Главная страница ДонНТУ    Страница магистров ДонНТУ    Поисковая система ДонНТУ   Автобиография   Библиотека   Ссылки   Результаты поиска    Индивидуальное задание   

Автор: Федосов Николай Николаевич

Руководитель: Коваленко Валерий Ильич

АВТОРЕФЕРАТ

к магистерской работе по теме:"Повышение точности обработки отверстий при работе одномерным и комбинированным инструментом".

Fr
  
Введение
1.Инструменты для обработки отверстий
1.1 Сверла
1.2 Зенкеры
1.3 Развертки
2.Основные параметры точности отверстий, обрабатываемых осевыми инструментами
3.Причины возникновения неточностей и ошибок при обработке отверстий
4.Примеры повышения точности сверления
Заключение  
Литература

Введение Fr
Каждое изделие в машиностроении, поставляемое в условиях жесткой конкуренции на внутренний и внешний рынок, должно обладать новым уровнем свойств и отвечать всевозрастающим требованиям, предъявляемым потенциальным потребителям к функциональным, экономическим и эстетическим свойствам. Поэтому основная цель в развитии машиностроения это постоянное улучшение изделий, одновременно находя оптимальный вариант сочетания вышеперечисленных свойств изделия, необходимых потребителю.
Одним из направлений улучшения изделия является повышение точности обработки его поверхностей, которая непосредственно влияет на функциональные и эстетические качества изделия и это необходимо совершать наиболее экономичными путями и средствами.
Вопросы оптимизации обработки деталей в течение длительного периода времени привлекают внимание исследователей и производственников. Но основная масса исследований точности и оптимизации условий обработки проводилась для наружных поверхностей.
Вместе с тем, обработка отверстий занимает не менее важное место в машиностроении и по объему не уступает процессам обработки наружных поверхностей. Кроме того, обработка точных отверстий относится к числу наиболее трудоемких процессов, является более сложной, чем обработка наружных поверхностей, что обусловлено более тяжелыми условиями протекания процесса, меньшей жесткостью режущих инструментов. При обработке отверстий необходимо обеспечивать не только точность размера и формы, но также точность положения оси обрабатываемого отверстия относительно наружной поверхности [1, с. 3].
Большое значение для производства имеет выявление возможностей и необходимых условий по уменьшению технологического наследования исходных погрешностей, поскольку они оказывают решающее влияние на точность, производительность труда при чистовой обработке отверстий и на последующую надежность работы деталей в узле машины.
Проблемные задачи повышения точности, виброустойчивости и производительности обработки отверстий мерными концевыми инструментами решаются путем управления перемещениями инструмента в плоскости, перпендикулярной его оси за счет оптимизации конструктивных параметров, ориентации колебательной системы и режимов резания. Последние тесно связаны с размерной стойкостью инструмента, точностью, себестоимостью и производительностью обработки отверстий [1, с.4].
Цель данной работы вытекает из ее названия – повысить точность обработки отверстий при работе одномерным и комбинированным инструментом. В данной работе предполагается рассмотреть прочность, устойчивость осевых режущих инструментов для обработки отверстий, и их влияние на точность обрабатываемых поверхностей деталей.
Одним из основных этапов решения поставленной задачи является разработка простых зависимостей для определения площадей поперечных сечений и моментов инерции осевых инструментов не для частных случаев, а для более обобщенных (имеющих переменные исходные составляющие) – например, определить зависимость геометрических составляющих поперечного сечения сверла от его диаметра сердцевины. Результатом решения данного этапа станет возможность определения устойчивости режущих инструментов и их прочности, подходя с практической точки зрения. Все полученные данные систематизируются и сведутся в таблицы. Возможно, в процессе расчетов и исследований обнаружатся какие-либо факты и закономерности, которые дадут толчок для координально новых разработок и проектов по решению поставленной задачи.
С практической точки зрения это даст возможность более правильно спроектировать режущий инструмент, учесть различные нюансы, касающиеся выбора тех или иных исходных данных при проектировании, облегчит работу проектирования и выбора режущего инструмента при обработке отверстий.

