На станках сверлильной группы кроме обычных операций обработки
отверстий (сверления, зенкерования, снятия фасок и развертывания) подрезают
торцы, растачивают отверстия и канавки, обтачивают наружные цилиндрические и
конические поверхности, нарезают и накатывают резьбы, обкатывают и раскатывают
поверхности. Выполнение нескольких переходов обработки за один рабочий ход комбинированным
инструментом, а также быстросменное закрепление инструмента сокращают машинное
и вспомогательное время.
Выбор метода сверления (рис. 144) зависит от диаметра отверстия, глубины
сверления, точности отверстия и расположения его оси, обрабатываемого материала
и других факторов (табл. 8).
Спиральные сверла (рис. 144, а) обеспечивают при обработке деталей в
кондукторах точность расположения отверстий ±0,15 мм. Применение кондукторных
втулок удлиняет сверла и снижает их стойкость. При достаточной жесткости
шпинделей предпочтительно не пользоваться кондукторными втулками, обеспечив
минимальный вылет сверл из патронов и регулирование длины инструмента после
переточки. Биение режущих кромок, образование нароста, отклонения от соосности инструмента увеличивают диаметр отверстия сверх
номинального диаметра d инструмента на величину (0,05 + 0,12d) мм, а истирание ленточек сверла, обратный конус при
переточках и усадка материала детали уменьшают диаметр отверстия.
Целесообразно назначать отклонение диаметра отверстия после сверления с
допуском ±, например 18-0,07+0,24, для чего номинальный
диаметр сверла принимают d + Δ (табл.
9). На станках с ЧПУ и при повышенных требованиях к точности отверстий используют
сверла точного исполнения с шлифованными канавками.
Режимы резания для спиральных сверл приведены в табл.
10, 11. Глубокие отверстия в деталях из чугуна обрабатывают спиральными
сверлами с плавным переходом между вершиной и цилиндрической частью. Дробления
стружки при обработке деталей из вязкой
стали достигают подточкой «порожка» на передней поверхности, применением сверл
со специальной ступенчатой стружечной канавкой или путем прерывистой (ступенчатой)
подачи. Для тяжелых условий обработки, например сверления
косых глубоких смазочных отверстий в коленчатых валах, применяют сверла с
утолщенной перемычкой [b ≈ (0,3 ÷ 0,4)d], углом подъема винтовой линии ω
≈ 36°, с подточкой перемычки и углом при вершине 2φ ≈ 100°, а
также «шнековые» спиральные сверла повышенной
жесткости [ω = 50° ÷ 65°; b = (0,30 ÷ 0,35)d; 2φ = 120° ÷
130°; профиль стружечных канавок — угловой].
Полукруглые сверла (рис. 144, б) — разновидность сверл одностороннего
резания («ружейных») пригодны для обработки деталей из материалов, дающих
короткую хрупкую стружку (латунь, бронза, чугун). Полукруглое сверло представляет собой цилиндрический стержень из быстрорежущей стали
или твердого сплава, на рабочей части которого передняя поверхность расположена
выше центра на 0,03 — 0,08 мм параллельно оси. У заборной части главный угол в
плане φ = 30° на длине 0,25d и
вспомогательный угол в плане φ1 = 20°. Таким образом, главная
режущая кромка как бы растачивает отверстие, а вспомогательная — обтачивает
конус в центральной части. Для глухих отверстий используют сверла с φ = 0° на длине, переходящей за ось на 0,1-0,3 мм
(торцовая заточка), и φ1 = 10÷150. Полукруглые
сверла отличает повышенная жесткость, простота изготовления (в том числе для
обработки ступенчатых отверстий), обеспечение точного расположения оси
отверстия, возможность работы без СОЖ. В начальный период сверления, пока цилиндрическая
часть сверла не войдет в отверстие, оно слегка увеличивает диаметр отверстия.
