Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологічні основи машинобудування

Вступ

механічний обробка деталь верстат

При проектуванні технологічних процесів технологу на певному етапі проектування необхідно визначити найбільш раціональні способи обробки окремих поверхонь, а також технологічні засоби для їх реалізації.

Чим більше інформації з цих питань є в арсеналі професійної підготовки технолога, тим якіснішим як з технологічної, так і економічної точки зору буде спроектований технологічний процес.

На сучасному етапі розвитку технології більшого прогресу зазнали не самі способи обробки, а технічні засоби для їх реалізації - інструментальні матеріали, конструкції різальних інструментів та металорізальних верстатів, системи їх керування (наприклад, системи ЧПК), що значно розширило традиційні технологічні можливості окремих типів обладнання.

Метою цієї роботи є надання перших відомостей про основні способи обробки типових поверхонь заготовок. Надати уявлення про межі їх раціонального використання. Познайомити з класифікацією металорізальних верстатів, їх технологічними можливостями як сукупністю технологічних можливостей самого верстата, інструментів та пристроїв, що разом складають елементи технологічної обробляючої системи (Т-системи).

На сучасному етапі поняття Т-система замінила такі раніше використовувані терміни, як “система ВПІД” (за російською абревіатурою “СПИД” (верстат - пристрій - інструмент - деталь)), “ЗІПВ” - заготовка - інструмент -пристрій - верстат та ін. Попередні терміни порушували певні визначення технології, наприклад, на верстаті завжди наявна заготовка, а не деталь. Цей факт є підтвердженням, що технологія, як і кожна наука в процесі розвитку, вдосконалює також і свою термінологію.

Матеріал, поданий у цьому посібнику, може бути доцільним як студентам, так і технологам, що працюють на машинобудівних виробництвах різного типу власності.

1. Основні способи обробки поверхонь заготовок

1.1 Технологічна класифікація типових поверхонь деталей

У роботах [1,2] розглянута класифікація поверхонь деталей з точки зору їх службового призначення - виконавчі, базові (конструкторські основні та допоміжні, технологічні та вимірювальні бази), вільні поверхні.

Ця класифікація дуже необхідна для правильного призначення конструктором технічних вимог до цих поверхонь щодо точності, шорсткості, стану поверхневого шару та ін., що повинно забезпечити виконання виробом свого службового призначення.

Технолог використовує цю класифікацію для забезпечення виконання правила суміщення баз [1], що підвищує точність обробки.

У той самий час, при проектуванні технологічного процесу виникає багато питань, які потребують класифікації поверхонь з технологічної точки зору, - які способи обробки треба використати, яка послідовність обробки окремих поверхонь та ін.

З технологічної точки зору в загальному випадку всі поверхні деталі за схожістю способів обробки можна поділити на такі групи: основні та допоміжні (див. рисунок 1.1).

До основних поверхонь будемо відносити поверхні, які безпосередньо формують контур деталі та забезпечують виконання службового призначення. З точки зору конструкторської класифікації поверхонь [1] це і виконавчі, і базові, і вільні поверхні.

Допоміжними будемо вважати поверхні, що необхідні для виготовлення основних поверхонь, - різноманітні канавки для виходу інструментів, центрові отвори та ін. З точки зору конструкторської класифікації поверхонь [1] це в основному вільні поверхні. Як правило, допоміжні поверхні виготовляють за один або декілька робочих ходів фасонним інструментом, що має розміри стандартної допоміжної поверхні, наприклад, канавки для виходу шліфувального круга. У технологічному процесі обробка допоміжних поверхонь у більшості випадків теж визначена - після проведення обдирання або чорнової обробки (за винятком підготовки чистових баз у вигляді центрових отворів).

Рисунок 1.1 - Технологічна класифікація поверхонь за схожістю способів обробки

Основні поверхні

Площини. Площини формують контури корпусних деталей, а також наявні у вигляді торцевих поверхонь деталей типу тіл обертання (вали, втулки, гільзи, шківи та ін.).

Зовнішні поверхні обертання. Ці поверхні формують зовнішній контур практично усіх деталей типу вал, втулка, гільза, кільце та ін.

Внутрішні поверхні обертання - отвори. Ці поверхні наявні як у деталей типу втулка, гільза, кільце, так і у корпусних виробів як поверхні під підшипники, втулки та ін. конструктивні елементи.

Пази. Конструктивні елементи у вигляді пазів шпонкових, шліцьових та ін. наявні у деталей майже усіх класів (корпусні, вали, втулки, зубчасті колеса та ін.).

Різі. Різі - елементи для створення сил затиску при скріпленні виробів або як елементи для забезпечення відносного переміщення окремих частин виробу, як правило, виконують функції основних або допоміжних конструкторських баз.

Різі можуть мати місце у конструкції деталей практично усіх типів.

Зубчасті елементи. Ці елементи для передавання крутних моментів наявні у деталей певного класу призначення.

Допоміжні поверхні

Фаски - конструктивні елементи, що з'єднують між собою основні елементи (площини, циліндри і площини тощо) з метою спрощення складання, правильного заходження мітчиків та плашок при нарізанні різі, запобігання пораненням гострою кромкою робітників тощо.

Канавки для виходу різальних інструментів, наприклад, при шліфуванні циліндричної поверхні (див. рисунок 1.2), нарізанні різі та ін., як правило, мають стандартизовані розміри відповідно до розмірів основних поверхонь (діаметра, кроку різі тощо).

Центрові отвори на валах виконують функції чистових технологічних баз. Їх форму (А, В, ...) визначає конструктор, а розміри є функцією розміру шийки вала, на якій виконується центровий отвір (див. рисунок 1.3).

Рисунок 1.2 - Канавки для виходу шліфувального круга та їх основні геометрічні параметри (ГОСТ 8820-69)



Рисунок 1.3 - Центрові отвори різних форм та їх основні геометрічні параметри (ГОСТ 14034-74)

Розглянута множина основних та додаткових поверхонь не є повною і може бути доповнена в умовах конкретного виробництва, але дозволяє сформувати контури досить великої кількості деталей.

При визначенні порядку обробки поверхонь, а також послідовності виконання операцій технологічного процесу можна використовувати також класифікацію поверхонь за рангами [3].

До першого (1-го) рангу належать поверхні, які безпосередньо формують контур деталі. Якщо ці поверхні наявні вже у вихідній заготовці, то у деяких випадках вони можуть не оброблятися, тобто залишатися у стані вихідної заготовки.

Як правило, це основні поверхні - площини, зовнішні та внутрішні поверхні обертання. Для прикладу (див. рисунок 1.4) це поверхні 1, 3, 7 (припустимо, що вихідною заготовкою є круглий прокат).

