НА ГЛАВНУЮ (кнопка меню sheba.spb.ru)ТЕКСТЫ КНИГ БК (кнопка меню sheba.spb.ru)АУДИОКНИГИ БК (кнопка меню sheba.spb.ru)ПОЛИТ-ИНФО (кнопка меню sheba.spb.ru)СОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИ (кнопка меню sheba.spb.ru)ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В СССР (кнопка меню sheba.spb.ru)ФОТО-ПИТЕР (кнопка меню sheba.spb.ru)НАСТРОИ СЫТИНА (кнопка меню sheba.spb.ru)РАДИОСПЕКТАКЛИ СССР (кнопка меню sheba.spb.ru)ВЫСЛАТЬ ПОЧТОЙ (кнопка меню sheba.spb.ru)

Сверловщик. Попов В. М., Гладилина И. И. — 1958 г.

 

Попов Виктор Михаилович
Гладилина Ирина Ивановна

СВЕРЛОВЩИК

*** 1958 ***

 


DjVu


<< ВЕРНУТЬСЯ К СПИСКУ

 


      ОГЛАВЛЕНИЕ

      От авторов...3
      Глава I. Организация рабочего места сверловщика.. 5
      Глава II. Основные сведения по технике безопасности..8
      § 1. Задачи техники безопасности.. 8
      § 2. Причины несчастных случаев и меры их устранения.. 9
      § 3. Правила безопасной работы на сверлильном станке.. 11
      § 4. Противопожарные мероприятия..13
      § 5. Личная гигиена рабочего на производстве.. 13
     
      Глава III. Основные сведения о металлах и других материалах 15
      § 6. Чугун V..15
      § 7. Сталь у... 17
      § 8. Цветные металлы и сплавы. 22
      § 9. Термообработка... 24
      § 10. Пластмассы и вспомогательные материалы..25
      § 11. Определение качества стали..27
      § 12. Пороки металла .28
      § 13. Твердые сплавы.... 28
      § 14. Абразивные материалы, применяемые при сверловочных работах....30
     
      Глава IV. Сверлильные станки... 31
      § 15. Назначение и классификация сверлильных станков.. 31
      § 16. Настольно-сверлильные станки..33
      § 17. Вертикально-сверлильные станки .37
      § 18. Механизмы рабочего движения и подачи вертикально-сверлильного станка...40
      § 19. Работа вертикально-сверлильного станка..50
      § 20. Радиально-сверлильные станки..55
      § 21. Многошпиндельные агрегатные и центровальные сверлильные станки..59
      § 22. Станки для глубокого сверления..63
     
      Глава V. Основы резания металлов и режущий инструмент. 65
      § 23. Общие понятия о процессе резания..65
      § 24. Процесс образования стружки...67
      § 25. Общие понятия о процессе сверления .70
      § 26. Спиральное сверло, его части и элементы..».. 72
      § 27. Сверла других видов...74
      § 28. Зенкеры, их назначение, виды и материал...77
      § 29. Назначение разверток, их виды и материал..82
      § 30. Заточка спиральных сверл и разверток..85
      § 31. Метчики, их назначение, виды и материал...83
     
      Глава VI. Точность обработки и чистота поверхности...91
      § 32. Взаимозаменяемость и точность деталей... 91
      § 33. Таблица допусков и посадок...94
      § 34. Точность при обработке отверстий... 96
      § 35. Особенности поверхностей, обработанных режущими инструментами..96
      § 36. Чистота обработки..99
     
      Глава VII. Измерительные инструменты..102
      § 37. Простейшие измерительные инструменты.. 102
      § 38. Штангенииструменты... 104
      § 39. Микрометрические инструменты..106
      § 40. Калибры.. 109
      § 41. Выбор измерительного инструмента..110
     
      Глава VIII. Установка и крепление режущего инструмента и заготовок 112
      § 42. Устройства для закрепления режущего инструмента с цилиндрическим хвостовиком..113
      § 43. Устройства для закрепления инструмента с коническим хвостовиком ..115
      § 44. Быстросменные сверлильные патроны.. 117
      § 45. Установка, закрепление, выверка и снятие режущего инструмента ..119
      § 46. Устройства для закрепления заготовок..120
      § 47. Установка, выверка, закрепление и снятие заготовок 123
     
      Глава IX. Работы, выполняемые на сверлильном станке...125
      § 48. Понятие о технологическом процессе..125
      § 49. Подготовка станка к работе..127
      § 50. Сверление по разметке...130
      § 51. Сверление по кондуктору .. 132
      § 52. Особые случаи сверления..136
      § 53. Причины брака при сверлении...140
      § 54. Зенкерование. Зенковаиие. Цекование... 142
      § 55. Развертывание..... 143
     
      Глава X. Сверление под резьбу...148
      § 56. Винтовая резьба и ее элементы...148
      § 57. Выбор сверла для сверления отверстий под резьбу 150
      § 58. Нарезание резьбы..151
      § 59. Предохранительные патроны ..153
      § 60. Брак при нарезании резьбы...154
      Глава XI. Новые методы изготовления отверстий.. 156
      § 61. Электроискровой метод изготовления отверстий. 156
      § 62. Ультразвуковой метод обработки отверстий..158
      Глава XII. Производительность и система оплаты труда...162
      § 63. Производительность труда..162
      § 64. Пути повышения производительности труда...164
      § 65. Система оплаты труда..165
      Приложения .167
      Литература .181
     
      Книга содержит основные данные по технологии сверловочных работ и оборудованию применительно к учебной программе дли индивидуального и бригадного обучения рабочих-сверловщиков на предприятиях.
      Она выпускается в помощь изучающим сверловочное дело в порядке индивидуального и бригадного обучения, но может быть также использована в ремесленных училищах и школах ФЗО при прохождении тем, связанных со сверловочными работами.
      Главы I, II, III, IV, VI, VII, VIII, X, XI, XII написаны В. М. Поповым, главы V, IX и приложения — И. И. Гладилиной.
      Все замечания по книге просим направлять по адресу: Москва, Центр, Хохловский пер. 7, Трудрезервиздат.
     
      ОТ АВТОРОВ
      Контрольными цифрами развития народного хозяйства СССР на 1959 — 1965 гг. предусмотрено увеличение производства продукции машиностроения и металлообработки за семилетие почти в два раза.
      Для выполнения этой задачи требуется качественная подготовка рабочих различных специальностей по обработке металлов резанием, в том числе и рабочих-сверловщиков, так как операции сверления, рассверливания и развертывания отверстий занимают довольно значительное место в общем объеме работ по изготовлению машин.
      Сверловщик должен знать технологию сверления, устройство и управление различных сверлильных станков, свойства и маркировку обрабатываемых металлов, назначение, правила заточки и заправки сверл и других инструментов, применяемых для сверления, назначение допусков и посадок и их обозначения на чертежах. передовые методы труда и правила техники безопасности.
      Сверловщик должен уметь выполнять работы по сверлению, рассверливанию и развертыванию отверстий, нарезать резьбу, затачивать, заправлять и устанавливать режущий инструмент, пользоваться необходимым контрольно-измерительным инструментом, устанавливать режим работы по технологической карте и применять передовые методы, обеспечивающие высокую производительность труда и высокое качество работы.
      Настоящая книга имеет целью оказать помощь рабочим, обучающимся сверловочному делу в порядке индивидуального и бригадного обучения. В ней с достаточной полнотой и в доступной форме изложены все основные сведения, необходимые для сверловщика 3 — 4-го разряда.
      Авторы сочтут свою задачу выполненной, если настоящая книга поможет учащимся и рабочим овладеть профессией сверловщика.
     
      Глава I
      ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА СВЕРЛОВЩИКА
     
      Рабочим местом сверловщика называется участок цеха или мастерской, где он работает и где расположены необходимые для выполнения задания станок, принадлежности, приспособле-ния, инструмент, заготовки и т. д.
      Правильная организация рабочего места оказывает большое влияние на производительность труда рабочего, так как экономит его движения и снижает утомляемость. Передовые рабочие свое рабочее место организуют так, чтобы не делать ни одного лишнего движения.
      Правильная организация рабочего места помогает рабочему устранить непроизводительные затраты времени на поиски инструмента, приспособлений, заготовок, уменьшает время на вынужденные хождения за нарядами, технической документацией и т. д. Она требует соблюдения необходимых профессиональных навыков в работе и тщательного ухода за состоянием рабочего места. Чистота и порядок рабочего места — одна из основ повышения производительности труда и получения высококачественной продукции.
      На рабочем месте должны находиться только те инструменты, приспособления, заготовки и т. п. которые необходимы для выполняемой сверловщиком работы. Все лишнее, ненужное должно быть убрано и положено на стеллажи или в инструментальный ящик или сдано на склад.
      Оснащение, не применяемое в работе, необходимо хранить в исправном и годном для дальнейшего использования состоянии. Инструмент, хранящийся в инструментальных ящиках, шкафах, тумбочках, следует располагать в таком порядке, чтобы каждому предмету было установлено определенное место хранения, допускающее быстрое нахождение его.
      Рекомендуется мелкий режущий инструмент помещать в верхних ящиках; более крупный, тяжелый и редко применяемый хранить в нижних ящиках. Мерительный инструмент необходимо
      хранить отдельно от режущего инструмента. Обтирочный материал, щетки, скребки следует располагать в отдельном ящике.
      При планировке рабочего места должны учитываться конкретные условия работы станочника. Необходимо предусматривать такое расположение всего оснащения, которое содействовало бы лучшей организации труда и обеспечивало сокращение затрат вспомогательного времени, времени на обслуживание рабочего Атеста и подготовительно-заключительного времени.
      На рис. 1 представлено рабочее место сверловщика. На нем находится вертикально-сверлильный станок 1, тумбочка 5, подставка для тары 3, ящики для деталей 2, подставка для ног 4.
      Рабочее место должно быть спланировано так, чтобы станочник тратил возможно меньше сил и времени на подбор заготовки, на постановку ее для крепления и зажим, на процесс обработки, разжим, снятие обработанной заготовки и перемещение ее в места хранения.
      Перед началом работы станочник должен заранее расположить инструменты и приспособления так, чтобы это было наиболее удобно для ее выполнения. Весь мерительный инструмент, применяемый при работе, должен бытьразмещен на специаль-
      6
      ных деревянных подставках или щитках, в непосредственной близости от станочника.
      Необходимо проверить исправность и смазку станка, заземление, проверить принадлежности и приспособления, обеспечить станок заготовками. Подготовка рабочего места перед началом работы гарантирует высококачественную и производительную работу в течение смены.
      Во время работы сверловщик должен строго выполнять технологический процесс обработки, намеченный в операционной карте или предварительно обдуманный им самим, содержать рабочее место в чистоте и порядке.
      По окончании работы сверловщик должен выключить электродвигатель, очистить станок от стружки, грязи и эмульсии и протереть его. После этого необходимо собрать и протереть режущий и мерительный инструмент, приспособления и принадлежности, применяемые при работе, и уложить в специально отведенные места в инструментальном ящике. Все взятое из инструментальной кладовой цеха должно быть возвращено обратно на хранение. Поврежденные в процессе работы инструменты сдаются в ремонт, а режущий инструмент — в заточку.
      Желательно после окончания работы получить задание на следующий день. Это дает возможность заранее ознакомиться с предстоящей работой и хорошо к ней подготовиться.
      Особенно четкая организация рабочего места необходима в том случае, когда на сверлильном станке приходится обрабатывать самые разнообразные по размеру и характеру обработки детали, идущие малыми партиями. Это требует частой переналадки станка и использования разнообразных устройств для крепления заготовок и режущих инструментов.
      Большое значение имеет освещение рабочего места. Надо обеспечивать такое освещение, при котором сверловщик не напрягает зрения при работе. Свет от электрической лампочки не должен попадать в глаза и слепить их. Поэтому электрическая лампочка должна быть заключена в защитный колпак. Свет необходимо направлять на обрабатываемую заготовку.
      Рабочее место сверловщика должно быть обеспечено всем необходимым для поддержания чистоты — тряпками, концами, щетками, крючками для стружки, скребками и др.
     