Этот недостаток устраняет направление сверла по кондукторной втулке или по
предварительно засверленному отверстию на небольшую глубину. Полукруглые
сверла из быстрорежущей
стали или твердого сплава работают на тех же скоростях резания, что и
спиральные сверла, но с уменьшенной
вдвое подачей.
Пластинчатые сверла (рис. 144, в)— простые по конструкции инструменты
для сверления в сплошном металле или рассверливания грубых отверстий. Сверла
центрируют замковой частью и закрепляют винтом в оправке, через каналы в
которой подают СОЖ в зону резания. Направление пластинчатого
сверла по кондукторной втулке в начальный момент обработки повышает точность
расположения оси отверстия. Втулку располагают на расстоянии не более 0,3d от
торца детали. Длинные отверстия рекомендуется сверлить за два перехода без
предварительной зацентровки сперва с короткой жесткой
оправкой на глубину (1,5 ÷ 2)d, а
затем с длинной оправкой — на всю длину. Для сверления в сплошном металле
необходима достаточная жесткость и мощность станка. Например, при сверлении
отверстия d=100 мм в деталях из мягкой стали
v = 18
м/мин; s0 = 0,5
мм/об; осевая сила Р≈36 кН; Мкр
≈ 140 Н·м; N ≈ 8 кВт. Предварительное сверление отверстия
диаметром (0,5 ÷ 0,7)d и последующее сверление отверстия диаметром d снижают
силу резания и мощность. Скорость резания пластинчатых сверл из обычной
быстрорежущей стали составляет 0,7 — 0,8 скорости резания спиральных сверл.
Подача s0 = 0,4 ÷
1,25 мм/об способствует дроблению
стружки.
Сверла с СМП (рис. 144, г) применяют для сверления в сплошном металле
или рассверливания неглубоких отверстий с высокой скоростью резания на
станках, обладающих достаточной жесткостью и мощностью. Например, при
сверлении отверстия d = 50 мм в деталях из легированной стали v =
100 м/мин; х0 = 0,25 мм/об; осевая сила Р ≈
8 кН; N ≈ 14 кВт. Режимы резания приведены в
табл. 12.
Ружейные сверла - сверла одностороннего резания с внешним отводом СОЖ
(рис. 144, д) используют для сверления в сплошном
металле коротких или длинных отверстий при высоких требованиях к параметрам
шероховатости поверхности, точности геометрических параметров и расположению
оси. Предпочтительно вращение инструмента (быстрое) и детали (медленное) в
противоположных направлениях. Сверло точно направляют по твердосплавной
втулке, минимально удаленной от торца обрабатываемой детали. После фильтрации
в СОЖ допускаются механические частицы размером 10—20 мкм.
Сверла ВТА (рис. 144, е) — одностороннего резания с внутренним отводом
СОЖ.
Эжекторные
сверла, предназначенные для высокопроизводительного сверления отверстий,
состоят из неперетачиваемой коронки с припайными твердосплавными пластинами
(рис. 144, ж) или с СМП (рис. 144, з) и двух трубок.
СОЖ, поступая в пространство между стенками трубок, частично проходит сквозь
отверстия в резьбовом хвостовике, охлаждает режущие кромки и направляющие
планки, а затем вместе со стружкой устремляется через сопло в центральную
полость внутренней трубки и далее — в приемный бак. Другая часть СОЖ проникает
в центральную полость через щели во внутренней трубке и создает разрежение,
отсасывающее стружку. Режимы резания для сверл ВТА и эжекторных
приведены в табл. 13.
Трепанирующие сверла (рис. 144, и) служат для сверления в сплошном
материале кольцевой канавки и потому оставляют в качестве отходов стержень и
сравнительно небольшое количество стружки. СОЖ подается через инструмент, а
стружка выходит наружу или внутрь. Трепанирующие сверла выполняют из быстрорежущей стали, с припайными твердосплавными
пластинами или с СМП. При кольцевом сверлении сверлом с СМП отверстия d =
300 мм в детали из легированной стали с НВ 200-275 v = 10 м/мин; s0 = 0,25
мм/об; осевая сила Р≈23 кН; мощность N ≈
55 кВт.
