаза в держав- ке.

Алмазный кристалл (В технике применяются алмазные кристал- лы естественные и искусственные) перетачивают от 6 до 15 раз; он может быть использован до веса в 0,1 карата.

Стойкость алмазных резцов обычно выше стойкости твердо- сплавных резцов в десятки раз. Себестоимость обработки деталей ал- мазными резцами в среднем в 1,5¼* раза меньше, чем твердосплав- ными, и в 3¼4 раза меньше, чем резцами из быстрорежущей стали.

Шлифование

Шлифование является основным методом чистовой отделки на-

ружных цилиндрических поверхностей.

Современные прогрессивные способы изготовления заготовок - отливок и штамповок - дают возможность получить их с размерами и формой, близкими к размерам и форме готовой детали, и часто пред- ставляется возможным ввиду весьма малых припусков обходиться без обработки лезвийным инструментом, окончательно обрабатывая заго- товки только шлифованием и получая этим методом обработки окон- чательные точные размеры и надлежащий класс шероховатости по- верхности детали.

Шлифование наружных цилиндрических поверхностей. Для об- работки наружных цилиндрических поверхностей применяют сле-

дующие виды шлифования:

а) обдирочное;

б) точное, которое может быть предварительным и чистовым;

в) тонкое.

Обдирочное шлифование применяется взамен предварительной обработки резанием лезвийным инструментом и здесь не рассматри- вается.

Наиболее распространенным является обычное точное шлифо- вание, при котором точность обработки наружных цилиндрических поверхностей достигает 2-го класса, а шероховатость поверхности - 7¼9-го классов.

Тонкое шлифование дает возможность получить более высокую

степень точности обработки, соответствующую 1-му классу точности, и более высокое качество поверхности, соответствующее 10¼11-му классам шероховатости.

Тонкое шлифование осуществляется мягким мелкозернистым шлифовальным кругом при большой скорости его вращения (более 40 м/сек) при малой скорости вращения обрабатываемой детали (до 10 м/мин) и малой глубине резания (до * м/мин), шлифование сопровож- дается усиленным охлаждением обрабатываемой детали.

Шлифование наружных цилиндрических и конических поверх- ностей (называемое «круглым» шлифованием) производят на кругло- шлифовальных станках, причем обрабатываемая деталь может быть установлена в центрах станка, цанге, патроне или в специальном при- способлении Скорость вращения детали при шлифовании в зависимо- сти от ее диаметра применяется от 1* до 5* м/мин, скорость шлифо- вального круга составляет обычно у многих станков ** м/сек, а при использовании более прочных кругов достигает 50 м/сек Продольная подача и глубина резания варьируются в зависимости от способов шлифования.

Различают следующие два способа круглого шлифования:

а) шлифование с продольной подачей,

б) шлифование с поперечной подачей (способ врезания).

Первый способ заключается в том, что в процессе шлифования обрабатываемая деталь (рис. 8.*3 а) совершает продольные движения попеременно в обе стороны, поперечная подача шлифовального круга производится по окончании каждого продольного движения (хода). При предварительном шлифовании продольная подача обычно со- ставляет 0,5¼*,8 высоты круга на один оборот детали, при оконча- тельном - 0,2¼0,5 высоты круга, глубина резания - 0,0*5¼0,02 мм на каждый проход. Этот способ является наиболее распространенным и удобным для шлифования валов.

Основное время для круглого наружного шлифования с про-

дольной подачей (рис. 8.43 а) определяется по формуле

t_o L_⋅ a_⋅ k_ L_⋅ a_⋅ k [мин], (8.24)

ns s_поп ns_дB_к s_поп

где L - длина продольного хода стола в мм, а - припуск на сторону в

мм, п - число оборотов детали в минуту, s - продольная подача в мм

на один оборот детали, s_поп - поперечная подача круга за один проход

(глубина резания) в мм, k - коэффициент, учитывающий точность

шлифования (величина этого коэффициента указана далее), s_д - про-

дольная подача в долях высоты круга на один оборот детали (величи-

на s_д указана далее), В_к (Н) - высота круга в мм.