1.Инструменты для обработки отверстий
Обработку отверстий, возможно, выполнять различными способами. Но чаще всего ее выполняют с помощью мерных инструментов, так как этот способ обладает высокой производительностью, невысокими требованиями к точности станков – точность обработанных отверстий в основном зависит от точности применяемой оснастки, нет необходимости в высококвалифицированных работниках.
Номенклатура мерных инструментов весьма разнообразна. На рисунке 1.1 приведена классификация мерных инструментов по следующим признакам [2, с. 9]:
- по способу взаимодействия инструмента с обрабатываемой заготовкой;
- относительной глубине обрабатываемых отверстий (L/D);
- способу базирования инструмента в обрабатываемом или обработанном отверстиях.
Классификация мерных инструментов для обработки отверстий
Рис. 1.1 Классификация мерных инструментов для обработки отверстий

По способу взаимодействия с обрабатываемой заготовкой мерные инструменты делятся:
- на режущие;
- на режуще-деформирующие;
- на деформирующие.
Основным отличием в этом разделении является то, что обработка отверстий режущими инструментами происходит со стружкообразованием, а деформирующих – без снятия стружки.
Далее различают инструменты для обработки глубоких отверстий, у которых глубина отверстия в пять и более раз больше его диаметра (L/D?5), и не глубоких отверстий - L/D?5. Это разделение возникает вследствие того, что для обработки глубоких отверстий используют специальное оборудование, инструмент и особые способы обработки.
По способу базирования мерные инструменты делят на инструменты:
- с определенностью базирования,
- без определенности базирования.
Рассмотрим далее более подробно некоторые виды мерных инструментов.

1.1 Сверла
Сверление является основным способом образования глухих и сквозных отверстий в сплошном металле и для расширения предварительно просверленных отверстий. Обработанные сверлением отверстия имеют параметр шероховатости Rа=20...5мкм и точность, соответствующая 12 ... 14-му квалитету (реже 10 и 11-го квалитетов). Причиной сравнительно невысокой точности просверленных отверстий является геометрия сверла, отклонение от соосности сверла со шпинделем станка, отклонение от симметричности заточенной режущей части сверла, малая жесткость сверла.
Анимация. Схема сверления сквозного отверстия спиральным сверлом

Рис.2 Схема сверления сквозного отверстия спиральным сверлом

Сверление и рассверливание отверстий может производиться по двум различным схемам:
1) вращается сверло — деталь неподвижна;
2) вращается деталь — сверло неподвижно.
В обоих случаях сверло перемещается вдоль оси отверстия в движении подачи.
Иногда применяется такая схема, когда и обрабатываемая деталь и сверло вращаются в противоположных направлениях.
При работе по первой схеме отверстие получается цилиндрическим, но возможен увод оси сверла.
При работе по второй схеме ось отверстия получается прямолинейной, совпадающей с осью вращения детали, но возможно образование конусности и изменение диаметра отверстия по длине [3, с. 6].
Сверлами изготовляются отверстия диаметром от 0,25 до 80 мм. Сверла с диаметром вне указанных пределов встречаются как исключение.
Применение сверл большего диаметра ограничивается жесткостью конструкций сверлильных станков и обрабатываемы деталей, а малого диаметра — жесткостью самого сверла. Для уменьшения усилия подачи отверстия большого диаметра сверлят в два прохода: сначала сверлом меньшего диаметра, а затем другим сверлом рассверливают на требуемый размер. При этом диаметр предварительного сверла принимают равным половине диаметра окончательного сверла.
Обработка ступенчатых отверстий производится также последовательным сверлением. С точки зрения производительности, такие отверстия выгоднее сверлить, начиная с большего диаметра. Однако для уменьшения усилия подачи сначала сверлят отверстие сверлом малого диаметра, а затем рассверливают его на необходимую длину сверлом требуемого диаметра.
По форме обрабатываемого отверстия различают сверла: цилиндрические, конические, призматические и комбинированные.
Сверла цилиндрические применяются для обработки гладких цилиндрических отверстий. В зависимости от характера выполняемой работы, на практике встречаются цилиндрические сверла следующих типов:
1) сверла перовые, применяемые для обработки отверстий при отсутствии спиральных сверл, а также для сверления твердых материалов;
2) сверла с прямыми канавками, применяемые для обработки вязких материалов, и с косыми канавками;
3) сверла спиральные стандартные, применяемые для обработки разных материалов;
4) сверла для глубоких отверстий, применяемые тогда, когда специфические трудности обработки отверстий с отношением d>5—6 затрудняют или полностью исключают возможность применения стандартных сверл. Основными разновидностями этого типа сверл являются: сверла спиральные и перовые удлиненные, сверла ружейные, сверла пушечные и кольцевые.
Сверла конические и призматические. Конические сверла применяются для обработки за один проход конических отверстий небольшой конусности.
Призматические сверла находят применение для сверления многогранных отверстий.
Сверла комбинированные применяются главным образом для обработки двухступенчатых отверстий и центровых отверстий [4, с. 9].