Зенкерование — предварительная обработка литых, штампованных или
просверленных отверстий под последующее развертывание, растачивание или
протягивание. При точности отверстий 11 — 13-го квалитета и параметре
шероховатости поверхности Ra = 10 ÷ 5 мкм зенкерование может быть
окончательной операцией. Диаметры отверстий после зенкерования предпочтительно
назначать с отклонением ±, например 18-0,035+0,240, и
увеличивать номинальный диаметр зенкера на величину Δ (см. табл. 9).
Зенкеры направляют по кондукторным втулкам. Торцовое затачивание (2φ =
180°) уменьшает увод инструмента.
Развертывание — чистовая обработка отверстий с точностью 7—11-го
квалитета, не изменяющая положения их осей. Для отверстий, пересеченных
пазами, а также для устранения огранки применяют развертки с левым
направлением винтовых канавок, нечетным числом зубьев и с неравномерным угловым
шагом. Отверстия с параметром шероховатости поверхности Ra =
5 мкм развертывают после сверления с припуском по диаметру 0,3—0,5 мм; с Rа = 2,5 мкм — после зенкерования
с припуском 0,25 — 0,4 мм; с Ra = 1,25 мкм — после чернового развертывания с припуском
0,15—0,25 мм (меньшее значение для d ≤ 10 мм, большее для d >
30 мм). Допуск соосности двух или нескольких
отверстий обеспечивают обработкой «в линию». Предварительно отверстие сверлят напроход или с двух сторон с поворотом кондуктора, а зенкеруют
и развертывают «в линию» — за один рабочий ход. Длину верхней и нижней направляющих
частей зенкера выбирают такой, чтобы в начале зенкерования они находились в
верхней и нижней кондукторных втулках. Зенкеры закрепляют в плавающих или быстросменных
патронах. Развертывание выполняют аналогично зенкерованию; допускается
развертывание без нижнего направления. При большом расстоянии между отверстиями
или при пониженных требованиях к допуску соосности (H7/d9; H9/d10; H11/d11) для сокращения
длины инструмента применяют зенкеры и развертки с укороченными нижними направляющими,
входящими в нижние кондукторные втулки, только при обработке последнего
отверстия в заготовке. Если нижнее отверстие глухое, инструмент направляют по
втулке, вмонтированной в промежуток между ступенями. Зенкерование и
развертывание «в линию» отверстий разного диаметра выполняют ступенчатым
инструментом. При высоких требованиях к параметрам шероховатости поверхности (Ra = 1 ÷
0,1 мкм) и точности 6 —7-го квалитета применяют однолезвийные выглаживающие
развертки типа Мапал (ФРГ) с СМП и направляющими
твердосплавными планками (рис. 145), диаметром 8 — 80 мм с подачей СОЖ под
давлением 0,4—0,6 МПа по внутренним каналам в инструменте. При обработке
заготовок из металлов, дающих сливную стружку, припуск на развертывание
составляет в среднем 0,3 мм на диаметр, хрупких — 0,4 мм. Режущая
твердосплавная пластина — двусторонняя с передним углом γ
= 0° для хрупких металлов и γ = 12° для
металлов, дающих сливную стружку. Заборная часть приведена в
табл. 14. В радиальном направлении пластину регулируют двумя винтами и
устанавливают с возвышением над направляющими планками на 0,01 —0,04 мм (в
среднем 0,02 мм) с обратным конусом по длине пластины 0,01—0,02 мм. Например,
для получения отверстия диаметром 20+0,021 мм диаметр направляющих
планок 19,99-0,005 мм, а нож устанавливают с превышением над
планками на 0,02 мм, т. е. на размер 20,01-0,005 мм. Пластины
регулируют в центрах специального контрольного приспособления по индикаторам с
ценой делений 1 мкм. Жестким микрометром пользоваться нельзя. В осевом
направлении пластина не регулируется и выступает за торец направляющих планок
на 0,2—0,4 мм, т. е. несколько больше подачи на оборот. Пластину закрепляют
прижимной планкой с винтом с правой и левой резьбой. Параметр шероховатости
поверхности направляющих планок, припаянных к корпусу, Ra =
0,25 ÷ 0,1 мкм. При длине заборной части 7 мм v = 4÷10
м/мин; s0 = 0,2÷0,5
мм/об; при длине 1,3-3 мм v = 20÷100 м/мин; s0 = 0,1÷0,3
мм/об. Развертку закрепляют в плавающем патроне, не
направляя по кондукторной втулке. Режимы резания однолезвийными развертками Мапал приведены в табл. 15.
