Лекции по "Слесарь-ремонтник"

Зенкование, зенкерование и развёртывание отверстий.

 

Зенкование отверстий

Зенкованием называется операция по обработке входной или выходной части цилиндрических или конических отверстия с целью снятия фасок, заусенцев, а также образования углублений под головки болтов, винтов и заклепок. Эту операцию выполняют при помощи режущего инструмента, называемого зенковками.Зенковки по форме режущей части подразделяются на конические и цилиндрические.

Конические зенковки состоят из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковки характеризуется углом конуса при вершине 30, 60, 90 и 120°.

Цилиндрические зенковки состоят также из рабочей части и хвостовика. Рабочая часть зенковок имеет торцовые зубья. Число зубьев у этих зенковок от 4 до 8. Цилиндрическая зенковка имеет направляющую цапфу, входящую в просверленные отверстия, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного зенковкой цилиндрического углубления.

Конические  и цилиндрические зенковки изготовляют  из инструментальных углеродистых и  легированных сталей У10А, У12А и 9ХС.

Для зенкования отверстий применяют также специальные  державки с зенковками, имеющими невращающиеся  и вращающиеся ограничители. Ограничитель дает возможность зенковать отверстия на одинаковую глубину, что трудно достичь при пользовании обычными зенковками.

Зенкование  отверстий выполняют на сверлильных  станках или пневматическими  и электрическими сверлильными машинами, для чего хвостовик зенковки надежно  закрепляют в патроне сверлильной  машины или сверлильного станка.

Выходную часть  отверстий для получения конусных углублений под головки потайных винтов, заклепок обрабатывают коническими зенковками. Зенкование углублений под головки болтов, заклепок, а также подрезание торцов плоскостей бобышек, выборку уступов и углов осуществляют цилиндрическими зенковками. При зенковании отверстий соблюдают правила выполнения приемов работы и меры предосторожности, относящиеся к сверлению отверстий.

 

Зенкерование отверстий

Зенкерованием называется процесс обработки зенкерами цилиндрических необработанных отверстий в деталях из чугуна, и стали, полученных литьем, ковкой или штамповкой, или предварительно просверленных отверстий с целью увеличения диаметра, улучшения чистоты их поверхности, повышения точности (уменьшения конусности, овальности, разбивки).

Для получения правильного и  чистого отверстия припуски на зенкерование должны составлять: для зенкеров диаметром  до 25 мм – 1 мм, для зенкеров диаметром  от 26 до 35мм – 1,5 мм, для зенкерования зенкерами диаметром от 35 до 45 мм – 2 мм.

Зенкер является более производительным по сравнению со спиральным сверлом инструментом для увеличения диаметра отверстий, полученных сверлением отливкой или штамповкой. Зенкеры изготовляются из быстрорежущей стали, реже для тяжелых условий резания, оснащаются пластинками из твердого сплава.

Зенкеры с коническим хвостовиком используются для обработки  отверстий диаметром от 10 до 40 мм. По внешнему виду они несколько похожи на спиральные сверла, но имеют три  винтовые канавки и, следовательно, три режущие кромки, что увеличивает жесткость их конструкции, позволяет повышать режимы резания по сравнению с рассверливанием, а следовательно, и производительность.

Насадные зенкеры - цельный и оснащенный пластинками  твердого сплава - применяются для  обработки отверстий диаметром  от 32 до 80 мм. Такие зенкеры имеют четыре винтовые канавки и, следовательно, четыре режущие кромки. Они крепятся в пиноли задней бабки станка при помощи оправки, на которой центрируются коническим отверстием. Для обработки больших отверстий диаметром от 50 до 100 мм насадные зенкеры изготовляются со вставными ножами.

Для предупреждения провертывания зенкера во время  работы на оправке делаются два выступа (шпонки), которые входят в соответствующие  пазы зенкера.

 

Преимущества  зенкования

Диаметр отверстия, обработанного зенкером, снимающим небольшой припуск и направляемым тремя (или четырьмя) ленточками, получается точнее, чем при сверлении. Отсутствие увода зенкера в сторону от оси обрабатываемого отверстия обеспечивает прямолинейность последней лучше, чем при работе сверлом. Для уменьшения увода зенкера, в особенности при обработке отлитых или прошитых глубоких отверстий, следует перед зенкерованием растачивать их резцом до диаметра зенкера на глубину, примерно равную половине длины зенкера.

