Практика для получения первичных профессиональных навыков

Наименьшего отклонения от плоскости поверхности достигают при опиливании перекрестным штрихом. Опиливание всегда начинают напильником с насечкой №1 или №2, снимая основной слой металла, не доходя до разметочной риски 0,8 - 1 мм, после чего напильником с насечкой №3 и 4 окончательно снимают оставшийся слой металла по риске, выдерживая заданный размер по чертежу. Контроль опиленной поверхности осуществляют поверочными линейками, штангенциркулями, угольниками и поверочными плитами.

Отклонение от плоскостности и прямолинейности проверяют лекальной линейкой. Отклонение от параллельности проверяют штангенциркулем, а плоскостей, расположенных под прямым углом - угольником или универсальным угломером (рис.8.10, 8.11.).

Опиливание плоскопараллельных плоскостей заготовки начинают с наиболее широкой поверхности, которую принимают за основную измерительную базу. Эту поверхность опиливают окончательно, соблюдая все правила опиливания и проверки плоских поверхностей. Затем штангенциркулем предварительно проверяют толщину и параллельность сторон заготовки, замеры производят в 3-4 местах. Определив припуск, подлежащий удалению в различных местах второй широкой обрабатываемой поверхности, производят ее опиливание. Контроль отклонения от прямолинейности, плоскостности и параллельности производят периодически. Отклонение от параллельности сторон в процессе опиливания контролируют кронциркулем (рис. 8.12).

Рисунок 8.12. Определение отклонения от параллельности сторон кронциркулем

На окончательно обработанной поверхности должны быть наведены продольные штрихи. Отклонение от параллельности, прямолинейности и плоскостности обработанных сторон и их толщина должны быть в пределах допусков, указанных на чертеже.

Опиливание сопряженных поверхностей - самый распространенный вид опиливания, так как предназначается для плоскостей, расположенных под углом 90⁰ друг к другу или под иным углом, требуемым чертежом. Наружные углы обрабатывают плоскими напильниками, внутренние углы в зависимости от их размера, можно обрабатывать плоскими (с одним ребром без насечки), трехгранными, квадратными ножовочными и ромбическими напильниками. Обработку заготовки начинают с базовой, наиболее длинной или широкой плоскости.

Эту поверхность (или ребро) опиливают окончательно, соблюдая все правила опиливания и проверки плоских поверхностей. Затем угольником предварительно проверяют угол между обработанной (базовой) и необработанной поверхностями. Выступающие места на необработанной поверхности опиливают перекрестным штрихом, периодически проверяя угол угольником, а отклонение от прямолинейности и плоскостности - линейкой.

Если при проверке линейкой и угольником наблюдается равномерный просвет между проверяемой поверхностью и линейкой, проверяемым углом и ребром угольника, то работа по обеспечению точности обработки считается выполненной, после чего на обработанной поверхности необходимо нанести равномерные продольные штрихи. Последовательность опиливания поверхностей, расположенных под внутренним углом, такая же, как и поверхностей, расположенных под внешним углом. Особое внимание обращать на тщательность обработки мест сопряжения внутренних плоскостей угла, пользуясь для этого ромбическим или трехгранным напильником.

При закреплении заготовки в тисках для предохранения уже обработанной базовой поверхности от повреждений обязательно пользоваться накладными губками. Размер напильника выбирают с таким расчетом, чтобы он был длинней опиливаемой поверхности не менее чем на 150 мм. Если параметр шероховатости поверхности на чертеже обрабатываемой детали не указан, опиливание производят только напильником с насечкой №1 или №2. Если требуется получить поверхность с более низкой шероховатостью, то опиливание заканчивают напильником с насечкой №3 или №4.



8.2 ОПИЛИВАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ПАЗОВ И ОТВЕРСТИЙ

Криволинейные поверхности разделяются на выпуклые и вогнутые, они могут находиться как на плоских деталях типа шаблонов, планок, так и на цилиндрических, многогранных и другой формы стержнях и валиках. Обычно опиливание таких поверхностей связано со снятием больших припусков. Прежде чем приступить к опиливанию следует разметить заготовку, удалить излишек металла путем вырезания ножовкой, срубания зубилом, или высверливанием с последующим вырубанием. Выпуклые поверхности опиливают плоскими напильниками вдоль и поперек выпуклости. Контроль опиленной заготовки производят шаблонами, угольником и штангенциркулем.

Приемы опиливания наружных криволинейных поверхностей и цилиндрических показаны на рис. 8.13, а…е. Опиливание вогнутых поверхностей начинают с разметки на заготовке контура детали. Большую часть металла (припуска) можно удалить выпиливанием ножовкой, придав впадине заготовки форму треугольника. Затем круглым или полукруглым напильниками спиливают излишний металл до нанесенной разметочной риски.

а - последовательность обработки: 1 - срезание излишнего металла ножовкой; 2 - опиливание черновое на многогранник; 3 - опиливание окончательное по шаблону; б - опиливание выпуклой поверхности (носка молотка); в - опиливание стержня, закрепленного вертикально; г - опиливание стержня, закрепленного горизонтально; д - опиливание цилиндрического стержня, закрепленного в ручных тисках; е - опиливание стержня на конус, закрепленного в ручных тисках. Рисунок 8.13. Приемы опиливания наружных криволинейных поверхностей

Профиль сечения круглого или полукруглого напильника выбирают таким, чтобы его радиус был меньше, чем радиус опиливаемой поверхности. Правильность формы поверхности проверяют по шаблону на просвет, а перпендикулярность опиленной поверхности к торцу заготовки - угольником. При опиливании сочетаются два движения напильника - прямолинейное и вращательное, т.е. каждое движение напильника вперед сопровождается небольшим поворотом его правой рукой на ј оборота вправо или влево. Все приемы опиливания и проверки полученной поверхности аналогичны обработке выпуклых поверхностей.

Приемы опиливания вогнутых криволинейных поверхностей показаны на рис. 8.14, а…г.

а - последовательность обработки: 1 - срезание излишнего металла ножовкой; 2 - опиливание круглым напильником; б - опиливание вогнутой поверхности большого радиуса кривизны; в - опиливание вогнутой поверхности малого радиуса кривизны; г - проверка опиленной поверхности шаблоном. Рисунок 8.14. Приемы опиливания вогнутых криволинейных поверхностей.