В отличие от разверток Мапал твердосплавные
пушечные развертки монолитные. Их чередующиеся режущие и направляющие зубья
(ленточки) шлифуют до одинакового диаметра. Заборная фаска режущих зубьев
опережает фаску направляющих на величину, немного превышающую подачу на оборот.
При d = 10
мм число чередующихся режущих и направляющих зубьев z = 4; при d=25 z = 6.
Тщательно очищенную СОЖ подают в зону резания через каналы в инструменте под
давлением 0,4—0,6 МПа. Необходимые точность отверстия и расположение его оси
обеспечивают направлением инструмента по твердосплавной втулке, максимально
приближенной к торцу детали с зазором по диаметру 2-3 мкм. При обработке
деталей из чугуна v ==90÷110 м/мин; s0 = 0,1÷0,15
мм/об.
Развертки из сверхтвердых материалов (СТМ) применяют для обработки
неполных или пересеченных поперечными каналами точных отверстий в деталях
гидроагрегатов и других изделиях с отклонением диаметра до 5 мкм и параметром
шероховатости поверхности Ra = 0,5 ÷ 0,3 мкм. Развертка представляет собой закаленную
стальную оправку, на конус которой, заканчивающийся резьбой и гайкой, насажена
чугунная втулка со спиральным разрезом и продольными канавками. На поверхность
втулки наносят мелкозернистые поликристаллические синтетические алмазы или
кубический нитрид бора. При d ≥ 20 мм используют тонкостенную стальную
разрезанную вдоль втулку, на поверхность которой припаивают четыре бруска из
СТМ, применяемых при хонинговании (рис. 146). Отверстие во втулке имеет
одинаковый с оправкой тщательно притертый конус, что позволяет регулировать
гайкой диаметр брусков путем продольного перемещения втулки на оправке.
Развертку закрепляют в плавающем патроне. При развертывании отверстия в детали
гидроагрегата из серого чугуна СЧ 20, высотой 105 мм, диаметром 25+0,08
мм (с делением поля допуска на 20 групп) алмазной разверткой, последнюю
налаживают в интервале диаметров одной из групп с отклонением 4 мкм.
Предварительно отверстие развертывают двухступенчатой твердосплавной разверткой
с припуском 0,03 мм на диаметр под полу чистовую развертку с алмазными брусками
АСМ60/40. Алмазная развертка с брусками АСМ28/20 снимает припуск 0,010-0,012 мм
на диаметр. Развертывание проводят за 1 — 3 дв. хода
с подачей СОЖ (70—90% керосина и 10 — 30% масла И-20А) поливом или через
инструмент; v = 20 м/мин; s0= 1÷4,5
мм/об. Стойкость развертки — приблизительно 400
отверстий до регулирования; суммарная наработка — приблизительно 70 тыс.
отверстий.
Конические отверстия обрабатывают в несколько
переходов в зависимости от конусности (рис. 147).