Рисунок 1.4 - Класифікація поверхонь деталі за рангами

До другого (2-го) рангу належать поверхні, які утворюються при видаленні матеріалу з поверхонь 1-го рангу (поверхні 2,6,8),

3-го рангу - при видаленні матеріалу з поверхонь 2-го рангу (поверхня 4 - отвір під різь), а сама різь 5 буде поверхнею 4-го рангу.

За цією класифікацією в технологічному процесі треба спочатку запланувати обробку зовнішньої циліндричної поверхні, фасок, потім уступу, а потім свердлення отвору під різь і нарізання самої різі.

Крім розглянутої класифікації поверхонь, у деяких випадках може бути доцільною їх класифікація з точки зору формоутворення [3]. При цьому беруть до уваги вигляд твірної та закон її переміщення у просторі - форма напрямної.

Наприклад, площина - це переміщення твірної у вигляді прямої по напрямній у вигляді теж прямої.

Циліндричні поверхні є результатом обертання прямої чи кривої твірної стосовно напрямної у вигляді кола, що має певний радіус стосовно нерухомої осі (циліндри, конуси, фасонні поверхні обертання) і так далі.

У наведеній вище роботі виділені п'ять класів таких поверхонь (площини, поверхні обертання, гвинтові, зубчасті та лінійчасті поверхні).

1.2 Класифікація способів обробки поверхонь

Для перетворення поверхонь із стану вихідної заготовки у стан, заданий конструкторським кресленням, в арсеналі технолога є досить велика кількість способів їх обробки, для реалізації яких необхідні певні конфігурації Т-систем.

Найбільш поширені способи наведені на рисунку 1.5.



Рисунок 1.5 - Основні способи обробки заготовок

1.3 Обробка різанням

Ця обробка займає понад 90% трудомісткості виготовлення більшості деталей. Для забезпечення її реалізації існує цілий ряд різноманітних металорізальних верстатів, різних за розмірами, продуктивністю, ступенем автоматизації, які забезпечують реалізацію способів механічної обробки практично в усіх типах виробництва.

Обробка різанням включає дві множини способів її реалізації: лезову та абразивну обробки.

Лезова обробка передбачає обробку поверхонь заготовки одно - та багатолезовими інструментами - різцями, свердлами, фрезами, розвертками, протяжками та ін.

Абразивна обробка - це обробка поверхонь інструментами, виготовленими з природних або штучних абразивних матеріалів, - абразивними кругами, сегментами, брусками, стрічками та вільними абразивами у вигляді порошків, паст тощо.

Усі способи обробки різанням поділяють, у свою чергу, за точністю та шорсткістю обробленої поверхні на чорнові, напівчистові, чистові, оздоблювальні, що характеризується показниками їх економічної точності.

У той самий час ці показники для лезової і абразивної обробки суттєво відрізняються.

Наприклад, чорнова лезова обробка точінням, фрезеруванням, струганням та ін. забезпечує економічну точність у межах 13-14 -го квалітетів при шорсткості поверхні Ra (12,5-3,2), а чорнова абразивна обробка шліфуванням - 8-9-й квалітети при шорсткості поверхні Ra (1,6-0,4) [4].

Економічна точність та забезпечувані при цьому параметри шорсткості для деяких способів обробки будуть розглянуті нижче, а також наведені в багатьох підручниках та довідниках, наприклад [4,5,6].

Враховуючи можливості окремих способів обробки, технолог при проектуванні технологічного процесу для кожної i-ї поверхні деталі формує маршрут її обробки (МОПi).

МОПi - це сукупність способів обробки, що дозволяють перевести поверхню із стану вихідної заготовки у стан, заданий кресленням.

Чим жорсткіші вимоги до поверхні, тим більше способів її обробки треба включити у МОП.

Ця інформація є вихідною разом з іншою, необхідною для формування маршруту обробки заготовки в цілому.

1.3.1 Способи обробки площин

Площини, як було розглянуто вище, мають місце у конструкції практично усіх типів деталей. Для їх обробки за певною необхідністю можуть бути використані усі наведені на рисунку 1.5 способи обробки поверхонь.

Найбільш поширені способи обробки різанням наведені на рисунку 1.6.



Рисунок 1.6 - Основні способи обробки площин різанням

Фрезерування

Фрезерування виконується за допомогою багатолезових інструментів - фрез, конструкція яких (див. рисунок 1.7) забезпечує обробку площин як у горизонтальному, так і у вертикальному положеннях під кутом до площини стола верстата, а також обробку фасонних елементів.

Фрезерування виконують на вертикально - та горизонтально -фрезерних, горизонтально-розточувальних, фрезерно-свердлильно-розточувальних, а також карусельно - та барабанно-фрезерних верстатах.

При фрезеруванні необхідно забезпечити обертальний рух фрези (головний рух - швидкість різання V), що вимірюють у м/хв і визначають за формулою

V= рD_фрn/1000,

де D_фр - діаметр фрези, мм; n - частота обертання фрези, об/хв, а також відносний поступальний рух заготовки і фрези - подачу S, яка при фрезеруванні може мати такі різновидності:

- подача на зуб Sz, мм/зуб;

- подача на оберт S_об = Sz z , мм/об (z - кількість зубців фрези);

- хвилинну подачу S_хв = S_об n, мм/хв.



Рисунок 1.7 - Типові схеми фрезерування площин:

а) циліндрична фреза; б) тристороння дискова фреза;

в) кінцева фреза; г), д) торцева фреза; е) фасонна фреза

Залежно від конструкції різальної частини фрези, її матеріалу, а також режимів обробки фрезерування забезпечує точність у межах 8-14-го квалітетів при шорсткості поверхні у межах Ra (12,5-0,8) мкм.

Фрезерування є високопродуктивним способом обробки і використовується практично в усіх типах виробництва.

Стругання та довбання

Стругання - це спосіб обробки поверхонь одним або декількома різцями шляхом взаємного прямолінійного зворотно-поступального переміщення заготовки та інструмента у горизонтальній площині.

Стругання виконують на поздовжньо - та поперечно - стругальних верстатах. На поздовжньо-стругальних верстатах швидкість різання V забезпечує рух стола із встановленою на ньому заготовкою, а на поперечно-стругальних - рух різця.

Довбання - це також спосіб обробки поверхонь шляхом взаємного прямолінійного зворотно-поступального переміщення заготовки та інструмента, але у вертикальній площині. При довбанні швидкість різання V забезпечує рух інструмента - різця.

Деякі технологічні можливості стругання та довбання показані на рисунку 1.8.



