Отчет по конструкторско-технологической практике в цехе

 

Обработка торцов и центрование заготовок.

     Для придания правильной формы и положения торцов заготовок перед образованием в них центровых отверстий (служащих базами для последующего обтачивания и шлифования) торцы их обрабатывают одним из следующих способов:

- подрезают на токарных  станках;

- фрезеруют торцовыми  фрезами на горизонтально-фрезерных  станках поочередно с обеих  сторон;

- фрезеруют на особых  барабанных торцефрезерных станках одновременно с обеих сторон или фрезеруют на многопозиционных фрезерноцентровальных станках с одновременной обработкой центровых отверстий.

     Первые два способа применяют при малых и средних программах выпуска, следующие два — при больших (главным образом в массовом производстве).

     Центрование заготовок применяют почти во всех случаях изготовления валов. Отверстия являются вспомогательными установочными базами и от правильности их выполнения зависит точность обработки внешних поверхностей вала.

Рис.4. Центровые отверстия

 

     Формы и размеры центровых отверстий регламентированы ГОСТом, который предусматривает два вида таких отверстий (рис. 4). Второй вид применяют, когда необходимо предохранить центровое отверстие от возможных повреждений, так как центровое отверстие в последующем предполагается использовать для установки детали на станке для ремонта, заточки (если это отверстие в инструменте) или для эксплуатации деталей на центрах (центровые оправки для обтачивания или шлифования деталей).

     Для образования центрового отверстия первого вида при малых программах выпуска сначала сверлят его спиральным сверлом, затем обрабатывают коническим зенкером.

Рис.5. Комбинированное центровальное сверло

     При значительных программах выпуска применяют комбинированные центровочные сверла (рис. 5).

     Центрование крупных заготовок при малых программах выпуска производят по разметке ручными дрелями. Мелкие же и средние валы центруют чаще всего на центровальных станках.

     При больших программах выпуска широко применяют фрезерно-центровальные полуавтоматы и автоматы, на которых в одной позиции производят установку заготовки, подлежащей обработке, и снятие обработанной детали, на второй позиции одновременно производится фрезерование ее обоих торцов, а на третьей, в то же время, образование центровых отверстий с обеих сторон вала.

     Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей выполняют проходными резцами с продольной подачей, гладкие валы, — при установке заготовки в центрах.

     Центровые отверстия обрабатывают на токарных, револьверных, сверлильных и двусторонних центровальных станках. Для центрования применяют типовые наборы инструмента — комбинированные центровочные сверла, а также спиральные сверла и конические зенковки.

     Центровые отверстия являются, как правило, установочными базами, и поэтому от точности их исполнения зависит и точность обработки остальных поверхностей заготовки.

     В полые заготовки после подрезки торца и обработки отверстия с двух сторон вводят пробки или оправки с зацентрованными отверстиями или на кромке отверстия снимают конические фаски, используемые в качестве технологических баз с последующим удалением их при отделочной обработке.

Рис. 6. Схема обтачивания ступенчатого вала

 

     Ступенчатые валы обтачивают по схемам деления припуска на части или деления длины заготовки на части. В первом случае обрабатывают заготовки с меньшей глубиной резания, однако общий путь резца получается большим и резко возрастает То.

     Во втором случае припуск с каждой ступени срезается сразу за счет обработки заготовки с большой глубиной резания. При этом То уменьшается, но требуется большая мощность привода станка.

     Подрезание торцов заготовки выполняют перед обтачиванием наружных поверхностей. Торцы подрезают подрезными резцами с поперечной подачей к центру  или от центра заготовки.

 

Обработка отверстий. Методы обработки отверстий и области их применения. Точность обработки отверстий различными методами.

     Обработка отверстий выполняется  несколькими способами, в зависимости  от того, какие параметры точности  и шероховатости поверхности  отверстия заданы чертежом. В  соответствии с выбранным способом  обработки выбирается и инструмент  для ее осуществления. При обработке  отверстий различают три основных  вида операций: сверление, зенкерование, развертывание и их разновидности:  рассверливание, зенкование, цекование.