      Глава II
      ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
     
      § 1. Задачи техники безопасности
     
      Техника безопасности неразрывно связана с техникой производства и организацией труда.
      Задачей техники безопасности является осуществление мероприятий по предупреждению несчастных случаев и с целью улучшения условий труда рабочих.
      Несчастные случаи с рабочими на производстве принято называть промышленным травматизмом. Различают травмы производственные и бытовые. Под производственными травмами понимают повреждения, полученные рабочими при выполнении производственной работы. iK бытовым травмам относятся такие повреждения, которые происходят вне производства.
      Производственный травматизм может быть вызван движущимися частями станков, инструментов, приспособлений (порезы, ушибы, переломы); нагретыми частями изделий, оборудования или инструмента; горячими жидкостями, паром, стружкой (ожоги); охлаждающими жидкостями, щелочами, кислотами (ожоги, раздражение кожи, слизистых оболочек и пр.).
      Высокая температура в помещениях ослабляет организм рабочего, а низкая сковывает его движения. Как высокая, так и низкая температура вредна для здоровья « может быть причиной травмирования. Чрезмерная влажность, наличие пыли и газов в помещениях отрицательно влияют на здоровье. Недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и пр. а также резкий и продолжительный производственный шум часто являются причинами несчастных случаев.
      Иногда травмирование происходит в результате загромождения рабочих мест и проходов заготовками, деталями, оборудованием; тесноты в помещениях; неровностей пола; неисправного
      оборудования; плохого состояния режущих инструментов; недостаточного инструктажа рабочих по вопросам безопасной работы; несоблюдения правил техники безопасности; отсутствия или неисправного состояния индивидуальных средств защиты (очки, щитки, рукавицы и т. п.).
      Электрический ток может быть причиной внутренних и внешних поражений организма.
      Травматизм может произойти также вследствие падения тяжелых предметов на рабочих; наезда транспортных средств (автомашин, электрокаров и т. п.).
     
      § 2. Причины несчастных случаев и меры их устранения
      При работе на сверлильном станке несчастные случаи могут происходить в результате:
      несоблюдения элементарных правил при уборке стружки как в процессе резания, так и при остановке станка;
      несоблюдения установленных правил закрепления режущего инструмента и заготовок;
      неправильного и невнимательного обращения с вращающимися инструментами и частями станка;
      поражения электрическим током при неисправностях электроприборов и электропроводки, а также заземления;
      неправильного ношения спецодежды и головных уборов;
      падения тяжелых заготовок, инструмента и пр.;
      невнимательного отношения к использованию предохранительных ограждений станка и защитных предметов.
      При сверлении чугуна, бронзы, латуни и других хрупких материалов с малыми скоростями резания образующаяся стружка скалывания сравнительно спокойно выходит из отверстия в виде отдельных мелких частиц и не представляет большой опасности для работающего. При больших же скоростях резания отделяемая мелкая стружка разбрасывается вокруг станка и может быть причиной тяжелых несчастных случаев. Стружка, нагретая до температуры 100 — 200°, вызывает ожоги открытых частей тела и очень серьезные повреждения глаз.
      Применение щитков-экранов, поставленных на пути отлета-ния стружки, предохраняет от травмирования. Для предохранения глаз рабочий должен надеть защитные очки.
      При сверлении вязких и мягких материалов на большую глубину образуется сливная стружка в виде двух спиралей, имеющих острые и зазубренные края. Эта стружка, вращаясь с большой скоростью вместе со сверлом, может ударить рабочего по лицу или рукам и нанести тяжелое повреждение. Чем больше длина сливной стружки, тем она опаснее.
      Применение прерывистой ручной подачи при сверлении отверстия уменьшает длину сливной стружки и делает работу менее опасной. При невозможности применения ручной подачи следует использовать сверла, имеющие на задней грани канавки. В этом случае при резании образуются не две, а несколько стружек меньшего сечения, которые по выходе из отверстия легко ломаются.
      Ломание сливной стружки, получающейся при обработке небольших отверстий, производится крючками, снабженными щитком для предохранения рук станочника от стружки.
      Стружку из глухих отверстий нельзя выдувать ртом, так как в этом случае обязательно засорятся глаза. Удаление стружки следует осторожно производить сжатым воздухом или намагниченным наконечником,Нельзя удалять стружку со станка рукой, Особенно в процессе его работы, ибо в этом случае неизбежны , серьезные порезы рук.
      Вращающиеся режущие инструменты, принадлежности и части станка, не огражденные защитными кожухами, представляют большую опасность при сверлении, так как могут захватить волосы, руки и одежду работающего Особенно опасны те вращающиеся элементы, которые имеют выступающие части, например сверлильные зажимные патроны с выступающими кулачками, зажимные болты, шпиндели с выступающей шпонкой и др.
      В некоторых случаях, например при больших скоростях резания, применяются ограждения для сверла и патрона в виде телескопического соединения ряда прозрачных втулок или в виде втулки, поддерживаемой плоской конической пружиной. Торец кижней втулки всегда упирается в заготовку, а телескопическое устройство и плоская коническая пружина, сжимаясь, обеспечивают опускание шпинделя. Такие ограждения закрывают патрон и сверло в процессе всего сверления и создают безопасность работы.
      Сверло, имеющее конический хвостовик с забоинами или большим износом, при подъеме шпинделя может выпасть из места крепления и повредить рабочему руку.
      Особенно опасно работать на станке с непокрытой головой или покрытой косынкой или платком со свисающими концами.
      В этом случае волосы или концы платка могут быть навернуты вращающимися частями и оказаться причиной тяжелого несчастного случая.
      Значительное количество несчастных случаев происходит от плохого закрепления заготовок. Слабое крепление заготовок и особенно удерживание заготовки руками во время сверления недопустимо.
      Ори закреплении заготовок применяются прижимные планки и болты. Болты с сорванной резьбой или поврежденными головками и гайки со смятыми гранями не должны применяться 10
      для крепления, так как плохое состояние зажимных болтов и гаек вызывает срыв ключей.
      Поломка инструмента во время работы станка иногда бывает причиной несчастных случаев !(например ранение глаз), поэтому надо принимать меры, предупреждающие поломку.
      Для исключения поломки метчиков при нарезании резьб в глухих отверстиях следует применять предохранительные патроны.
     
      § 3. Правила безопасной работы на сверлильном станке
      - Перед началом работы на станке необходимо:
      1) осмотреть рабочее место и убрать со станка, из-под ног и дроходов все то, что мешает работе;
      2) осмотреть пол и деревянную решетку; они должны быть исправными, чистыми, сухими и нескользкими;
      3) проверить и обеспечить достаточную смазку станка;
      4) осмотреть и поставить на место все ограждающие и предохранительные устройства;
      5) проверить состояние, правильность сшивки и натяжение приводных ремней станка;
      6) проверить исправность режущего инструмента, принадлежностей и приспособлений; все неисправное заменить;
      7) проверить вручную, а затем и на холостом ходу, нет ли заедания и больших люфтов в движущихся частях станка;
      8) проверить исправность пускового и остановочного электрических устройств ;(кнопочное, рубильник), обратив особое внимание на безотказность остановки станка и на то, чтобы не происходило самовключения его;
      9) проверить исправность переключения и надежность крепления рукояток управления станком;
      10) установить, выверить и надежно закрепить приспособления и режущий инструмент;
      11) установить индивидуальное освещение так, чтобы оно не слепило глаза и хорошо освещало рабочее место;
      12) подготовить крючки, совки и другие необходимые предметы для уборки стружки в процессе выполнения работы;
      13) осмотреть свою спецодежду, предприняв все меры против захватывания ее вращающимися частями;
      14) проверить систему охлаждения станка и наличие охлаждающей жидкости в ванне.
      Во время работы на станке рабочий обязан выполнять следующие правила:
      1) периодически убирать со стола станка стружку;
      2) не загромождать рабочее место обработанными деталями и заготовками;
      3) своевременно убирать бракованные детали, не допуская их накапливания;
      4) не держать на столе станка инструмент, готовые детали,, обтирочныйматериал и пр.;
      5) правильно устанавливать, надежно крепить заготовки и детали на столе станка и не удерживать их руками в процессе обработки;
      6) не оставлять ключа в сверлильном патроне после смены режущего инструмента;
      7) пуск станка производить только тогда, когда есть твердая уверенность в том, что это не угрожает никому опасностью;
      8) непрерывно наблюдать за работой насоса и количеством смазочно-охлаждающей жидкости, поступающей к месту обработки;
      9) не браться руками за вращающийся режущий инструмент и части станка;
      10) не вынимать рукой остатков сломанных режущих инструментов из отверстия, пользоваться для этого специальными приспособлениями;
      11) не нажимать сильно на рычаг подачи при сверлении заготовок на проход, особенно при сверлении сверлами малого диаметра;
      12) подкладывать деревянную подкладку на стол станка, под шпиндель при смене патрона или сверла;
      13) пользоваться специальным ключом, клином и (молотком для удаления сверлильного патрона, сверла или переходной втулки из шпинделя;
      14) постоянно следить за исправностью режущего инструмента и устройств для крепления заготовок и инструмента;
      15) не допускать передачу я принятие каких-либо предметов через работающий станок;
      ~ 16) исключить работу на станке в рукавицах;
      17) не опираться на станок во время его работы;
      . 18) помнить, что станок должен быть остановлен в случае;
      а) ухода рабочего от станка даже на короткое время;
      б) прекращения работы; в) обнаружения неисправностей в станке, принадлежностях, приспособлениях и режущем инструменте; г) смазки станка; д) установки или смены режущего инструмента и приспособлений, принадлежностей и т. д.; е) уборки станка, рабочего места и стружки с инструмента, патрона и заготовки.
      По окончании работы на станке рабочий должен:
      1) остановить станок и поставить рукоятки управления в нейтральное положение;
      2) убрать стружку, очистить и смазать станок;
      3) привести в порядок рабочее место;
      4) в случае необходимости снять со станка всю оснастку и режущий инструмент.
     
      § 4. Противопожарные мероприятия
      Пожары возникают от небрежного обращения с огнем, курения, самовозгорания твердого минерального топлива и обрабатываемого материала (магний и др.)» от воспламенения смазывающих жидкостей и многих других причин.
      Загрязненное рабочее место на производстве способствует возникновению пожара, поэтому необходимо постоянно содержать его в чистоте и порядке. Особо осторожно нужно обращаться с огнем, нагревательными приборами и легковоспламеняющимися веществами.
      При уборке рабочего места в конце работы необходимо: сложить обтирочные материалы (тряпки, промасленные концы, грязные куски бумаги и пр.) в специальные ящики, перенести всевозможные воспламеняющиеся жидкости и баллоны с газами в места их постоянного хранения, выключить все электроприборы и освещение, кроме дежурных лампочек.
      Местное противопожарное оборудование и инвентарь — пожарный кран, насосы, огнетушители, ящики и кульки с песком, лопаты, крюки, кирки и пр. — должны быть всегда в полной исправности.
      Пожарный кран должен находиться в таком месте, чтобы в случае пожара его легко было найти. Огнетушители необходимо подвешивать в цеху на стене. Ими пользуются для тушения только небольших очагов пожара; огнетушители бывают пенными и порошковыми. Первые особенно хороши для тушения горючих жидкостей (бензин, керосин, нефть), вторые для тушения загоревшихся электрических установок.
      В случае пожара необходимо соблюдать дисциплину и организованность, беспрекословно выполнять распоряжения руководителей производства и пользоваться даже такими элементарными средствами, как ведра с водой, песок или земля.
      При пожаре нельзя выбивать стекла в окнах, ибо усиление тяги может только увеличить огонь.
     