Отверстия с конусностью К от 1 : 50 до 1:30 после
сверления до диаметра dc = dk-(0,2 ÷ 0,3) развертывают конической разверткой
до диаметра dк. Отверстия с конусностью К 1 :20
сверлят до диаметра dc = dk — (0,3÷0,5), затем развертывают последовательно
двумя коническими развертками до диаметра dk. Отверстия с конусностью К от 1 :
16 до 1:8 сверлят до диаметра dc = dk-(l ÷ 1,2), зенкеруют коническим зенкером до
диаметра dз = dк-(0,3 ÷ 0,5) и развертывают конической
разверткой до диаметра dк. У заготовок с отверстием диаметром dc = dк-(3 ÷
5) зенкеруют цилиндрическое отверстие диаметром dc/ = dк-(1 ÷
1,2), затем зенкеруют коническое отверстие диаметром dз =
dк-(0,3 ÷
0,5) и развертывают коническое отверстие до диаметра dк. Под
конический зенкер целесообразно сверлить (зенкеровать) ступенчатое отверстие с
диаметром второй ступени dc/ = dк + 0,5lK-(1 ÷ 1,2). Для праворежущих
конических инструментов рекомендуется левый наклон винтовых зубьев под углом
30 — 45°. При δ/K ≥ 0,8
используют станочный упор, ограничивающий осевое перемещение инструмента; при δ/К < 0,8 (ручная подача) применяют упорные
оправки, ограничивающие осевое перемещение инструмента при упоре в торец
детали или в кондукторную втулку (δ — допуск на
диаметр отверстия, мм). При высоких требованиях к точности конического
отверстия (прилегание калибра-пробки по краске на поверхности не менее 75%)
применяют конические однолезвийные выглаживающие развертки типа Мапал. Припуск после предварительного развертывания
обыкновенной конической разверткой 0,4 — 0,6 мм на диаметр, v = 6÷8 м/мин; s0 = 0,4÷0,6
мм/об. Цилиндрические и конические отверстия с параметром
шероховатости Ra = 0,5 ÷ 0,15 мкм после
развертывания обрабатывают роликовыми раскатками.
Снятие фасок в отверстиях не представляет технологических затруднений, если
должен быть обеспечен параметр шероховатости поверхности Ra ≥
10 мкм и не оговаривается строгое расположение оси. При диаметре отверстия до
10 мм фаски снимают сверлом с соответствующим углом при вершине; при диаметре
отверстия 10 — 40 мм — зенковкой; при диаметре отверстия св. 40 мм — пластинчатой
зенковкой (рис. 148). Снятие фасок часто вызывает вибрацию и образование рифленой
поверхности. Направление инструмента по кондукторной втулке или штифтом. В отверстии,
нечетный и неравномерный шаг зубьев зенковки с ленточками на задней поверхности
шириной 0,1—0,2 мм без заднего угла, снижение подачи и «выхаживание» улучшают
качество поверхности. В деталях из металлов, дающих сливную стружку (алюминий,
латунь и т. п ), фаски
снимают трехзубыми затылованными
зенковками (рис. 149) с передним углом γ = 15º
и стружечными канавками, образованными конической поверхностью. Благодаря
радиусной канавке переменного профиля и указанным геометрическим параметрам
достигаются параметр шероховатости поверхности фасок Ra = 1,25 мкм и
хорошее отделение стружки в виде коротких завитков без забивания канавки. При
параметре шероховатости поверхности фасок Ra < 1,25 мкм
применяют конические раскатки. Снятие фасок часто совмещают со сверлением
отверстия (ступенчатыми сверлами) или цекованием торца
(комбинированными цековками), а также с центрованием под последующее сверление отверстия Диаметр d3 = d + 2С
(рис. 150), где d — диаметр отверстия: С—размер
фаски.
Снятие фасок (притупление острых кромок) на торцах и в проушинах вилок
за одну операцию при диаметрах отверстий 5 — 30 мм проводят пружинными
зенковками при прямом и обратном ходе и инструмента (рис. 151). С внутренней стороны
каналелов, выходящих в центральное отверстие, фаски
снимают шаро- или веретенообразными бор-фрезами
при установке обрабатываемой детали под соответствующим углом (рис. 152). Для скругления кромки отверстия (рис. 153) при условии
ограничения радиуса r касательными
под углом φ ≥ 10º применяют
профильные затылованные инструменты. Снятие фасок в
отверстиях трубок небольшого диаметра объединяют со снятием наружных фасок
пластинчатой зенковкой, укрепленной в корпусе оправки (рис. 154).