Рисунок 1.8 - Технологічні можливості стругання (а-ж) та довбання (з-к)

На стругальних верстатах обробляють площини, як паралельні столу верстата, так і перпендикулярні, а також під кутом до нього (рис. 1.8 а-в).

Цей спосіб обробки використовують при обробці рифлень (рис.1.8 г), пазів (рис.1.8 е), фасонних поверхонь (рис. 1.8 ж). Стругання може проводитися з використанням одночасно декількох різців (рис.1.8 д).

Довбання дозволяє обробляти як плоскі площини (рис.1.8 з) так і фасонні (рис.1.8 и), а також пази в отворах (рис.1.8 к).

Довбання є єдиним способом виготовлення таких поверхонь, як шпонковий паз у закритих (не наскрізних) отворах.

При струганні та довбанні обробка виконується під час руху різця в одному напрямку (робочий хід V). Зворотний хід Vзв для підвищення продуктивності обробки виконується зі швидкістю в 2-3 рази більшою, ніж робочий хід. Крім цього, необхідно забезпечити поперечну подачу Sп, яка виконується після повернення інструменту у вихідне положення, тобто 1 раз за подвійний хід (Sп мм/подв.хід).

Швидкість різання V вимірюється у м/хв і становить у межах 6-20 м/хв залежно від матеріалу різальної частини інструменту та етапу обробки (чорновий, чистовий та ін.). На обмеження швидкості різання також впливають значні динамічні навантаження, що виникають при реверсуванні значних мас заготовки та стола.

Стругання та довбання можуть забезпечувати точність обробки до 8-9-го квалітетів при шорсткості поверхні за параметром Ra (2,5-0,63) мкм [ 2 ].

За своєю продуктивністю стругання та довбання поступаються фрезеруванню. Ці методи використовуються у верстатобудуванні, у важкому машинобудуванні, при виготовленні великих, важких станин, корпусів, рам та ін. деталей. Також ці способи використовуються у ремонтних, інструментальних цехах, а також в одиничному та дослідному виробництвах.

Точіння

Точіння площин виконують на верстатах токарної групи. На них обробляють торцеві поверхні деталей типу вал, диск, шків та ін. тіла обертання, а також розніми корпусів редукторів, насосів та інших деталей.

На рисунку 1.9 показані дві типові схеми обробки площин точінням.

Процес точіння виконується при обертанні заготовки (головний рух - швидкість різання V, яка вимірюється у м/хв) та подачі S інструмента у мм/об заготовки.

Залежно від конструкції верстата заготовка може обертатися навколо горизонтальної (рис 1.9а) або вертикальної (наприклад, на токарно-карусельних верстатах) осі шпинделя (рис.1.9б).

Особливістю точіння поверхонь є зміна швидкості різання під час переміщення різця стосовно осі шпинделя.

При точінні з напрямком подачі S від периферії до центра вона зменшується, а навпаки - збільшується.

Оскільки швидкість різання впливає на шорсткість поверхні, це треба враховувати на чистових етапах обробки. При використанні обладнання з ЧПК цей недолік можна компенсувати шляхом програмування підтримування постійної швидкості різання за рахунок зміни частоти обертання заготовки.



Рисунок 1.9 - Типові схеми точіння площин

Процес точіння площин (підрізання торців) забезпечує точність 9-10-го квалітетів при шорсткості Ra (6,3-1,25) мкм [5].

Шабрування

Шабрування - це процес чистової обробки, який може бути використаний як до площин, так і для поверхонь іншої форми.

Шабрування виконують однолезовим інструментом - шабером. На рисунку 1.10 показані деякі види шаберів. На рисунку 1.11 подана схема робочого руху при шабруванні [9]. За кожним рухом з поверхні зіскрібають невеликі стружки. У більшості випадків використання шабрування є досить трудомісткою ручною працею.

Рисунок 1.10 - Шабери:

а) напівкруглий; б) плоский; в) плоский з радіусним загостренням; г) шабер з ручкою



Рисунок 1.11 - Рух шабера при обробці поверхні:

1- траєкторія руху інструмента; 2 - інструмент; 3 - заготовка

Метою шабрування є підвищення точності форми, розміру, взаємного розташування попередньо обробленої іншими способами поверхні. Для підвищення продуктивності праці іноді шабрування виконують за допомогою механізованих пристроїв, які забезпечують створення зворотно-поступального руху шабера.

Найчастіше шабрування використовують як спосіб чистової обробки напрямних станин верстатів (або при їх ремонті), а також контактуючих з ними поверхонь кареток, столів та ін. Наприклад, відхилення від площинності поверхні напрямних після шабрування не перевищує 20-50 мкм на 1000 мм її довжини [9].

Контроль якості шабрування виконують шляхом підрахування кількості плям (точок), що знаходяться у квадраті поверхні з розмірами 25х25 мм. Для цього використовують перевірочні плити або лінійки, на які нанесена спеціальна фарба. Після контакту з поверхнею, що підлягає обробці, на останній залишаються сліди від фарби. Ці плями і видаляють шабером, після чого проводять подальший контроль площинності.

Деякі параметри процесу шабрування наведені у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Параметри процесу шабрування [9]

Вид шабрування	Кількість контактних плям у квадраті 25х25 мм, шт.	(Кількість робочих ходів, шт.)/шар матеріалу, що знімають за кожний хід, мкм	Область використання
Чорнове Чистове Тонке Оздоблювальне	3-4 6-8 10-12 20-24	(6-8) / 20-40 (10-12)/5-10 (14-18)/5-10 (20-24)/3-10	Поверхні фланцевих з'єднань Точні поверхні виробів Напрямні станин Дуже точні напрямні, перевірочні плити та лінійки

Шліфування

Шліфування площин здійснюють на плоскошліфувальних верстатах із прямокутним або круглим столом. Шліфування здійснюють як периферією, так і торцем круга.

Типові схеми шліфування площин показані на рисунку 1.12.

При шліфуванні швидкість різання забезпечується шліфувальним кругом і на відміну від лезової обробки вимірюється у м/с.

Рисунок 1.12 - Схеми шліфування площин:

а) шліфування на прямокутному столі периферією круга;

б) шліфування на прямокутному столі торцем круга;

в) шліфування на круглому столі периферією круга;

г) шліфування на круглому столі торцем круга

На верстатах із круглим столом стіл обертається безперервно, а заготовки встановлюють і знімають після обробки під час проходження у певному секторі площини обертання.

Такі верстати дуже продуктивні і використовуються при значних обсягах випуску виробів.