1.2 Зенкеры
Зенкерование применяют при обработке глухих и сквозных отверстий, предварительно обработанных сверлением либо полученных литьем или ковкой (штамповкой), перед развертыванием и для окончательной обработки отверстий.
После сверления зенкерованием снимается незначительная часть припуска, и исправляются погрешности, имеющиеся у просверленного отверстия.
При обработке предварительно отлитых или проштампованных отверстий зенкерованием отверстию сообщается правильная форма и исправляется его ось.
Кроме того, зенкерование применяют для обработки торцовых поверхностей, цилиндрических и конических углублений под головки винтов и т. п.
Обработка при зенкеровании проводится многозубым инструментом – зенкером, имеющим от 3 до 8 зубьев. Работа зенкера напоминает работу сверла при рассверливании отверстия, но в отличие от сверла зенкер имеет не две, а три или четыре режущие кромки; кроме того, у зенкера нет, как у спирального сверла, заборного конуса, несущего поперечную кромку, так как зенкер никогда не работает в сплошном материале, а только расширяет имеющееся отверстие. Подобно сверлу, зенкер совершает вращательное движение вокруг оси и поступательное вдоль оси отверстия.
Благодаря тому, что у зенкера направляющих ленточек больше, чем у спирального сверла, он в работе меньше отклоняется в сторону и потому по точности представляет собой промежуточный инструмент между сверлом и разверткой. В остальном для зенкерования характерны те же условия работы, что и для рассверливания.
После зенкерования обработанные отверстия имеют параметр шероховатости Rа=5...1мкм и точность, соответствующая 10 ... 11-му квалитету.
Увеличению точности и снижению шероховатости при обработке отверстий, полученных литьем или штамповкой, способствует расчленение операций зенкерования на черновой и чистовой переходы.
По виду обработки зенкеры разделяются на цилиндрические, конические, торцовые и комбинированные, по конструкции — на цельные с хвостовиками и насадные и сборные, оснащенные быстрорежущими или твердосплавными ножами.
Зенкеры цилиндрические применяются для расширения гладких цилиндрических сквозных и глухих отверстий. На практике встречаются цилиндрические зенкеры следующих типов:
1) зенкеры цельные и сборные нормальной длины, применяемые для обработки отлитых, проштампованных и просверленных отверстий. К этим зенкерам относятся: зенкеры спиральные с цилиндрическим хвостовиком; зенкеры спиральные с коническим хвостовиком; зенкеры спиральные насадные; зенкеры сборные с коническим хвостовиком; зенкеры сборные насадные; зенкеры с коническим хвостовиком, оснащенные пластинками твердого сплава;
2) зенкеры спиральные удлиненные, применяемые для обработки глухих отверстий, а также отверстий, расположенных далеко от торца детали, при работе по одной направляющей втулке;
3) зенкеры перовые и пластинчатые, применяемые для обработки отлитых или предварительно просверленных отверстий;
4) зенкеры головочные (зенковки облицовочные), применяемые для обработки цилиндрических углублений под головки винтов, болтов, под шайбы.
Облицовочные зенковки бывают трех типов: с постоянными направляющими цапфами, со сменными цапфами и с вращающимися цапфами.
Зенкеры конические (зенковки) применяются для обработки конических отверстий. Основными конструктивными разновидностями конических зенковок являются следующие:
1) зенковки центровочные, применяемые для обработки центровых отверстий.
2) зенковки многозубые с цилиндрическим или коническим хвостовиком, применяемые для обработки конических углублений под головки потайных винтов и заклепок.
Зенкеры торцовые (подрезные) применяются для подрезки бобышек и дна глухих отверстий.
Такие зенкеры встречаются следующих типов: зенкеры насадные односторонние, применяемые для подрезки торцов, наружных и внутренних бобышек; зенкеры насадные двухсторонние, применяемые для подрезки внутренних бобышек; зенкеры пластинчатые двузубые, применяемые для подрезки наружных бобышек.
Зенкеры комбинированные применяются для обработки центровых отверстий с предохранительным конусом (зенковки центровочные), а также отверстий, имеющих в осевом сечении сложный криволинейный или ступенчатый профиль (фасонное зенкерование) [3, с. 120].