Бобышки или углубления цекуют при наличии
центрального отверстия нековками, подрезными
пластинами или зенкерами с торцовой заточкой. Инструмент рекомендуется направлять
по отверстию в детали или по кондукторной втулке. Для устранения вибрации и
лучшего отвода стружки торцовые зубцы смещают относительно оси в сторону
вращения на величину Н ≈ 0,1D, где D —
диаметр цековки. В конце рабочего хода необходимо
«выхаживание» на нескольких оборотах без подачи. Торцовые поверхности, не
имеющие отверстия, подрезают периферией цековки
(рис. 155, а), цековкой с центрованием
(рис. 155,б) или цековкой с отверстием d0, смещенным
относительно оси вращения на величину Е = d0/2 + (0,3÷0,5)
(рис. 155,в). Цекование обеспечивает биение
обрабатываемой поверхности до 0,1 мм на радиусе 100 мм и параметр шероховатости
поверхности Ra = 2,5 мкм. Торцовые поверхности с параметром
шероховатости Ra = 2,5 мкм после цекования выглаживают
роликовой раскаткой.
Комбинированные инструменты позволяют выполнить несколько переходов
обработки за один рабочий ход. Применение комбинированных инструментов может
быть обусловлено специальными техническими требованиями. Например, ступенчатый
зенкер применяют для обработки «в линию» двух отверстий различных диаметров, сверло-цековку — для обеспечения перпендикулярности торца
и отверстия. Не следует применять комбинированные инструменты с чрезмерно
большим числом ступеней (более пяти) и такие сочетания инструментов, при
которых неизбежно неравномерное изнашивание из-за различия в подачах на зуб и
скоростях резания (например, развертку-цековку). Для
комплексной обработки отверстий, торцов и фасок применяют многоленточные
комбинированные инструменты с чередующимися зубьями, сверла при отношении D/d ≤ 2 (рис. 156) и цековки
(рис. 157). Отверстие диаметром D, пересекающее
другое, смещенное и расположенное перпендикулярно отверстию диаметром d, сверлят комбинированным ступенчатым сверлом (рис.
158), чтобы избежать отжимов и выкрашивания режущих
кромок при вступлении их в зону «пустоты». Нижняя ступень сверла диаметром D1 = 2[l-(d/2 + Δ)], где Δ = 1 ÷ 3 мм, находясь
в сплошном сечении заготовки, выполняет функцию направляющей части, препятствуя
смещению инструмента. Дальнейшую обработку отверстия диаметром D1, если к
нему предъявляют повышенные требования по точности, расположению и параметру
шероховатости поверхности, проводят однолезвийными, пушечными или алмазными
развертками.
Фасонные отверстия обрабатывают (центруют, закругляют острые кромки, рассверливают,
снимают фаски и подрезают торцы) комбинированными затылованными
или острозаточенными инструментами (рис. 159). Для многопереходной обработки отверстия — рассверливания под
резьбу, снятия фаски и подрезания торца в отлитых под давлением алюминиевых
деталях служит комбинированный инструмент (рис. 160), армированный твердым
сплавом. Изготовление и переточку такого инструмента осуществляют алмазным
кругом на профилешлифовальном станке. При скорости резания v = 100÷110 м/мин, подаче s0 = 0,05 ÷
0,8 мм/об стойкость инструмента — 5 тыс. отверстий.