      § 5. Личная гигиена рабочего на производстве
      Личная гигиена имеет большое значение в борьбе за высокую производительность труда. Она способствует устранению условий, вредно влияющих на здоровье рабочего.
      Известно, что при работе человек утомляется, и здесь играет роль короткий отдых, который предупреждает наступление уста-
      лости. Во время такого отдыха человек должен сидеть, если он работает стоя, и стоять, если он работает сидя. При работе не следует держать корпус ъ однообразном положении, так как это может вызвать сутулость. Решающее значение в борьбе с усталостью имеет физкультура. Она поддерживает в человеке большую работоспособность, придает ему силы, бодрость.
      Личная гигиена требует всегда содержать себя в чистоте и опрятности. После работы надо хорошо вымыться, используя заводской душ. Перед едой необходимо мыть руки с мылом; надо пользоваться только чисток посудой, садиться за чистый стол, помня при этом, что источником многих заболеваний является грязь.
     
     
      Глава III
      ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛАХ И ДРУГИХ
      МАТЕРИАЛАХ
      Все металлы, применяемые в народном хозяйстве, принято разделять на две группы: черные и цветные.
      К черным металлам относятся различные виды чугу-нов и сталей, а к цветным — все остальные металлы и их сплавы — медь, алюминий, никель, олово, бронза, латунь, силумин и др.
      Из неметаллических материалов в современном машиностроении широко применяют различные пластмассы, древесные материалы, резину, полимеры и др.
     
      § 6. Чугун
      Чугун — один из основных металлов, применяемых в машиностроении для изготовления разнообразнейших деталей.
      Чугун — это сплав железа с углеродом и другими химическими элементами. В чугуне содержится: углерода от 2,5 до 4%; кремния от 0,5 до 3,5%; марганца от 0,25 до 1,5%; фосфора от 0,1 до 0,8%; серы от 0,05 до 0,12%.
      Из железной руды выплавкой, в домнах получают доменный (штыковой) чугун, который в зависимости от химического состава входящих в него элементов разделяется на передельный и литейный.
      Передельный чугун используется для дальнейшего изготовления стали в мартенах или других устройствах. Литейный чугун, разделяемый на обычный и специальный, перерабатывается в вагранках или других устройствах и используется для изготовления чугунных отливок. Из обычного чугуна после дополнительной переработки получают отливки серого чугуна, а из некоторых сортов — отливки ковкого чугуна. Специальный литейный чугун используется для получения отливок ковкого чугуна и отливок с поверхностной отбеленной коркой.
      Чугун имеет хорошие литейные свойства. Он плавится в вагранках при температурах, значительно меньших, чем сталь (чугун около 1200°, сталь около 1535°), имеет меньшую, че»м сталь, усадку при остывании, лучше стали заполняет небольшие углубления в литейных формах и может быть использован для изготовления отливок весом как в несколько десятков тонн, так и в несколько десятков граммов. Этим объясняется широкое применение чугуна для получения различных по форме и весу отливок.
      В зависимости от химического состава и способа получения отливок чугуны приобретают различные свойства. Различают отливки из серого, белого, отбеленного и ковкого чугунов.
      Отливки из серого чугуна получаются при медленном остывании расплавленного чугуна и имеют излом серого цвета (откуда и название чугуна), что объясняется наличием свободного графита в чугуне. Отливки с изломом белого цвета (белый чугун) получаются при быстром охлаждении жидкого чугуна. Отливки ковкого чугуна обычно получают из белого чугуна путем отжига (томления) его в специальных нагревательных печах при температурах 950 — 1000°. При отжиге устраняется чрезмерная хрупкость и твердость, характерная для белых чугунов.
      Ковкий чугун не поддается ковке, но обладает хорошей вязкостью.
      Чугуны, в химический состав которых входит хром, молибден, ванадий и другие элементы, называются легированными. Чугуны, содержащие тот или другой из этих элементов, называются никелевыми, хромистыми, хромоникелевыми и т. д. Легирующие элементы повышают прочность чугунов.
      В табл. 1 даны некоторые основные марки чугунов.
      Таблица 1
      Основные марки чугунов
      Наименование и марки чугуна
      Предел Твердость
      прочности по Бринелю
     
      § 7. Сталь
     
      Сталь — самый распространенный металл,применяемый в машиностроении для изготовления ответственных деталей машин. Сталь — это сплав железа и углерода. В ней содержится разное количество углерода — от 0,2% до 2%. От содержания углерода в стали зависят ее свойства. Повышение содержания углерода в стали делает ее более прочной, твердой и вместе с тем менее вязкой и более хрупкой.
      Сталь получают в мартеновских, электрических или других печах металлургических заводов или сталеплавильных цехов путем переплавки передельного чугуна, стального лома и прочих составляющих элементов.
      Выплавленная сталь разливается по изложницам для получения слитков. Часть слитков поступает в прокатные цеха заводов и перерабатывается в фасонный или листовой стальной прокат. (прутки круглого и других сечений, уголки, швеллеры, проволока, трубы, листы и т. д.); другая же часть слитков поступает в кузнечные или прессовые цехи заводов, где перерабатывается в поковки разных размеров и видов.
      Продукция прокатных, кузнечных и прессовых цехов, а также литые стальные заготовки, полученные в литейных цехах, поступают в механические цехи машиностроительных заводов и обрабатываются на станках для получения различных деталей машин и механизмов.
      Существует большое количество сортов стали. Она разделяется по назначению, химическому составу и другим качествам.
      По назначению сталь может быть конструкционной и инструментальной. Конструкционные стали используются для изготовления деталей машин и строительных сооружений и содержат углерода от 0,07 до 0,63%. Инструментальные стали служат для изготовления разнообразных режущих, мерительных и других инструментов и содержат углерода от 0,6 до 1,4%.
      По химическому составу сталь бывает углеродистой и легированной. В углеродистых сталях основной примесью является углерод, который определяет механические и другие свойства стали. Углеродистые стали ввиду недостаточной прочности не удовлетворяют повышенным требованиям, которые предъявляются ко многим сильно нагруженным деталям машин. Добавка к стали некоторых других металлов значительно повышает ее прочность. Например, добавка 1 — 2% хрома повышает прочность стали почти в полтора раза. Влияет на повышение ее прочности добавление никеля, кремния, марганца. Стали, к которым добавляются вышеперечисленные и другие элементы, называются легированными.
      Легированные стали подразделяются на малолегированные, среднелегированные и высоколепированные. Малолегированные стали содержат легирующих элементов не более 3%, среднелегированные от 3 до 5,5% и высоколегированные свыше 5,5%. В зависимости oт состава легирующих элементов легированные стали делятся на следующие группы: никелевые, марганцевые, хромистые, хромомарганцевые и др.
      Конструкционные стали подразделяются на конструкционные обыкновенного качества, качественные и легированные.
      Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную; инструментальная легированная — на легированную по группам легирующих элементов и быстрорежущую — по маркам.
      Сталь обладает многими свойствами, которые делают ее незаменимой при изготовлении деталей машин. Она отличается прежде всего большой прочностью, превосходящей прочность других металлов. Особенно замечательно свойство многих марок стали повышать свою прочность после термической обработки.
      При большой прочности сталь имеет хорошие технологические свойства, т. е. ее можно ковать, прокатывать, штамповать, сваривать и обрабатывать на металлорежущих станках. Из стали можно отливать заготовки для изготовления деталей.
      В табл. 2 даны «показатели прочности и твердости основных марок сталей.
      Таблица 2
      Основные марки сталей
      Инструментальная углеродистая сталь. Эта сталь применяется для изготовления разнообразного режущего, измерительного и поверочного инструмента. Однако возможности применения этой стали ограничены, так как она не выдерживает больших скоростей резания и допускает нагрев рёжущего лезвия не выше чем 200 — 250°. Из инструментальной стали изготовляют метчики, плашки, развертки, сверла, зенкеры, напильники, шаберы и другой инструмент.
      Режущие инструменты, изготовленные из углеродистой инструментальной стали, требуют термической обработки (закалки) для придания им высокой твердости. Для изготовления сверл, особенно мелких размеров, чаще всего применяют углеродистые стали У12А и У10А.
      Инструментальная легированная сталь. Эта сталь по своему химическому составу отличается от углеродистой инструментальной стали наличием таких легирующих элементов, как хром,
      вольфрам, марганец, ванадий и др. Введение в состав стали хрома свыше 1.% придает инструменту высокую твердость.
      Закалка стали в масле приводит к уменьшению деформаций инструмента и к уменьшению внутренних напряжений с получением при этом высокой твердости.
      Некоторые легирующие элементы, такие, как вольфрам, значительно повышают износоустойчивость стали, что крайне необходимо для улучшения качества инструмента. Режущие инструменты, изготовленные из инструментальных легированных сталей, должны термически обрабатываться.
      Сталь для закалки нагревают до температуры 800 — 900° и выше (в зависимости от марки) и охлаждают в масле, а иногда в воде. Инструментальные легированные стали, так же как и инструментальные углеродистые стали, выдерживают темпера-- туру нагрева в процессе резания до 350 — 400°, что позволяет работать при умеренных скоростях резания.
      По ГОСТ 5950 — 51 предусмотрено применение 29 различных марок инструментальных легированных сталей, которые подразделяются на 11 групп. Согласно ГОСТ 5950 — 51 стали обозначают цифрами и буквенными индексами, а некоторые марки только буквами. Буквы показывают, какие легирующие элементы введены в состав стали. Приняты следующие буквенные обозначения: хром — X, вольфрам — В, молибден — М, вана-
      дий — Ф, марганец — Г, кремний — С.
      Быстрорежущая сталь. Эта сталь в настоящее время наиболее широко применяется для изготовления разнообразного режущего инструмента. Быстрорежущая сталь после термической обработки приобретает высокие режущие свойства и сохраняет их при нагреве в процессе резания до температуры 550 — 600°.
      Высокая теплостойкость быстрорежущей стали по сравнению с инструментальной углеродистой и легированной сталями позволила значительно повысить режимы резания; при этом скорость резания инструментами, изготовленными из быстрорежущей стали, возросла в среднем при обработке стали в три раза, а при обработке чугуна — в два раза.
      По ГОСТ 5952 — 51 для изготовления инструмента применяют быстрорежущие стали Р18 и Р9. Основным инструментальным материалом для изготовления сверл является малолегированная быстрорежущая сталь Р9. Применение высоколегированной стали Р18 разрешается только при обработке сталей повышенной твердости.
      Режущий инструмент изготовляют или полностью из быстрорежущей стали или в виде пластинок разнообразных форм и размеров, припаянных к державкам.
      В табл. 3 даны основные марки инструментальных и быстрорежущих сталей.
     