1.3 Развертки
Развертывание широко применяется в современном машиностроении для окончательной обработки отверстий с целью получения повышенной чистоты и точности и иногда для черновой обработки.
Развертывание применяется для цилиндрических и конических отверстий.
Развертывание производится после предварительной обработки отверстий сверлом, зенкером или расточным резцом.
Для получения повышенной точности обработки припуск снимается последовательно двумя развертками, причем первая снимает примерно 2/3, а вторая 1/3 припуска.
В среднем при развертывании достигается точность, соответствующая 6 – 10 квалитету, и шероховатость Rа=1,25...0,32мкм
Большая степень чистоты может быть получена только в особых условиях при высококачественной доводке разверток и при применении правильно подобранных смазочно-охлаждающих жидкостей.
По способу применения развертки разделяются на ручные, машинные и котельные.
Ручные развертки применяются при работе вручную с помощью воротка, а машинные - при развертывании отверстий на различных станках. Котельные развертки являются черновым инструментом и служат для одновременного развертывания двух отверстий в листах перед их склепыванием. Этими развертками приходится срезать большие припуски - до нескольких миллиметров.
По форме обрабатываемого отверстия различают цилиндрические и конические развертки. Кроме того, существуют различные фасонные и комбинированные развертки, служащие для обработки нескольких отверстий одновременно.
По способу закрепления различают развертки хвостовые и насадные.
По конструкции зубьев различают развертки с зубьями, выполненными за одно целое с корпусом, и развертки со вставными зубьями. Вставные зубья разверток изготовляются из быстрорежущей стали или оснащаются пластинками твердых сплавов.
По способу достижения требуемого размера диаметра различают развертки нерегулируемые и регулируемые [3, с. 166].

2.Основные параметры точности отверстий, обрабатываемых осевыми инструментами Fr
Точность обработки определяется следующими параметрами:
- отклонением размера отверстий,
- отклонением формы отверстий,
- отклонением расположения осей (поверхностей отверстий),
- шероховатостью поверхности отверстий.
Размер удобнее выражать не в абсолютной форме, а с помощью отклонения его от номинального размера. Отклонение размера отверстий – алгебраическая разность между размером действительным и номинальным. Отклонения могут быть положительными (если размер больше номинального) и отрицательными (если размер меньше номинального) [4, с. 10].
Отклонение формы отверстий – отклонение реальной формы от формы номинальной поверхности. Различают следующие виды отклонений формы:
- овальность (отклонение от круглости, при котором отверстие имеет форму овала),
- огранка (отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру с числом граней, иногда изменяющимся по длине отверстия),
- конусообразность,
- бочкообразность,
- седлообразность,
- волнистость профиля продольного сечения, при котором образующие имеют регулярную волнистость, приводящую к ступенчатости отверстия с незначительными перепадами диаметра.
Отклонение расположения осей или поверхностей отверстий – отклонение реального расположения от номинального (заданного). Различают следующие виды отклонений расположения осей (поверхностей) отверстий:
- отклонение от параллельности отверстий,
- отклонение от перпендикулярности оси,
- отклонение от соосности,
- отклонение от симметричности,
- отклонение от пересечения осей.
Шероховатость поверхности отверстий – совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине.

