Токар. Спеціальна технологія. 3 розряд. Тема 3. п. 3.3.

Розточування циліндричних отворів

Навчальні питання

1. Розточування отворів
2. Способи розточування наскрізних і глухих циліндрічних отворів
3. Високопродуктивні методи розточування
4. Виточування канавок в отворах

Розточування отворів
Розточують отвори на токарних верстатах, якщо діаметр отвору за розміром не можна обробити зенкером або свердлом на певному верстаті, а також якщо отвір має нерівномірний припуск або непрямолінійну твірну.
Токарні розточувальні різці для оброблення наскрізних і глухих отворів показано на рис. 23. У токарних розточувальних стрижневих різців (рис. 2.6.24, а—г) консольна частина виконується круглою, а стрижень, що служить для його кріплення, — квадратним (12×12, 16х16, 20×20, 25×25 мм). Для цих різців найменший діаметр розточуваного отвору дорівнює 30—65 мм.
p3 20p3 21


Для підвищення вібростійкості різальну кромку різців виконують по осі стрижня (див. рис. 24, в і г) і кріплять у спеціальних державках (рис. 25).

p3 22

Форма передньої поверхні та всі кути у розточувальних різців, за винятком заднього, такі самі, як і у прохідних для зовнішнього точіння. Задній кут α ≤ 12° при розточуванні отворів діаметром більше 50 мм та α > 12° при розточуванні отворів діаметром менше 50 мм. Значення кутів різання у розточувальних різців можна змінювати установленням розточувального різця вище або нижче відносно поздовжньої осі деталі.
При встановлюванні різця вище лінії поздовжньої осі деталі його вершина відтискатиметься під тиском стружки, причому розмір отвору буде меншим за заданий, але його можна довести до потрібного розміру наступними робочими ходами. Тому при чистому розточуванні різальну кромку різця слід встановлювати вище осі центрів верстата на 0,01—0,03 діаметра отвору, при встановленні нижче центру різець також відтискається, але при цьому можливе викривлення форми отвору та збільшення діаметра розточуваного отвору.
Розточувальний різець має менший переріз державки та більший виліт (ніж різець для зовнішнього точіння), що викликає відтискання різця та сприяє виникненню вібрацій; тому при розточуванні, як правило, знімають стружку меншого перерізу та знижують швидкість різання.
При чорновому розточуванні сталі глибина різання сягає 3 мм; поздовжня подача 0,08—0,2 мм/об, а швидкість різання 25 м/хв для швидкорізальних різців і 50—100 м/хв для твердосплавних різців. При чистовому розточуванні сталі глибина різання не перевищує 1 мм, поздовжня подача — 0,05—0,1 мм/об, а швидкість різання — 40—80 м/хв для швидкорізальних різців і 150—200 м/хв для твердосплавних різців.

Способи розточування наскрізних і глухих циліндрічних отворів
Закріплюючи розточувану деталь у кулачках патрона, слід зважати на те, що вона може деформуватися (змінити форму) внаслідок сильного затягування, особливо коли деталь має тонкі стінки.
На рис. 26 схематично показано викривлення круглої форми отвору тонкостінної деталі через надмірне закріплення її в кулачках патрона.
p3 23
На рисунку видно, що отвір після затискання стає злегка тригранним (рис. 26, а). При наступному розточуванні різець обробляє точну циліндричну поверхню, але після зняття готової деталі з верстата він набуде попередньої форми: її зовнішня поверхня буде знову циліндричною, а оброблений отвір набуде трикутної огранки (рис. 26, б). Ця помилка є тим більше неприємною, що таке викривлення не може бути виявленим звичайними способами вимірювань. Виявити викривлення можна тільки спеціальним щупом з триточковим контактом, як показано на рис. 26, в.
Тому перед чистовим розточуванням рекомендується трохи послабити кулачки, тоді отвір вийде більш точним і правильним. Якщо потрібно обробити отвір дуже точно, слід або затиснути деталь рівномірно по всьому колу в спеціальному патроні, або затиснути її на планшайбі з торця.
При розточуванні глухих отворів і отворів з внутрішніми уступами заданої довжини слід попередньо позначити на різці крейдою цю довжину й використати поздовжній упор або лімб поздовжньої подачі. Якщо слід розточити велику кількість однакових деталей з отворами, що мають уступи, то доцільно користуватися спеціальними мірними (кінцевими) плитками для певної деталі, як показано на рис. 27. Для кожного уступу застосовують плитку відповідної довжини. Супорт пересувають вручну доти, доки він не упреться в кінець плитки.
p3 24
Режими різання при розточуванні. Розточувальний різець працює у важчих умовах, ніж різець, яким робиться зовнішнє обточування. Особливо небажана його вібрація внаслідок малої жорсткості. Тому слід зменшити подачу відповідно до вильоту різця та його перерізу. За цих умов швидкість різання має бути приблизно на 10–20 % меншою, ніж при зовнішньому обточуванні. Якщо застосовувати розточувальні різці в оправках, то за їх достатньої жорсткості можна застосовувати режими різання, передбачені для зовнішнього обточування.