При шліфуванні периферією круга на верстатах із прямокутним столом (див. рис.1.12а) стіл рухається зворотно-поступально з поздовжньою подачею Sпр=(20-60 м/хв). Якщо ширина обробки більша за ширину круга, то треба забезпечити поперечну подачу Sп. Поперечна подача здійснюється на один подвійний хід стола. Вона вимірюється у частках ширини круга В.

Sп = (0,2-0,7) В мм.

Після завершення шліфування всієї ширини поверхні здійснюють вертикальну подачу Sв, яка забезпечує глибину різання.

При шліфуванні торцем круга (див. рисунок 1.12б) використовують круги діаметром, більшим, ніж ширина заготовки. У цьому випадку потреба у поперечній подачі відпадає, а продуктивність роботи зростає.

Вертикальна подача залежить від виду шліфування (чорнове, напівчистове або інше) і знаходиться у межах 0,015-0,04 мм.

Зворотно-поступальне переміщення стола забезпечує гідравлічна система верстата, яка здійснює автоматичне реверсування стола за допомогою встановлених на ньому кулачків, що переключають золотник керування напрямком руху.

На верстатах із круглим столом кругова подача забезпечується частотою обертання самого стола. Залежно від умов обробки її зазначають у діапазоні Sкр = 20/60м/хв [6].

Поперечна подача на таких верстатах знаходиться у межах

Sп = (0,2-0,6) В мм.

Шліфування площин забезпечує 6-7-й квалітети точності розмірів при шорсткості поверхні Ra (0,63-0,16) мкм [7].

Плоскошліфувальні верстати обладнані магнітними плитами (на постійних магнітах або електромагнітах), що дозволяє досить просто закріплювати заготовки. Якщо матеріал заготовки не магнітний, то для їх закріплення використовують різноманітні пристрої.

При шліфуванні виділяється велика кількість тепла, тому обов'язково треба використовувати мастильно-охолоджувальні технологічні рідини (МОТР).

Притирання

Притирання - процес оздоблювальної обробки, який забезпечує дуже високу точність (4-5-й квалітети) та мінімальну шорсткість поверхні Ra (0,01-0,04) мкм [7].

Процес притирання може бути ручним і механізованим. Він полягає у тому, що заготовка переміщується по поверхні різального інструмента із невеликим тиском на нього, що забезпечує процес різання (див. рисунок 1.13).

Рисунок 1.13 - Схема притирання плоскої поверхні:

1- притиральна плита; 2 - заготовка; 3- траєкторія руху заготовки

Різальним інструментом для притирання є притир. Притири для площин - притиральні плити - можуть бути як прямокутної, так і круглої форми.

Прямокутні притири використовують здебільшого при ручному притиранні, а круглі - при притиранні механізованим способом на спеціальних верстатах.

Притири виготовляють із сірого чавуну, бронзи, міді, скла тощо. Перед використанням притир шаржують, тобто наносять на його поверхню притиральну пасту, що перетворює його у різальний інструмент.

До складу притиральної пасти, окрім абразивного порошку, входять олеїнова кислота, стеарин, вазелін тощо. Розмір зерна абразивного порошку безпосередньо впливає на якість обробленої поверхні.

Ручне притирання використовують в інструментальних цехах, в умовах одиничного та дрібносерійного виробництв, а механізоване - при великій кількості виробів.

Полірування

Полірування - оздоблювальна обробка, метою якої є зменшення шорсткості поверхні як у декоративних, так і в експлуатаційних цілях для підвищення її зносостійкості.

Полірування здійснюють за допомогою абразивних матеріалів дуже дрібних фракцій. Це можуть бути як природні матеріали - крокус, крейда, тальк та ін., так і штучні абразиви. Їх наносять на полірувальні круги (див. рисунок 1.14) та стрічки, включають до складу полірувальних паст, суспензій, а також використовують у вигляді вільних абразивів.

Полірувальні круги виготовляють із фетру, повсти, гуми тощо. На їх периферію наносять абразивну пасту або порошок, який закріплюють за допомогою клею.

Рисунок 1.14 - Полірувальний круг з платівок повсти

Залежно від типу виробництва, розмірів та форми виробів процес полірування здійснюють як вручну, так і на спеціальних полірувальних верстатах різного ступеня автоматизації, а також у барабанах, вібраційних та відцентрових установках тощо [7].

Полірування кругами (див. рисунок 1.15 а) найпоширеніший вид полірування.

Він полягає у тому, що заготовка під час обробки притискається з певним тиском до полірувального круга, що швидко обертається. Як правило, полірування площин кругами забезпечує лише зниження шорсткості поверхні, а параметри її точності можуть навіть погіршитися.

Круги встановлюють як на універсальних верстатах для загострювання інструмента, так і на спеціальних полірувальних верстатах.

Рисунок 1.15 - Полірування кругами та стрічками

Полірування абразивними стрічками (див. рисунок 1.15 б) є більш продуктивним способом. Він дозволяє проводити полірування фасонних поверхонь (див. рисунок 1.15 в). Ширина стрічок може досягати 700 мм.

Полірування стрічками виконують на полірувальних верстатах. Цей спосіб полірування на відміну від попереднього може забезпечувати також і точність обробки.

Швидкість різання при поліруванні кругом або стрічкою до 40-50 м/с забезпечується обертанням круга або швидкістю стрічки. Заготовку притискають до круга або стрічки із тиском 0,035-0,075 мПа. При збільшенні тиску продуктивність процесу збільшується, але збільшується також температура в зоні полірування, що приводить до появи “припікання” поверхні - зміни її кольору та механічних властивостей.

Полірування дозволяє зменшити шорсткість поверхні до рівня Ra (0,01-0,04) мкм.

Полірування у барабанах (див. рисунок 1.16) полягає у тому, що заготовки разом з абразивним матеріалом завантажують у барабан, якому надають обертального руху, або вібрації, що викликає відносне переміщення заготовок і абразиву. Таким способом можна полірувати площини заготовок порівняно невеликих розмірів досить складних форм.

Рисунок 1.16 - Полірування у барабанах:а) барабан, що обертається; б) барабан, що вібрує

Полірування у барабанах не передбачає досягнення розмірної точності або точності форми поверхні.

У той самий час цей спосіб дозволяє здійснювати полірування заготовок різних конфігурацій одночасно, що робить його доцільним навіть для умов дрібносерійного виробництва.

1.3.2 Способи обробки зовнішніх поверхонь обертання

Ці поверхні формують зовнішній контур практично усіх деталей типу вал, втулка, гільза, кільце та ін.

Зовнішні поверхні обертання можуть бути циліндричними, конічними, фасонними за різними співвідношеннями діаметра D до довжини L.

При співвідношенні L/D > 12 виріб вважається недостатньо жорстким і потребує під час обробки використання додаткової підтримуючої опори у вигляді люнета.