3.Причины возникновения неточностей и ошибок при обработке отверстий Fr
На точность отверстий при обработке отверстий осевыми инструментами влияют факторы, которые являются причинами возникновения различных дефектов:
- пластическая деформация поверхностного слоя заготовки при образовании стружки, способствующая появлению шероховатости,
- геометрия режущего инструмента, вызывающая такую погрешность как наследственность,
- несовпадение диаметра инструмента, вступающего в работу, с диаметром отверстия, на поверхность которого он опирается своими направляющими элементами, являющееся причиной появления волнистости профиля продольного сечения отверстия,
- погрешность этапа установки и переустановки, вызывающая отклонение оси обработанного отверстия заготовки от заданного положения относительно принятой базы, и которая становится возможной из-за: невозможности точного соединения основных и вспомогательных баз осевого режущего инструмента и металлорежущей системы вследствие неопределенности расположения их системы координат; неопределенность базирования при принятых в практике комплектах баз для осевого режущего инструмента и металлорежущей системы [6, с. 41].
- конструкция вспомогательного инструмента,
- точность станка,
- биение отверстия, вызывающее увод и непрямолинейность оси, которое становится возможным вследствие коробления заготовки из-за перераспределения остаточных напряжений в процессе обработки отверстия; деформации заготовки при закреплении на станке.
- частота собственных колебаний инструмента способствует появлению огранки,
- попадание стружки в зону резания, вызывающей надира и царапины,
- направление и величина стружечных канавок, от которых зависит величина шероховатости поверхности полученного отверстия.