Високопродуктивні методи розточування
Розточування за попередньо підготовленими отворами у заготовці виконується розточувальними різцями або розточувальними блоками. Розточувальні різці для наскрізних отворів називаються розточувальними прохідними (рис. 28, а), а для отворів з уступами або глухих (тобто таких, що мають дно) — розточувальними упорними (рис. 28, б). Щоб підвищити жорсткість відтягнутої частини державки, її роблять конусною. Для різних за діаметром і довжиною отворів підбирають відповідні різці зі стандартної номенклатури.
p3 25
Високу жорсткість має різець, запропонований київським новатором В. Семинським, V-подібна форма нижньої поверхні державки (підошви) і верхньої поверхні утворюють «ребро жорсткості», яке перешкоджає прогинанню та вібрації державки внаслідок її великого вильоту (рис. 29, а). Різець установлюється на призмі та закріплюється у різцетримачеві гвинтом через призматичну «п'ятку» (рис. 29, б). Виліт державки регулюється звичайним зсовуванням по призмі.
p3 26
До номенклатури стандартних твердосплавних виробів входять коронки (типу «завиток») з раціональною геометрією, закладеною в конструкції «завитка». У коронці є отвір, через який вона насаджується на стрижень, що є на державці. Як видно з рис. 30, різці з коронками можуть бути як прохідними, так і упорними. Такі різці допускають значну кількість переточувань і їм властива велика сумарна стійкість. Переточування різців здійснюється по передній поверхні у радіальному напрямку.
p3 27
Сучасні тенденції виготовлення різців з механічним кріпленням БНП поширюються і на розточувальні різці. На рис. 31 показано конструкцію різця з тригранною пластинкою. Цей різець призначений для обробки глухих і наскрізних отворів з мінімальним діаметром розточування 60 мм. Державка різця (діаметр 40 мм) має циліндричну форму зі знятими на хвостовику «лисками», які служать опорними площинами при закріплюванні різця у різцетримачеві та дозволяють регулювати виліт робочої частини від 50 до 150 мм. У відігнутій головці державки 1 є наскрізний паз, куди вставляється опора 5 із запресованим у неї штифтом 4. Опора разом з насадженою на штифт різальною пластинкою переміщується вздовж леза при загвинчуванні гвинта 2, здійснюючи закріплення різальної пластинки 3 у гнізді державки.
p3 28
Розточувальні різці для токарного верстата, оснащені тригранними непереточуваними пластинками твердого сплаву (рис. 32), виготовляють у двох варіантах — для правого та лівого напрямків обертання шпинделя.
p3 29
При великому вильоті частини державки, яку вводять в отвір, неминучий відтиск головки, що призводить до утворення конусності, а внаслідок цього до необхідності повторного проходу. Тому доцільно використовувати розточувальні двокромкові пластини. Приклад розточувальної пластини з механічним кріпленням чотирикромкової непереточуваної твердосплавної пластинки поданий на рис. 33. Пластинка насаджується на штифт 4 стрижня, який заштовхується гвинтом 3 у корпус 1 і притискується до стінки гнізда у корпусі. Розточувальна пластина вставляється у паз спеціальної оправки, яка, у свою чергу, затискується у різцетримачі верстата.
p3 30
Інший варіант розточувальної пластини зображено на рис. 34. Пластина складається з двох частин 1 і 2, які з'єднуються гвинтом 4. У пластині 1 є проріз, що дає змогу регулювати виконавчий розмір. Різальна пластинка може бути швидкорізальною або твердосплавною.
p3 31
На рис. 35 показано стандартизовану конструкцію розточувальної пластини з вставними різцями, виліт яких регулюється гвинтами 4, а затискується вона гвинтами 5 і клинами 3.
p3 32
Запроваджена у виробництво розточувальна головка з двома розсувними різцями. Регулювання виконавчого розміру здійснюється конусом регулювального гвинта 2, а фіксація — двома затискними гвинтами 3 (рис. 36).
p3 33
Розточувальний різець-зенкер, який зображено на рис. 37, складається із державки 7, двох різальних чотиригранних непереточуваних пластинок 3 із твердого сплаву, кожну з яких вільно насаджують на штифт 2, запресований у державку 1, і закріпляють клином 5. Пластинки установлені так, що одна з них (1) зрізає першу частину припуску на діаметр dmin, а друга (2) формує отвір на остаточний діаметр dmax.
p3 34
Для розточування точних отворів застосовується розточувальна головка з мікрометричним регулюванням вильоту різця (рис. 38). При повороті лімба 8 із внутрішньою різьбою висувається різець 1. Зазор у різьбовому з'єднанні вибирається підтискуванням штифта 6 пружиною 7. Втулці не дозволяє прокручуватися гвинт 4.
p3 35
На рис. 39 зображений розточувальний блок зі вставками, оснащеними керметом. Вставки поміщають в отвори корпуса до упора і затискують гвинтами. Контроль биття вершин вставок контролюється за індикатором. Геометрію вставки показано на рис. 39, в.

p3 36

Виточування канавок в отворах
Цю операцію здійснюють прорізними розточувальними різцями за наявності поперечної подачі. Канавки в отворах виточують після попереднього та остаточного оброблення отвору. Чим менший діаметр отвору, де прорізується канавка, тим менша швидкість різання. Щоб визначити швидкість різання при виточуванні канавок в отворах, необхідно швидкість різання при обробленні канавок на зовнішній поверхні помножити на коефіцієнт Kv, значення якого в залежності від оброблюваного діаметра D (табл. 2.6.1).
Таблиця 2.6.1Залежність коефіцієнта Kv від діаметра оброблюваної поверхні

p3 37