Длина продольного хода стола L определяется по формулам:

а) при шлифовании на проход

L = L₀ - (0,2¼0,*) В_к [мм]; (8.2*)

б) при шлифовании в упор

L = L₀ - (0,4¼0,6) В_к [мм] (8.26)

где L₀ — длина шлифуемой поверхности в мм.

Второй способ - шлифование с поперечной подачей (s_поп), или

способ врезания (рис. 8.43 б). При этом способе шлифование произ-

водится широким кругом сразу по всей длине шлифуемой поверхно- сти детали. Шлифовальному кругу сообщается поперечная подача по направлению к центровой линии детали. Высота круга выбирается несколько больше, чем длина шлифуемой поверхности детали. Этот способ наиболее производителен и широко применяется в массовом и крупносерийном производстве. Этот способ позволяет, пользуясь фа- сонным кругом, получить соответствующую форме круга поверх- ность детали.

Основное время для круглого наружного шлифования с попе-

речной подачей круга определяется по формуле

t_o ^a⋅ k [мин], (*.*7)

ns_поп

где s_поп - поперечная подача на один оборот детали (глубина резания)

в мм.

В настоящее время стали применять круглошлифовальные стан- ки с двумя, тремя и более шлифовальными кругами.

При необходимости шлифования уступа и прилегающей узкой шейки ступенчатого вала применяют станки с поворотной шлифо- вальной бабкой (рис. 8.43 в).

При измерении диаметра шлифуемой шейки вала предельной скобой приходится останавливать станок, что связано со значитель- ной затратой времени. В современной практике широко применяют специальные контрольные устройства, измеряющие диаметр обраба- тываемой поверхности в процессе шлифования.

Такие устройства бывают следующих видов: 1) механические (с индикатором); *) электроконтактные; 3) электроиндуктивные; 4) пневматические; 5) электропневматические; 6) фотоэлектрические и др. Наибольшее распространение имеют механические (с индикато- ром) и электроконтактные устройства.

К механическим устройствам относятся главным образом трех- контактные индикаторные скобы, предназначенные для визуального контроля. При шлифовании шеек ступенчатого вала целесообразно применять устройство (рис. 8.4*) с поворотным барабаном 1, на кото- ром смонтировано необходимое количество трехконтактных индика- торных скоб 2, каждая из которых отрегулирована на требуемый диа- метр.

При обработке ступеней вала барабан повертывается вручную, а на вал накидывается соответствующая диаметру скоба. Такое устрой- ство можно применять и при шлифовании деталей разных диаметров, закрепленных за одним станком.

Электроконтактные и другие устройства автоматически выклю- чают станок при достижении заданного размера обрабатываемой по- верхности, что предупреждает появление брака.

Ограждение шлифовальных кругов (рис. 8.45) является обяза- тельным и необходимым с целью предупреждения травмирования ра- бочих.

Бесцентровое шлифование. При бесцентровом шлифовании де-

таль 2 не закрепляется в центрах, как на круглошлифовальных стан- ках, а свободно (без крепления) помещается между двумя шлифо- вальными кругами (рис. 8.46 с), из которых круг 1 - большего диа- метра - является шлифующим, а круг * - меньшего диаметра - веду- щим кругом, который вращает деталь и сообщает ей продольную по- дачу. Шлифующий круг вращается с окружной скоростью 30 ¼ 35 м/сек, ведущий круг имеет скорость 20 ¼ 30 м/мин. Обрабатываемая деталь поддерживается опорой со скосом, имеющей форму ножа.

Благодаря скосу, направленному в сторону ведущего круга, де-

таль прижимается к этому кругу.