Найбільш поширені способи обробки цих поверхонь різанням показані на рисунку 1.17.

Рисунок 1.17 - Способи обробки зовнішніх поверхонь обертання

Обробка зовнішніх поверхонь обертання здійснюється на верстатах токарної групи - токарно-гвинторізних, токарно-карусельних (у тому числі з ЧПК), токарно-револьверних, токарних напівавтоматах та автоматах з різною кількістю шпинделів, на багаторізцевих та гідрокопіювальних верстатах, а також на шліфувальних, полірувальних та ін. верстатах. Усі ці верстати мають свої межі економічної доцільності використання у різних типах виробництва.

Заготовки під час обробки встановлюють у центрах різної конструкції або консольно у патронах, на оправках, планшайбах тощо. Як різальні інструменти використовують різці цільні, напаяні, а також з механічним кріпленням багатогранних різальних пластинок.

Точіння

Точіння виконують на верстатах токарної групи. Різальним інструментом при точінні є однолезові інструменти - різці.

Деякі види різців та поверхні, що вони обробляють, показані на рисунку 1.18 (стрілка показує напрям руху різця).

Рисунок 1.18 - Деякі види токарних різців: 1,4 - упорно-прохідний (лівий та правий); 2 -фасонний; 3 - широкий - бриючий; 5 - канавковий (відрізний); 6 - прохідний правий прямий; 7 - різець для нарізання різі; 8 - прохідний правий відігнутий; 9,10 - різці для обробки отворів

При точінні незалежно від типу верстата головний рух - швидкість різання V, м/хв, - забезпечується обертанням заготовки.

V= рD_загn/1000,

де D_заг - діаметр заготовки, мм; n - частота обертання заготовки, об/хв.

Швидкість різання при точінні залежить від етапу обробки, матеріалу заготовки та різальної частини інструмента і в середньому становить 50-250 м/хв.

Подача при точінні здійснюється переміщенням інструмента уздовж осі заготовки, перпендикулярно до неї, під кутом або по складній кривій при обробці фасонних поверхонь і вимірюється у міліметрах на один її оберт S, мм/об.

Типові схеми точіння поверхонь показані на рисунку 1.19.



а) б)

В )г)

Рисунок 1.19 - Типові схеми точіння: а) на верстатах із горизонтальною віссю обертання заготовки; б) на токарно-карусельних верстатах; в) точіння конусної поверхні зі зміщенням задньої бабки; г) точіння конусної поверхні широким різцем

Точіння забезпечує досягнення точності від 12-14-го квалітетів з шорсткістю поверхні Ra (25-6,3) мкм при чорновій обробці до 8-9-го квалітетів при чистовому точінні із шорсткістю Ra 0,4 мкм [4].

Фрезерування

Фрезерування зовнішніх циліндричних поверхонь є продуктивним способом обробки. Його використовують для обробки шийок східчастих та колінчастих валів, гальмівних колодок тощо і виконують дисковими , торцевими або кінцевими фрезами на верстатах фрезерної групи. Заготовка за допомогою додаткових пристроїв обертається навколо своєї осі зі швидкістю 10-20 м/хв (обертальна подача), в той час як швидкість різання V, м/хв, забезпечує швидкість обертання фрези. Ширина дискової фрези дорівнює ширині поверхні, що обробляють (див. рисунок 1.20а).



Рисунок 1.20 - Схеми фрезерування циліндричної поверхні:

а) шийки вала дисковою фрезою; б) гальмівної колодки торцевою фрезою

Спосіб забезпечує точність обробки 9-10-го квалітетів при шорсткості поверхні Ra (5-8) мкм [4].

Протягування

Цей спосіб обробки використовують у великосерійному та масовому виробництвах на спеціальних верстатах в основному при обробці шийок колінчастих валів.

Заготовка при обробці повільно обертається зі швидкістю обертальної подачі Sкр, а протяжка прямолінійно переміщується зворотно-поступально (див. рисунок 1.21). Ширина протяжки дорівнює ширині поверхні.

Протягування забезпечує точність обробки 7-8-го квалітетів при шорсткості поверхні Ra (6,3-0,2) мкм [4].

Рисунок 1.21 - Схема протягування циліндричної поверхні

Шліфування

При шліфуванні зовнішніх циліндричних поверхонь використовують дві основні схеми - шліфування з поздовжньою подачею (див. рисунок 1.22а) та з поперечною подачею (врізне шліфування) (див. рисунок 1.22б).

Рисунок 1.22 - Схеми шліфування зовнішніх циліндричних поверхонь

Шліфування виконують на круглошліфувальних верстатах.

Швидкість різання V=35-60 м/с забезпечується за рахунок обертання шліфувального круга. Заготовку в більшості випадків встановлюють у жорстких центрах та забезпечують її обертання зі швидкістю 10-20 м/хв.

При шліфуванні з поздовжньою подачею стіл переміщується стосовно круга з подачею Dsпр, що визначається у частках ширини шліфувального круга на один оберт заготовки:

Dsпр = К х Вкр,

де К - кількість частинок ширини круга (К= 0,2-0,7);

Вкр - ширина круга, мм.

Після проходу круга по всій довжині поверхні Lд здійснюють поперечну подачу Dsпоп, яка і є глибиною різання. Після цього цикл рухів повторюється. Поперечна подача Dsпоп залежно від етапу обробки (чорновий, напівчистий тощо) становить від 0,005 до 0,06 мм [7]. Наприкінці обробки, коли видалений увесь припуск, виконують ще два-три ходи уздовж поверхні без здійснення Dsпоп до припинення іскріння, так зване виходжування. Цей прийом підвищує точність, оскільки видаляє похибки форми від пружних деформацій Т-системи.

Шліфування з поперечною подачею здійснюють абразивними кругами, ширина яких перевищує довжину поверхні, що обробляють. Обробку здійснюють тільки з поперечною подачею круга Dsпоп, яка вимірюється у мм/об заготовки. Її значення знаходиться у діапазоні 0,003-0,02 мм/об.

Врізне шліфування може виконуватися декількома кругами одночасно, а також дозволяє шліфувати фасонні поверхні (за наявності круга, що має відповідний фасонний профіль).

Цей вид шліфування має широке використання в умовах великосерійного та масового виробництв.

Точність чистового шліфування поверхонь досягає 6-7-го квалітетів при шорсткості поверхні Ra 0,2 мкм.

Крім розглянутих способів для деталей типу штифтів, гладких та східчастих валиків, використовують спосіб безцентрового шліфування, яке теж буває напрохід та врізним.