Распиливание отверстий и пазов в целях придания им нужной формы является одной из разновидностей обработки внутренних прямолинейных и криволинейных поверхностей. Распиливание выполняют напильниками соответствующей формы сечения, например, круглые отверстия, обрабатывают круглыми и полукруглыми напильниками; трехгранные отверстия - трехгранными, ножовочными и ромбическими напильниками и т.п.

Подготовка к распиливанию начинается с разметки и накернивания разметочных рисок, сверления по разметочным рискам отверстий и вырубки проймы (удаления излишнего металла из будущего отверстия). Все приемы опиливания и проверки аналогичны приемам, выполняющимся на предыдущем занятии.

При обработке отверстий и проемов малого сечения, где использование слесарных напильников невозможно, применяют надфили требуемого профиля. Приемы распиливания отверстий и пазов показаны на рис.8.15.

а - разметка и обсверливание контура; б - сверление, вырубка и распиливание проема; в - распиливание отверстия молотка; г - распиливание квадратных отверстий воротка; д - распиливание зева гаечного ключа; е - распиливание шестигранного отверстия ключа. Рисунок 8.15. Приемы распиливания пазов и отверстий.

8.3 МЕХАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ ОПИЛИВАНИИ

Трудоемкое и утомительное ручное опиливание поверхностей имеет до сих пор значительный удельный вес в общем объеме слесарной обработки, поэтому повсеместно принимаются меры к механизации процесса опиловочных работ.

Механизация опиливания осуществляется двумя способами:

заменой опиловочных работ станочной обработкой;

использованием специальных опиловочных станков, электрических и пневматических инструментов, а также специальных приспособлений.

При использовании опиловочных станков и средств малой механизации необходимы специальные инструменты, которые можно применять с этим оборудованием.

Инструменты для механизации опиловочных работ

Эти инструменты подразделяются на две группы: инструменты для механизированных устройств возвратно-поступательного и вращательного действия.

К инструментам с возвратно-поступательным движением относятся машинные напильники, которые изготовляют из инструментальных углеродистых сталей марок У12 и У12А (рис. 8.16). Они, как и обычные напильники для ручного опиливания, имеют разную форму поперечного сечения, однако их номенклатура ограничена тремя типами (квадратные, плоские и треугольные). Поэтому машинные напильники применяются для обработки плоских поверхностей, а также поверхностей, расположенных под различными углами друг к другу, причем углы эти не должны быть менее 30⁰.

Рисунок 8.16. Машинные напильники

Рисунок 8.17. Опиловочные диски

К инструментам с вращательным движением относятся диски (рис. 8.17), фрезы, шарошки (фрезы с большим шагом зубьев), боры (рис. 8.18) (фрезы с малым шагом зубьев) и шлифовальные головки-насадки (рис. 8.19), которые применяются при отделочных операциях.

Рисунок 8.18 Боры

а - полукруглая; б - круглая; в, г, д - конические; е - обратноконическая; ж - цилиндрическая. Рисунок 8.19 Шлифовальные головки

Ручные механизированные инструменты могут иметь как электрический, так и пневматический привод. Рабочее движение у этих инструментов может быть вращательным (при использовании дисков, боров, шлифовальных головок), так и возвратно-поступательным (при использовании машинных напильников).

Электрическая опиловочная машина с гибким валом, который может передавать вращательное движение от электрического привода к исполнительному механизму, изгибаясь при этом под различными углами, изображена на рис.8.20. Это значительно расширяет технологические возможности устройств подобного типа. Машины такого типа отличаются большим разнообразием конструкций.

1 - патрон; 2 - инструмент; 3,5 - шкивы; 4- ремень; 6 - гибкий вал; 7 - электродвигатель; 8 - кронштейн; 9 - опора. Рисунок 8.20. Электрическая опиловочная машина с гибким валом

Приведенная в качестве примера опиловочная машина смонтирована на опоре 9. Вращательное движение передается рабочему органу от электродвигателя 7 посредством ремня 4 и ступенчатых шкивов 5 и 3 гибкому валу 6. На гибком валу установлен патрон 1, в котором крепится инструмент - фреза, шарошка, шлифовальная головка 2. В нерабочем положении патрон с напильником устанавливают в кронштейн 8.

В электрических машинах возвратно-поступательного действия используются механизмы преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Принципиальных конструктивных отличий от опиловочных устройства вращательного типа такие машины не имеют, за исключением установки механизма преобразования движения.

Пневматические опиловочные машины (рис. 8.21) не имеют индивидуального привода, их присоединяют либо к централизованной сети разводки воздуха высокого давления, либо к индивидуальному компрессору, производящему воздух высокого давления.

1 - инструмент; 2 - патрон; 3 - поршень; 4 - поворотная втулка; 5 - поршневая коробка; 6 - шланг; 7 - крышка; 8 - пусковой крючок. Рисунок 8.21. Пневматическая опиловочная машина.

Воздух высокого давления по воздухопроводящему шлангу 6 (независимо от источника сжатого воздуха) поступает в поршневую коробку 5, заставляя поршень 3 совершать возвратно-поступательные движения, которые через шток передаются инструменту 1. Инструмент 1 закрепляют в патроне 2, связанном с поршнем поворотной втулкой 4. Доступ воздуха в поршневую коробку 5 осуществляется нажатием на пусковой крючок 8. Доступ к поршневой группе для контроля за ее состоянием осуществляется при снятии крышки 7.

Стационарное опиловочное оборудование обеспечивает повышение производительности по сравнению с ручным опиливанием более чем в 15 раз, однако использование такого оборудования ограничено номенклатурой применяемого на нем инструмента. На этом оборудовании можно обрабатывать плоское поверхности наружного и внутреннего контура, расположенные, как правило, под углами более 30⁰.