      § 8. Цветные металлы и сплавы
      Цветные металлы и особенно их сплавы получили широкое применение в современном машиностроении, так как они имеют некоторые очень ценные свойства, каких нет у черных металлов. К этим свойствам следует отнести высокую электропроводность, высокую коррозионную стойкость, антифрикционные качества, малый удельный вес.
      К цветным металлам относятся: медь, олово, свинец, сурьма, кадмий, алюминий и др.
      Медь в чистом виде применяется главным образом в электромашиностроении, а для изготовления деталей машин общего машиностроения применяется редко. Медь широко используется для получения различных сплавов. Наиболее распространены сплавы меди с оловом (бронза) и цинком (латунь). Бронза и латунь находят широкое применение в промышленности.
      Олово применяется главным образом для создания сплавов бронзы, баббита и припоев.
      Свинец используется в качестве примеси к бронзам, баббитам и припоям.
      Сурьмав чистом виде в машиностроении не применяется и используется в сплавах с медью, оловом, свинцом и цинком.
      Алюминий в чистом виде применяется чрезвычайно редко, так как имеет плохие литейные и механические свойства. Он применяется главным образом для получения сплавов типа дюралюминий и силумин.
      Медные сплавы. Из медных сплавов в машиностроении находят широкое применение бронза и латунь.
      Применяются бронзы оловянистые, алюминиевые, кремнистые, свинцовистые и др.
      Оловянистые бронзы имеют высокую износоустойчивость и коррозионную стойкость, достаточную (прочность и твердость при хороших литейных качествах. Эти бронзы при использовании в подшипниках трения мало изнашиваются, хорошо притираются к валу и обеспечивают небольшое трение его о подшипник.
      Алюминиевые бронзы отличаются высокой прочностью и хорошо сопротивляются окисляющему действию воды и воздуха. Алюминиевые бронзы используются для изготовления подшипников.
      Кремнистые бронзы, имеющие такую же характеристику, отличаются большой жидкотекучестью, что и используется для отливки тонкостенных деталей.
      Свинцовистые бронзы применяются для заливки вкладышей подшипников; они имеют лучшие качества, чем оловянистые.
      Латунь — это в основном-сплав меди с цинком. Применяют два вида латуни — Обрабатываемою давлением и литей-22
      ную. Из некоторых марок латуни изготовляют тянутые, прессованные или катаные прутки разных сечений.
      Алюминиевые сплавы. Эти сплавы благодаря своей легкости находят широкое применение в машиностроении. Используется огромное количество алюминиевых сплавов, отличающихся друг от друга разнообразием свойств. Наиболее известны и находят повсеместное применение дюралюминий и силумин.
      Дюралюминий представляет собой сложный сплав алюминия с медью, магнием и марганцем. Он поставляется в виде прокатных листов и прутков, из которых после механической обработки получают необходимые детали. Для увеличения прочности дюралюминий подвергают термической обработке, после которой твердость его равна примерно твердости мягкой стали.
      Силумин — сплав алюминия и кремния — находит очень широкое применение для изготовления различных отливок. Силумин подвергается модификации, которая повышает его прочность и вязкость и придает ему мелкозернистую структуру. Модифицирование заключается в том, что перед заливкой в расплавленный сплав насыпают небольшое количество модификатора (обычно хлористый натрий и фтористый натр). Модификатор, химически взаимодействуя с силумином, придает ему мелкозернистую структуру и повышает механические свойства.
      Силумин, так же как и другие алюминиевые сплавы, применяется для изготовления деталей, которые должны иметь небольшой вес.
      В табл. 4 даны основные марки цветных металлов и сплавов.
      Таблица 4
      Основные марки цветных металлов и сплавов
      Наименование и марки материала
     
      § 9. Термообработка
     
      Термической обработкой принято называть нагрев металла до определенной температуры, выдержку металла при этой температуре и последующее охлаждение его для изменения структуры и получения необходимых свойств.
      К видам термической обработки относятся: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
      Отжиг состоит в нагреве стали до определенной температуры, выдержке в нагретом состоянии в течение определенного времени и последующем медленном охлаждении вместе с печью.
      Отжиг производится для понижения твердости стали и улучшения обрабатываемости резанием твердых сталей, а также для уничтожения внутренних остаточных напряжений. Отжиг улучшает структуру стали и придает ей мелкозернистое строение.
      Температура отжига зависит от содержания углерода в стали. Чем больше в стали содержание углерода, тем ниже должна быть температура нагрева, тем медленнее надо проводить нагрев и особенно охлаждение стали.
      Сталь 20 (среднее содержание углерода 0,15 — 0,25%) должна нагреваться до 840 — 860°, а сталь 40 (содержание углерода 0,35 — 0,45 %) — до 785 — 810° и т. д.
      Нормализация состоит в нагреве стали до температуры отжига, выдержке в нагретом состоянии и медленном остывании на воздухе. Температура нагрева для нормализации зависит от содержания углерода в стали.
      При нормализации твердость стали по сравнению с отжигом несколько увеличивается, а вязкость уменьшается. Нормализация снимает внутренние напряжения в металле, улучшает условия обработки его резанием, механические свойства и дает однородную мелкозернистую структуру.
      Закалка состоит в нагреве стали до определенной температуры с выдержкой при этой температуре в течение некоторого времени и быстром охлаждении в воде или масле.
      Температура закалки зависит от содержания углерода в стали. Увеличение процента содержания углерода в стали требует понижения температуры.
      Цель закалки — увеличить прочность, твердость и износоустойчивостьметалла. Закалка дает чрезвычайно мелкозернистую структуру металла.
      Быстрое охлаждение металла при закалке всегда вызывает внутренние напряжения, которые могут повести к короблению и даже трещинам в детали, и сообщает металлу хрупкость. Для устранения этих дефектов производят отпуск.
      Отпуск состоит в нагреве закаленной стали до определенной температуры и последующем быстром или медленном охлаждении. Отпуск производится непосредственно после закал-
      ки; он снимает внутренние напряжения в деталях после закалки, уменьшает хрупкость стали и повышает ее вязкость.
      Термической обработке подвергают также и отливки из цветных металлов. Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов состоит в закалке заготовок, нагретых до определенных температур, и значительной выдержке их на воздухе, в воде или масле, а при отпуске — в нагреве до определенных температур, значительно более низких, чем при закалке, и продолжительной выдержке на воздухе. Магниевые сплавы в отдельных случаях подвергают длительному отжигу при высоких температурах и отпуску.
      Медные литейные сплавы почти не подвергают термической обработке, но после обработки давлением закалка и отпуск значительно повышают механические свойства этих сплавов.
     
      § 10. Пластмассы и вспомогательные материалы
     
      Пластмассы. Среди неметаллических материалов, применяемых в современном машиностроении и подвергаемых обработке резанием, находят широкое применение различные пластические массы, резина и т. д.
      Пластическими массами называют материалы, получаемые на основе разнообразных искусственных и естественных смол, смешиваемых с другими веществами. Некоторые пластмассы способны формоваться прессованием, литьем под давлением или другими способами в изделия сложной формы и не требуют последующей обработки. Другие же пластические массы выпускаются в виде прутков, листового материала. Для придания заданной формы детали требуют дополнительной механической обработки.
      Пластмассы в большинстве случаев состоят из двух основных частей: наполнителя (ткань, древесная мука, бумага, очесы хлопка и т. д.) и связующего (искусственные и естественные смолы).
      Пластмассы имеют малый удельный вес, обладают достаточно высокими механическими свойствами, легко поддаются механической обработке, имеют низкую теплопроводность, не поглощают влагу, имеют высокие антикоррозийные и электроизоляционные свойства. Пластмассы весьма дешевый материал и их применение снижает стоимость продукции.
      Пластические массы применяют для изготовления шестерен, подшипников, вкладышей, направляющих, электрической арматуры и т. д. Во многих случаях пластические массы являются хорошим заменителем дорогостоящих и дефицитных цветных металлов, сталей и сплавов. Сравнительно низкая теплостойкость является недостатком пластмасс.
      Существует большое количество порошкообразных, волокнистых и слоистых пластических масс, обладающих различными свойствами.
      В табл. 5 приведены некоторые пластмассы, применяемые в машиностроении.
      Таблица Б
      Некоторые пластмассы, применяемые в машиностроении
      Вспомогательные материалы. К вспомогательным материалам относятся обтирочные, смазочные и другие материалы.
      Обтирочные материалы в виде тряпок или концов применяются для вытирания станков, инструмента, деталей и других предметов от грязи, стружки и масла.
      Смазочные материалы в виде масел применяются для смазывания трущихся частей машин, заготовок, деталей и т. п. а также в качестве охлаждающей жидкости при работе некоторыми инструментами.
      Различают растительные и минеральные масла. Растительные масла, получаемые из семян растений, применяют для смазки трущихся деталей машин и режущего инструмента. Минеральные масла, получаемые из нефти и горных пород, идут на смазывание трущихся частей станков.
      26
      К вспомогательным материалам могут быть отнесены мел и медный купорос. Мел применяют для окраски поверхностей заготовок при разметке. Медный купорос, разведенный в воде, или в виде кристаллов используют для окрашивания чистых (обработанных) поверхностей заготовок при разметке.
     
      § 11. Определение качества стали
     
      В практике работы машиностроительных предприятий марки стали распознаются по оттиску (клейму) на самом металле, по условным цветам окраски, по привязанным к металлу металлическим или фанерным ярлычкам или по сертификатам, присланным с материалом. На складах предприятий металл хранится в специальных стеллажах. В каждом стеллаже содержится металл определенного качества и марки. Однако, несмотря на это, часто приходится сталкиваться с фактами, когда стали не имеют своих отличительных признаков.
      В этом случае качество металла приходится определять. Безошибочное определение дает химический анализ. Испытание твердости стали на прессе Б-рин ел я или приборе Роквелла также помогает (В определении марки стали.
      В тех случаях, когда нет условий для определения марки стали по химическому составу или по твердости, применяют следующие упрощенные способы: испытание металла на искру, на излом, проба напильником и др.
      Определение марки стали по искре является быстрым и простым средством. Однако такое определение приближенно и требует значительного навыка и умения. При испытании на искру исследуемый образец прижимают к быстро вращающемуся шлифовальному кругу. Отлетающие при этом искры имеют разный цвет, форму и строение. По ним определяют марку стали.
      Испытание на излом делает возможным приблизительно судить о качестве и марке стали. Мягкая сталь имеет в изломе светло-матовый цвет и мелкие равномерно расположенные зерна. Сталь, имеющая в изломе крупные блестящие зерна, обладает низкими механическими свойствами. Быстрорежущая и некоторые легированные стали имеют в изломе матовый цвет и чрезвычайно мелкое зерно.
      Проба металла напильником может дать опытному рабочему приближенное определение качества металла. Для пробы выбирают мелкие, так называемые личные напильники. Иногда применяют заранее тарированные на определенную твердость напильники. В этом случае твердость испытываемого образца может быть определена достаточно точно. Твердость образца будет находиться между твердостью напильника, который оставляет риску, и напильника, которым риску нанести не удается.
     
      § 12. Пороки металла
     
      Пороки металла на заготовках, из которых изготовляют детали, в сильной степени удорожают производство. Затраты на материал, на изготовление заготовок и сам процесс обработки (до обнаруживания порока) ложатся тяжелым бременем на стоимость годных деталей.
      Особенно чувствителен брак тогда, когда пороки металла обнаруживают на конечных операциях механической обработки сложных деталей. Пороки металла возникают главным образом в процессе изготовления заготовок, их-хранения или транспортировки.
      К порокам относятся: раковины, трещины, плены, несоответствие формы, несоответствие размеров и т. д.
      Раковины образуются в литых заготовках от попадания в жидкий металл посторонних примесей (шлак, песок и др.) или от того, что при остывании металла газы не успевают выделиться из него и оставляют пустоты.
      Раковины могут быть внешними и внутренними. Внешние раковины легко распознаются, так как находятся на виду, и вопрос о пригодности заготовки для обработки решается быстро и просто. Другое дело, когда раковины находятся внутри заготовки. Они обнаруживаются только в процессе механической обработки.
      Трещины, находящиеся на внешних поверхностях заготовок, легко обнаруживаются. Если они могут быть удалены в процессе механической обработки, заготовка используется для изготовления детали. Внутренние трещины, не допустимые в деталях, могут быть иногда обнаружены в процессе механической обработки.
      Плены встречаются чаще всего в заготовках, полученных при прокате. Они представляют собой расслоение части металла, образующееся при прокате металла, имеющего раковины, инородные примеси и т. д.
      Плены могут быть внешними и внутренними. Внешние плены иногда могут быть удалены. Не обнаруженные при механической обработке внутренние плены часто являются причиной поломок деталей.
      Из перечисленного неполного перечня пороков, встречающихся в металле, видно, какое отрицательное влияние они оказывают на продолжительность обработки и на качество изготовляемых деталей.
     
