3.4.3. Обработка отверстии растачиванием

Обработка отверстий растачиванием производится на токарных (обычно для деталей типа тел вращения), горизонтально-расточных и координатно-расточ-ных станках (для корпусных деталей, плит, оснований), обрабатывающих цент pax. Она уступает по производительности обработке осевыми размерными инстру­ментами (зенкерами, развертками), однако позволяет получать точные отверстия лю­бого диаметра, а при использовании обо­рудования с ЧПУ, копировальных уст­ройств или фасонных резцов — отверстия со сложной формой в осевом сечении.

Растачивание незаменимо при обра­ботке систем отверстий с точным взаим­ным расположением.

Для растачивания используют расточ­ные головки и борштанги, на которых раз­мещают резцы.

Черновое растачивание целесообразно выполнять многорезцовыми расточны­ми головками, обеспечивающими высокую жесткость инструмента и возможность обработки с большими глубинами резания и подачами (рис. 3.94, а). Для растачива­ния глубоких отверстий используют головки с удлиненным корпусом (рис. 3.94, б), в котором для снижения вибраций, возникающих при растачивании, размещается демпфирующее устройство. Для обработки отверстий большого диаметра приме­няют сборные головки с переустанавливаемыми резцами. Такие инструменты могут использоваться также для обработки наружных поверхностей (рис. 3.94, в).

В головках предусмотрено регулирование положения резцов. Каждый их них может настраиваться на определенный диаметр и положение вдоль оси от­верстия (рис. 3.95). Положение резцов вдоль оси регулируют специальными прокладками, а по диаметру — винтами.

Чистовое растачивание обычно выполняют головками с одним резцом (рис. 3.96). Для обработки отверстий сравнительно большого диаметра исполь­зуют головки с резцовыми вставками (рис. 3.96, а, в, г, д), а для отверстий мень­шего диаметра — головки с расточными резцами (рис. 3.96, б). Предварительно на специальных приспособлениях или методом пробных проходов посредствоммикрометрических винтов по шкалам производится установка резцов или резцо­вых вставок на требуемый размер. Изменяя положение резцовой вставки, можно выполнять растачивание снизу от выхода или дна отверстия (рис. 3.96, д).

Наиболее сложной и трудоемкой является обработка систем точных отверстий с высокими требованиями к взаимному расположению и соосности, которую обыч­но выполняют на координатно-расточных и горизонтально-расточных станках.

Основные элементы горизонтально-расточного станка показаны на рис. 3.97. Наличие двух главных (рис. 3.98) движений (обработка может произ­водиться с использованием устанавливаемого на планшайбу суппорта и шпинделя) позволяет обрабатывать некоторые характерные элементы корпусных де­талей, например поверхности фланцев (рис. 3.99).

Отверстия в корпусных деталях обрабатывают посредством борштанг разной конструкции и назначения (рис. 3.100) и расточных головок. Борштанги бывают консольными для сквозных и глухих отверстий и люнетными. Выпус­кают также специальные борштанги для растачивания конических отверстий.

Для растачивания соосных и глубоких отверстий используют люнетные борштанги, закрепляемые в шпинделе и люнете (рис. 3.101). Последний обеспе­чивает жесткость инструмента. В такие борштанги устанавливают один илинесколько резцов, предварительно настроенных на требуемый размер. Вместо люнета иногда применяют кондукторные втулки, поддерживающие и направ­ляющие борштанги при обработке.

В связи с тем, что получение соосных отверстий с точностью по 4-6-му квалитету при растачивании борштангой представляет большие трудности, поверхности отверстий после растачивания развертывают или хонингуют. На это задается малый припуск (0,03...0,05 мм). При больших припусках возможно нарушение соосности отверстий.

Растачивание конических отверстий выполняют с помощью суппорта план­шайбы, на который устанавливается расточной резец. Требуемая конусность обеспечивается выбором соотношения значений подачи суппорта планшайбы и продольной подачи стола. На рис. 3.102 приведена конструкция устройства, по­зволяющая обрабатывать конические и ступенчатые отверстия на станках с расточным 7 и фрезерным бшпинделями или расточным шпинделем и планшайбой. Осевое движение расточного шпинделя 7 вызывает радиальное перемещение резцов 1.

Для повышения производительности на базе расточных головок может быть налажена обработка за один проход нескольких элементов отверстия (рис. 3.103).

Разработка операций обработки отверстий включает следующие этапы:

• выбор общей стратегии обработки, необходимой для обеспечения требуе­мой точности и качества поверхностного слоя;

• назначение технологических переходов обработки конструктивных эле­ментов отверстий, режущего инструмента и режимов обработки;

• расчет или назначение перемещений инструмента вдоль оси при обработ­ке каждого отверстия и относительных перемещений детали и инструмента при позиционировании с определением последовательности обхода системы обраба­тываемых отверстий;

• для станков с ЧПУ — разработка управляющих программ.

Прежде чем приступить к назначению технологических переходов, необхо­димо установить основной принцип построения операции: будет ли обработка осуществляться стержневым инструментом, т. е. сверлами, зенкерами, разверт­ками или расточным инструментом.

При работе на станках с ЧПУ каждый переход выполняется по заданному циклу обработки, во время которого инструмент совершает последовательные осевые перемещения, начинающиеся и оканчивающиеся в одной точке на оси отверстия. Большинство таких циклов стандартизовано в соответствии с реко­мендациями ISO/1056. Стандартным циклам присвоены шифры (подготови­тельные функции) от G81 до G89 (табл. 3.17), при задании которых устройствоЧПУ отрабатывает фиксированную последовательность осевых перемещений и некоторых других действий.

Простейшим считается цикл сверления G81. Он состоит из ускоренного подвода инструмента к привязочной точке Рс координатами в плоскости обра­ботки х и у, ускоренного перемещения на величину г, рабочей подачи на глубину zи ускоренного вывода инструмента из обработанного отверстия рис. 3.104, а). В управляющей программе станка с ЧПУ этот цикл может быть задан фразой (ка­дром) вида

где хиу— координаты точки Р, azи r— значения размеров (рис. 3.104).

Наиболее сложным является цикл глубокого сверления G83. В процессе его выполнения происходит периодический вывод инструмента из обрабатываемого отверстия для удаления стружки. Запись цикла в управляющей программе мо­жет выглядеть следующим образом:

Таблица 3.17

В данном случае значение qсоответствует перемещению инструмента с ра­бочей подачей до очередного его вывода из отверстия (рис. 3.104, б). Величина dв программе не указывается, а предварительно назначается и вводится в устройство ЧПУ.