Опиловочный станок с абразивной лентой (рис. 8.22) предназначен для обработки наружных и внутренних поверхностей, в качестве рабочего инструмента в нем используется бесконечная абразивная лента. Станок монтируется на основании 5, на котором устанавливают кронштейн 1. Внутри кронштейна находится бесконечная абразивная лента 3, приводимая в движение от электродвигателя, расположенного в основании. На кронштейне смонтирован стол 4, на котором закрепляют заготовку. Для обеспечения комфортных условий работы на станке предусмотрено местное освещение лампой 2. Пуск станка осуществляется от кнопки включения 6.

1 - кронштейн; 2 - лампа; 3 - бесконечная образивная лента; 4 - стол; 5 - основание; 6 - кнопка включения. Рисунок 8.22 Опиловочный станок с абразивной лентой

Стационарный опиловочно-зачистной станок (рис.8.23) предназначен для обработки плоских поверхностей, как наружных, так и внутренних, расположенных под углом, не превышающим 30⁰. Он состоит из станины 1, на которой установлена стойка 4. Все приводы расположены внутри станины и стойки, в стойку вмонтирован шток 6, на котором крепятся кронштейны 5 и 3. Напильник 7 закрепляют в кронштейнах 3 и 5 при помощи винтов 12. Заготовку 8 устанавливают на столе 9. Установка заготовки на заданный угол обработки производится за счет поворота стола при помощи винта 10. Шкивы привода защищены кожухом 2, а запуск станка в работу осуществляется при помощи нажатия на педаль 11.

а - общий вид станка; б - исполнительный узел; 1 - станина; 2 - кожух; 3, 5 - кронштейны; 4 - стойка; 6 - шток; 7 - напильник; 8 - заготовка; 9 - стол; 10,12 - винты; 11 - пусковая педаль. Рисунок 8.23. Стационарный опиловочно-зачистной станок

8.4 ТИПИЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПРИ ОПИЛИВАНИИ МЕТАЛЛА, ПРИЧИНЫ ИХ ПОЯВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Таблица 8

Дефект	Причина	Способ предупреждения
"Завалы" в задней части плоскости детали	Тиски установлены слишком высоко	Отрегулировать высоту тисков по росту
"Завалы" в передней части плоскости детали	Тиски установлены слишком низко	Тоже
"Завалы" опиленной широкой плоскости детали	Опиливание выполнялось только в одном направлении	При опиливании широкой плоской поверхности последовательно чередовать продольное, поперечное и перекрестное опиливание
Не удается опилить сопряженные плоские поверхности под угольник	Не соблюдались правила опиливания сопряженных плоских поверхностей	Вначале точно, под линейку, и начисто опилить базовую плоскую поверхность детали, а затем по ней припиливать сопряженную плоскую поверхность
Угольник не плотно прилегает к плоским поверхностям, сопряженным под внутренним углом.	Некачественно отделан угол в сопряжении	Отделку угла между сопрягаемыми плоскими поверхностями производить ребром трехгранного напильника или надфиля, сделать прорезь в углу сопряжения поверхностей
Не удается опилить плоские поверхности параллельно друг другу	Не соблюдаются правила опиливания плоских поверхностей	Вначале точно, под линейку, и начисто опилить базовую плоскость детали. Опиливание сопряженной плоскости производить, чередуя с самого начала работы регулярную проверку ее плоскостности линейкой и размера штангенциркулем. Места опиливания определять по просвету между губками штангенциркуля и опиливаемой поверхностью, а также на основе сравнения результатов измерений
Грубая окончательная отделка опиленной поверхности	Отделка производилась "драчевым" напильником. Применялись неправильные приемы отделки поверхности.	Отделку поверхности производить только личным напильником после качественного опиливания под линейку поверхности более грубым напильником. Отделку поверхности производить продольным штрихом, применяя захват напильника "щепотью".
Опиленный круглый стержень не цилиндричен (овальность, конусность, огранка)	Нерациональная последовательность опиливания и контроля.	При опиливании чаще производить измерение размеров стержня в разных местах и с различных сторон. При необходимости снятия значительного слоя металла вначале опилить стержень на многогранник, проверяя размер и параллельность, а затем довести его до цилиндричности.
Опиленная криволинейная поверхность плоской детали не соответствует профилю контрольного шаблона	Не соблюдаются правила опиливания криволинейных поверхностей плоских деталей.	При опиливании выпуклых поверхностей сначала опиливать на многогранник с припуском на отделку 0,1...0,2 мм, затем отделывать продольным штрихом с регулярным контролем поверхности по шаблону. При опиливании вогнутой поверхности малого радиуса кривизны диаметр круглого напильника должен быть меньше двойного радиуса выемки
Опиленный сопряженный контур детали не соответствует профилю контрольного шаблона	Неправильная последовательность обработки	Соблюдать типовую последовательность обработки: вначале опилить плоские параллельные поверхности, затем выпуклые. Заканчивать обработку опиливанием вогнутых частей поверхности, внимательно следя за опиливанием мест сопряжения. Отделку производить продольным штрихом.

Контрольные вопросы:

Какие параметры обрабатываемой заготовки необходимо учитывать при выборе напильника для обработки?

В чем сущность балансировки напильника при обработке плоских широких поверхностей?

Как обеспечить повышение качества обработанной поверхности при чистовой обработке?

Как зависят качества обработанной поверхности от номера насечки напильника?

Как выбрать напильник для обработки вогнутых поверхностей?

Как влияет механизация опиливания на качество обработки и почему?



ТЕМА 9. СВЕРЛЕНИЕ, ЗЕНКЕРОВАНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ

Студент должен:

знать:

- инструменты, применяемые при сверлении, зенкеровании и развертке;

- основные узлы и механизмы сверлильного станка;

- способы крепления инструмента в станках;

- правила техники безопасности при работе на сверлильных станках.

уметь:

- сверлить сквозные, глухие отверстия с изменением углов, мерных линеек, на сверлильных и токарных станках;

- подбирать инструмент в соответствии с размером отверстий в деталях.

Оснащение рабочего места: вертикально-сверлильный станок, настольно-сверлильный станок, слесарный верстак, сверлильные машины (дрели ручные, электрические пневматические), заточной (точильный) станок, сверла разные, патроны сверлильные разные, тиски машинные для сверлильного станка, тиски ручные, подкладки, прижимы, эмульсии, резиновые перчатки, резиновые коврики, защитные очки, заготовки для последующего сверления в них отверстий, развертывания, нарезания резьбы, щетка - сметка.