     Сверление – это операция по  образованию сквозных и глухих  отверстий в сплошном материале,  выполняемая при помощи режущего  инструмента – сверла. Различают  сверление ручное – ручными  пневматическими и электрическими  сверлильными устройствами (дрелями)  и сверление на сверлильных  станках. Ручные сверлильные устройства  используются для получения отверстий  диаметром до 12 мм в материалах  небольшой и средней твердости  (пластмассы, цветные металлы, конструкционные  стали и др.). Для сверления  и обработки отверстий большего  диаметра, повышения производительности  труда и качества обработки  используют настольные сверлильные  и стационарные станки – вертикально-сверлильные  и радиально-сверлильные.

     Одной из разновидностей сверления  является рассверливание – увеличение  диаметра отверстия, просверленного  ранее. В качестве инструментов  для рассверливания отверстий,  также как и для сверления,  используют сверла. Не рекомендуется  рассверливать отверстия, полученные  в заготовке методом литья,  ковки или штамповки. Такие  отверстия имеют различную твердость  по поверхности отверстия из-за  окалины, образующейся при литье,  а также из-за неравномерной  концентрации внутренних напряжений  в металле на различных участках  поверхности отверстий, полученных  методом ковки или штамповки.  Наличие мест с неравномерной  и повышенной твердостью поверхности  приводит к изменению радиальных  нагрузок на сверло в процессе  обработки отверстия, что ведет  к смещению его оси, а также  является причиной поломки сверла. Обработка отверстий сверлением  и рассверливанием позволяет  получить точность размеров обработанного  отверстия до 10-го квалитета и  шероховатость обработанной поверхности  до Rz 80.

     Зенкерованием называется операция, связанная с обработкой предварительно  просверленных, штампованных, литых  или полученных другими методами  отверстий с целью придания  им более правильной геометрической  формы (устранение отклонений  от круглости и других дефектов), а также достижения более высокой, по сравнению со сверлением, точности (до 8-го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1,25). Зенкерование ведут либо на настольных сверлильных станках (при небольших диаметрах отверстий), либо на стационарном сверлильном оборудовании, устанавливаемом на фундаменте. Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не применяется, так как оно не может обеспечить получение требуемых точности и шероховатости поверхности. К разновидностям зенкерования относятся зенкование и цекование.

     Зенкование - это обработка на вершине просверленных отверстий цилиндрических или конических углублений под головки винтов и заклепок, а также фасок. Операция выполняется при помощи специального инструмента – зенковки.

     Цекование – это операция по зачистке торцевых поверхностей при обработке бобышек под шайбы, гайки, стопорные кольца. Операция производится с помощью специального инструмента – цековки, которая устанавливается на специальных оправках.

     Развертывание – это операция  по обработке ранее просверленных  отверстий с высокой степенью  точности (до 6-го квалитета) и  малой шероховатостью (до Ra 0,63). Обработка развертыванием выполняется после предварительного сверления, рассверливания и зенкерования отверстия развертками, которые подразделяются на черновые и чистовые, ручные и машинные. Осуществляется развертывание как вручную, так и на станках, как правило, стационарных. Конструкция инструмента выбирается в зависимости от применяемого метода обработки.

     Сверление на станках токарной группы и на станках сверлильной группы:

     Для обеспечения нормальной работы  сверла необходимо правильно  его заточить. Заточка производится  на специальных станках либо  квалифицированным рабочим вручную  с последующей проверкой качества  заточки шаблоном, имеющим три  выреза. Одним вырезом проверяется  угол при вершине сверла и  одновременно по линейке длина  режущих кромок, другим вырезом  угол заострения режущей кромки  и третьим — угол наклона  перемычки.

     При неправильной заточке сверл могут наблюдаться следующие дефекты: малый угол при вершине проверка сверла легко ломаются и быстро тупятся; слишком большой угол при вершине — сверла быстро тупятся, увеличивается усилие подачи и потребная мощность; неодинаковая длина режущих кромок — сверло испытывает одностороннюю нагрузку, отверстие получается завышенного диаметра; перекошенная заточка — режет только одна кромка, сверло быстро тупится; недостаточный задний угол — сверло не режет; слишком большой задний угол — сверло заедает, рабочая часть выкрашивается.