Притирання

Притирання зовнішніх циліндричних поверхонь у більшості випадків здійснюють на верстатах токарної групи з горизонтальною віссю шпинделя. В умовах масового виробництва, наприклад, при виготовленні поршневих пальців для притирання використовують спеціальні верстати.

Різальним інструментом є притир, який має вигляд розрізаної з одного боку по всій довжині втулки із внутрішнім діаметром, що дорівнює діаметру поверхні притирання. Конструктивно притир має елементи (хомут, болтове з'єднання тощо), що дозволяють стискати його відносно оброблюваної поверхні для створення певної сили тиску абразиву на поверхню (див. рисунок 1.23).

Виготовляють притири з матеріалів та підготовляють їх до роботи так само, як і притири для площин (див. стор.23).



Рисунок 1.23 - Конструкція притира:1- болт для створення сили тиску на хомут; 2- хомут, що охвачує притир; 3- притир; 4- заготовка

Процес притирання полягає у такому: на поверхню, що підлягає притиранню, надягають підготовлений до роботи притир та встановлюють заготовку на верстат. За допомогою стискних елементів притира створюють необхідний для обробки тиск на поверхню. Вмикають верстат та повільно переміщають притир уздовж поверхні.

Швидкість обертання заготовки 19-20 м/хв, а зворотно-поступальна швидкість притира - 1-3 м/хв. Після здійснення декількох ходів виконують вимірювання розміру поверхні та оцінюють її шорсткість. За необхідності процес продовжують.

Притирання забезпечує 3-5-й квалітети точності при шорсткості до Ra (0,02-0,04) мкм [4].

Суперфінішування

Суперфінішування (див. рисунок 1.24) - це процес оздоблювальної обробки поверхні за допомогою спеціальної головки з абразивними брусками, яким додається рух коливання з певною амплітудою 2-6 мм та швидкістю V=200-1000 коливань за хвилину.

Заготовка обертається зі швидкістю Sкр = (1-7) м/хв, а головка переміщається зворотно-поступально уздовж поверхні, що підлягає обробці Sпр. Бруски притискаються до поверхні з тиском Р = (0,05-0,25) мПа.



Рисунок 1.24 - Схема суперфінішування: а) кінематика процесу; б) мікронерівності на початку обробки; в) мікронерівності після обробки

Важливе значення при суперфінішуванні має мастильно-охолоджувальна рідина. Вона створює мастильну плівку на поверхні. Найбільш великі мікронерівності проривають її і в першу чергу зрізаються абразивом (див. рисунок 1.24б). Зі зменшенням шорсткості площа контакту брусків з поверхнею збільшується, а тиск на неї зменшується. Коли настає такий момент, що тиск брусків не може зруйнувати плівку на поверхні (див. рисунок 1.24в), вона стає суцільною, і виникають умови для рідинного тертя. Процес обробки автоматично завершується [7].

Суперфінішування забезпечує 3-5-й квалітети точності при шорсткості до Ra (0,1-0,02) мкм [4].

Полірування

Полірування поверхонь обертання, як і площин, використовують з метою зменшення шорсткості поверхні як у декоративних, так і в експлуатаційних цілях - підвищення її зносостійкості.

Залежно від типу виробництва, розмірів та форми виробів процес полірування здійснюють як вручну, так і на спеціальних полірувальних верстатах різного ступеня автоматизації [7].

Полірування стрічками (див. рисунок 1.25) для поверхонь обертання є більш поширеним видом полірування.



Рисунок 1.25 - Полірування зовнішніх циліндричних поверхонь стрічками

Ширина стрічок може досягати 700 мм.

Полірування стрічками виконують на полірувальних верстатах. Цей спосіб полірування може забезпечувати також і точність обробки.

Швидкість різання при поліруванні стрічкою до 40-50 м/с забезпечується швидкістю руху стрічки. Заготовку притискають до стрічки із тиском 0,035-0,075 мПа. При збільшенні тиску продуктивність процесу збільшується, але збільшується також і температура в зоні полірування, що приводить до появи “припікання” поверхні - зміни її кольору та механічних властивостей.

Полірування дозволяє зменшити шорсткість поверхні до рівня Ra (0,01-0,04) мкм.

1.3.3 Способи обробки внутрішніх поверхонь обертання (отворів)

Отвори поділяють на центральні (вісь яких збігається з віссю самої деталі типу тіла обертання - втулка, диск, гільза тощо) та нецентральні - різноманітні отвори у корпусних деталях та радіальні отвори у деталях тіл обертання.

З технологічної точки зору лезова обробка центральних отворів може бути виконана на верстатах токарної групи сумісно з обробкою зовнішніх поверхонь та торців, що підвищує точність їх взаємного розміщення. Отвори другої групи здебільшого обробляють на верстатах свердлильно-розточувальної та фрезерної груп.

Загальна укрупнена класифікація отворів обох груп наведена на рисунку 1.26.

Абразивна обробка центральних отворів, як правило, не викликає особливих труднощів на відміну від радіальних та отворів у корпусних деталях.

Деякі особливості технології обробки мають отвори, які необхідно створити у суцільному матеріалі.

Рисунок 1.26 - Класифікація отворів за формою

Окремі ознаки наведеної класифікації є взаємодоповнюючими, наприклад, отвір може бути циліндричним, східчастим, глухим.

Найбільш поширені способи обробки отворів різанням наведені на рисунку 1.27.

Для обробки отворів використовують верстати токарної, свердлильно-розточувальної, фрезерної груп, а також шліфувальні верстати.

Крім обробки різанням, при виготовленні отворів знаходять використання й інші способи (див. рисунок 1.5).

Виготовлення отворів має певні технологічні особливості, серед яких складність відведення стружки, значне нагрівання заготовки та інструмента, неможливість спостереження за зоною різання тощо.



Рисунок 1.27 - Способи обробки отворів різанням

Лезова обробка отворів може виконуватися кінцевими (мірними) інструментами, до яких належать свердла, зенкери, розвертки тощо, а також немірними інструментами - різцями.

Деякі схеми обробки мірними інструментами показані на рисунку 1.28. Вони можуть бути реалізовані також і на верстатах з горизонтальною віссю шпинделя.

Рисунок 1.28 - Деякі схеми обробки отворів мірними інструментами:

а) свердлення; б) розсвердлювання; в) зенкерування;

г, д) розвертання отворів; е, ж) цекування; з) зенкування;

L) нарізання різі; к) обробка комбінованим інструментом

Свердлення

Свердлення (див. рисунок 1.28а) є єдиним способом лезової обробки для створення отвору у суцільному матеріалі.

Процес свердлення виконують на верстатах усіх перелічених вище груп.

Різальним інструментом при свердленні є свердла, які можуть мати різну конструкцію (див. рисунок 1.29) і різне призначення.