Опора устанавливается таким образом, чтобы центровая ось об- рабатываемой детали находилась выше линии центров круга (на по- ловину диаметра детали, но не более 15 мм). Если центровая ось де- тали будет лежать на прямой линии, соединяющей центры шлифую- щего и ведущего круга, то деталь может получиться не цилиндриче- ской формы, а с огранкой.

На бесцентровошлифовальных станках можно шлифовать дета- ли, имеющие форму тела вращения с цилиндрическими, коническими и фасонными поверхностями.

Бесцентровое шлифование может производиться двумя спосо- бами. Выбор того или другого способа зависит от формы обрабаты- ваемой детали.

Первый способ - продольной подачи (сквозное шлифование «на

проход» - рис. *.46 а, б);

Второй способ - поперечной подачи (врезания - рис. 8.46 в).

Шлифование способом продольной подачи применяют для

шлифования валов, втулок, поршневых пальцев, поршней и других деталей цилиндрической формы (без буртиков); шлифуемая деталь поступает с одной стороны станка, а выходит - с другой. Для осуще- ствления этого движения (сквозной подачи) ведущий круг устанавли- вается под углом наклона a = *¼5° к оси шлифующего круга. С из- менением угла наклона ведущего круга изменяется величина подачи: чем больше угол, тем величина подачи больше, а класс шероховато- сти шлифованной поверхности меньше. Окружную скорость ведуще-

го круга v_в._к (рис. *.46 а) можно разложить на две составляющие; и_д -

перпендикулярную оси шлифуемой детали и равную окружной ско-

рости вращения этой детали и s - параллельную оси шлифуемой де- тали, равную скорости ее подачи вдоль оси.

На рис. 8.46 а видно, что окружная скорость вращения детали

равна

v_д= v_в._к cosa (8.28)

и скорость подачи вдоль оси равна

*_д= v_в._к sina (8.29)

Для приближения величины подачи к действительной необхо-

димо ввести поправочный коэффициент * на скольжение детали в пределах 0,*8¼0,95 в зависимости от угла наклона ведущего круга: для угла a=1° коэффициент принимается равным 0,98, для угла a=5°

коэффициент равен 0,95.

Минутная подача шлифуемой детали колеблется от 1000 до *000 мм. Глубина шлифования при отделочных проходах составляет 0,01 ¼ 0,03 мм (при черновых ходах - 0,05¼0,10 мм).

При сквозном шлифовании за несколько ходов можно достиг- нуть точности обработки 0,003¼0,005 мм для деталей диаметром до 30 мм.

Основное время для бесцентрового шлифования с продольной

подачей определяется по формуле

t_o l_om B_к⋅ *⋅ k [мин], (8.30)

*_мm

s_мpD_в._кn_в._к *ina [мм/мин]. (8.3*)

где l₀ - длина шлифуемой поверхности в мм; т - число деталей в пар-

тии, шлифуемых непрерывным потоком; В_к - высота круга в мм; i - число ходов; *_м - продольная подача в мм/мин; D_в._к - диаметр ведуще-

го круга в мм; k - коэффициент, учитывающий точность шлифования;

п_д._к - число оборотов ведущего круга в минуту; a - угол наклона ве-

дущего круга в град; µ - коэффициент скольжения.

Шлифование способом поперечной подачи (способом врезания) осуществляется поперечной подачей ведущего круга по направлению к шлифующему кругу. Перед этим деталь укладывается на опору сверху или сбоку. По окончании шлифования детали, когда достигнут необходимый размер, ведущий круг отводится, деталь снимается и закладывается новая.

При этом способе оси ведущего и шлифующего кругов парал- лельны. Подача ведущего круга принимается от 0,003 до 0,01 мм на один оборот детали.

Шлифование способом врезания применяется главным образом при обработке деталей с буртиком или имеющих форму конуса. Для шлифования конусных деталей ведущий круг заправляют на конус, при этом опору (нож) устанавливают наклонно (под углом).

