2.5. Развертки.
Развертывание – это технологический способ обработки резанием уже имеющихся отверстий с целью улучшения их точности и качества (до 7-го квалитета прочности и Ra = 0,32 мкм). Если в процессе изготовления разверток использовать операцию доводки алмазными или эльборовыми кругами, то при тонком развертывании можно достичь 5-го квалитета точности и шероховатости обработанной поверхности Ra = 0,1 мкм. Для достижения высокой точности обработку отверстий под развертывание и само развертывание следует производить с одной установки заготовки. Иногда вместо зенкерования на предварительной стадии обработки отверстий применяется черновое развертывание.
Отличительными особенностями процесса резания при развертывании, обеспечивающими получение высоких квалитетов точности и шероховатости обработанных поверхностей, являются:
малый угол в плане φ инструмента, а следовательно небольшие нагрузки на единицу длины режущей кромки (см. рис.2.21, в);
большое количество режущих кромок инструмента (от 6 до 12), одновременно участвующих в работе;
малые припуски на обработку (при черновом развертывании 0,15…0,25 мм на сторону, при чистовом – 0,05…0,15 мм);
крайне малая толщина среза, вследствие чего большое значение в процессе резания при развертывании имеют радиус закругления режущей кромки и процессы трения по задней поверхности;
надежное направление инструмента и калибровка отверстия в процессе обработки, обеспечиваемые цилиндрической частью развертки;
высокая жесткость корпуса инструмента.
Основные конструктивные и геометрические элементы цилиндрической развертки показаны на рис. 2.23. Рабочая часть развертки состоит из режущей l1, калибрующей l2 частей и обратного конуса l3. Цилиндрическая часть служит для направления развертки по обработанному отверстию, обратный конус – для снижения трения инструмента и интенсивности налипания на него обрабатываемого металла.
Рис. 2.23. Основные конструктивные и геометрические параметры цилиндрической развертки.
Развертки подразделяют: на ручные и машинные, на цилиндрические, конические и ступенчатые, на цельные и с пластинками, которые либо припаивают к корпусу, либо крепят к нему механически.
При развертывании, как обычных конструкционных материалов, так и труднообрабатываемых, широко применяют развертки, оснащенные твердым сплавом. Быстрорежущие стали (Р18, Р9К5 и др.) используют в основном для изготовления разверток малого диаметра, оснащение которых пластинками из твердого сплава затруднено.
При выборе диаметра калибрующей части необходимо учитывать разбивку отверстия при его обработке развертками из инструментальных сталей и усадку при обработке развертками, оснащенными твердыми сплавами, а также допуск на износ развертки и ее изготовление.
2.6 Комбинированные инструменты и инструменты для расточки отверстий.
Растачивание – это токарная обработка расточными резцами уже имеющихся отверстий с целью улучшения их точности и качества (до 2 квалитета точности и Ra = 0,32 мкм). Растачивание проводят по той же принципиальной кинематической схеме, что и точение наружных цилиндрических поверхностей (рис. 2.24). Вращательное движение здесь является главным, прямолинейное поступательное вдоль оси обрабатываемого отверстия – движением подачи.
На рисунке 2.24 видно, что схема последовательного снятия припуска расточным резцом зеркально повторяет аналогичную схему при обработке наружной поверхности проходным токарным резцом. Поперечное сечение срезаемого слоя в обоих случаях формируется в соответствии с подачей режущего инструмента за один оборот детали Sо, главным углом в плане ф резца и глубиной резания l.
Рис. 2.24. Схема процессов растачивания и обтачивания.
Общим для наружного точения и растачивания является:
определение всех геометрических параметров режущей части;
условия формирования срезаемой стружки и образования новых поверхностей на заготовке и стружке;
параметры и факторы, регламентирующие режимы резания.
К особенностям растачивания можно отнести:
усложненные условия отвода сливной стружки (особенно при обработке глубоких отверстий);
влияние диаметра и глубины растачиваемых отверстий на жесткость резца или борштанги с одним расточным резцом и как следствие на выбор глубины резания для обеспечения требуемой точности обработки.
Для повышения точности и качества обработки внутренних поверхностей используют более жесткие расточные оправки (рис. 2.25). Расточную оправку круглого сечения устанавливают в направляющих втулках специального приспособления. В оправке диаметрально один против другого закрепляют два резца таким образом, чтобы их вершины находились на концентричной с оправкой окружности, а главные режущие кромки лежали в одной плоскости, перпендикулярной оси оправки. При таком расположении главных режущих кромок на обоих резцах главный угол в плане ф = 90º, что существенно снижает радиальную составляющую силу резания и поперечный изгиб оправки.
Каждый из симметрично расположенных резцов удаляет срезаемый слой толщиной Sо/2, т.е. работа резания между резцами распределяется поровну, а следовательно, они подвергаются меньшей нагрузке и их режущие кромки меньше изнашиваются. Отсюда стойкость двухрезцовой расточной оправки больше стойкости расточного резца. Таким образом, при равной стойкости расточная двухрезцовая оправка позволяет добиться большей производительности обработки в результате увеличения скорости резания и подачи, чем расточной резец.
Рис. 2.25. Схема снятия припуска расточной оправкой
.