3.1. Способы установки заготовок

На сверлильных станках детали единичного и мелкосерийного производства устанавливаются в машинных тисках с ручным закреплением. Крупногабаритные детали размером свыше 800 мм закрепляются непосредственно на столе или основании станка за Т-образные пазы специальными прихватами. Ориентирование режущего инструмента относительно обрабатываемого отверстия производится по

Рис. 1. Виды отверстий:

а - цилиндрическое сквозное; б - цилиндрическое глухое; в - коническое;

г - резьбовое; д – комбинированное

предварительно выполненной разметке за счет перемещения шпиндельной бабки станка. Детали серийного и массового производства устанавливают и закрепляют в специальных приспособлениях - кондукторах. Зажим деталей, как правило, механизированный - пневматический или гидравлический. Ориентирование режущего инструмента производится по специальный кондукторным втулкам, запрессованным в корпус приспособления.

На токарных станках обрабатываемые детали устанавливаются в трех- или четырехкулачковый патрон. Для обработки корпусных и габаритных деталей используют специально разработанные планшайбы, которые закрепляются на резьбовой части шпинделя станка (также как и обычные трехкулачковые патроны).

На расточных станках обрабатывают отверстия больших размеров (свыше 80 мм) с канавками или комбинированные. Детали, как правило, габаритные - корпуса, кронштейны, станины, основания. Их устанавливают в специальных приспособлениях, которые крепятся на столе расточного станка. Возможна установка детали непосредственно на столе станка с закреплением специальными прихватами за Т-образные пазы.

3.2. Методы выполнения основных операций

3.2.1. Обработка сквозных и глухих цилиндрических отверстий

Технология обработки зависит от технических требований, предъявляемых к качеству обработанных отверстий – точности, шероховатости поверхности и материала заготовки. В таблице 1 приведена технологическая последовательность обработки отверстии различной точности на сверлильных станках.

Сверление отверстий производится при вращении сверла и его осевой подаче (рис. 2а). Инструментом служит обыкновенное спиральное или специальное сверло (рис. 3а), предназначенное для получения цилиндрического отверстия в металле. Сверление можно применять для получения, как глухих, так и сквозных отверстий Сверление обеспечивает точность диаметральных размеров в пределах 11-14 квалитетов. Точность взаимного расположения отверстий при работе в кондукторах в пределах ±0,15 мм. Вследствие биения режущих кромок сверла, несовпадения оси сверла с осью вращения шпинделя, диаметр обрабатываемого отверстия получается больше номинального диаметра сверла на величину (0,05 – 0,12)d. При сверлении отверстий глубиной более пяти диаметров рекомендуется применять сверла с каналами для подвода охлаждающей жидкости в зону резания.

На сверлильном станке часто производят операцию рассверливания, т.е. вторичную обработку сверлом большего диаметра ранее просверленного отверстия. Обычно операцию рассверливание производят в целях сохранения межцентрового расстояния при сверлении отверстий больших диаметров, когда обработка одним сверлом большого диаметра может дать значительное отклонение оси сверления.

Таблица 1

Рекомендуемая технологическая последовательность обработки цилиндрических отверстий

Квалитет точ­ности	Отверстия в сплошном материале	Обработка предварительно пролитых отверстий
Н12	Сверление отверстий диаметром меньше 30 мм. Отверстия диаметром свыше 30 мм сверлят, а затем рассверливают (рис. 2 а).	Зенкерование (рис. 2 б).
Н11	Отверстия диаметром до 30 мм -сверление и зенкерование; свыше 30 мм - сверление, рассверливание (рис. 2 а и б).	Зенкерование черновое и чистовое (рис. 2 б).
Н10 Н9	Отверстия до 20 мм в стали и до 25 мм в чугуне сверлят и развертывают (рис. 2а и 2в). Отверстия диаметром свыше 20 мм в стальных деталях и свыше 25 мм в чугунных деталях -сверление, зенкерование, развертывание (рис. 2 а, б и в).	Зенкерование (одно-или двукратное) и развертывание (рис. 2 б и в).
Н8, Н7	Отверстия диаметром до 12 мм -сверление, развертывание одно- или двукратное (рис. 2 а и в). Отверстия диаметром свыше 12 мм - сверление, зенкерование и развертывание (рис. 2 а, б и в).	Зенкерование (одно-или двукратное) и развертывание (одно-или двукратное) рис. 2 б и в).

Зенкерование (рис. 2б) - предварительная обработка литых, штампованных или просверленных отверстий под последующее развертывание, растачивание или протягивание. Зенкерование отверстий производится зенкером (рис. 3б) и имеет целью улучшение геометрической формы ранее обработанного цилиндрического отверстия.

Рис. 2. Схемы обработки цилиндрических отверстий:

а- сверлением; б - зенкерованном; в - развертыванием

Зенкерование может применяться как окончательная операция при обработке отверстий по 11-12 квалитетам точности и шероховатости R_a 3,2-6,3 мкм. Торцовое затачивание режущей кромки зенкеров (2φ=180°) уменьшает увод инструмента.

