Обробка внутрішніх поверхонь форми тіл обертання
План
1. Види обробки поверхонь.
2. Обробка лезовим інструментом.
3. Обробка абразивним інструментом.
4. Обробка без зняття стружки.
1. Отвори бувають:
· Циліндричні ступінчасті, конічні, фасонні;
· Відкриті і глухі.
Точність обробки отворів завжди на 1…2 класи більша (гірша) ніж зовнішніх циліндричних поверхонь.
Обробка може бути зі зняттям стружки (обробка лезовим або абразивним інструментом) і без зняття.
До обробки лезовим інструментом належать: свердління, зенкерування, розверчування, розточування (в т.ч. тонке алмазне), протягування.
Абразивна обробка – шліфування, хонінгування, суперфінішування, притирання, доводка.
Без зняття стружки – калібрування за допомогою вигладжуючих прошивок та кульок, а також розкатування. Ефективний спосіб – прошивання на штампі.
2. Свердління дає 4…5 клас точності і шорсткість Rа 10…20.
Подальша обробка – зенкерування, розверчування, розточування, протягування.
При обробці отворів на свердлильному верстаті обертається свердло, на токарних – деталь. Відхилення від осі отвору більше при обертанні свердла. Тому при обробці отворів на свердлильних верстатах використовують пристрої з кондукторними втулками для спрямування різального інструменту (рис.11.1).
Рис.11.1
Отвори діаметром більше ніж 30 мм свердлять двома свердлами (1) і далі обробляють зенкером (2) і розверткою (3) (рис.11.1), а для Ø < 30 мм використовують тільки розвертку (3 клас точності і Rа 0,63…2,5). Для 2 класу точності і шорсткості Rа 0,63…2,5 після свердла отвір зенкерують і розверчують, якщо Ø15…20 мм, а більше 20 мм – 2 розвертки (чорнова (3) і чистова (4)).
При свердлінні отворів під різь діаметр свердла має бути більшим за внутрішній діаметр різі на величину a = 0.3…0,4 мм.
Для обробки використовують свердла: нормальні і для глибокого свердління, спеціальні.
Нормальні: спіральні, перові, центрувальні.
Для глибокого свердління: пушечні і на штанзі l = 1,5…2 м з пластинками з твердого сплаву (рис.11.2).
Рис.11.2
Зенкери бувають: для чистової і чорнової обробки.
Для отворів Ø > 25 мм добре використовувати зенкери з двома ножами.
Зенкери Ø > 30 мм виготовляють зі вставними ножами.
Замість зенкерів можна використовувати оправки з пластинками або з різцями (обробка великих отворів в умовах дрібносерійного і одиничного виробництва).
Для одночасної обробки декількох отворів використовують оправки з насадними зенкерами.
Фаски в отворах знімають зенківками, а потаї під торцеві поверхні болтів і гвинтів – цековками (можуть бути з направляючими цапфами) (рис.11.3).
У масовому виробництві використовують комбіновані зенкери для одночасної обробки отвору, торця, фаски (рис.11.4).
Рис.11.3
Рис.11.4
Розвертки можуть бути машинні і ручні, суцільні і розсувні.
Ручні мають довгу конічну заточену частину (заборну). Машинні суцільні для отворів діаметром до 30 мм. Для діаметра більше 30 мм – насадні. Розсувні для діаметра 25…100 мм. Зі вставним ножами для діаметра 35…150 мм.
Також можуть бути чистові розвертки з плаваючими пластинами, а також коливні оправки для розверток (за принципом кріплення клапана вентиля).
В крупносерійному та масовому виробництвах можуть бути комбіновані інструменти: свердло-зенкер, свердло-зенкер-розвертка.
Тонке алмазне точіння проводять при швидкості різання: чавун 150…250 м/хв., бронза 300…400 м/хв., алюмінієві сплави 500…1500 м/хв.
Глибина – 0,05…0,1 мм при подачі 0,01…0,08 мм/об.
Переваги: точність 0,01…0,005 мм на овальність і конусність поверхонь Ø 100…200 мм, шорсткість Rа 0,63…0,32 і простота обробки.