     Сверление отверстий на токарном  станке производится в следующем  порядке: сначала выбирается сверло  необходимого диаметра так, чтобы  длина его рабочей части была  больше глубины просверливаемого  отверстия, затем проверяется  правильность его заточки, протирается  конусная часть сверла и отверстие  в пиноли задней бабки, после  чего сверло вставляется в  пиноль. Если хвостовик сверла  меньше отверстия в пиноли, применяются  переходные конусные втулки. Если  же сверло имеет цилиндрический  хвостовик, оно закрепляется в  цанговом патроне, а патрон  своим коническим хвостовиком  вставляется либо непосредственно  в отверстие пиноли, либо с  использованием конусных переходных  втулок.

     Задняя бабка устанавливается  так, чтобы сверление можно  было проводить на всю глубину  без перестановки бабки. В начале  сверления, при правильном торце  детали и отсутствии центрового  отверстия, следует направлять  сверло упором, установленным в  резцедержателе, подачу производить  медленно и равномерно. Чаще выводить  сверло из отверстия для освобождения  его от стружки, причем делать  это, во избежание поломки,  следует без остановки вращения  детали. Сверление проводить с  обильным охлаждением. Сверление  на токарных станках обычно  производится вручную, вращением  маховичка задней бабки. У некоторых станков задняя бабка может иметь автоматическое перемещение, в этом случае сверление можно выполнять с механической подачей и совмещать его с продольной обточкой детали. Если такого механизма нет, то можно скрепить заднюю бабку с суппортом несложным устройством и, предварительно открепив бабку от станины, использовать механизм продольной подачи суппорта для перемещения задней бабки. Применив специальный держатель для сверла, можно также установить его в резцедержателе станка. Недостатком данного метода является трудность установки сверла точно по оси центров.

     Для получения точных длинных  отверстий в валах используются  однокромочные пушечные и ружейные сверла. Пушечное сверло имеет вид полуцилиндра с режущей кромкой на торце. Под углом 10—20° к оси сверла выполнена вспомогательная режущая кромка. Пушечное сверло имеет канал для подачи охлаждающей жидкости. Направление сверла обеспечивается его цилиндрической поверхностью.

     Ружейное сверло обеспечивает  более производительную работу  и более точное направление.  Оно имеет в рабочей части  канавку с углом 80—110° для  выхода стружки. Конус, образуемый  торцовой заточкой сверла, обеспечивает  хорошее направление.

     При работе пушечным и ружейным  сверлами необходимо предварительно  засверлить и расточить отверстие  на глубину 1—2 диаметров. Это  отверстие служит направляющей  для пушечного или ружейного  сверла.

     На сверлильных станках можно  производить не только сверление,  но также ряд других технологических  операций дальнейшей обработки  отверстий. На современных сверлильных станках выполняют следующие работы: сверление сквозных и глухих отверстий (рис.7а); рассверливание отверстий на больший диаметр (рис.7б); зенкерование, выполняемое для получения отверстия более высоких квалитета и параметра шероховатости поверхности (рис.7в); зенкование, выполняемое для образования в основании просверленного отверстия гнезд с плоским дном под головки винтов и болтов (рис. 7г); развертывание цилиндрических и конических отверстий, обеспечивающее высокую точность и шероховатость обрабатываемой поверхности (рис. 7д); раскатывание отверстий специальными оправками со стальными закаленными роликами или шариками для получения плотной и гладкой поверхности отверстия, а также шероховатости в пределах Ra=0,63-0,080 мкм (рис. 7е); нарезание внутренних резьб метчиками (рис. 7ж); подрезание (цековка) торцов наружных и внутренних приливов с целью получения ровной поверхности, перпендикулярной оси отверстия (рис. 7з).

Рис.7. Работы, выполняемые на сверлильных  станках

     Этими основными видами работ  не исчерпываются технологические  возможности сверлильных станков,  на которых можно, например, развальцовывать  полые заклепки, обрабатывать многогранные  отверстия, а также выполнять  другие операции.

Зенкерование. Зенкерованием обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые  или просверленные. Припуск под  зенкерование (после сверления) равен 0,5—3 мм на сторону. Зенкеры выбирают в зависимости от обрабатываемого  материала, вида обрабатываемого отверстия (сквозное, ступенчатое, глухое), диаметра отверстия и заданной точности. Отверстие, обработанное зенкером, получается более  точным, чем обработанное сверлом. Зенкер имеет три и более режущие  кромки, он прочнее сверла, поэтому  сечение стружки при зенкеровании получается тоньше, а подача в 2,5— 3 раза больше, чем при сверлении.