Основное время для бесцентрового шлифования способом вре-

зания определяется по формуле

*_o a_⋅ k [мин], (8.32)

n*_поп

где а - припуск на диаметр в мм; п - число оборотов детали в минуту;

s_поп - поперечная подача на один оборот детали (глубина резания) в

мм; k - коэффициент, учитывающий точность шлифования. Число

оборотов детали в минуту определяется по формуле

n_ n_в._кD_в._к⋅ , (8.33)

d

где d - диаметр детали в мм.

Круглошлифовальные и бесцентрово-шлифовальные станки легко автоматизируются и встраиваются в автоматические линии. На рис. 8.46 а показана схема автоматического шлифования способом врезания на бесцентровошлифовальном станке с помощью ведущего круга, выполненного по форме спирали: 1 - шлифовальный круг; 2 - обрабатываемая деталь; 3 - приемный паз, * - ведущий круг; 5 - опорный нож.

Весь цикл шлифования протекает за один оборот ведущего кру- га 4, который разделен на три участка (рис. 8.47 б): А - участок быст- рого врезания шлифовального круга; Б - участок рабочей поперечной подачи, В - участок выхаживания; Г - участок загрузки и выгрузки обрабатываемой детали. На участках ведущего круга А и Б спираль имеет подъемы, соответствующие величинам подач; на участке В пе- риферийная поверхность ведущего круга выполнена по окружности.

При этом способе трудно обеспечить высокую точность детали, поэтому он применяется в основном для предварительного шлифова- ния.

Бесцентрово-шлифовальные станки обладают рядом преиму-

ществ перед обыкновенными круглошлифовальными станками:

1) более высокая производительность, что является основным преимуществом. При сквозном шлифовании подача, достижение не- обходимого размера, удаление детали со станка и другие действия со- вершаются автоматически; рабочий только закладывает новые детали

в станок и наблюдает за ходом процесса шлифования;

2)не требуется центрования деталей, благодаря чему можно на- значать значительно меньший припуск под шлифование, так как ис-

ключаются ошибки, возникающие из-за неправильного центрования;

3) нет необходимости применять люнеты при шлифовании

длинных валов (до 6 м)

4)благодаря простоте управления станком высокая точность об- работки достигается при обычной (средней) квалификации шлифов-

щика;

5)станок легко автоматизируется и встраивается в автоматиче- ские линии.

С другой стороны, некоторые особенности бесцентрового шли-

фования в ряде случаев ограничивают его применение. К наиболее

существенным из них относятся следующие:

1)при бесцентровом шлифовании нельзя достигнуть точной концентричности наружной и внутренней цилиндрических поверхно-

стей;

2) у ступенчатых валиков нельзя шлифовать каждую ступень отдельно, так как не обеспечивается концентричность окружностей ступеней. У двухступенчатых валиков надо шлифовать одновременно обе ступени, имея для каждого диаметра валика два круга (шлифую-

щий и ведущий);

*) настройка и регулировка бесцентрово-шлифовальных стан- ков, особенно при шлифовании ступенчатых валиков, требуют значи- тельной затраты времени, что окупается только при больших партиях деталей, в крупносерийном или массовом производстве.

Шлифование абразивной лентой (ленточное шлифование). За последнее время большое развитие получило шлифование абразивной лентой. Ленточное шлифование осуществляется либо при свободном натяжении ленты, либо с поджимом ее специальным роликом.

Этот вид обработки применяется для шлифования различных поверхностей - цельных и прерывистых и различается в зависимости от форм и свойств применяемых опорных элементов.

Приведем некоторые наиболее распространенные схемы обра- ботки (рис. *.48).

На рис. 8.48 а показано шлифование свободной лентой. Деталь 3 вручную прижимается к бесконечной абразивной ленте 2 в зоне, рас- положенной между ведущим 1 и натяжным 4 шкивами.

На рис. 8.*8 б изображено контактное шлифование, при котором деталь 1 обрабатывается в зоне охвата лентой 3 ведущего (контактно- го) шкива *, воспринимающего давление детали.