При слесарной обработке заготовок часто используют различные способы обработки отверстий на сверлильных станках или с помощью ручных сверлильных машин - дрелей.

Наиболее распространенные операции обработки на сверлильных станках показаны на рис. 9.1. Программой учебной практики предусматривается выполнение следующих операций: сверление, рассверливание, зенкование, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками и плашками.

Сверлением называется процесс образования отверстия в сплошном материале режущим инструментом - сверлом. Точность обработки не превышает 11…12-го квалитетов и шероховатость поверхности R_z=25…80 мкм. Сверление применяют для получения неответственных отверстий, служащих для облегчения деталей, отверстий под крепежные болты, заклепки, шпильки и т.п., отверстий, предназначенных для дальнейшей обработки: рассверливание, зенкерование, развертывание, нарезания резьбы.

Рассверливанием называется операция по увеличению диаметра ранее просверленного отверстия сверлом большего диаметра. Обычно ее выполняют, когда в сплошном металле нужно получить отверстие диаметром более 25 мм. Разница диаметров первого и второго сверла составляет примерно 10…15мм.

а - сверление; б - рассверливание; в - зенкерование; г - растачивание; д - зенкование; е - развертывание; ж проглаживание; з - нарезание внутренней резьбы; и цекование (подрезка) торцов; к - вырезание дисков (шайб); л - проточка внутренних канавок. Рисунок 9.1. Работы, выполняемые на сверлильных станках

Так как студенты впервые пользуются металлорежущим оборудованием - сверлильным станком, то им рассказывают о различных типах станках, преимуществах их использования, особое внимание обращается на соблюдение правил техники безопасности при работе на сверлильных станках.

Наибольшее применение в мастерских техникумов получили вертикально-сверлильные станки, которые по габаритным размерам и методу установки делятся на две группы: настольно-сверлильные, устанавливаемые на верстаках или специальных столах, и вертикально-сверлильные, устанавливаемые на специальных фундаментах или виброопорах. В тех случаях, когда заготовку невозможно установить на станке (при ремонте) или, когда отверстия расположены в труднодоступных местах, сверление осуществляют с помощью ручных, электрических или пневматических сверлильных машин (дрелей), а также коловоротов, трещоток и прочих устройств.

Настольно-сверлильные станки моделей НС-12А, НС-12М и 2М112 предназначаются для сверления в небольших заготовках отверстий диаметром не более 12 мм. Основные узлы и детали настольно-сверлильного станка модели НС-12А показаны на рис. 9.2.



1 - шпиндельная бабка; 2 - шкив шпинделя; 3 - ступенчатый шкив; 4 - электродвигатель; 5 - вилка; 6 - плита электродвигателя; 7 - колонна; 8 - кронштейн; 9 - основание (плита); 10 - рукоятка для зажима шпиндельной бабки; 11 - рукоятка для подъема шпиндельной бабки; 12 - шпиндель; 13 - штурвал ручного движения подачи; 14 - упор; 15 - стол. Рисунок 9.2. Настольно-сверлильный станок НС-12А

Вертикально-сверлильные станки моделей 2118А, 2Н125, 2А125, 2Н135 и других более современных моделей применяются для более тяжелых сверлильных работ. Классификация моделей станков и значение каждой цифры и буквы в номере модели приведены во 2 части.

Основные узлы и детали вертикально-сверлильного станка модели 2Н135 показаны на рис. 9.3. Осевая подача инструмента осуществляется с помощью коробки подач 4, установленной на станине станка 8. Изменение частоты вращения шпинделя осуществляется коробкой скоростей, расположенной внутри шпиндельной головки, которая передает вращение от электродвигателя 6 на шпиндель 3. Обрабатываемая заготовка устанавливается на столе 2, который в зависимости от ее габаритов (высоты) может подниматься и опускаться при вращении рукоятки стола 9.

1 - фундаментная плита; 2 - стол; 3 - шпиндель; 4 - коробка скоростей и подач; 5 - крышка кожуха; 6 - электродвигатель; 7 - штурвал ручного движения подачи; 8 - станина; 9 - ручка подъема стола. Рисунок 9.3. Вертикально-сверлильный станок 2Н135

1 - шпиндель с патроном; 2 - вал; 3, 6, 7, 8 - зубчатые колеса; 4 - упор-нагрудник; 5 - рукоятка. Рисунок 9.4. Ручная сверлильная машина (дрель)

Ручная сверлильная машина (дрель) применяется для сверления отверстий диаметром до 10мм и представляет собой (рис.9.4) зубчатый механизм, передающий вращательное движение рукоятки 5 на шпиндель 1 с закрепленным на нем сверлом. При сверлении ручную сверлильную машину (дрель) держат левой рукой за неподвижную рукоятку, правой рукой за рукоятку вращения, а грудью упираются в нагрудник 4. Рукоятку надо вращать плавно, без рывков. Сверло должно находиться перпендикулярно оси просверливаемого отверстия, без качания, иначе оно может сломаться. При выходе сверла из обрабатываемой заготовки в конце сверления ослабляют нажим и уменьшают частоту вращения рукоятки. При выводе сверла из отверстия продолжают его вращение.

Приемы сверления ручной сверлильной машиной приведены на рис.9.5, а на подставке; на рис.9.5, б, в - в тисках.

Ручные сверлильные электрические машины (электродрели) применяют при сборочных, монтажных и ремонтных работах для сверления, зенкерования и развертывания отверстий. Они бывают легкого, среднего и тяжелого типов. Кроме того, для сверления отверстий в труднодоступных местах применяют угловые сверлильные машины. В учебных мастерских в основном применяют ручные сверлильные электрические машины легкого (рис.9.6, а) и среднего (рис.9.6, б) типов. Ручные сверлильные электрические машины независимо от типа и мощности состоят из четырех основных частей: электродвигателя с рабочим напряжением 220 и 36 В, зубчатой передачи, шпинделя и алюминиевого корпуса, выполненного в зависимости от типа в виде пистолета или с замкнутой рукояткой.