      § 13. Твердые сплавы
     
      Твердые сплавы, называемые еще металлокерамическими, в настоящее время широко применяют для изготовления разнообразного режущего инструмента. Они имеют высокую твердость, приближающуюся к твердости алмаза. Высокая твердость дает
      возможность обрабатывать этими сплавами закаленную сталь, отбеленный чугун и другие твердые материалы.
      (Применение инструмента из твердых сплавов увеличивает скорости резания в 5 — 8 раз по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали и тем самым значительно повышает производительность труда.
      Достоинством твердых сплавов является высокая прочность на сжатие и способность сохранять режущие свойства при температуре 800 — 1000°. К недостаткам этих сплавов относятся их повышенная хрупкость, а также пониженное сопротивление изгибу и растяжению.
      Твердые сплавы изготовляют из карбида вольфрама в соединении с кобальтом или из карбидов вольфрама и титана, связанных цементирующим металлом — кобальтом. Размельченный кобальт обволакивает мельчайшие зерна карбидов. После размола и смешивания производят прессование порошка. После того как пластинкам твердого сплава будут приданы необходимые формы и размеры, их спекают при высокой температуре.
      В Советском Союзе выпускается большое количество разных по форме и размерам пластинок твердого сплава. ГОСТ 2209 — 49 предусматривает 24 формы пластинок, имеющих 257 размеров.
      Наша промышленность выпускает твердые сплавы двух видов: вольфрамокобальтовые и титановольфрамокобальтовые.
      Волъфрамокобальтовые сплавы состоят из карбидов вольфрама и кобальта. Они обозначаются буквами ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта. Например, твердый сплав ВК6 содержит около 6% кобальта и 94% карбида вольфрама.
      Титановольфрамокобальтовые сплавы состоят из карбидов вольфрама и титана и металла кобальта. Они обозначаются буквами ТК и цифрами. Цифра, стоящая после буквы Т, указывает на содержание карбидов титана в сплаве в процентах, а цифра, стоящая после буквы К, «а содержание кобальта в процентах. Например, сплав Т5КЮ содержит 5% карбида титана, 10% кобальта и 85% карбида вольфрама.
      При обработке отверстий применяют марки твердого сплава, указанные в табл. 6.
      Таблица 6
      Марки твердых сплавов, применяемых для обработки отверстий
     
      § 14. Абразивные материалы, применяемые при сверловочных работах
     
      Абразивные материалы в виде шлифовальных кругов, головок, брусков и пр. применяются для заточки режущего инструмента, в том числе сверл, метчиков, зенкеров.
      Абразивный инструмент изготовляется из абразивных зерен и связки. Абразивные зерна бывают естественного (наждак, корунд, кварц и др.) и искусственного (электрокорунд, карборунд и др.) происхождения и обладают режущими свойствами. Они имеют разную величину зерна (от 3,5 мк до 5000 мк) и разбиваются на три группы: шлифовальные зерна, шлифовальные порошки и микропорошки. (Каждой группе абразивных зерен присваивается свой номер зернистости, характеризующий величину зерна.
      При изготовлении шлифовальных кругов, брусков и другого инструмента абразивные зерна скрепляются между собой связкой, которая придает абразивному инструменту необходимую геометрическую форму.
      Выпускаемые абразивные материалы по структуре делятся на три группы: плотные (№ 0, 1, 2, 3), среднеплотные (№ 4,5,6) и открытые (№ 7, 8, 9, 10, 11 и 12).
      По твердости абразивные круги разделяются на 7 групп: мягкие (М), среднемягкие (СМ), средние (С), среднетвердые (СТ), твердые (Т), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ).
      Характеристика абразивного инструмента обычно указывается на его торцовой части.
      Инструменты для обработки отверстий из углеродистой и быстрорежущей стали предварительно затачивают электроко-рундовыми кругами среднемягкой твердости на керамической связке с зернистостью 36 — 46, а окончательно — такими же кругами с зернистостью 60 — 80.
      Эти же инструменты с пластинками твердых сплавов необходимо предварительно затачивать кругами из зеленого карборунда (экстра) с зернистостью 36 — 46, а окончательно — с зернистостью 60 — 80.
      Доводку заточенных поверхностей режущих инструментов из углеродистых и быстрорежущих сталей производят доводочными кругами, чугунными притирами с натертой на их поверхности пастой или порошком карборунда, смешанного с машинным маслом или керосином.
      Для доводки инструментов с пластинками твердого сплава применяют пасты или порошок карбида бора, смешиваемого с машинным маслом.
     
     
      Глава IV
      СВЕРЛИЛЬНЫЕ СТАНКИ
     
      § 15. Назначение и классификация сверлильных станков
     
      На сверлильных станках, предназначенных для обработки отверстий соответствующим режущим инструментом (сверлом, зенкером, разверткой, метчиком), можно получить разные по размерам и форме отверстия: сквозные и глухие, круглые и многогранные, гладкие и ступенчатые, цилиндрические и конические.
      Обработка отверстий на сверлильных станках может производиться при следующих движениях (рис. 2):
      режущий инструмент — сверло 1 получает одновременное вращательное v и поступательное 5 движение (подачу). Заготовка 2 крепится неподвижно. Эта схема обработки отверстий характерна для работы на вертикально-сверлильных и расточных станках;
      режущий инструмент получает поступательное движение :(подачу), направленное вдоль оси заготовки, а заготовка — вращательное движение. Работа по этой схеме типична для токарных и некоторых других станков;
      сверло получает одновременно вращательное и поступательное движения (подачу), а заготовка — вращательное движение в противоположную сторону. По этой схеме работают специальные станки так называемого глубокого сверления.
      В обшей классификации металлорежущих станков по технологическому признаку сверлильные и расточные станки отнесены к одной группе станков, так как и те и другие предназначены для обработки отверстий. Все универсальные станки, выпускаемые отечественной промышленностью, в том числе и сверлиль-
      Рис. 2. Схема движения сверла при сверлении отверстий на вертикально-сверлильном станке
      ные, имеют цифровую нумерацию, которая позволяет определять группу станков и их тип.
      Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (ЭНИМС) разработал данные по нумерации универсальных металлорежущих станков, которые используют станкостроительные заводы СССР. Выдержка из этих данных представлена в табл. 7.
      Таблица 7
      Нумерация сверлильных станков по данным ЭНИМС
      Станки группы станка Тип станка № типа станка
      Как видно из таблицы, сверлильные станки относятся ко второй группе металлорежущих станков и имеют шесть основных типов (1, 2, 3, 5, 8, 9), в зависимости от чего каждый станок получает свой индивидуальный номер.
      Кроме того, в нумерацию сверлильных станков входит также число, характеризующее наибольший диаметр сверления отверстия. Это число определяет важнейший для эксплуатации сверлильного станка размер. Например, шифр станка 2135 обозначает следующее: станок относится к сверлильному типу (первая цифра 2), станок вертикально-сверлильный (вторая цифpa 1), максимальный диаметр сверления равен 35 мм (последние две цифры 3 и 5).
      Иногда в конце шифра или между цифрами ставится буква, которая указывает на то, что станок представляет собой модернизацию базового станка. Например, шифр 2А135 указывает, что станок является вертикально-сверлильным с максимальным диаметром сверления 35 мм и представляет собой новую модернизированную модель станка 2135. К сожалению, не все предприятия, выпускающие сверлильные станки, придерживаются нумерации их по системе, предложенной ЭНИМС.
      Очень удобна и наиболее распространена классификация сверлильных станков по конструктивному признаку, учитывающему отдельные их особенности. По конструктивному признаку сверлильные станки принято делить на три группы: универсальные, специализированные и специальные.
      Станки универсальной группы могут применяться для любых технологических операций, которые встречаются при обработке отверстий. К этой группе относятся одношпиндельные вертикально-сверлильные станки (настольные, настенные и др.), многошпиндельные вертикально-сверлильные станки (с регулируемыми или нерегулируемыми шпинделями), радиально-сверлильные станки (с неподвижной и поворотной головками, переносные и др.).
      Станки специализированной группы применяют для ограниченного круга операций при обработке отверстий. В эту группу входят агрегатные и другие станки.
      Специальные станки приспособлены для использования очень малого количества операций и совершенно не допускают переналадку на другие виды работ. К станкам этой группы относятся центровочные станки, станки для глубокого сверления и др.
     
      § 16. Настольно-сверлильные станки
      Настольно-сверлильные станки применяют для обработки в заготовках отверстий сравнительно небольшого диаметра. На сверлильных станках настольного типа обрабатывают отверстия диаметром от десятых долей миллиметра до 12 — 14 мм. Максимальный диаметр отверстия сверления определяет конструктивные особенности станков, их габаритные размеры, а также обороты инструмента и подачи. Имеется много конструкций настольно-сверлильных станков, приспособленных для сверления отверстий в определенном интервале диаметров.
      Для сверления отверстий диаметром от 0,2 до 3 мм применяют, например, станок С-106. Станок имеет электродвигатель мощностью 0,25 кет с числом оборотов, равным 2800 в минуту: шесть различных чисел оборотов шпинделя в интервале от 2800 до 16 800 оборотов в минуту, что достигается перестановкой ремней и сменой трехступенчатого шкива на валу электродвигателя; следующие габариты: длину 490 мм, ширину 230 мм и высоту 370 мм.
      Станок для сверления отверстий до 5 мм имеет двухскоростной электродвигатель мощностью 0,52 кет и число оборотов, равное 1400 и 2800 в минуту; шесть различных чисел оборотов шпинделя в интервале от 1600 до 8000 оборотов в минуту; следующие габариты: длину 590. мм, ширину 450 мм и высоту 560 мм.
      Настольно-сверлильный станок НС-12Б, изготовляемый в ремесленных, железнодорожных и технических училищах, предназначен для сверления отверстий диаметром до 12 мм.
      Станок имеет электродвигатель мощностью 0,6 кет и число оборотов, равное 1410 в минуту; пять различных чисел оборотов
      шпинделя в интервале от 450 до 4430 оборотов в минуту; следующие габариты: длину 760 мм, ширину 470 мм и высоту 955 мм.
      Сравнивая указанные выше параметры трех настольно-сверлильных станков, можно сделать вывод, что с повышением диаметра сверления станок оснащается все более мощным электродвигателем, габариты станка увеличиваются, а число оборотов инструмента (шпинделя) уменьшается.
      Характерной особенностью настольно-сверлильных станков является то, что передача движения от электродвигателя станка до инструмента (шпинделя) осуществляется с помощью ременной передачи. Только ременная передача в состоянии обеспечить равномерность и плавность движения режущего инструмента. Шкивы ременной передачи станка обычно имеют ступенчатую форму, изготовляются легкими (из алюминиевых сплавов) и тщательно балансируются.
      Другой характерной особенностью настольно-сверлильных станков является то, что вращающийся при работе режущий инструмент перемещается в осевом направлении только с помощью ручного привода, а не механически. Ручное перемещение обеспечивает повышение качества обработки и предохраняет инструмент от быстрого износа и поломки. Рука, перемещающая рукоятку осевой подачи шпинделя, чувствует движение сверла и может вовремя прекратить перемещение и предохранить сверло от изгиба и поломки. Уравновешивание шпинделя грузом или пружиной увеличивает чувствительность подачи сверла.
      Настольно-сверлильный станок НС-12Б. Рассмотрим устройство и работу одношпиндельного настольно-сверлильного станка модели НС-12Б. Этот станок предназначен для сверления, венкерования, развертывания отверстий и выполнения других операций в заготовках малого и среднего размеров.
      Техническая характеристика станка:
      Настольно-сверлильный станок модели НС-12Б состоит из следующих основных частей и узлов (рис. 3): плиты 8, колонки 6, хобота 5, «шпинделя 13, пиноли или гильзы 14, электродвигателя 4, ведущего шкива 1, ведомого шкива (на рисунке не виден), башмака 7, плиты 3 электродвигателя, натяжного устройства с болтами 22, кожуха ограждения 19, рейки 20,
      На плите закрепляется башмак 7, в отверстие которого вставляется и крепится с помощью болтов колонка 6. По вертикально расположенной колонке перемещается вверх и вниз хобот, к которому крепится плита с электродвигателем. Болтами производится зажим натяжного устройства. Подъем и опускание хобота производится рукояткой (на рисунке не видна), а зажим хобота с помощью рукоятки 12. Внутри хобота закрепляется
      гильза 14, которая с помощью рукоятки 16 (штурвала) подъема гильзы получает вертикальное перемещение. Внутри гильзы помещается шпиндель. В нижней частишпинделя, в конусном гнезде крепится режущий инструмент.
      Включается станок нажатием кнопки 11 «Пуск» кнопочного пускателя, а выключается кнопкой 10 «Стоп». Включатель 9 предназначен для включения местного освещения.
      По периметру плиты устроен желоб для стока охлаждающей жидкости. В нижней части желоба имеется спусковое отверстие с пробкой.
      Верхняя плоскость плиты 8 тщательно обрабатывается и служит для установки на ней заготовок, принадлежностей или приспособлений с закрепленными в них заготовками. Плита у станка неподвижна, но хобот может опускаться или подниматься, обеспечивая таким образом установку и обработку заготовок различной высоты.
      Электродвигатель вакреплен на плите, цилиндрические направляющие которой свободно входят в отверстия хобота. После того как клиновой ремень 21 будет накинут на соответствующие ступени шкивов, плита оттягивается от хобота до нормального натяжения ремня и это положение фиксируется болтами.
      Смазка станка производится в следующих точках: ось рукоятки подъема хобота в точке 17 — один раз в три месяца;
      ось рукоятки подъема гильзы в точке 15 — один раз в смену; подшипники шпинделя в точке 18 — один раз в смену; электродвигатель в точке 2 — один раз в три месяца.
      На рис. 4 представлена кинематическая схема настольно-сверлильного станка НС-12Б Станок имеет следующие движения:вращение шпинделя v, поступательное движение или подачу режущего инструмента 5 и перемещение хобота se, используемое при наладке станка.
      Кинематической схемой станка называется условное схематическое изображение всех звеньев передач станка от источника движения (электродвигателя) до инструмента и изделия. На кинематической схеме показывают: источник движения — электродвигатель 5 (с указанием числа оборотов и мощности), валы 4, шкивы 1 и 3, шпонки, зубчатые колеса 6, рейки 7, ремни 2 и т. д. Кинематическая схема обычно изображается на фоне контура станка.
      Кинематическая схема дает возможность определить некоторые паспортные данные станка: число оборотов подачи, крутящие моменты, эффективные мощности и т. д.
      Станок НС-12Б допускает в случае надобности поворот сверлильной голсувки вместе с колонкой вокруг ее оси после ослабления зажима колонки болтами башмака.
      Настольные вертикально-сверлильные станки разных типов
      Рис. 4. Кинематическая схема станка НС-12Б
      находят широкое применение при обработке малых отверстий в заготовках небольшого и крупного размера при единичном, серийном и даже массовом производстве. Эти станки распространены в приборостроительных, инструментальных, часовых, автотракторных и других цехах наших заводов.
     