Зенкер прочнее  сверла, поэтому подачи (на оборот обрабатываемой детали) при зенкеровании могут быть больше, чем при сверлении. В то же время зенкер в сравнении со сверлом имеет большее количество режущих кромок, поэтому толщина стружки, снимаемой каждой из кромок, получается меньше толщины стружки при сверлении. Благодаря этому поверхность отверстия, обработанного зенкером, получается чище. Это позволяет использовать зенкеры не только для черновой, но и для получистовой обработки отверстий после сверла, чернового зенкера или чернового резца - перед развертыванием и даже для окончательной обработки отверстий.

 

Развёртывание – это процесс чистовой обработки отверстий, обеспечивающий чистоту (шероховатость) поверхности 7-8 классов.

 

 

 

Нарезание резьбы

Нарезанием резьбы называется образование винтовой линии снятием стружки (а также пластическим деформированием) на наружных или внутренних поверхностях заготовок деталей. Резьба бывает наружной и внутренней. Деталь (стержень) с наружной резьбой называется винтом, а с внутренней – гайкой. Эти резьбы изготавливаются на станках или вручную.

Профиль резьбы зависит от формы  режущей части инструмента, с  помощью которого нарезается резьба.

Резьбы на деталях получают на сверлильных, резьбонарезных и токарных станках, а также накатыванием, т. е. методом пластических деформаций. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки, накатные ролики и накатные головки. Иногда резьбу нарезают вручную.

Внутреннюю резьбу нарезают метчиками, наружную – плашками, прогонками и  другими инструментами.

Метчики делят: по назначению – на ручные, машинно-ручные и машинные; в зависимости от профиля нарезаемой резьбы – для метрической, дюймовой и трубной резьб; по конструкции – на цельные, сборные (регулируемые и самовыключающиеся) и специальные.

Метчик состоит из следующих частей: рабочая часть - винт с продольными канавками служит для нарезания резьбы. Рабочая часть состоит из заборной (или режущей) части – она производит основную работу при нарезании и калибрующей (направляющей) части – резьбовая часть метчика, смежная с заборной частью - она направляет метчик в отверстие и калибрует нарезаемое отверстие; хвостовик-стержень служит для закрепления метчика в патроне или воротке.

Резьбовые части  метчика, ограниченные канавками, имеющие форму клина называются режущими перьями.

Канавки представляют собой углубления между режущими зубьями (перьями), получающиеся путём  удаления части металла. Эти канавки  служат для образования режущих кромок и размещения стружки при нарезании резьбы.

Режущими кромками называются кромки на режущих перьях метчика, образованные пересечением канавки и передних поверхностей рабочей части.

Сердцевина  – это внутренняя часть тела метчика. Метчики для нарезания резьб  в нержавеющих сталях имеют более массивную (толстую) сердцевину.

В комплект, состоящий из трёх метчиков, входят черновой, средний и чистовой метчики, которые имеют разные диаметры и снимают разное количество металла (стружки). Черновой – до 60% металла; средний метчик до 30% металла; чистовой метчик до 10%, после него резьба имеет полный профиль.

Машинно-ручные метчики применяют для нарезания  метрической, дюймовой и трубной  цилиндрической и конической резьб  в сквозных и глухих отверстиях всех размеров.

Машинные метчики  применяют для нарезания на станках  резьб в сквозных и глухих отверстиях. Они бывают цилиндрическими и коническими.

Гаечные метчики  служат для нарезания метрической  резьбы в гайках за один рабочий ход вручную или станке. Они выполняются однокомплектными, имеют длинные режущую часть и хвостовик.

Также бывают метчики  специальные, бесканавочные, комбинированные, метчики с винтовыми канавками все они отличаются друг от друга формой и местом применения.

Воротки. При  нарезании резьбы вручную, режущий инструмент вращают с помощью воротков, устанавливаемых на квадраты хвостовиков.

Нерегулируемые  воротки имеют одно или три  отверстия; в регулируемых воротках есть регулируемое отверстие для  вращения метчика при нарезании  резьб в труднодоступных местах.

Универсальный вороток предназначен для закрепления  плашек с наружным диаметром 20мм, всех видов метчиков и развёрток, имеющих хвостовики квадратного сечения со сторонами до 8мм. Для закрепления плашек в корпусе универсального воротка имеется гнездо. Плашка закрепляется винтами.