4.Примеры повышения точности сверления
Изучение состояния эксплуатации спиральных сверл в промышленности показало, что сверление точных отверстий составляет до 50% всех сверлильных работ.
Повышение точностных возможностей сверл достигается путем, оптимизации геометрических и конструктивных параметров, использованием специальных форм заточек.
Обработка отверстий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) без кондукторных втулок, с автоматическим позиционированием рабочих органов предъявляет к сверлам для этих станков дополнительные требования, связанные с повышением точности сверления и, в частности, с точными координатами.
Точность расположения отверстий на станках с ЧПУ обычно, обеспечивается путем предварительного центрирования отверстий с последующим сверлением. Однако недостатком этого метода является удлинение технологического цикла обработки и использование дополнительных позиций в инструментальных магазинах станков.
В настоящее время используются методы заточки сверл, улучшающие центрирование их при врезании, уменьшающие величину начального смещения и позволяющие при обработке отверстий с точными координатами отказаться в ряде случаев от предварительного центрирования отверстий. Точное центрирование сверл при врезании обеспечивается путем образования выпуклой вдоль оси сверла поперечной режущей кромки с уменьшением величин отрицательных передних углов.
Если обычные методы заточки сверл по задним поверхностям обеспечивают выпуклость поперечной режущей кромки в пределах 0,002—0,02 диаметра, то специальные «центрирующие» методы заточки позволяют увеличить выпуклость поперечной кромки до 0,03—0,05 диаметра сверла и улучшить ее геометрию [1, с. 39].
К «центрирующим» методам заточки сверл по задним поверхностям относят: винтовой, конический, комбинированный (винто-плоскостной) и по двум плоскостям. Заточка сверл по первым трем, методам производится на специальных станках. Заточка по двум плоскостям производится на обычных станках для заточки сверл и на универсально-заточных станках.
При проведении исследований по проверке точностных возможностей «центрирующих» методов заточки сверл для обработки отверстий с точными координатами при бескондукторном сверлении было установлено, что для обработки отверстий с точностью расположения оси в пределах 0,05— 0,10 мм, а также отверстий с допусками квалитетов Н11 и Н13 при обработке без предварительного центрирования отверстий целесообразно применять сверла с «центрирующими» . задними поверхностями.
Для обработки отверстий с точностью расположения оси в пределах до 0,05 мм целесообразно применять сверла с «центрирующими задними поверхностями и с предварительным центрированием отверстий.
Для обеспечения точности обработки отверстий в пределах 0,05—0,12 мм сверла не должны иметь радиального биения более 0,05 мм и смещения поперечной кромки более 0,04 мм. Цилиндрические хвостовики сверл не должны иметь обратной конусности, поскольку ее наличие приводит к увеличению на 30—50% рассеяния величин начального смещения оси отверстий [1, с. 40].
По результатам проведения работы по оптимизации конструктивных и геометрических параметров ряда специальных сверл разработана усовершенствованная конструкция сверла. Большое внимание уделено созданию условий отвода стружки из зоны резания и повышению жесткости сверл. Отличительными особенностями ее является повышенная жесткость за счет увеличения сердцевины от 0,145 до 0,4 диаметра сверла, двойная заточка с двойными углами в плане 130° и 70° и крестообразная подточка сердцевины. Последняя отличается от общепринятой. Если обычно при крестообразной подточке передний угол в зоне поперечной кромки выполняются отрицательным (от —3° до —15°), то в рассматриваемом случае он должен быть положительным (до +5°). Кроме того, для сверл диаметром 9 мм оказалось возможным для увеличения жесткости уменьшить длину рабочей части от 150 до 135 мм.
Большая работа проведена по оптимизации конструкции мелкоразмерных сверл. Например, в поисках оптимальной конструкции сверл диаметром 2 мм длиною 85 мм их изготовляли со следующими конструктивными элементами: с увеличенной толщиной сердцевины 0,4—0,8 мм для увеличения жесткости и последующей ее подточкой до 0,3 мм; с расширенной канавкой за счет уменьшения ширины пера от 1,21 до 1,0 мм для создания благоприятных условий при отводе стружки из зоны резания: увеличенным углом наклона винтовой канавки от 24° до 35°. У сверл такой конструкции повысилась надежность и работоспособность.
Для повышения точности сверления глубоких отверстий и уменьшения числа операций в технологическом процессе обработки на базе четырехленточных сверл разработаны сверла повышенной жесткости.