На рис. 8.48 в представлено бесцентровое ленточное шлифова- ние вала 2 лентой *, натянутой между ведущим шкивом 4 и натяжным шкивом. Обрабатываемый вал, опираясь на нож 5, вращается ведущей лентой *.

Абразивные ленты изготовляют на бумажной или тканевой ос- нове; ленты на бумажной основе применяют лишь при сухом шлифо- вании, т.е. без охлаждения.

Зернистость абразива для лент (по ГОСТ 3*4*-71 «Абразивные материалы в зерне») колеблется от 8* до 3 и выбирается в зависимо-

сти от припуска на обработку: при черновом шлифовании - от 80 до

20, при чистовом - от 16 до 8, при тонком - от 6 до 3.

При шлифовании абразивом зернистостью *6¼10 можно полу- чить качество поверхности до 9-го класса шероховатости, а при зер- нистости 6¼3 - до 11-го класса шероховатости.

Имеющиеся экспериментальные данные рекомендуют следую-

щие режимы ленточного шлифования цилиндрических деталей.

Скорость абразивной ленты (скорость шлифования):

на бумажной основе v = 16 м/сек,

на тканевой основе * = *6 м/сек.

Продольная подача s_мин принимается в зависимости от диаметра

(d) шлифуемой детали:

d в мм s_мин в м/мин (приближенно)

От * до 10 ¼¼¼¼¼¼¼¼. 5

Свыше ** до 25 ¼¼¼¼¼¼¼¼. 3-4 Свыше 25 до 40 ¼¼¼¼¼¼¼¼. 1-2

Свыше *0 до 60 ¼¼¼¼¼¼¼¼. 0,5-0,8

Основные преимущества обработки абразивными лентами по сравнению с обработкой абразивными кругами заключаются в сле-

дующем:

1) Станки для ленточного шлифования в несколько раз дешевле и занимают меньше площади, чем круглошлифовальные станки.

*) Обслуживание станков для ленточного шлифования проще, и работа на них безопаснее. Смена абразивной ленты производится в течение 2¼3 мин.

3) При шлифовании абразивным кругом диаметр круга по мере его изнашивания уменьшается, вследствие чего скорость и эффектив- ность обработки снижаются. При работе абразивной лентой скорость ее перемещения и радиус кривизны во время обработки сохраняются постоянными.

К недостаткам обработки абразивными лентами следует отне-

сти:

1)затруднительность достижения высокой точности обработки;

2)трудность шлифования уступов;

3)сложность механизации и автоматизации данного метода обработ- ки.

Притирка (доводка)

Притирка служит для окончательной отделки предварительно

отшлифованных поверхностей деталей. Притирка наружных цилинд- рических поверхностей выполняется притиром, изготовляемым из чу- гуна, бронзы или меди, который обычно предварительно шаржирует- ся абразивным микропорошком (величина зерна от 3 до 20 мкм) с маслом или специальной пастой (под шаржированием, как уже упо- миналось, понимают внедрение в поверхность притира абразивных частиц). Для изготовления абразивного порошка используют корунд, окись хрома, окись железа и др. Пасты состоят из абразивных порош- ков и химически активных веществ. Они имеют различный состав. Например, применяется паста из воска и парафина, смешанных с са- лом и керосином. Пасты ГОИ (Государственного оптического инсти- тута) содержат в качестве абразива окись хрома и в качестве связки - олеиновую и стеариновую кислоты. Применяют и нешаржированные притиры.

Пасты ускоряют процесс притирки, так как входящие в них хи- мически активные вещества окисляют обрабатываемую поверхность и образующаяся мягкая пленка удаляется абразивными зернами.

В единичном производстве и ремонтных мастерских притирку наружных цилиндрических поверхностей деталей, например шеек ва- лов, производят на обычном токарном станке притиром в виде чугун- ной, медной, бронзовой (или свинцовой) втулки, выточенной по раз- меру притираемой детали.