      § 17. Вертикально-сверлильные станки
     
      Сверлильные станки, предназначенные для обработки отверстий среднего и крупного диаметров в заготовках малого и среднего размеров, в большинстве случаев имеют вертикально расположенный шпиндель и называются вертикальносверлильными. Они бывают одношпиндельными и многошпиндельными.
      В зависимости от диаметра сверления станки имеют разные размеры и соответственно разную нумерацию. Станкостроительный завод им. Ленина в Одессе выпускает станки типа 2125, 2135, 2150, 2175. Первые две цифры (21) указывают на то, что станки относятся к группе одношпиндельных вертикальносверлильных, а последние цифры (25, 35, 50, 75) показывают наибольший диаметр отверстия, которое можно свеш лить в стальных заготовках без перегрузки станка.
      На рис. 5 представлен общий вид вертикально-сверлильного станка модели 2135.
      На чугунной плите 11, которая служит основанием станка, при помощи болтов 13 крепится станина 10 (иногда называемая колонной); на ней монтируются все остальные части и узлы станка. В верхней части станины укреплен корпус коробки скоростей 4 с флянцевым электродвигателем 3. Электродвигатель приводит во вращательное движение механизм коробки скоростей, который вращает шпиндель 20 станка. Шпиндель проходит внутри гильзы 22 сверлильной головки 21. С помощью специального устройства он связан с гильзой и может совместно с ней опускаться или подниматься. Шпиндель закрыт кожухом 2. Сверлильная головка перемещается в вертикальном направлении по направляющим 8 колонны 10. По тем же направляющим перемещается вверх или вниз стол 17, Перемещение стола осуществляется за счет винта 16 и стойки-гайки 14, закрепленной в верхней части плиты. Движение сверлильной головки и стола необходимо при наладке станка для работы.
      Движение механической подачи режущего инструмента 19 в вертикальной плоскости идет от шпинделя через зубчатые колеса, расположенные в корпусе коробки скоростей, валик 23, зубчатые колеса коробки подач, расположенные внутри сверлильной головки, и реечный механизм.
      Рукоятки 24 коробки скоростей необходимы для изменения оборотов шпинделя. Ставя рукоятки в заранее фиксированные положения, можно обеспечить получение шести различных чисел оборотов. Рукоятки 25 и 26 коробки подач обеспечивают шпинделю разные величины подач. Рукоятка 2 служит для ручного перемещения стола. Перед перемещением стола нужно отжать рукоятку 9 прижима. Ручное перемещение шпинделя осуществляется маховиком (штурвалом) 6.
      Круглый стержень с рейкой 7 и хомутик 5 служат для автоматического выключения механической подачи режущего инструмента. Груз (на рисунке не виден) с помощью цепи связан с гильзой и шпинделем станка; он уравновешивает тяжесть шпинделя, что облегчает и улучшает условия и качество работы.
      Рис. 6. Станина и стол станка с грузом уравновешивания
      От электронасоса (на рисунке не виден) охлаждающая жидкость подается к режущему инструменту через систему трубопроводов 18. Сток жидкости со стола в резервуар происходит по резиновому шлангу 15.
      Плита является фундаментной опорой станка. Она имеет отверстия для крепления станка к фундаменту с помощью фундаментных болтов. На плите закрепляются: колонна, электронасос и стойка-гайка. Внутренняя часть плиты выполнена пустотелой и служит резервуаром для охлаждающей жидкости.
      Станина 1 (рис. 6) служит для установки и крепления основных частей и узлов станка. Нижней частью она крепится к основанию 8 с помощью болтов 10. IK верхней части станины болтами крепится корпус коробки скоростей. Станина имеет плоские направляющие 2, по которым перемещается сверлильная головка и стол 12.
      Станина выполнена пустотелой, она имеет коробчатую форму. Внутри станины располагается груз 14, предназначенный для уравновешивания шпинделя. Груз соединяется с гильзой цепью 15, перекинутой через два ролика 16. Груз опускается или поднимается в соответствии с перемещением шпинделя. С помощью болтов станина крепится к основанию.
      Стол необходим для закрепления заготовок, принадлежностей или приспособлений и перемещения их в вертикальной плоскости. Закрепление происходит с помощью болтов, головки которых вводятся в Т-образные пазы стола; этих пазов три.
      Стол имеет прямоугольную форму, верхняя его плоскость тщательно обработана. Внизу стола имеются два боковых ребра, которые придают ему жесткость. Для закрепления и соединения стола с плоскими направляющими станины изготовляются направляющие стола.
      Подъем и опускание стола производят с помощью рукоятки 6, надеваемой на вал 5 вертикального перемещения стола. С другой стороны вала жестко посажено коническое зубчатое колесо 4. При повороте рукоятки это колесо поворачивается и приводит во вращение сцепляющееся с ним другое коническое колесо 3, которое жестко закреплено на винте 7, входящем в гайку-стойку 11 с основанием 9. При вращении винт ввертывается или вывертывается из гайки и перемешает стол вверх или вниз. Для фиксирования вертикального положения стола относительно направляющих станины используется рукоятка 13.
     