Рисунок 9.5. Приемы сверления ручной сверлильной машиной (дрелью)

Рисунок 9.6. Ручные сверлильные электрические машины (электродрели)

При работе ручными электрическими сверлильными машинами необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: работать только в резиновых перчатках, стоя на резиновом коврике; перед включением сверлильной машины сначала убедиться в исправности проводки, заземления и изоляции и в том, соответствует ли напряжение, на которое рассчитана данная машина, напряжению в сети; выключить сверлильную машину только при вынутом из просверленного отверстия сверле; при появления искрения, запаха или других неполадок в сверлильной машине прекратить работу, а машину заменить на годную, предупредив об этом мастера.

Инструменты, применяемые на сверлильных станках, в зависимости от выполняемой технологической операции разделяются на сверла, зенкеры, зенковки, развертки и метчики, кроме того, в машиностроении применяют другие специальные и специализированные инструменты, такие, как перовые, центровочные, комбинированные и др. (рис. 9.7, а…д). Описание каждого инструмента дается на соответствующих занятиях, по мере применения их в слесарных операциях.

а - перовые; б - спиральные с цилиндрическим хвостовиком; в - спиральные с коническим хвостовиком; г - центровые; д - комбинированное сверло-зенкер. Рисунок 9.7. Различные конструкции сверл.

Рисунок 9.8. Части и элементы спиральных сверл с коническим и цилиндрическим хвостовиками.

Спиральное сверло состоит из рабочей части и хвостовика. Сверла диаметром до 20 мм изготовляют с цилиндрическим хвостовиком, который иногда снабжают поводком. Сверла диаметром более 6 мм также изготовляют с коническим хвостовиком и лапкой. Переходный участок между рабочей частью и хвостовиком называется шейкой; он служит для маркирования на нем диаметра сверла, марки материала, из которого выполнена режущая часть сверла, и товарного знака завода-изготовителя (рис. 9.8., а, б).

Рисунок 9.9. Режущая часть спирального сверла

Рабочая часть сверла состоит из режущей и направляющей части. Режущая часть сверла (рис. 9.9, а) имеет два зуба с режущими кромками 2 и 6, расположенными под углом 2ц, две канавки 5 и 9 для выхода стружки, две задние поверхности 4 и 8, поперечную режущую кромку (перемычку) 1, наклоненную под углом ш=55⁰. Зуб сверла имеет форму клина с соответствующими углами (рис. 9.9, б). Передний угол г сверла в каждой точке режущей кромки является величиной переменной и по мере приближения к центру сверла уменьшается. Задний угол б увеличивается по направлению от периферии к центру сверла.

Значения углов режущей части сверла выбирают в зависимости от вида обрабатываемого материала. Для улучшения режущих свойств сверла при его переточках применяют различные виды заточки режущей части (рис. 9.10, а…д).

В целях снижения трения направляющей части сверла о стенки отверстий на каждом зубе удаляют часть металла, в результате чего на цилиндрической части сверла образуются две узкие полоски-ленточки (см. рис. 9.9, 3 и 7).

Для снижения трения и разбивки обрабатываемого отверстия сверлу придается также обратная конусность, т.е. его диаметр уменьшается по направлению к хвостовику на 0,03…0,12 мм на 100 мм длины рабочей части.

а - одинарная (Н); б - одинарная с подточкой перемычки (НП); в - одинарная с подточкой перемычки и ленточки (НПЛ); г - двойная с подточкой перемычки (ДП); д - двойная с подточкой перемычки и ленточки ДПЛ). Рисунок 9.10. Основные формы заточки сверл

Для сверления стали, чугуна и цветных металлов применяют сверла, изготовленные из инструментальных сталей, У10, 9ХС, Р6М5, Р9, Р18 и др. Для сверления закаленных сталей, твердого чугуна, пластмасс, стекла, мрамора, других твердых материалов применяют сверла, оснащенные пластинами твердого сплава ВК6, ВК8, Т5К10 и др.

В процессе работы сверлом в зависимости от вида обрабатываемого материла, имеют место следующие виды износа: задней поверхности, передней поверхности, уголков, фаски (направляющей ленточки), перемычки (рис. 9.11).

Затачивание сверл осуществляют периодически, по мере затупления (появления износа) или при поломке сверла. На машиностроительных и инструментальных заводах заточку сверл производят централизованно на специальных заточных станках. В единичном и ремонтном производствах, а также в учебных мастерских, при отсутствии специальных заточных станков, заточку производят вручную на обычном заточном (точильном) станке (рис. 9.12, а). Лучшие результаты при заточке получаются при применении специального приспособления.

Рисунок 9.11. Виды износа сверла

Рисунок 9.12. Приемы заточки сверл

Заточку выполняют обязательно в предохранительных очках. Перед началом заточки необходимо отрегулировать положение подручника, опустить защитный экран и включить станок. Затем взять сверло рукой за рабочую часть на расстоянии примерно 15…20 мм от режущих кромок, а правой за хвостовик и подвести его к периферии шлифовального круга так, чтобы режущая кромка, приняв горизонтальное положение, была направлена вверх (задняя поверхность должна прилегать к шлифовальному кругу).

Покачивая и поворачивая сверло правой рукой плавными и полукруговыми движениями справа налево против хода часовой стрелки и слегка прижимая его к кругу, заточить одну за другой обе режущие кромки сверла, добиваясь, чтобы затачиваемые поверхности имели правильный (одинаковый) наклон и равную длину кромок.

Качество заточки проверяют специальным комбинированным шаблоном с тремя вырезами (рис. 9.12, б) для определения: длины режущих кромок (обе кромки должны быть одинаковой длины), угла заточки при вершине сверла (2ц = 118±2⁰), угла наклона винтовой канавки на наружном диаметре сверла (щ=60⁰), угла между поперечной режущей кромкой (перемычкой) и режущими кромками (угол ш=55⁰). После заточки режущие кромки рекомендуется заправить на бруске. Заточку ведут с охлаждением в содовом растворе.

Рисунок 9.13. Движение инструмента при сверлении (а); элементы резания (б)

Процесс сверления заключается в следующем: в неподвижную закрепленную обрабатываемую заготовку вдавливают сверло, которому одновременно сообщают два движения: вращательное, которое называется главным движением, и поступательное, направленное вдоль оси сверла, которое называется движением подачи (рис. 9.13, а).