Спіральні свердла використовують для обробки отворів у суцільному матеріалі, а також для збільшення розміру вже просвердленого отвору (розсвердлювання).

Рисунок 1.29 - Види свердел:а) спіральне; б) комбіноване (центрувальне); в) кільцеве; 1 - заготовка; 2 - свердло

Комбіновані свердла призначені для створення декількох поверхонь за один робочий хід. Вони можуть поєднувати в одній конструкції й інші інструменти, наприклад, свердло-зенкер тощо.

Кільцеві свердла використовують для обробки отворів великого діаметра (як правило, більшого, ніж 60-70 мм). При цьому після обробки отвору залишається стрижень, який може бути використаний для виготовлення інших виробів.

Свердла виготовляють з швидкорізальних сталей, а також оснащують платівками із твердих сплавів.

Швидкість різання при свердленні залежить від етапу обробки, матеріалу заготовки та різальної частини інструмента і в середньому становить V=(5-80) м/хв. Залежно від верстата вона забезпечується обертанням свердла (верстати свердлильно-розточувальної групи) або заготовки - токарні верстати. Швидкість, м/хв, різання можна визначити за формулою

V= рD_свn/1000,

де Dсв- діаметр свердла, мм; n - частота обертання свердла або заготовки, об/хв.

Подача S при свердленні здійснюється переміщенням інструмента уздовж осі заготовки і вимірюється у мм/об на один оберт того елемента Т-системи, що обертається (інструмент чи заготовка).

Глибиною різання (t) при свердленні вважають половину діаметра свердла (Dcв): t = Dcв /2, мм.

Діаметр свердлення у суцільному матеріалі не повинен перевищувати 27-30 мм.

Для обробки глибоких отворів використовують свердла спеціальної конструкції - гарматні, ежекторні, кільцеві тощо. Одна зі схем свердлення глибокого отвору показана на рисунку 1.30 [8].

Рисунок 1.30 - Схема свердлення глибокого отвору: а, б) гарматним свердлом; в) кільцевим свердлом;1 - патрон; 2 - заготовка; 3 - люнет; 4 - пристрій для підведення охолоджувальної рідини до свердла; 5 - штанга для закріплення свердла; 6 - супорт; 7 - стружкозбірник; 8 - резервуар з охолоджувальною рідиною

Охолоджувальна рідина не тільки охолоджує різальну частину свердла, а також вимиває стружку із зони різання. Вона подається у зону різання під тиском близько 5-8 мПа.

У деяких конструкціях верстатів для глибокого свердлення головний рух - швидкість різання - може забезпечувати свердло.

Глибоке свердлення виконують зі швидкістю різання до

120 м/хв та подачею до 0,2 мм/об [10].

При свердленні отворів малого діаметра у технології треба передбачати попереднє центрування місця під майбутній отвір центрувальним свердлом або коротким свердлом більшого діаметра.

Свердлення забезпечує точність обробки отвору 11-13-го квалітетів при шорсткості поверхні Ra (3,2-12,5) мкм [5].

Розсвердлювання (див. рисунок 1.28б) призначене для збільшення розміру отвору свердлом більшого діаметра. Режими різання - швидкість різання, подача, а також точність обробки отвору та шорсткість його поверхні знаходяться приблизно на рівні способу свердлення [5].

Зенкерування

Зенкерування (див. рисунок 1.28в) використовують для обробки попередньо отриманих отворів (свердленням або у вихідній заготовці -литтям, штампуванням тощо) з метою збільшення розміру, підвищення точності.

Різальним інструментом є багатолезовий інструмент зенкер. Зенкери мають різноманітні конструкції від суцільних до насадкових. Різальну частину виготовляють як із швидкорізальної сталі, так і оснащують платівками із твердих сплавів.

Швидкість різання при зенкеруванні залежить від матеріалу заготовки та різальної частини інструмента і в середньому становить V=(30-80) м/хв при подачі 0,5-1,5 мм/об.

Зенкерувати можна конічні отвори під подальше розвертання конічними розвертками.

Зенкерування забезпечує точність обробки отвору 8-10-го квалітетів [4] при шорсткості поверхні Ra (1,25-3,2) мкм [5].

Зенкування

Зенкування використовують для виготовлення конічних заглиблень (фасок) у отворах (див. рисунок 1.28з) під конічні головки потайних гвинтів, при нарізанні різі, для притуплення гострих кромок тощо. Зенкування можна виконувати як спеціальними інструментами - зенківками, так і свердлами великого діаметра, загостреними під потрібним кутом. В умовах великосерійного та масового виробництв широке використання знаходять комбіновані інструменти, наприклад, свердла-зенківки (див. рисунок 1.28к).

Цекування

Цекування - це обробка зовнішньої торцевої поверхні отвору (див. рисунок 1.28е) або поверхні східчастого отвору (див. рисунок 1.28ж) під головки болтів тощо для забезпечення їх перпендикулярності стосовно осі отвору.

Цекування використовують для обробки торців отворів на верстатах свердлильно-розточувальної групи.

Цекування є різновидом зенкування і виконується цеківками, які мають можливість різання торцем. Цеківка у своїй конструкції має напрямний елемент, призначений для орієнтації її осі у попередньо виготовленому отворі.

У великосерійному та масовому виробництвах знаходять широке використання зенкери-цеківки (див. рисунок 1.31).



Рисунок 1.31 - Зенкер-цеківка

Розточування

Розточування отворів виконують в основному на верстатах токарної, розточувальної та фрезерної груп.

Деякі схеми розточування отворів на токарних верстатах показані на рисунку 1.32.

Розточування виконується різцями різних конструкцій, які можуть бути закріплені як безпосередньо у різцетримачеві верстата, так і в спеціальних оправках. Швидкість різання забезпечується обертанням заготовки, а подача - переміщенням інструмента.

На верстатах розточувальної групи обертається інструмент, а подача здійснюється як рухом шпинделя з інструментом, так і рухом стола із заготовкою (див. рисунок 1.33).



Рисунок 1.33 - Схеми обробки на розточувальних верстатах:

а) розточування з подачею шпинделя з інструментом;

б) розточування з подачею стола із заготовкою

Для підвищення продуктивності праці при розточуванні отворів в умовах середньосерійного та більших за обсягом випуску виробів типах виробництва використовують багатолезові розточувальні головки та блоки (див. рисунок 1.34).

Рисунок 1.34 - Дворізцевий розточувальний блок

Чистове розточування забезпечує точність обробки отвору за 8-10-м квалітетами при шорсткості поверхні Ra (0,8-2,5) мкм [5].