Канавки в отверстиях растачивают с помощью специальных патронов, преобразующих
ручную осевую подачу шпинделя в радиальную подачу резца (рис. 161). Обработка
предусматривает направление патрона по кондукторной втулке. В ползуне 2 с
косыми пазами под вилку оправки 3 винтами 10 и сухарями 11 закрепляют
хвостовой канавочный резец. В буртике резца заподлицо
с передней поверхностью прошлифована угловая канавка, фиксирующая положение
режущей кромки относительно центра отверстия с помощью штифта 9,
запрессованного в ползун. Паз в корпусе 8 под ползун закрыт крышкой 1, прикрепленной
винтами 13. Крутящий момент передает сегментная шпонка 12. Под воздействием
пружины 5 винт 4 удерживает корпус в исходном положении
и резец находится на минимальном расстоянии от центра патрона. Опуская шпиндель
станка, патрон вводят в направляющую втулку до упора в торец гайки 6 с шайбой
7. Продолжая осевую подачу, продвигают вперед оправку 3 с косорасположенной
вилкой, которая, взаимодействуя с пазом ползуна 2, перемещает его вместе с
резцом в радиальном направлении. Обратным движением шпинделя резец смещают к
центру и выводят из детали.
Наружные поверхности (выступы, шейки, хвостовики, стержни под нарезание
или накатывание резьбы) обтачивают монолитными или сборными головками с
резцами (гребенками) из быстрорежущей стали и
армированными твердым сплавом. Обтачивание без направления инструмента по
кондукторной втулке обеспечивает точность 11 —12-го квалитета, а с направлением
инструмента — 8—9-го квалитета и при условии тщательной заточки. Параметр шероховатости
поверхности Ra ≥ 2,5 мкм. Для обтачивания используют резьбонарезные
головки с гладкими дисковыми гребенками и углом в плане φ
= 30 ÷ 45° (рис. 162). Раскрытие головки в конце рабочего хода исключает
образование канавок на обработанной поверхности при обратном ходе. В головку
может быть встроен резец или зенковка для снятия наружной или внутренней фаски.
Обтачивание коротких цилиндрических или конических поверхностей, например под
резьбу, выполняют комбинированными гребенками (рис. 163) с одновременным
снятием фаски.
Резьбы с полем допуска 6h/6H – 7h/6H и с шагом Р ≤ 2,5 мм
нарезают и накатывают за один ход на заготовках с заплечиком
при наличии сбега и недореза достаточной длины (рис.
164): f ≥ 2Р; С ≥ 1,5 мм — для резьбонарезной
головки; f ≥ 1,5Р; C ≥
Р — для резьбонакатной головки; f ≥
3P; C ≥ 2Р —
для метчика в глухом отверстии.
Выточки и проточки обязательны только для сборки резьбовой пары в упор. Фаски
под наружную и внутреннюю резьбу снимают под общим углом 90º (в гайках —
под углом 120º). При накатывании резьбы на стержнях должна быть обеспечена
фаска с общим углом 30 — 60° (меньший угол — для твердых металлов). Нарезание и
накатывание резьбы на сверлильных станках выполняют с ручной подачей
самозатягиванием плавающего инструмента при жестком закреплении заготовки или
при жестко закрепленном инструменте и свободном перемещении заготовки.
Внутреннюю резьбу нарезают машинными (закрепленными или падающими) гаечными
метчиками (табл. 16) и гайконарезными головками. При работе машинными
метчиками вместо реверсирующих патронов применяют электропереключатели,
приводимые в действие от станочного упора и автоматически реверсирующие
вращение шпинделя. Падающие и гаечные метчики, а также гайконарезные головки
не требуют реверсирования, что сокращает машинное время. Рекомендуется
сверлить отверстие и нарезать резьбу за один установ
заготовки, применяя кондуктор с откидной крышкой. В
пластичных металлах (цинково-алюминиевых сплавах, мягкой стали и т. п.) внутреннюю
резьбу с полем допуска 4Н — 6Н накатывают бесстружечными
метчиками, что повышает производительность, сокращает поломки и повышает стойкость
инструмента. Наружную резьбу предпочтительно нарезать не круглыми плашками, а
головками (рис. 165) или накатными роликами, не требующими реверсирования. Резьбу,
пересеченную шпоночным пазом, нарезают головкой с числом гребенок z > 4, после нарезания резьбы на сплошной заготовке
фрезеруют паз и зачищают заусенцы.