Сверла повышенной жесткости отличаются от обычных сверл наличием четырех направляющих ленточек и утолщенной сердцевиной в 1,5—2 раза. Высокая жесткость сверла и хорошее направление его значительно уменьшают отклонение от прямолинейности оси отверстия. Большое значение это имеет для обработки отверстий высокой точности диаметром менее 5 мм, так как в этом случае сверление является единственной технологической операцией. Последующее развертывание не может исправить отклонение от прямолинейности оси отверстия, повышается лишь точность размера отверстия.
При изготовлении четырехленточных сверл повышенной жесткости особо оговариваются требования, от которых зависит точность обработки глубокого отверстия. Осевое биение режущих кромок в периферийной точке должно быть не более 0,002—0,005 мм, а разница в длине режущих кромок не должна превышать 0,01 мм. Эти требования выполняются при заточке и доводке сверл в специальном приспособлении с обеспечением параметра шероховатости затачиваемых поверхностей до Ra = 0,16 - 0,32 мкм.
Результаты исследований показали, что четырехленточные сверла повышенной жесткости диаметром 4 - 6 мм (длина 110 - 115 мм, угол наклона винтовой канавки 32—33°) по сравнению с двухленточными уменьшают отклонение от прямолинейности оси отверстия в 2—2,5 раза, так как, будучи более жесткими и устойчивыми, имеют лучшее направление в обрабатываемом отверстии [1, с. 41].
Сверла выполнены с жесткими допусками по биению режущих кромок, они в 1,3—2 раза уменьшают разбивку отверстия.
Увеличение числа направляющих ленточек улучшает направление сверла в кондукторной втулке, однако зазор между сверлом и кондукторной втулкой в значительной мере зависит от допуска на диаметр сверла и от величины обратной конусности рабочей части сверла. Зазор будет увеличиваться по мере уменьшения длины рабочей части сверла при его переточках.
Улучшение направления сверл в кондукторных втулках достигается выполнением у них обособленных направляющих ленточек. У таких сверл выполняется две пары ленточек — по две на каждой из стружечных канавок. В отличие от сверл с четырьмя одинаковыми по размерам и геометрии направляющими ленточками, в этом случае вторая пара ленточек имеет больший диаметр по сравнению с диаметром режущей части сверла.
Целесообразность такой конструкции сверла заключается в том, что между двумя парами ленточек разграничиваются функции. Первая пара ленточек выполняет функции только вспомогательных задних поверхностей, а вторая пара обособленных ленточек служит только для направления сверла в кондукторной втулке. Поэтому размеры и геометрия каждой пары ленточек задаются с расчетом на наилучшее выполнение функций, для которых каждая из них предназначена.
Диаметр обособленных направляющих ленточек выполняется с допуском квалитета g6. Конусность и эллиптичность должны находиться в пределах допуска на изготовление. Ширина обособленных направляющих ленточек в кондукторной втулке (для лучшего направления) выполняется не менее половины ширины пера сверла. Разность диаметров по обеим ленточкам принимается от 0,1 до нескольких миллиметров. Минимальная величина разности диаметров выполняется у сверл только для сверления отверстий, а максимальная у сверл для одновременного сверления и снятия фаски. В этом случае у обособленных ленточек затачиваются фасонные кромки.
Первую пару ленточек, выполняющих функции вспомогательные задних поверхностей, затыловывают по всей длине. При этом допуски на диаметр и обратную конусность принимают такими, как у расточных зенкеров.
На длине превышающей глубину сверления отверстия на величину 3 - 5 мм (величина перебега), обособленные ленточки стачивают, так как, имея больший диаметр, чем первые — рабочие ленточки, они не должны входить в просверленное отверстие. В процессе эксплуатации, по мере переточек рабочей части сверла, обособленные направляющие ленточки стачивают или сошлифовывают, выдерживая требуемую длину.
Сверла с обособленными направляющими ленточками обеспечивают более высокую точность размера самих отверстий, а также более высокую точность межцентровых расстояний по сравнению с обычными сверлами. У сверл с обособленными ленточками поле рассеяния диаметральных размеров и межцентровых расстояний отверстий не превышает 0,34 мм, а у обычных сверл оно в 1,5 раза больше и равно 0,5 мм. Точность обработки отверстий сверлами с обособленными направляющими ленточками в значительней степени зависит от величины отклонения от соосности шпинделя станка и кондукторной втулки. Более высокая точность сверления по сравнению со стандартными сверлами обеспечивается при отклонении от соосности шпинделя и кондукторной втулки не более 0,15 мм. При большем отклонении от соосности это преимущество исчезает, а при отклонении свыше 0,5 мм сверла с обособленными направляющими ленточками разбивают отверстие даже больше, чем стандартные сверла.
Результаты испытаний сверл с обособленными направляющими показали, что они обеспечивают большую точность обработки отверстий по сравнению со ступенчатыми сверлами.