С одной стороны эта втулка разрезана, как показано на рис. 8.*9. Втулку 3 смазывают доводочной пастой или ровным тонким

слоем мелкого корундового порошка с машинным маслом. Затем втулку вставляют в металлический жимок 2 и надевают на обрабаты- ваемую деталь 4. Слегка подтягивая жимок болтом 1, равномерно вручную водят притир вдоль вращающейся детали. При доводке по- лезно смазывать деталь жидким машинным маслом или керосином.

Припуск на доводку оставляют около 5¼*0 мкм на диаметр. Скорость вращения детали при доводке 10¼20 м/мин. В крупносе- рийном и массовом производстве притирка ведется на специальных притирочных станках, которые применяются главным образом для притирки коротких цилиндрических деталей, например поршневых пальцев.

В этом случае притирка осуществляется между двумя чугунны- ми или (реже) абразивными дисками, расположенными эксцентрично по отношению друг к другу (рис. *.50 а), что создает при вращении

обоих дисков или только нижнего движения качения и скольжения,

благодаря чему притирка происходит по кривой, изображенной на рис. 8.50 б (цифры I, II и III обозначают положение обрабатываемой детали по отношению к верхнему диску). Детали вставляются в спе- циальную обойму, находящуюся между дисками. При чугунных дис- ках притирка производится с применением масла с абразивным по- рошком; при абразивных дисках применяется только охлаждение.

Притиркой достигаются высокая точность размеров (*-й класс, а

иногда и точнее) и высокий класс шероховатости поверхности (1* ¼ *4-й).

Механическая доводка абразивными колеблющимися брусками

(суперфиниш)

Суперфиниш представляет собой метод особо чистой доводки поверхностей: плоских, круглых, выпуклых, вогнутых, внутренних, наружных и пр., применяемый наиболее часто в автомобильной про- мышленности. Суперфиниш предусматривает обработку поверхности головкой с абразивными колеблющимися брусками, причем осущест- вляются три, а иногда и более движений: помимо вращения детали и продольного передвижения брусков последние совершают и колеба- тельное движение. Главным рабочим движением является колеба- тельное движение головки с абразивными брусками (рис. 8.51), на- правленное вдоль их оси; при этом ход брусков составляет 2¼6 мм, а число двойных ходов (колебаний) в минуту 20*¼1000. Идея супер- финиша основана на так называемом принципе «неповторяющегося следа», заключающемся в том, что каждое отдельное зерно абразива не проходит дважды по одному и тому же пути. Число двойных коле- баний брусков должно находиться в определенном соотношении с числом оборотов обрабатываемой детали. Скорость резания при су- перфинише весьма низкая - от 1 до *,5 м/мин.

Удельное давление абразивных брусков на обрабатываемую по- верхность при суперфинише очень мало - в пределах 0,00*9¼0,24* МН/м² (*,05¼2,5 кГ/см²) (меньшие значения - при окончательном су- перфинише, большие - при предварительном), вследствие этого по- верхность при обработке не нагревается и высота гребешков получается меньше, чем при хонинг-процессе, не превышая 0,15¼0,20 мкм,

Зернистость брусков выбирается 8¼3 и мельче (ГОСТ 3.647-71).

Охлаждение при суперфинише имеет большое значение для по- лучения чистой поверхности. Здесь особенно важна смазывающая способность охлаждающей жидкости. Обычно применяется керосин с маслом.

Одна из задач суперфиниша - уничтожить, насколько возможно, риски, оставшиеся на поверхности от предыдущей механической об- работки. Шероховатость поверхности, обработанной методом супер- финиша, достигает 14-го класса.

При суперфинише подача брусков на один оборот детали не яв- ляется постоянной величиной, поэтому основное (технологическое) время устанавливается на основании хронометража. Толщина сни- маемого слоя металла *,00*¼*,*20 мм; продолжительность обработ- ки обычно лежит в пределах 0,2¼0,5 мин.