Развертывание (рис. 2в) - чистовая обработка отверстий с точностью 7 - 10-го квалитета и шероховатостью Rа 1,6 – 0,8 мкм. Развертывание не изменяет положения геометрической оси отверстия, полученного на предыдущем переходе (сверлении или зенкеровании), поэтому рекомендуется закреплять развертки в плавающих патронах. Развертывание отверстий производится обычно после зенкерования с целью устранения грубых следов предыдущей обработки, а не исправления геометрии отверстия. Для отверстий, пересеченных пазами, а также устранения огранки применяют развертки с левым направлением винтовых канавок, нечетным числом зубьев и с неравномерным угловым шагом. Отверстия с параметром шероховатости поверхности Rа 5 мкм развертывают после сверления с припуском по диаметру 0,3 – 0,5 мм; с Rа 2,5 мкм - после зенкерования с припуском 0,25 – 0,4 мм; с Rа 1,25 мкм – после чернового развертывания с припуском 0,15 – 0,25 мм (меньшее значение для отверстий диаметром менее 10 мм, большее - для отверстий более 30 мм). Развертывание производят развертками (рис. 3в) различной формы и конструкции, однократно или многократно.

а

б

в

Рис.3. Виды режущего инструмента для обработки отверстий

а – спиральное сверло; б – зенкер; в – развертка

Рис. 4. Последовательность обработки сквозного конического отверстия

Последовательность обработки сквозных цилиндрических отверстий и размеры используемого режущего инструмента в зависимости от точности обработки приведены в таблице 2.

3.2.2. Обработка сквозных конических отверстий

Конические отверстия в зависимости от величины конусности обрабатывают за несколько технологических переходов (рис. 3).

Отверстия с конусностью от 1:50 до 1:30 после сверления в размер

(1)

развертывают окончательно конической разверткой в размер d_k.

Таблица 2

Диаметры сверл, зенкеров и разверток при обработке отверстий 8-9 квалитетов точности

Диаметр обра-батывае-мого отв., мм	Диаметр, мм
	сверла		зенкеров для отверстий квалитетов		разверток для отверстий квалитетов
	первого	второго	9(Н9)	8(Н8)	9(H9)	8(Н8)
						черно­вой	чисто-вой
3	2.9	-	-	-	3	-	3

Продолжение табл. 2

4	3.9	-	-	-	4	-	4
5	4.8	-	-	-	5	-	5
6	5.8	-	-	-	6	-	6
8	7.8	-	-	-	8	7.96	8
10	9.8	-	-	-	10	9.96	10
12	11.8	-	-	11.85	12	11.95	12
13	12.8	-	-	12.85	13	12.95	13
14	13.8	-	-	13.85	14	13.95	14
15	14.8	-	-	14.85	15	14.95	15
16	15.8	-	-	15.85	16	15.95	16
18	17.8	-	-	17.85	18	17.94	18
20	18.7	-	19.8	19.8	20	19.94	20
22	20.7	-	21.8	21.8	22	21.94	22
24	22.7	-	23.8	23.8	24	23.94	24
25	23.7	-	24.8	24.8	25	24.94	25
26	24.7	-	25.8	25.8	26	25.94	26
28	26.7	-	27.8	27.8	28	27.94	28
30	15	28.0	29.8	29.8	30	29.98	30
32	20	30.0	31.75	31.75	32	31.98	32
35	20	33.0	34.75	34.75	35	34.93	35
38	25	36.0	37.75	37.75	38	37.93	38
40	25	40.0	39.75	39.75	40	39.93	40
42	25	40.0	41.75	41.75	42	41.93	42
45	25	43.0	44.75	41.75	45	44.93	45
48	25	46.0	47.75	41.75	48	47.93	48
50	25	48.0	49.75	49.75	50	49.93	50

Примечания: 1. При обработке отверстии диаметром до 15 мм включительно в деталях из чугуна зенкерование не применяется. 2. При сверлении отверстий диаметром 30 и 32 мм в чугунных деталях применять одно сверло диаметром соответственно 28 и 30 мм.

Отверстия с конусностью 1:20 сверлят в размер

(2)

затем развертывают последовательно двумя коническими развертками в размер d_k

Отверстия с конусностью от 1:16 до 1:8 сверлят в размер

(3)

затем зенкеруют в размер

(4)

и окончательно развертывают конической разверткой в размер d_k.

3.2.3. Обработка комбинированных отверстий

Комбинированные отверстия обрабатывают специальными режущими инструментами: зенковками, ступенчатыми зенкерами и цековками. По своей форме эти инструменты копируют форму обрабатываемого отверстия. Обработка отверстий комбинированным инструментом производится с целью повышения производительности (выполнение нескольких переходов операции за один проход) и точности (обеспечение соосности обрабатываемых отверстий). Износ инструмента вследствие неблагоприятных условий резания больше, чем у обычного режущего инструмента. Поэтому не рекомендуется применять большое число ступеней – оптимальным является двухступенчатый комбинированный инструмент. В зависимости от размеров инструмента он может быть цельным, насадным или сборным. Хвостовик выполняется цилиндрическим или коническим.