Основными элементами резания при сверлении являются скорость главного движения резания v, м/мин (или частота вращения сверла n, об/мин); глубина резания t, мм; подача на оборот S₀, мм/об; толщина а, мм, и ширина b, мм, среза металла, переходящего в стружку (рис.9.13, б). При известной частоте вращения сверла и его диаметре скорость главного движения резания

v = рDn/1000

и наоборот, при скорости главного движения резания, найденной по справочнику, в зависимости от обрабатываемого материала, материала сверла и других факторов частота вращения шпинделя станка

n = 1000 v/ (рD)

По найденной частоте вращения (принимают ближайшее меньшее значение) настраивают станок.

Подача на оборот S₀ - перемещение сверла вдоль оси за один его оборот, зависит от заданной шероховатости поверхности обрабатываемого отверстия, квалитета точности обработки, обрабатываемого материала, прочности сверла и жесткости закрепления заготовки.

Глубина резания t - расстояние от обработанной поверхности до оси сверла:

t = D/2.

При рассверливании глубина резания равна половине разности между диаметром D сверла и диаметром d ранее обработанного отверстия:

t = (D-d)/2.

После назначения требуемых режимов резания (n и S₀) приступают к настройке сверлильного станка, которая включает в себя следующие этапы:

1. Проверка исправности заземления, наличия ограждения электродвигателя, смазки в местах, указанных в паспорте на станок; протирка стола и отверстия шпинделя.

2. Проверка вхолостую вращения, осевого перемещения шпинделя и работы механизма подачи, закрепления стола.

Рисунок 9.14. Крепление инструмента на станке

3. Установка и закрепление режущего инструмента (сверла) либо в коническое отверстие шпинделя, либо в сверлильный патрон (рис. 9.14, а). Инструмент (или патрон) осторожно вводят хвостовиком в коническое отверстие шпинделя, чтобы лапка хвостовика плоскими сторонами вошла в прорезь - окно шпинделя, после чего сильным толчком вверх вставляют инструмент в отверстие шпинделя (рис. 9.14, в). Удаление инструмента или патрона производят с помощью плоского клина, который вводят узким концом в прорезь шпинделя и ударом молотка по широкому концу клина выбивают инструмент (рис.9.14, б, г).

4. Установка и закрепление заготовки на столе станка. Вид закрепления заготовки зависит от ее формы, массы, габаритных размеров и диаметра обрабатываемого отверстия. Мелкие заготовки при сверлении в них отверстий до 10мм можно закреплять в ручных или машинных тисках, прижимными подкладками и прихватами.

При сверлении отверстий большого диаметра заготовки надо закреплять более надежно, например, в приспособлениях, кондукторах, призмах, машинных тисках, прижимными планками и т.п., которые затем крепят болтами к столу станка. Окончательное закрепление заготовки (или приспособления с зажатой заготовкой) производят лишь после того, как совмещены оси обрабатываемого отверстия и инструмента (рис. 9.15, а…е).

а - непосредственно на столе планками; б - на угольнике планками; в - на призме хомутиком; г - на призме планкой со ступенчатой опорой; д - в рунных тисках на подкладках; е - в машинных тисках. Рисунок 9.15 Крепление заготовок при сверлении

Рисунок 9.16. Положение рук при сверлении с ручной подачей

5. Настройка станка на заданный режим обработки, которую производят после установки, выверки и окончательного закрепления заготовки и инструмента. Если на станке есть коробки скоростей и подач, то требуется установить рычаги и рукоятки в соответствующие положения, руководствуясь табличками настройки, имеющимися на станке. В сверлильных станках со ступенчатыми шкивами требуется перебросить ремни на соответствующие ступени шкивов.

В серийном производстве значения подачи и частоты вращения шпинделя выбирают из технологических или инструкционных карт, а при отсутствии карт - из справочников по режимам резания.

Многие станки, особенно предназначенные для сверления отверстий малого диаметра, не имеют механической подачи и перемещение инструмента на таких станках осуществляется вручную, плавно нажимая на рукоятку подачи (рис.9.16).

Закончив настройку станка, производят его пробный пуск. Включение станка производят поворотом выключателя по ходу часовой стрелки, а выключение - против хода часовой стрелки. При кнопочном пускателе для включения станка необходимо нажать кнопку "Пуск" (черную или белую), а для выключения - кнопку "Стоп" (красную). Убедившись в правильности настройки и исправности станка, можно приступить к обработке заготовок.

В зависимости от квалитета точности и количества обрабатываемых заготовок сверление выполняют по разметке с кернением центров отверстий или в кондукторе.

Основные правила техники безопасности при выполнении операции сверления на станке сводятся к следующему:

устанавливать и закреплять заготовку на сверлильном станке следует как можно ближе к плоскости стола; при сверлении сквозных отверстий сверло должно иметь свободный выход из просверленного отверстия, для чего под заготовку устанавливается подкладка с отверстием; сверло к заготовке подводить только после включения вращения шпинделя;

не останавливать вращения шпинделя в то время, когда сверло находится в отверстии; при появлении во время сверления скрежета или визга в результате перекоса или износа сверла немедленно прекратить подачу, остановить станок, вывести и перезаточить сверло (или заменить новым); сталь сверлить с применением охлаждающей жидкости - эмульсии, чугун - без охлаждения;

соблюдать все правила техники безопасности, полученные при инструктаже, в том числе не сверлить незакрепленную или плохо закрепленную заготовку,

при сверлении убирать волосы под головной убор, тщательно застегивать обшлага на рукавах, не наклоняться близко к сверлу, чтобы стружка не попала в глаза, не сдувать стружку ртом.

Упражнения по освоению навыков работы на сверлильных станках включает в себя приемы пуска и управления станком, сверления отверстий по контуру (по разметке) в заготовках для угольников, шаблонов и других деталей, которые затем будут использованы при освоении других технологических операций: зенкерования, развертывания, нарезания резьбы метчиком, клепки, распиливания отверстий, фрезерование пазов концевыми фрезами и др.