При обработке шеек коленчатого вала методом суперфиниша абразивные бруски, укрепленные в головке, совершают 450 двойных колебаний в минуту с амплитудой 5 мм. Коленчатый вал совершает 135 оборотов в минуту. Охлаждающая жидкость поступает к брускам непрерывно. Все шатунные и коренные шейки обрабатываются одно- временно примерно за 20 сек.

Полирование

Полирование - это процесс чистовой обработки поверхности

мягким кругом с нанесенным на него мелкозернистым абразивным порошком, смешанным со смазкой.

Материалом для полировальных кругов служат войлок, фетр, парусина, кожа.

Новым видом абразивного инструмента являются полироваль- ные круги с графитовым наполнителем. Применение этих кругов по-

зволило:

а) получать высококачественную гладкую поверхность дета-

лей 12¼*3-го классов шероховатости;

б) устранить малоэффективные, непроизводительные ручные

способы и инструменты полирования;

в) увеличить производительность труда в 6¼8 раз.

В состав полировальных кругов входят в основном естествен-

ный корунд ЕМ-28, бакелитовая связка и карандашный графит в каче- стве наполнителя. За короткое время полировальные круги с графитовым наполнителем нашли применение во многих отраслях машино-

строения.

С развитием методов полирования вместо полировальных кру- гов стали применять полировальные абразивные ленты (см. рис. 8.48). Эти ленты изготовляются с тонким слоем абразивных зерен зернисто- стью 8¼3 или покрывают их абразивными пастами. При полировании желобов колец шариковых подшипников ленты иногда заменяются текстильными жгутами, покрытыми абразивными пастами.

Полированием не исправляются погрешности геометрической формы, а также местные дефекты, полученные или оставшиеся от предыдущих операций (вмятины, раковины и др.). Полированием достигается шероховатость поверхности 12¼13-го класса, но не обеспечивается высокая точность. Полированная поверхность имеет блестящий, зеркальный вид. Полирование ведется при высокой ско- рости полировального круга или абразивной ленты (до *0 м/сек). В массовом и крупносерийном производстве для полирования приме- няют многошпиндельные полировальные автоматы.

Накатывание

Цилиндрические рукоятки различных измерительных инстру-

ментов, рукоятки калибровой головки микрометрических винтов и круглые гайки для удобства пользования делают не гладкими, а риф- леными. Такая рифленая поверхность называется накаткой, а процесс ее получения - накатыванием. Накатка бывает прямой и перекрест- ной.

Для накатывания в резцедержателе суппорта токарного станка закрепляют державку * (рис. 8.52), в которой устанавливают для про- стой накатки один, а для перекрестной - два ролика 2 и 3 из инстру- ментальной закаленной стали с насеченными на них зубчиками; эти зубчики имеют различные размеры и различное направление (рис. 8.5*), что позволяет получать накатку различных узоров. На рис. 8.52 представлена схема накатывания рифлений.

При накатывании державку прижимают к вращающейся детали. Вследствие трения ролики начинают вращаться и, вдавливаясь в ма- териал детали, образуют на ее поверхности накатку. Она может быть крупной, средней или мелкой в зависимости от размеров зубчиков на роликах.

При накатывании подачу производят в двух направлениях -

перпендикулярно оси детали и вдоль ее оси. Для получения достаточ- ной глубины накатки нужно вести накатывание в 2¼3 прохода. Пра-

вила накатывания следующие:

1)в начале накатывания следует сразу сильно нажать на держав- ку и проверить, попадают ли зубчики роликов при следующих оборо-

тах в сделанные ими насечки;

*)ролики должны соответствовать требуемому узору детали;

3)двойные ролики должны быть расположены точно один под

другим;

4)перед работой нужно тщательно очистить ролики проволоч-

ной щеткой от остатков материала;

5)во время накатывания рабочие поверхности роликов следует хорошо смазывать веретенным или машинным маслом.

В табл. 8.2 приведены элементы режимов накатывания - окруж- ные скорости и продольные подачи при накатывании.