Для нарезания  внутренней резьбы, применяют различного вида метчики, а для наружной резьбы плашки. При подборе свёрл для сверления отверстий под резьбу, необходимо учесть, что при нарезании резьбы материал частично “выдавливается”, поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше, чем внутренний диаметр резьбы.

Диаметр сверла для сверления отверстий под  метрическую и трубную резьбу определяют по справочным таблицам и вычисляют по формуле dc=d-KcP, где dc – диаметр сверла, мм; Kc – коэффициент, зависящий от разбивки отверстия, берётся по таблицам, обычно Kc=1…1.08;  d – номинальный диаметр резьбы, мм; P – шаг резьбы, мм.

Размеры воротка  для внутренней резьбы. Общую длину  и диаметр рукоятки воротка определяют по установленным практикой формулам: L=20D+100; d=0.5D+5, L – длина воротка, мм; D – диаметр метчика, мм; d – диаметр рукоятки воротка, мм.

 

Наружную резьбу нарезают плашками вручную и на станках. В зависимости от конструкции плашки подразделяют на круглые, накатные, раздвижные (призматические).

Наиболее часто  встречаются при нарезании резьбы дефекты: рваная, тугая, ослабленная, тупая, срыв резьбы и т.д..

При поломке метчик удаляют из отверстия  несколькими способами. Если из отверстия торчит обломок метчика, то выступающую часть захватывают плоскогубцами или ручными тисочками и вывёртывают обломок из отверстия. Когда сломан метчик из быстрорежущей стали, деталь с обломком метчика нагревают в печи и дают остыть вместе с печью.

Если деталь очень большая и  её нагрев связан со значительными  трудностями, применяют следующие способы: 1) с помощью специальной оправки, имеющей на торце три выступа (рожки); 2) с помощью специального зенкера; 3) путём приварки электродом планки на обломок метчика, сломанного в детали из силумина; 4) с помощью ключа, надеваемого на квадратный конец специальной оправки, приваренной к поломанному метчику; 5) путём травления метчика, сломанного в детали из алюминиевого сплава.

 

Смазывание резьбонарезного  инструмента.

Смазка, предложенная Г.Д. Петровым, даёт возможность получения высококачественной резьбы с наименьшими затратами труда. Она имеет следующий состав (%): олеиновая кислота – 78, стеариновая кислота – 17, сера тонкого помола – 5. Инструментом, смазанным этой пастой, легко нарезается резьба в отверстиях деталей, подвергнутых закалке до HRCЭ 38…42.

 

Безопасность труда.

При нарезании резьбы метчиком на станке следует руководствоваться требованиям безопасности, на сверлильных станках. При нарезании резьбы метчиками и плашками вручную в деталях с сильно выступающими острыми частями следят за тем, чтобы при повороте воротка не поранить руки.

 

Виды брака при нарезании  резьбы.

 

Брак	Причина	Способ устранения
Рваная резьба	Тупой метчик или плашка	Заменить инструмент
	Неудовлетворительное охлаждение	Увеличить охлаждение
	Перекос метчика или плашки относительно отверстия при неправильной установке	Правильно установить инструмент, не допускать перекоса
Тупая резьба	Большой диаметр просверленного отверстия под резьбу или мал диаметр стержня	Правильно подбирать диаметры сверла и метчика (плашки)
	Малы передний и задний углы сверла	Заменить инструмент, выбрать инструмент с учетом обрабатываемого материала
	Высокая вязкость материала детали	То же
Неточный профиль резьбы	Малая величина переднего угла метчика или плашки	Заменить инструмент
	Недостаточная длина заборного конуса	То же
	Тупой или неправильно заточен инструмент	»
	Смазочно-охлаждающая жидкость не соответствует обрабатываемому материалу детали	Применять соответствующую смазочно-охлаждающую жидкость
	Чрезмерно высокая скорость резания	Выбрать рациональную скорость резания (по таблице)
		Устанавливать метчик без перекоса
Ослабленная резьба	Разбивание резьбы метчиком при неправильной его установке
	Биение инструмента	Устранить биение инструмента
	Применение  повышенных скоростей резания	Применять нормальные скорости резания (по таблице)
Тугая резьба	Диаметр инструмента не соответствует заданному диаметру резьбы	Применять инструмент необходимого диаметра
Конусность резьбы	Неправильное вращение метчика (разбивание верхней части отверстия)	Правильно устанавливать метчик, правильно работать метчиком
Поломка метчика	Защемление стружки при вывертывании метчика	Периодически выводить метчик из отверстия для удаления стружки