      § 18. Механизмы рабочего движения и подачи вертикально-сверлильного станка
     
      Коробка скоростей. Коробка скоростей служит для приведения во вращательное движение шпинделя станка и закрепляемого в нем режущего инструмента. Она представляет собою механизм, состоящий из валиков, зубчатых колес, муфт и других устройств, смонтированных в пустотелой коробке (рис. 7).
      Расположение валиков и зубчатых колес хорошо видно из рис. 7, а, где дано пространственное изображение коробки скоростей, и из рис. 7,6, где дан ее чертеж. Коробка скоростей имеет пять валиков. Валик 4 получает вращательное движение от валика 1 флянцевого электродвигателя через муфту. На валике 4 жестко посажено зубчатое колесо 3, которое вращает зубчатое колесо 2 валика 10.
      На валике 10 жестко посажен общий блок, состоящий из трех зубчатых колес 7, 5 и Р. На шлицевом валике 26 посажен общий 40
      скользящий блок из трех зубчатых колес 25, б и , который может передать с валика 4 на валик 10 следующие три варианта движения: а) через зубчатые колеса 5 и 25, б) через зубчатые колеса 7 и б, в) через зубчатые колеса 9 и 11 (на рис.
      7,а показано сцеплениезубчатых колес 7 и б). Следовательно, валик 26 может получить три различных числа оборотов в минуту.
      С валика 26 на валик 23 возможна передача движения только через зубчатые колеса 27 и 24.
      Движение на следующий — валик передается через скользящий блок совместно изготовленных зубчатых колес 13 и 12, посаженных на шлицевом валике 23; в этом случае возможны две передачи: через зубчатые колеса 13 и 17 и через зубчатые капеса 12 и 16. Три скорости, которые имели валики 26 и 23, передаются к шпинделю по двум передачам, и вал 15, являющийся шпинделем станка, может получить шесть различных чисел оборотов в минуту.
      Необходимо иметь в виду, что зубчатые колеса 17 и 16 жестко посажены на втулку 20 коробки скоростей, имеющую внутреннее шлицевое отверстие, через которое валик 15, располагающий внешними шлицами, получает вращательное движение.
      Переключение блоков зубчатых колес 25, 6, 11, 12,13, сидящих на шлицах валиков 26 и 23, возможно с помощью рукояток коробки скоростей (см. рис. 5), которые имеют строго фиксированные переключения.
      На верхних концах валиков 26 и 23 закреплены зубчатые колеса 27 и 24, закрытые отдельным кожухом 22 (рис. 7, б). Эти колеса при необходимости можно легко поменять местами или заменить другими и тем самым изменить число оборотов шпинделя. Следовательно, зубчатые колеса 27 и 24 являются в данном станке сменными.
      Валики коробки скоростей вращаются в подшипниках качения, которые свободно регулируются винтами, закрепленными в крышках. iKopnyc 8 коробки скоростей крепится к станине болтами и фиксируется шпильками.
      Верхняя крышка 19 крепится к корпусу коробки скоростей винтами 18 и фиксируется коническими шпильками. 1Кожухи 22 и 2, привернутые в верхней части коробки скоростей, предохраняют подшипники и зубчатые колеса от засорения и разбрызгивания масла. Перышка 14 закрывает механизм подачи.
      Шпиндель. Шпиндель является одной из важнейших частей станка, так как от точности его изготовления и сборки зависят точность и производительность обработки (рис. 8).
      Шпиндель 1 представляет собой длинный и тонкий вал; с одной утолщенной стороны его расточено коническое отверстие 4, в котором крепятся режущие инструменты, а с другой стороны обработан шлицевой валик. Шпиндель получает благодаря шлицам свободное вертикальное перемещение от рейки 7 во втулке 20 (см. рис. 7) с внутренними шлицевыми вырезами, от которой получает и вращательное движение.
      42
      Рис 8. гильза сверлильного 2135
      Шпиндель и вертикально-станка
      Средняя часть шпинделя проходит через гильзу 5 и соединяется с ней при помощи радиальных 2 и б и упорного 6 подшипников и гайки 9. Устранение люфта шпинделя в осевом направлении производится подтягиванием гайки.
      Гильза располагается во втулке сверлильной головки и получает вертикальное перемещение от рейки, приводимой в движение реечной шестерней, расположенной внутри сверлильной головки. Вместе с гильзой перемещается и шпиндель. Рейка часто нарезается непосредственно на теле гильзы (как указано на рисунке), иногда изготовляется отдельно и крепится к гильзе винтами. В верхней части гильзы зажимается обойма #, к отверстию которой крепится цепь для уравновешивания шпинделя при его перемещении.
      Механизм подачи. Назначение механизма подачи — сообщать осевое перемещение режущему инструменту или шпинделю, равное величине подачи.
      Механизм подачи вертикально-сверлильного станка состоит из двух частей, одна из которых помещается в корпусе коробки скоростей 4, а другая в сверлильной головке 21 (см. рис. 5).
      Механизм привода подачи. В нижней передней части коробки скоростей крепится корпус, внутри которого располагается механизм привода подачи.
      На рис. 9, а показано пространственное изображение механизма привода подач, а на рис. 9,6 — чертеж этого механизма.
      Зубчатое колесо 4 передает движение от шпинделя 2, перемещающегося во втулке 3, на зубчатое колесо 7, закрепленное с помощью подшипников 13 на валике 6. Зубчатое колесо 7 находится в блоке с колесом 5 и передает движение на зубчатое колесо 9. Зубчатое колесо 12, вращаясь совместно с колесом 9 на валике 8, передает движение на колесо 11, жестко посаженное на валик 10. Таким образом, движение со шпинделя на валик 10 передается посредством трех пар зубчатых колес, расположенных в корпусе 1 механизма привода подач. Валик 10 является ведущим валом коробки подач, расположенной в корпусе сверлильной головки.
      Коробка подач. На рис. 10, а изображен пространственный вид коробки подач станка 2135, а на рис. 10,6 — чертеж коробки подач.
      1Коробка подач 15 расположена в корпусе сверлильной головки, крепится к нему при помощи детали 9 и болта 8 и получает движение от механизма привода подачи через шлицевой валик 19, который проходит через полую втулку 14, имеющую внутренние шлицевые пазы. Во время перемещения сверлильной головки в вертикальном направлении связь между шлицевым валиком и втулкой 14 не нарушается и вращательное движение передается при любом подъеме сверлильной головки.
      На шлицевой втулке закреплен блок, состоящий из двух зубчатых колес 18 и 17, который с помощью особого механизма может перемещаться вдоль оси и сцепляться с зубчатыми колесами валика 22.
      На валике 22 посажены на шпонку пять зубчатых колес 13, 12, 11, 10 и 23, из которых только два могут соединяться с зубчатыми колесами блока, сидящего на валике 19.
      Между валиками 19 и 22 возможны два варианта передачи движения: с зубчатого колеса 18 на колесо 12 и зубчатого колеса 17 на колесо 23. Таким образом, на валик 22 за один оборот шпинделя можно передать две различные скорости вращения.
      Между валиками 22 и 7 находятся в зацеплении четыре пары зубчатых колес с вытяжной шпонкой. Валик 7 состоит из двух частей: верхней пустотелой со сквозной прорезью для шпонки и втулки 1 и нижней — шлицевой.
      Втулка с вытяжной шпонкой 3 перемещается внутри пустотелого валика 7 и может сцепляться с любым из четырех зубчатых колес, свободно сидящих на нем (это зубчатые колеса 6, 5, 4, 2), обеспечивая таким образом четыре изменения скорости вращения. Перемещение вытяжной шпонки происходит с помощью специального устройства. Если валик 22 имеет две различные скорости вращения, то валик 7 может получить восемь различных скоростей вращения за один оборот шпинделя.
      Рис. 10. Коробка подач станка 2135:
      а — пространственный вид коробки подач, б — чертеж коробки подач
      Механизм, перемещающий блок зубчатых колес на валике 19, работает следующим образом: поворот рукоятки 16 вызывает поворот реечной шестерни 26, жестко скрепленной с валиком рукоятки 16. Поворот реечной шестерни ведет к перемещению валика с рейкой 25, на котором жестко закреплен рычаг 24, входящий в паз блока зубчатых колес. Рычаг при вертикальном перемещении поднимает или опускает блок зубчатых колес и тем самым вводит в зацепление с зубчатыми колесами валика 22 либо одно, либо другое зубчатое колесо (17 или 18). Перемещение вытяжной шпонки 3 на валике 7 происходит следующим образом: при вращении рукоятки 20 поворачивается валик 21 и реечная шестерня 27, жестко соединенные. Поворот реечной шестерни вызовет вертикальное перемещение рейки 28 и втулки , на нижнем конце которой закреплена вытяжная шпонка 3.
      Рукоятки 16 и 20 расположены на левой стороне сверлильной головки и дают возможность получить любую из восьми подач, имеющихся на станке. Для того чтобы зубчатые колеса блока точно вошли в зацепление с нужными зубчатыми колесами и чтобы вытяжная шпонка точно вошла в зацепление с необходимым зубчатым колесом, поворот рукояток 16 и 20 имеет фиксированные положения.
      Валик 7 коробки подач является ведущим в дальнейшей передаче движения на червяк и червячное колесо механизма подач.
      Предохранительное устройство. Предохранительная зубчатая муфта, имеющаяся в станке, служит для предупреждения поломок деталейи механизмов станка от перегрузок, возникающих иногда в процессе работы.
      Вал коробки подач (рис. И) соединен с валом 3 предохранительного устройства шлицевой муфты.
      На гладкой части вала 3 свободно посажен однозаходный червяк 2, с нижней торцовой поверхности которого обработаны торцовые зубья 7. Эти зубья входят в торцовые впадины полу-муфты 4, сидящей на нижней шлицевой части вала 3 под действием пружины 5. Торцовые зубья червяка 2 и полумуфты 4 образуют предохранительную муфту передачи.
      Гайки 6, навернутые на резьбовую часть вала, могут регулировать сжатие пружины и тем увеличивать или уменьшать силу прижима полумуфты к торцу червяка. Зубья (скосы) у торцов червяка и полумуфты выполнены наклонными. При наибольшей допустимой нагрузке пружина удерживает полумуфту в зацеплении с торцовыми зубьями червяка и передает вращение свала на червячное зубчатое колесо 1.
      В случае перегрузки станка сила, возникающая на наклонных поверхностях торцовых зубьев, отжимает полумуфту и сжимает пружину. Зубья полумуфты начинают проскальзывать по отношению к зубьям червяка, и движение между валиками прерывается. Таким образом, перегрузка для станка не опасна, так. 46
      как предохранительное устройство автоматически выключает механическую подачу.
      Ори уменьшении нагрузки в механизме подачи муфта автоматически включается, т. е. зубья полумуфты под действием пружины смыкаются с торцовыми зубьями червяка, и передача движения возобновляется. Гайками можно изменить натяжение пружины и установить разные величины предельных нагрузок.
      Механизм подачи шпинделя. На рис. 12 представлена схема этого механизма. На валике 4 жестко посажена реечная шестерня 5, которая через зубчатую рейку 3 передает движение гильзе 2 и шпинделю 1.
      Червяк 11 передает движение подачи на червячное зубчатое колесо 2, свободно сидящее на валике. С торцовой части червячного колеса прикреплен на винтах храповой диск 6 с кулачками (торцовыми зубьями).
      Между червячным колесом и маховиком 14 расположена обойма 9, перемещающаяся на шлицевой части валика. Внутрь обоймы с торцовой стороны свободно посажен диск 7, на обеих
      сторонах которого имеются торцовые зубья. Зубьями одной стороны диск сцепляется с торцовыми зубьями храпового диска червячного зубчатого колеса, а зубьями другой стороны с шестью собачками 8, укрепленными в теле обоймы. Собачки и соприкасающиеся с ними торцовые зубья диска дают возможность проскальзывать и поворачиваться диску по отношению к обойме в одну сторону и не поворачиваться в другую, противоположную, сторону. Обойма с другой торцовой стороны имеет наклонные зубья, которыми входит в такиё же торцовые пазы кулачковой муфты 17, изготовленной совместно с реечной шестеренкой 18.
      Рис. 12. Механизм подачи шпинделя станка 2135
      1Кулачковая муфта свободно посажена да валик. На ней неподвижно укреплен маховик 14 с помощью упорного штифта 16. Маховик совместно с кулачковой муфтой поворачивается по отношению к валику на 30°, что возможно благодаря наличию в валике паза 12, в котором свободно проходит упорный штифт. С торца валика винтом прикреплена кнопка 15, имеющая с внутренней стороны торцовые выступы.
      Ручная подача шпинделя происходит за счет ручного поворота маховика при обязательном включении торцовых пазов кнопки в соответствующие торцовые впадиьш валика и кулачковой муфты. Вращение маховика передается непосредственно валику, реечной шестерне к гильзе со шпинделем через рейку. Включение автоматической подачи шпинделя с закрепленным в нем режущим инструментом осуществляется ручным поворотом маховика против часовой стрелки.
      Маховик, соединенный с кулачковой муфтой и валиком упор ным штифтом, может легко поворачиваться в отношении вали ка на 30°, так как упорный штифт свободно проходит в пазу ва лика. Этот поворот маховика необходим для включения и вы ключения автоматической подачи.
      При повороте маховика против часовой стрелки на 30° одно временно на этот же угол повернется кулачковая муфта с высту пами на торце и передвинет обойму, сидящую на шлицах вали ка, по направлению к червячному колесу. Вместе с обоймой пе редвинется и находящийся внутри обоймы диск 7, который сво ими правыми торцовыми зубьями сцепится с такими же зубьями червячного колеса и тем самым сделает возможным передачу движения с червяка на червячное колесо, валик, реечную ше стерню и рейку с гильзой и шпинделем. Режущий инструмент 10 получит автоматическую подачу.
      Часто в процессе автоматической подачи необходимо производить более быстрое ручное перемещение режущего инструмента. Это требуется для немедленного подвода режущего инструмента к обрабатываемой заготовке.
      На станке можно производить быструю ручную подачу при включенной автоматической подаче и тем значительно сокращать время на управление станком. Для этого необходимо Э момент автоматической подачи рукой вращать маховик в направлении его вращения, т. е. против часовой стрелки. В этом случае движение от маховика передается непосредственно нЯ реечную шестерню и рейку.
      Вместе с валиком получает вращение и обойма, причем со- бачки, закрепленные в корпусе обоймы, проскальзывают по торцовым левым зубьям диска, так как движение ручной подачи по отношению- к автоматической значительно больше.
      Механизм подачи шпинделя станка позволяет с помощью одного маховика управлять и ручной и автоматической подачам. Отключение автоматической подачи может «быть произведено вручную или автоматически. При ручном отключении автоматической подачи достаточно повернуть маховик по часовой стрелке.
      Момент автоматического отключения подачи определяется установкой хомутика 20 на стержне-рейке 13. Когда хомутик дойдет до упора с торцовой плоскостью 19 сверлильной головкИ, вращение маховика прекратится, винтовые зубья кулачковой муфты переместятся и обойма, передвигаясь вдоль оси под действием пружины, выключит автоматическую подачу.
     