Выглаживание

Выглаживанием называют многочисленные разновидности про-

цесса обработки поверхности давлением, без снятия стружки, путем трения скольжения или качения. В процессе выглаживания происхо- дит в той или иной мере изменение геометрических параметров по- верхности и показателей физико-механического состояния поверхно- стного слоя детали. В связи с этим по технологическому назначению выглаживание разделяют на три вида: калибровка - для повышения точности размера поверхности и уменьшения шероховатости; выгла- живание - для уменьшения шероховатости; отделка - для достиже- ния упрочнения поверхностного слоя материала.

По получаемой точности поверхности калибровка примерно со- ответствует шлифованию, но значительно производительнее. Калиб- ровке сопутствует значительное упрочнение поверхностного слоя ме- талла детали.

При выглаживании - отделке (собственно выглаживании) про- исходит сглаживание неровностей поверхности. Сопутствующее это- му упрочнение поверхности распространяется на небольшую глуби- ну, соответствующую сравнительно небольшому давлению инстру- мента на поверхность детали. Выглаживание - отделку выполняют в условиях трения скольжения. Рабочей поверхности инструмента при- дают сферическую форму (выглаживание шариком) или цилиндрическую с образующей перекрывающейся с осью вращения детали (а не

параллельной, как при обкатывании роликом).

Хорошие результаты дает выглаживание алмазом (алмазное вы- глаживание), имеющим незначительный коэффициент трения при скольжении, высокую твердость и износостойкость. Шероховатость поверхности можно сделать весьма малой (до 14-го класса). Его ис- пользование позволяет выглаживать поверхности, закаленные на вы- сокую твердость (HRC 60).

Рабочей части алмаза придают сферическую форму (R = 2¼4 мм). Применяемые режимы выглаживания: скорость 50¼1*0 м/мин, подача 0,05¼0,* мм/об.

В настоящее время широко применяется выглаживание обкаты- ванием шариками или роликами, изготовленными из закаленной ста- ли или твердого сплава. Устройство для обкатывания шариками пред- ставляет собой диск, по периферии которого сделаны отверстия, за- полненные стальными шариками. Шарики сидят в отверстиях сво- бодно, выступая на 0,*¼* мм, но выпасть не могут. При вращении диска под действием центробежной силы они наносят удары на обра- батываемую поверхность детали, помещенной в центры или патрон станка. Диску с шариками сообщается движение подачи вдоль оси обрабатываемой детали. Сила удара шариков о поверхность зависит от величины сближения диска с деталью. Выглаживание путем обка- тывания роликами заключается в том, что поверхность вращающейся детали обкатывают прижимающимися к ней роликами.

Приспособление для обкатывания роликами сходно с приспо- соблением для накатывания рифлений (рис. 8.52). Оно отличается от последнего тем, что в державке, показанной на рис. 8.52, взамен ро- ликов с насеченными зубчиками устанавливают гладкие закаленные ролики с полированной поверхностью.

Ролики (один, два или три), имеющие движение подачи, давят на обрабатываемую поверхность, уплотняя поверхностный слой ме- талла, благодаря чему поверхность выглаживается и наклёпывается, получается чистой и твердой.

Поверхность, подлежащая обкатыванию, предварительно обра- батывается чисто; она должна быть гладкой, в противном случае гре- бешки микронеровностей при обкатывании вминаются в металл, вследствие чего в дальнейшем при эксплуатации машины не исклю-

чена возможность отрыва частиц гребешков от поверхности детали.

При обкатывании поверхности роликов и обрабатываемой дета-

ли обильно смазывают веретенным или машинным маслом, смешан- ным в равных количествах с керосином.

При обкатывании деталей, изготовленных из стали, скорость вращения 140¼20* м/мин, подача 35¼40 м/мин; для деталей, изго- товленных из чугуна, скорость вращения 7*¼1*5 м/мин, подача до 20 м/мин.