Заключение
Решение задач увеличения производительности труда, эффективности производства, повышения качества выпускаемой продукции тесно связано с точностью обработки отверстий мерными концевыми инструментами, широко использующимися в машиностроении.
Проблема повышения точности обработки деталей решается в трех направлениях: улучшение качества системы СПИД; устранение факторов, порождающих погрешность обработки, управление процессом обработки.
При обработке отверстий концевые инструменты являются наименее жестким звеном в системе СПИД. В связи с этим улучшение качества технологической системы достигается, в основном, путем повышения жесткости, виброустойчивости, износостойкости и оптимизации геометрических параметров инструмента. Подавление факторов, вызывающих погрешность обработки отверстий, осуществляется обычно ужесточением требований к качеству изготовления и заточки концевых инструментов. Однако это связано с большими затратами и малоэффективно. Наиболее перспективным является третье направление — управление процессом обработки отверстий.
Проблема управления точностью обработки отверстий мерными концевыми инструментами требует решения широкого круга вопросов, начиная с исследования закономерностей образования погрешностей обработки, математического описания процесса образования обработанной поверхности и ее погрешностей в зависимости от условий обработки, разработки способов и средств управления, и кончая широким внедрением в промышленность.
Технологическая задача повышения точности и производительности обработки отверстий мерными концевыми инструментами сведена к задаче оптимального управления, решаемой на основе использования принципа максимума путем оптимизации конструктивных параметров, ориентации колебательной системы инструмента и режимов резания.
Режимы резания при обработке отверстий связаны с размерной стойкостью инструмента, которая определяется температурой в зоне резания. Положением об оптимальной температуре резания обоснован выбор оптимальных режимов резания при обработке отверстий концевыми инструментами и силовых зависимостей, ориентированных на режимы постоянных температур. Разработаны номограммы, позволяющие связать выбор режимов резания с точностью и шероховатостью поверхности отверстий.
Рекомендации по использованию новых водных эмульсий и масляных СОЖ с химически активными присадками позволяют повысить стойкость концевых инструментов, точность отверстий и уменьшить шероховатость их поверхностей.
Существенным препятствием на пути повышения производительности и точности обработки отверстий концевыми инструментами является потеря ими устойчивости движения или возникновение вибраций. Представление концевых инструментов в виде колебательной системы с двумя степенями свободы и использование теории координатной связи позволило решить задачу устранения автоколебаний их. Полученные зависимости позволяют обеспечить условия устойчивости как путем изменения конструктивных параметров, режимов резания, так и рациональной ориентации колебательной системы.
Вскрыты необходимые условия уменьшения технологического наследования исходных погрешностей при прогрессивных финишных методах обработки отверстий (алмазном хонинговании и поверхностном пластическом деформировании) и показаны возможности интенсификации технологических процессов.
На основе полученных решений приведен опыт использования прогрессивных технологических методов обработки отверстий и конструкций мерных концевых инструментов. Широкое внедрение рекомендаций работы в промышленность позволит повысить производительность труда, эффективность производства и качество выпускаемых изделий.

Литература
1. Холмогорцев Ю.П. Оптимизация процессов обработки отверстий. - М.: Машиностроение, 1984. - 184с.
2. Кирсанов С.В., Гречишников В.А., Схиртладзе А. Г., Кокарев В.И. Инструменты для обработки точных отверстий. - М.: Машиностроение, 2003. - 330 с.
3. Горанский Г.К. Высокопроизводительный инструмент. Инструмент для обработки отверстий. - Минск: Государственное издательство БССР, 1959. - 290 с.
4. Пазюк Е.И. Инструмент для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки и расточной инструмент). - Л.: Ленинградское газетно-журнальное и книжное издательство, 1952. - 128 с.
5. Лакирев С.Г. Обработка отверстий. - М.: Машиностроение, 1984. - 208 с.
6. Королева Е.М., Никишина Н.А. Работа осевого режущего инструмента в металлорежущей системе Вестник машиностроения, 2000, № 12 – С. 41 - 45.

Вверх


Главная страница ДонНТУ    Страница магистров ДонНТУ    Поисковая система ДонНТУ   Автобиография   Библиотека   Ссылки   Результаты поиска    Индивидуальное задание