Заготовками для этого занятия служат детали, обработанные на занятиях по рубке, правке, опиливанию и разметке.

9.1 ЗЕНКЕРОВАНИЕ, ЗЕНКОВАНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ

Для увеличения диаметра отверстия, полученного сверлением, литьем или штамповкой, а также для получения конических и цилиндрических углублений, зачистки торцовых поверхностей бобышек и ступиц применяют следующие технологические операции: зенкерование, зенкование и цекование (рис.9.1).

Зенкерованием называется процесс обработки предварительно просверленных, штампованных, литых отверстий в целях придания им более правильной геометрической формы (устранение отклонения от круглости и других дефектов), достижения более высокой точности (9...11-го квалитетов) и снижения шероховатости поверхности до R_а=1,25...2,5 мкм. Эта обработка может быть либо окончательной, либо промежуточной (получистовой) перед развертыванием, дающим еще более точные отверстия (6...9-го квалитетов) и шероховатость поверхности до R_a=0,16...1,25 мкм. При обработке точных отверстий диаметром менее 12 мм вместо зенкерования применяют сразу развертывание.

Рисунок 9.17.Конструкции и элементы зенкеров

Характер работы зенкера подобен характеру работы сверла при рассверливании отверстия. По конструкции и оформлению режущих кромок зенкер несколько отличается от сверла и имеет три-четыре зуба, что обеспечивает правильное и более устойчивое положение зенкера относительно оси обрабатываемого отверстия.

По конструкции зенкера бывают цельные (рис.9.17, а) и насадные (рис. 9.17, б). Для экономии быстрорежущей стали, зенкеры также делают со вставными ножами или с припаянными пластинами твердого сплава.

Зенкованием называется процесс обработки специальным инструментом- зенковками конических углублений и фасок под головки болтов, винтов, заклепок. В отличие от зенкеров зенковки имеют режущие зубья на торце иногда и направляющие цапфы, которыми зенковки вводятся в просверленное отверстие, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного зенковкой углубления под головку винта. Крепление зенкеров и зенковок на сверлильных станках ничем не отличается от крепления сверл.

Развертыванием называется процесс окончательной чистовой обработки отверстий, обеспечивающий высокую точность размеров и шероховатость поверхности в пределах R_a=1,25...0,16 мкм. Развертывание отверстий выполняют как на сверлильных и других металлообрабатывающих станках, так и вручную при слесарной и слесарно-сборочной обработке. Ручные развертки (рис.9.18, а) - с прямым и винтовым зубом, насадная, регулируемая - снабжены квадратным концом на хвостовике для вращения их с помощью воротка.

Рисунок 9.18 Типы разверток

Шаг зубьев разверток (угловой шаг) неравномерный, что обеспечивает получение менее шероховатой и волнистой поверхности отверстия и уменьшает возможность образование не цилиндрического, а многогранного отверстия. Развертки, применяемые на станках, называются машинными и отличаются от ручных более короткой рабочей частью, наличием конусного хвостовика (рис. 9.18, б). Их закрепляют в плавающих (качающихся) оправках или патронах, что обеспечивает развертке возможность само устанавливаться по оси просверленного отверстия и уменьшает разбивку отверстия.

Для обработки конических отверстий, чаще всего для конусов Морзе, применяют конические ручные развертки комплектами из двух и трех штук (рис. 9.18, в). Первая развертка черновая (обдирочная), вторая промежуточная и третья чистовая (окончательная), придающая отверстию окончательные размеры и требуемую шероховатость поверхности.

Основные части и геометрические параметры ручной развертки приведены на рис. 9.19. Припуск под развертывание должен быть не более 0,05...0,1 мм на сторону. Больший припуск может привести к быстрому затуплению заборной части развертки, повышению шероховатости поверхности отверстия и снижению точности обработки.

Рисунок 9.19 Части и элементы ручных разверток

а - вертикального отверстия; б - горизонтального отверстия; в - в труднодоступном месте: 1 - вороток; 2 - удлинитель; 3 - развертка; 4 - заготовка. Рисунок 9.20 Приемы развертывания отверстий ручными развертками

Упражнения по ручному развертыванию отверстий включают выполнение ряда приемов. Приступая к развертыванию, необходимо: выбрать требуемую по размеру развертку (проверить ее маркировку), убедиться в отсутствии забоин и выкрошенных мест на режущих кромках, закрепить заготовку в тисках или установить ее на верстаке (плите) в положении, удобном для работы, взять черновую развертку, смазать заборную часть минеральным маслом и вставить ее в отверстие без перекоса, проверить положение развертки угольником (90⁰), надеть на квадрат хвостовика развертки вороток, слегка нажимая на развертку правой рукой вниз, левой рукой медленно вращать вороток по ходу часовой стрелки, периодически извлекая развертку из отверстия для очистки ее от стружки и смазывания, закончить развертывание тогда, когда ѕ рабочей части развертки выйдет из отверстия. При развертывании глубоких отверстий, расположенных в труднодоступных местах детали, необходимо применять специальные удлинители, надевающиеся на квадрат хвостовика развертки.

В такой же последовательности производится окончательное (чистовое) развертывание.

Вороток нужно вращать медленно, плавно и без рывков. Вращение развертки в обратном направлении недопустимо, так как оно может вызвать задиры на поверхности отверстия или поломку режущих кромок развертки.

Приемы развертывания ручными развертками показаны на рис.9.20, а.. в.

Упражнения по машинному развертыванию производят на сверлильных станках так же, как и сверление. Развертывание лучше выполнять сразу после сверления и зенкерования при одной установке заготовки в тисках или приспособлении. Развертку закрепляют с помощью патрона или переходных втулок в конусе шпинделя станка. В ряде случаев для обеспечения более точного совпадения осей развертки закрепляют в плавающих (качающихся) державках. Скорость резания (частота вращения шпинделя) при развертывании должно быть в 2...3 раза меньше, чем при сверлении сверлом такого же диаметра. Развертывание осуществляется с механической подачей, которая зависит от диаметра развертки, материал заготовки и принимается в пределах 0,5...2,0 мм/об. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют: при обработке стальных и бронзовых заготовок - раствор эмульсола, сульфофрезола, минеральное масло; при обработке чугуна и алюминиевых сплавов - керосин, скипидар; при обработке ковкого чугуна и латуни - раствор эмульсола. Упражнения по машинному зенкерованию, зенкованию и развертыванию могут быть в ряде случаев совмещены с выполнением упражнений по сверлению отверстий на сверлильных станках.