Многопереходную обработку деталей на сверлильных станках выполняют простыми или
комбинированными быстросменными инструментами за несколько рабочих ходов.
Глубину отверстий или высоту ступеней при ручной подаче и точности линейных
размеров до 0,2 мм обеспечивают вращающимися ограничительными упорами на
инструменте или приспособлении. Один из переходов обработки может фиксироваться
станочным упором, выключающим автоматическую подачу. В этом случае необходимо
рассчитать длину инструментов так, чтобы упор вступал в работу только при
выполнении данного перехода. При автоматической подаче на всех переходах
обработки применяют регулируемые сменные втулки, уравнивающие вылет шпинделя
станка, что позволяет использовать для выключения подачи станочный упор (рис.
166). Инструмент настраивают по длине вне станка так, чтобы в конце рабочего
хода упор выключал подачу, так как для всех переходов устанавливают постоянный
вылет шпинделя относительно торца детали.
Схемы последовательной обработки корпусных деталей на
радиально-сверлильных станках с быстросменным закреплением инструмента
представлены на рис. 167, 168.
На рис. 167 показаны схемы обработки в картере двух отверстий «в
линию»: верхнего диаметром 74Н7 мм и нижнего диаметром 72Н7 мм, ось которых перпендикулярна
и пересекает ось горизонтального отверстия с отклонением до 0,07 мм, а также
подрезания торца с биением до 0,05 мм. Деталь базируют в стационарном
кондукторе по двум ранее обработанным горизонтальным отверстиям. Инструмент
направляют верхней кондукторной втулкой с упорным подшипником и нижней,
вмонтированной в центрирующий палец. В гнезде оправки 3 с упорными гайками 1,
после того как оправка введена в кондуктор,
клином закрепляют подрезную пластину 2. Этим достигают уменьшения диаметра верхнего
направления и массы инструмента. Кондукторная втулка одна и та же на всех позициях.
Схемы последовательной обработки корпусной детали в поворотном
кондукторе приведены на рис. 168. В шпинделе станка 1 с быстросменным
патроном 2 поочередно закрепляют инструменты, предназначенные для данной
операции. После выполнения переходов а и б кондуктор поворачивают на 180º
и последовательно выполняют переходы в — к. Для сокращения габаритов кондуктора
инструменты 3 и 4 меняют вместе со втулкой 5.
Последовательное выполнение переходов обработки связано с потерей времени на
переключение частоты вращения шпинделя и подач, а работа с постоянной
скоростью резания приводит к нерациональной эксплуатации инструмента Оснащение
одношпиндельных сверлильных станков многошпиндельными
головками (МГ) устраняет этот недостаток и повышает производительность в
результате одновременного выполнения нескольких переходов. Применение
поворотных столов с одной загрузочной и несколькими рабочими позициями повышает
эффективность использования МГ путем совмещения с машинным временем
вспомогательного времени на снятие и установку заготовок.
Нарезание резьбы. Принудительная подача при нарезании резьбы на МГ
достигается: а) сочетанием одной из ступеней механической подачи с
зубчатыми колесами МГ; б) сообщением МГ рабочей подачи копирным винтом соответствующего шага; в) применением
резьбовых копирных оправок на каждом шпинделе МГ,
обеспечивающих рабочую подачу метчиков и возвращение их в исходное положение
после реверсирования двигателя. В комбинированных МГ (нарезание резьбы,
сверление, цекование и т. п.) для нарезания резьбы устанавливают
отдельный электродвигатель с
переключателем обратного хода, а для других переходов используют
привод станка. Шпиндели, не требующие реверсирования, снабжают обгонными
муфтами, сохраняющими направление вращения при переключении МГ на обратный
ход. Конструкция МГ и приспособлений к ним может предусматривать групповую
обработку деталей. Дальнейшее совершенствование комплексной обработки связано
с использованием агрегатных станков и автоматических линий.