Обработка отверстий на токарном станке

Различают несколько основных видов токарных работ при обработке отверстий на станке – сверление, зенкование, развертывание. При этом выполнение каждой операции в зависимости от типа отверстий может также иметь несколько разновидностей. Рассмотрим подробнее стандартные способы обработки отверстий в заготовках из металлов и сплавов.

Сверление отверстий

Отверстия в заготовках под детали, изделия, металлоконструкции могут быть получены различными способами, одним из которых является сверление на токарном станке. Технологически процесс представляет собой совокупность двух движений инструмента (сверла):

• Вращательное, при котором происходит рассверливание отверстия.
• Поступательное, при котором добиваются требуемой глубины отверстия.

В свою очередь получаемые методом сверления отверстия могут быть сквозными и глухими.

К разновидности сверления относят процедуру рассверливания – увеличение диаметра уже имеющегося отверстия до требуемого за счет применения сверла большего диаметра. В отличие от сверления рассверливание имеет следующие особенности:

• Получение более точных отверстий.
• Уменьшение увода сверла от оси заготовки.

Рассверливание не применяется для отверстий, полученных методом литья или штамповки.

Для сверления в большинстве случаев применяется спиральное сверло – двузубый инструмент с рабочей частью, шейкой и хвостовиком. Для отвода стружки в процессе сверления на сверле предусмотрены стружечные канавки винтовой формы. Чтобы не снижалась прочность инструмента, ближе к хвостовику глубину канавок делают меньше. В режущей части имеются режущие кромки, соединенные в центре перемычкой. Для производства сверл применяются быстрорежущие стальные сплавы. Для чугуна и труднообрабатываемых сталей используют сверла с твердосплавными пластинами.

Обработка осуществляется при скорости 20-40 об./мин., а при использовании сверл с твердосплавными пластинами – до 60-80 об./мин. и выше. Чем меньше диаметр, тем выше скорость.

Если нужно просверлить глубокие отверстия, то используют особые сверла – пушечные и ружейные. У данных инструментов не 2, а 1 зуб. Дело в том, что при использовании стандартного сверла с 2-мя зубьями не удастся избежать увода сверла в сторону от оси. Это связано с разными радиальными усилиями на кромках, и приводит к увеличению диаметра.

Зенкерование

Процедура обработки отверстий специальным многолезвийным инструментом для повышения точности, улучшения качества поверхностей (уменьшения шероховатости) и для подготовки к последующему развертыванию. Зенкерование может выполняться как для предварительно необработанных, так и для просверленных отверстий.

Основные задачи зенкерования при токарных работах:

• Получение требуемой формы и размеров отверстий.
• Более точные параметры отверстий, полученных при рассверливании (до 8-го квалитета).
• Снижение шероховатости поверхности.

К разновидностям зенкерования относятся зенкование и цекование. Зенкование – обработка верхней внутренней части подготовленных отверстий для получения цилиндрических или конических углублений под головку крепежей или с целью снятия фаски. Для данного процесса применяются как зенкеры, так и зенковки. При выполнении зенкования нужно учитывать следующее:

1. Зенкование осуществляется только после сверления отверстия.
2. И сверление, и зенкование (как и зенкерование) выполняют в один процесс – за одну установку детали, поскольку меняется только рабочий инструмент.
3. Подача инструмента осуществляется вручную, обороты шпинделя низкие – до 100 об./мин.

Цекование – обработка плоских поверхностей со стороны в перпендикулярном направлении с торцевой стороны отверстия посредством цековки.

Развертывание

Развертывание – заключительная чистовая обработка отверстий, позволяющая получить наибольшую точность и наименьшую шероховатость заготовок. Выполняется после сверления и, чаще всего, зенкерования за одну установку. Для работы применяется специальный инструмент – развертки.

Точность параметров и шероховатость поверхности при сверлении, зенкеровании, развертывании

При обработке отверстий заготовок основными характеристиками являются точность показателей и степень шероховатости поверхности. Сверление и рассверливание позволяет добиться шероховатости Rz (высота неровностей профиля до 10 точек) составляет 80 мкм, а точность соответствует 10-му квалитету.

Зенкерование позволяет добиться точности до 8-го квалитета, степени шероховатости – до Ra1,25. Что касается развертывания, то степень точности достигает 6-го квалитете, а шероховатость – до Ra0,63.

Растачивание

Растачивание – металлообработка отверстий, диаметр которых превышает диаметр существующих сверл, зенкеров. Данный способ обработки также используется, если отверстия имеют неравномерный припуск. Применяются расточные резцы для сквозных или глубоких отверстий.

Обработка заготовок на токарных станках в зависимости от типа операции и металла (сплава) заготовки осуществляется как с использованием СОЖ, так и «на сухую». Припуски при подборе инструмента выбирают исходя из табличных данных. После завершения операций с отверстиями проводится инструментальный контроль качества. При несоответствии показателей по точности, шероховатости заготовки подлежат дальнейшей металлообработке или выбраковываются.