Качество поверхности развернутого отверстия проверяют после тщательной протирки внешним осмотром "на свет" для обнаружения задиров, огранки, следов дробления. Точность отверстия определяют в зависимости от его размера и требуемого квалитета точности калибрами-пробками, индикаторными нутромерами, а отверстий диаметром более 50мм - микрометрическими нутромерами.

Правила техники безопасности при развертывании, зенкеровании и зенкованию те же, что и при сверлении.

9.2 ТИПИЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ОТВЕРСТИЙ, ПРИЧИНЫ ИХ ПОЯВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Таблица 9

Дефект	Причина	Способ предупреждения
Сверление
Перекос отверстия	Стол станка неперпендикулярен шпинделю. Попадание стружки под нижнюю поверхность заготовки. Неправильные (непараллельные) подкладки. Неправильная установка заготовки на столе станка. Неисправные и неточные приспособления	Выверить правильность положения стола. При установке очищать стол и заготовку от грязи и стружки. Исправить или заменить прокладки. Проверить установку и крепление заготовки. Заменить приспособление исправным
Смещение отверстия	Биение сверла в шпинделе. Увод сверла в сторону. Неправильная установка или слабое крепление заготовки на столе (при сверлении заготовка сместилась). Неверная разметка при сверлении по разметке	Устранить биение сверла. Проверить правильность заточки сверла, выверить его на биение и правильно заточить. Проверить установку и крепление заготовки, надежно закрепить ее на столе станка. Правильно размечать заготовку
Завышенный диаметр отверстия	Люфт шпинделя станка. Неправильные углы заточки сверла или разная длина режущих кромок. Смещение поперечной режущей кромки.	Во всех перечисленных случаях следует правильно переточить сверло
Грубо обработана поверхность стенок отверстия	Завышена подача сверла. Тупое и неправильно заточенное сверло. Некачественная установка заготовки или сверла. Недостаточное охлаждение или неправильный состав охлаждающей жидкости	Правильно заточить сверло. Проверить правильность крепления сверла и обрабатываемой заготовки. Увеличить охлаждение сверла или заменить охлаждающую жидкость
Увеличение глубины отверстия	Неправильная установка упора на глубину	Точно установить упор на заданную глубину резания
Зенкерование
Грубая обработка, задиры на обработанной поверхности отверстия	Под зубья инструмента попадает стружка	Отверстия в заготовках из стали обрабатывать с применением смазывающе-охлаждающей жидкости
Перекос отверстия, зенкерованного в необработанной корпусной детали	Неправильная установка заготовки на столе станка	При установке заготовки на столе станка особое внимание обращать на расположение оси обрабатываемого отверстия относительно оси инструмента. Прочно закреплять заготовку на столе станка
Диаметр зенкованной части отверстия больше диаметра зенковки	Диаметр штифта зенковки меньше диаметра отверстия	Внимательно следить за тем, чтобы диаметр штифта зенковки точно соответствовал диаметру обрабатываемого отверстия
Глубина зенкования части отверстия меньше или больше заданной	Работа не окончена. Невнимательность при измерениях, невнимательность при работе	Продолжить работу и более внимательно относиться к измерению глубины зенкования. Во втором случае брак является неисправимым
Грубая обработка, задиры на обработанной поверхности	Обработка производилась без смазывающе-охлаждающей жидкости. Применялись неправильные приемы развертывания	И при черновом и при чистовом развертывании отверстий в стальных деталях обязательно применять смазывающе-охлаждающую жидкость. Развертывание производить только вращением воротка по часовой стрелке
Диаметр развернутого отверстия меньше заданного, проходная пробка калибра не входит в отверстие	Работа выполнялась сильно изношенной разверткой	Сменить инструмент



Контрольные вопросы:

От чего зависят формы и углы заточки режущей части сверла?

Почему обработку отверстия развертыванием выполняют вращением развертки по часовой стрелке?

От чего зависит износ режущего стержневого инструмента для обработки отверстий?

От чего зависит скорость резания при обработке отверстия?

Каковы преимущества применения механизированного и стационарного оборудования для обработки отверстий перед их ручной обработкой?

Почему для обработки отверстий зенкерованием и развертыванием нельзя применять ручной механизированный инструмент?



ТЕМА 10. НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ

Студент должен:

знать:

виды резьб;

инструменты и приспособления, применяемые для резьб внутренних и наружных;

инструмент, применяемый для определения шага резьбы.

уметь:

нарезать резьбу на стержне, в отверстии с помощью инструментов;

определять шаг резьбы с помощью резьбомера;

производить контроль резьбы.

Оснащение рабочего места: верстак, тиски слесарные, угольники, штангенциркули, вертикально-сверлильные станки, дрели ручные, сверла разные, сверлильные патроны, тиски, подкладки прижимы, эмульсии, резиновые перчатки, резиновые коврики, защитные очки.

Дополнительно требуются метчики ручные; плашки круглые (неразрезные и разрезные); клуппы с раздвижными плашками; резьбовые шаблоны, резьбовые калибры-пробки и кольца; масло машинное; сульфофрезол; различные заготовки для последующего нарезания резьбы метчиками и плашками.

Резьбовые разъемные соединения находят широкое применение в машиностроении. Основными деталями резьбового соединения являются винт и гайка.

Чаще всего применяют метрическую треугольную резьбу (рис. 10.1, а), которую обычно называют крепежной и используют для крепежных деталей: болтов, винтов, шпилек и гаек. Помимо треугольных резьб бывают резьбы с прямоугольным (рис. 10.1, б), трапецеидальным (рис. 10.1, в), круглым (рис. 10.1, д) профилями и профилем в виде неравнобокой трапеции - упорная резьба (рис. 10.1, г). Резьбы бывают правые и левые. У правых резьб винтовая линия поднимается слева направо (по ходу часовой стрелки). В машиностроении преимущественно применяют правые резьбы.

...