Протягування отворів виконується протяжками або прошивками. Протягування замінює розверчування на свердлильному і револьверному верстатах. Круглі протяжки забезпечують 2 клас точності і шорсткість Rа 0,63…0,32.
Є також протяжки квадратні, шпонкові, шліцеві.
Прошивки працюють на повздовжній стиск і можуть мати l = 150…300 мм для глухих отворів.
Верстати для протягування: механічні і гідравлічні, горизонтальні і вертикальні, одно- і багатошпиндельні (7 група).
3. Шліфування отворів проводять на внутрішньошліфувальних верстатах за наступними схемами:
‑ при закріпленні заготовки в патроні і її обертальному русі;
‑ при нерухомій деталі (верстати з планетарним рухом шпинделя);
‑ при обертанні незакріпленої деталі – безцентрове.
Найбільш розповсюджений перший спосіб (рис. 11.5):
D
= 0,8…0,9 D
; V
30 м/с; S
=0,003…0,015 мм.
Що менший отвір й вищі вимоги до точності, то менша подача.
Повздовжня подача: для чистової обробки 0,2…0,3 В/мм, для чорнової – 0,6…0,8 В/мм.
Рис.11.5
Другий спосіб (при нерухомій деталі) реалізовують за наступною схемою (рис.11.6).
Рис.11.6
Безцентрове шліфування (рис.11.7) дає точність обробки по 1…2 класу. Діаметри обробки – 10…200 мм. Не можна обробляти деталі, що мають на зовнішній поверхні бурти і виступи, конічні внутрішні поверхні.
Рис.11.7
Хонінгування отворів проводять спеціальним інструментом (хоном), що має абразивні бруски, які можуть розсуватися механічним, гідравлічним або пневматичним способом (рис.11.8).
Рис.11.8
Хон здійснює обертальний рух, а також зворотньо – поступальний. Зону обробки охолоджують солярою.
Хонінгування дає шорсткість Rа 0,16…0,32 і 1…2 клас точності.
Верстати для хонінгування :одно- або багатошпиндельні (до 6).
Вони мають наступні перевагу над внутрішньошліфувальними:
‑ забезпечують циліндричність поверхні;
‑ відсутність вібрації;
‑ плавність ходу хонінгувальної головки (гідравлічна подача).
Припуск на хонінгування – 0,05…0,1 мм знімають за 1…2 хв. При цьому швидкість різання V= 60…70 м/хв для чавуну, бронзи, V= 45…60 м/хв. – сталь, швидкість вертикальної подачі 12…15 м/хв.
Отвори зі шліцевими і шпонковими пазами обробляють хонами з нахиленими брусками. Кут 
0 = 15…300.
Абразивний матеріал брусків: електрокорунд карбід кремнію, ельбор. Алмазні бруски дають в 10 разів більшу стійкість.
Притирання отворів здійснюють притирами з чавуну, міді (рис.11.9). Притир розтискається пружинами. Притирання відбувається при обертанні притира на ½ оберта у двох протилежних напрямах з одночасним рухом вздовж осі з поливанням солярою. Притирання дає шорсткість Rа 0,16…0,08.
Рис.11.9
4. Обробку отворів без зняття стружки здійснюють прогладжуючими прошивками, калібруванням кульками (дорнування) та розкатуванням роликами (рис.11.10).
Рис.11.10
Питання для самоконтролю
1. перерахуйте види обробки внутрішніх поверхонь.
2. Охарактеризуйте процес свердління.
3. Охарактеризуйте процеси напівчистової та чистової обробки отворів.
4. Опишіть процес тонкого алмазного розточування.
5. Охарактеризуйте процес протягування отворів.
6. Перерахуйте способи шліфування отворів.
7. Охарактеризуйте процес шліфування отвору при закріпленні заготовки в патроні.
8. Охарактеризуйте процес шліфування отвору на безцентровошліфувальному верстаті.
9. Охарактеризуйте процес хонінгування отворів.
10. Охарактеризуйте процес притирання отворів.