Розвертання

Розвертання є основним способом чистової обробки отворів діаметром до 300 мм [7]. Розвертанню завжди передують свердлення, зенкерування або розточування.

Різальним інструментом є розвертки, які виготовляють як суцільними з інструментальних сталей, так і збірними, оснащеними платівками з твердих сплавів.

Розвертання можна виконати як вручну, так і на усіх типах верстатів, що використовують для обробки отворів.

Розвертання дозволяє обробляти як циліндричні, так і конічні, а також східчасті отвори (див. рисунок 1.28 г,д).

Під час обробки точних отворів на верстатах розвертки встановлюють у спеціальних “плаваючих” патронах, які компенсують незбіг осі шпинделя верстата з віссю отвору, що підлягає обробці.

Швидкість різання при розвертанні V=(2-15) м/хв при подачі S=(0,5-3,5) мм/об.

Чистове розвертання забезпечує точність обробки отвору за 6-7-м квалітетами при шорсткості поверхні Ra (0,63-1,25) мкм [5].

Протягування

Протягування - це дуже продуктивний спосіб обробки отворів різальним інструментом - протяжкою.

Протяжка являє собою багатолезовий інструмент, форма лез якого на чистовій ділянці відповідає формі отвору, що протягують (див. рисунок 1.35).

Рисунок 1.35 - Деякі форми отворів, оброблених протягуванням

Протягування отворів виконують на горизонтально-протяжних верстатах. Кінематика процесу протягування показана на рисунку 1.36.

Рисунок 1.36 - Кінематика протягування отвору

Протяжка 5 рухається прямолінійно зі швидкістю різання

V= (8-15) м/хв при нерухомій заготовці 4. Подачею при протягуванні вважають Sz - подачу на зуб як різницю розмірів за висотою двох суміжних зубців Sz=(0,01-0,2) мм/зуб .

Чистове протягування забезпечує точність обробки отвору за 6-7-м квалітетами та шорсткості поверхні Ra (0,32-1,25) мкм [5].

З урахуванням високої вартості виготовлення протяжок їх використання доцільне у великосерійному та масовому виробництвах.

Шліфування

При шліфуванні отворів використовують такі основні схеми шліфування (див. рисунок 1.37).

Рисунок 1.37 - Схеми шліфування отворів:

а) із поздовжньою подачею; б) планетарне; в) безцентрове

Шліфування отворів виконують на внутрішньошліфувальних верстатах.

Швидкість різання V=35-60 м/с забезпечується за рахунок обертання шліфувального круга. При шліфуванні отворів невеликого діаметра (менше 10 мм) забезпечення таких швидкостей різання досить утруднено, тому вона може бути близько 10 м/с.

Заготовку при шліфуванні з поздовжньою подачею (див. рисунок 1.37а) здебільшого встановлюють у патроні та забезпечують її обертання зі швидкістю 10-20 м/хв . Кінематика процесу нагадує зовнішнє шліфування.

Шліфувальна бабка з кругом переміщається стосовно заготовки з подачею Dsпр, що визначається у частках ширини шліфувального круга на один оберт заготовки:

Dsпр - К х Вкр

,

де К - кількість часток ширини круга (К= 0,2-0,7); Вкр - ширина круга, мм.

Після проходження круга по всій довжині поверхні Lд здійснюють поперечну подачу Dsпоп, яка і є глибиною різання. Після цього цикл рухів повторюється. Поперечна подача Dsпоп залежно від етапу обробки (чорновий, напівчистовий тощо) становить 0,003-0,015 мм [7]. Наприкінці обробки, коли видалений увесь припуск, виконують ще два-три ходи уздовж поверхні без здійснення Dsпоп до припинення іскріння, так зване виходжування. Цей прийом підвищує точність, оскільки видаляє похибки форми від пружних деформацій Т-системи.

Врізне шліфування з поперечною подачею здійснюють абразивними кругами, ширина яких перевищує довжину поверхні, що обробляють. Обробка здійснюється тільки з поперечною подачею круга Dsпоп, яка вимірюється у мм/об заготовки. Її значення знаходиться у діапазоні 0,003-0,02 мм/об.

Врізне шліфування дозволяє шліфувати фасонні поверхні (за наявності круга, що має відповідний фасонний профіль).

Цей вид шліфування широко використовується в умовах великосерійного та масового виробництв.

Планетарна схема шліфування отворів (див. рисунок 1.37б), використовується для великогабаритних заготовок, які неможливо обертати. За цією схемою шліфувальному кругу, окрім обертання стосовно власної осі, надається додатковий рух обертання (планетарний рух), який забезпечує розмір отвору.

Безцентрове шліфування отворів (див. рисунок 1.37в) передбачає обертання незакріпленої заготовки. Зовнішня поверхня є одночасно технологічною базою і тому вимагає попередньої точної обробки шліфуванням. Цей спосіб забезпечує найвищу точність такого параметра втулок, як співвісність отвору і зовнішньої поверхні (до 0,003 мм) [12].

Точність чистового шліфування отворів досягає 6-7-го квалітетів при шорсткості поверхні Ra (0,32 1,6) мкм [5].

Хонінгування

Хонінгування - це процес оздоблювальної обробки отворів спеціальним інструментом - хонінгувальною головкою (див. рисунок 1.38). Обробку виконують як на спеціальних хонінгувальних верстатах, які мають як вертикальну вісь обертання (для отворів довжиною до 2000 мм), так і горизонтальну (для більш глибоких отворів). Технологічні можливості хонінгування забезпечують обробку отворів діаметром від 2,5 мм до 1000 мм і довжиною до 25000мм [7].

Хонінгування можна виконувати також на верстатах свердлильно-розточувальної групи.

Рисунок 1.38 - Схема хонінгування отвору:а) кінематика процесу;б) схема створення сітки на поверхні отвору

Хонінгувальна головка являє собою втулку, у радіальних пазах якої закріплені абразивні бруски. Ці бруски мають можливість радіального переміщення, що створює певний тиск на поверхню отвору.

Хонінгувальна головка (див. рисунок 1.38а) обертається зі швидкістю V₁ (20-70 м/хв) та здійснює зворотно-поступальний рух зі швидкістю V₂ (5-20 м/хв) [7].

Крайні положення брусків 1, 2, 3 під час руху уверх та униз (див. рисунок 1.38б) забезпечують так, щоб вихід з отвору n дорівнював приблизно 1/3 довжини бруска.

Суміщення двох рухів створює на поверхні отвору характерну сітку (див. рисунок 1.38б). Ця сітка є досить застосовною для розміщення та утримання на поверхні отвору мастил, наприклад, для циліндрів двигунів внутрішнього згоряння тощо.

...