      § 19. Работа вертикально-сверлильного станка
     
      Кинематическая схема. На рис. 13 представлена кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2135. Эта схема в упрощенном виде наглядно показывает работу всех механизмов станка.
      Рис. 13. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2135
      По кинематической схеме можно определить, как происходит передача движения от электродвигателя к шпинделю и другим механизмам станка. Можно также определить скорость вращения любого валика или зубчатого колеса, число скоростей, величины подач и т. д.
      50
      Условные обозначения, принятые в кинематических схемах станков, установлены ГОСТ 3462 — 52. Условные обозначения необходимо знать для того, чтобы уметь читать схемы станков.
      Рассмотрим работу станка по кинематической схеме.
      Привод главного движения осуществляется электродвигателем реверсивного действия (направление вращения з обе стороны) с числом оборотов в минуту г=1440 и мощностью
      5,2 кет.
      Реверсирование электродвигателя необходимо для нарезания резьб. Электродвигатель приводит в движение механизмы коробки скоростей, в которой, изменяя положение сцепляющихся зубчатых колес, можно получить шесть различных чисел оборотов шпинделя в минуту.
      С вала электродвигателя движение посредством жестко посаженного на валу зубчатого колеса с 34 зубьями передается на зубчатое колесо с 56 зубьями, жестко закрепленное на втором валу коробки скоростей. Второй вал имеет три зубчатых колеса с числами зубьев 40, 24 и 32, которые последовательно могут сцепляться с колесами скользящего на третьем валу блока с числами зубьев 32, 48 и 40.
      Со второго на третий вал коробки скоростей можно передать движение через три пары сцепляющихся зубчатых колес: с колеса в 40 зубьев на колесо в 32 зуба; с колеса в 24 зуба на колесо в 48 зубьев и с колеса в 32 зуба на колесо в 40 зубьев. Третий вал коробки скоростей может иметь, таким образом, три различных скорости вращения.
      С третьего на четвертый вал возможна только одна передача движения: с зубчатого колеса, имеющего 22 зуба, на зубчатое колесо с 60 зубьями. На четвертом валу посажен на скользящей шпонке блок связанных между собой зубчатых колес с числами зубьев 43 и 18, который последовательно может сцепляться с зубчатыми колесами с числами зубьев 37 и 62, сидящи на втулке вала шпинделя. Сцепляя зубчатые колеса с числами зубьев 43 и 37, обеспечивают передачу на шпиндель трех различных скоростей, а сцепляя зубчатые колеса с числами зубьев 18 и 62 — еще трех скоростей. Шпиндель, проходящий внутри шлицевой втулки блока зубчатых колес, получает, таким образом, шесть различных скоростей вращения.
      ‘Привод подачи получает движение от шпинделя через зубчатые колеса 40 и 60, 25 и 62, 32 и 42 к первому валику коробки подачи, на котором расположен скользящий блок из двух зубчатых колес. Этот блок передает на второй валик коробки подач движение по двум цепям: через зубчатые колеса 58 и 32 или 28 и 62.
      Далее от «второго на третий валик коробки подач движение идет через блок зубчатых колес с вытяжной (заскакивающей) шпонкой, где возможны передачи через следующие зубчатые колеса: 39 и 46; 32 и 53; 26 и 59; 20 и 65.
      На третьем валике коробки подач закреплен однозаходный червяк, который передает движение на червячную шестерню, имеющую 50 зубьев. На одном валу с червячным колесом жестко посажена реечная шестерня, имеющая 14 зубьев, которая при своем вращении заставляет перемещаться рейку гильзы и шпиндель станка.
      С первого на второй валик коробки подач возможны два варианта передачи движения, а со второго на третий — четыре варианта. Таким образом, шпиндель за один оборот может получить восемь различных подач.
      Число оборотов шпинделя в минуту можно подсчитать по формуле
      пшп — падс обмин,
      где п шл — число оборотов шпинделя в минуту;
      пэд — число оборотов электродвигателя в минуту; i — передаточное отношение коробки скоростей.
      При минимальном значении передаточного отношения коробки скоростей шпиндель получит минимальное число оборотов в минуту, а при максимальном значении — максимальное число оборотов. Значение передаточного отношения коробки скоростей подсчитывается, исходя из кинематической схемы станка.
      Минимальное число оборотов шпинделя в минуту (пшп мин)
      может быть определено из кинематической схемы по следующему равенству:
      ...
      Смазка станка. Смазка играет важную роль в работе станка, так как от нее зависит бесперебойная и надежная работа механизмов.
      Своевременная смазка значительно уменьшает износ трущихся частей станка и увеличивает срок их службы, сокращает общий расход потребляемой энергии. Смазка частей станка производится различными устройствами.
      Основным требованием, предъявляемым к системе, подводящей смазку, является бесперебойная подача необходимого количества масла в места смазки.
      Смазка производится различными сортами масел. В качестве жидких смазок чаще всего применяются минеральные смазочные масла. IK ним относятся: масло для высокоскоростных механизмов марок Л (велосит) и Т (вазелиновое); сепараторное масло для смазки подшипников марок Л и Т; индустриальные масла марок 12 (веретенное 2), 20 (веретенное 3), 30 (машинное Л), 45 (машинное С) и другие, используемые для смазки разнообразного оборудования. Смазка вращающихся частей коробки скоростей происходит автоматически от поршневого насоса, который расположен на внутренней боковой стенке коробки. Насос получит движение от эксцентрика. Масляный бак, в котором собрано масло, находится в верхней части колонны. Уровень масла в баке может определяться маслоуказателем, вынесенным на верхнюю боковую стенку колонны.
      На стекле маслоуказателя нанесены риски, которыми определяется максимальный и минимальный уровень залитого масла. Масла должно быть залито столько, чтобы уровень его находился между верхней и нижней рисками.
      От насоса масло по трубкам подается к местам смазки. Через отверстия трубок оно разбрызгивается и обильно смазывает зубчатые колеса и верхние подшипники, затем стекает в бак и вновь используется для смазки.
      Заливка масла происходит в закрываемое заливочное отверстие, а спуск отработанного масла в отверстие, герметически закрываемое болтом с кожаной прокладкой.
      Масло в баке следует менять через шесть месяцев работы станка. После тщательной промывки всей системы смазки бензином или керосином бак вновь заливается чистым маслом.
      Система охлаждения. В вертикально-сверлильном станке предусмотрена система охлаждения инструмента в процессе резания с помошью охлаждающей жидкости. Система охлаждения (рис. 14) состоит из электронасоса И и системы трубопроводов, подающих охлаждающую жидкость к режущему инструменту. Электронасос, укрепленный на плите 6 станка, забирает
      через фильтр 9 и трубу 10 охлаждающую жидкость из резервуара 8, находящегося внутри плиты, и подает ее по трубкам 12, 13, 15 и 2 к режущему инструменту.
      Кран 1 необходим для пуска и регулирования потока жидкости, подводимой к инструменту, а также для прекращения подачи жидкости. Стол 7 станка имеет по своему периметру желоб 14 для сбора и стока отработанной охлаждающей жидкости.
      Рис. 14. Система охлаждения вертикально-сверлильного станка 2135
      Сток охлаждающей жидкости со стола в резервуар для отстаивания происходит через фильтровую сетку 3, спусковое отверстие 4 и шланг 5. Фильтровая сетка предохраняет систему охлаждения от попадания стружки в шланг и резервуар.
      Систему охлаждения необходимо не реже чем один раз в месяц тщательно промывать водой и заливать новой охлаждающей жидкостью, чаще всего эмульсией.
      Электронасос работает независимо от электропривода станка и имеет отдельное электрическое управление.
      54
      При работе на вертикально-сверлильных станках для сверления нового отверстия в одной и той же заготовке каждый раз приходится передвигать заготовку и ставить ее в новое положение. Это легко допустимо и возможно выполнить при сверлении отверстий в небольших по размеру и весу заготовках.
      При сверлении нескольких отверстий в больших и тяжелых заготовках перемещение заготовки под сверло не только затруднительно, но и нецелесообразно, так как может повести к браку в связи с нарушением базировки заготовки относительно обрабатываемых отверстий. При обработке отверстий в таких случаях удобнее перемещать не заготовку, а сверлильный шпиндель с инструментом. Этому условию удовлетворяют радиальносверлильные станки, нашедшие широкое применение в промышленности.
      Сверлильный шпиндель с инструментом в радиально-сверлильных станках можно перемещать в радиальном и круговом направлениях, в определенных пределах и устанавливать режущий инструмент в любой точке площади неподвижной заготовки.
      Существует большое количество различных конструкций радиально-сверлильных станков.
      Радиально-сверлильный станок модели 2В56 предназначен для обработки отверстий и имеет максимальный диаметр сверления в стали 50 мм с наибольшим вылетом шпинделя 2095 мм (рис. 15).
      На плите 8 закреплены круглая стойка 9 и стол 7.
      В круглой стойке смонтирована колонна 12, которая может поворачиваться и жестко скрепляться с круглой стойкой и плитой зажатием разрезного хомутика 10 посредством включения электродвигателя 11.
      Хобот 13 ;(или рукав) перемещается по колонне на необходимую высоту с помощью винта 14, приводимого в движение электродвигателем 16 через зубчатую передачу 15.
      Электродвигатель 1 главного привода, закрепленный на сверлильной головке 17, приводит во вращательное движение шпиндель 6 станка через коробку скоростей 2 и обеспечивает
      Рис. 15. Радиально-сверлильный станок 2В56
      подачу шпинделя в вертикальном направлении через коробку подач 5. Сверлильная головка может перемещаться вручную вдоль хобота по направляющим 3что обеспечивает перемещение шпинделя в любое нужное положение по радиусу.
      Ори освобождении разрезного хомутика хобот вместе с колонной может быть вручную повернут вокруг вертикальной оси с помощью рукоятки 4.
      Поворот и перемещение сверлильной головки дает возможность обрабатывать отверстия в разных местах заготовки.
      Рукоятки управления станком расположены ка передних стенках коробок скоростей и подач (рис. 16).
      Маховичком 6 переключаются зубчатые колеса коробки скоростей, причем четыре поворота этого маховичка обеспечивают
      получение всех двенадцати скоростей шпинделя.
      При помощи рукоятки 7 включается и реверсируется вращение шпинделя. Рукоятка обеспечивает переключение всех подач станка. Для быстрого ручного перемещения шпинделя и для включения автоматической подачи используют рукоятки 2.
      Для ручного перемещения шпинделя рукоятки 2 берут на себя (г. е. сдвигают), а для включения автоматической подачи берут от себя (т. е. раздвигают), тем самым перемещая в ту или другую сторону муфту включения автоматиче-ппяцн ток управления радиально-сверлильным станком 2В56 Для медленной ручной подачи шпинделя применяется маховичок 5, а для ручного радиального перемещения суппорта вдоль траверсы станка используется маховичок 3.
      Рукояткой 4 устанавливается автоматическое выключение подачи в зависимости от глубины обрабатываемого отверстия.
      Быстрый подвод и отвод шпинделя, а также медленное перемещение его при работе производится с помощью муфты управления (рис. 17).
      Движение от червячного колеса 8, жестко посаженного на втулку 9, передается на зубчатую сцепную муфту которая включается при помощи фигурных рычагов рукоятки 2. На рис. 17 муфта показана в выключенном состоянии.
      Для включения механической подачи рукоятки 2 необходимо
      раздвинуть, при этом рычаги рукоятки передвинут сцепную муфту и ее торцовые зубцы войдут в соединение с торцовыми зубцами втулки Р, соединенной с червячным колесом 8. В этом случае вращение от муфты передается на полую втулку 5 с реечным колесом 7, которое сцепляется с рейкой шпинделя 6 и сообщает шпинделю механическое перемещение.
      Для выключения механической подачи рукоятку 2 сдвигают и тогда передача от сцепной муфты к рейке шпинделя отключается. При выключенной механической подаче возможно осуществить быстрое ручное перемещение шпинделя; в этом случае вращение рукоятки 2 непосредственно передается полой втулке 5 с реечным колесом и рейке шпинделя. Защелка 4 фиксирует включение рукояток на механическую и ручную подачу.
      Рис. 17. Муфта управления подачей шпинделя станка 2В56
      Для быстрого перемещения сверлильной головки по траверсе станка используют ручное вращение маховичка 3. Маховичок, связанный с внутренним валом, свободно проходящим внутри полой втулки, передает движение на зубчатое колесо, перемещающееся по рейке траверсы.
      Для сверления отверстий на заданную глубину муфта управления имеет специальное устройство. На лимбе 10 рукояткой фиксируется заданная глубина сверления. По достижении сверлом необходимой длины сверления рукоятка находит на упоры, установленные на лимбе, и сдвигает вправо сцепную муфту, которая и прерывает механическую подачу.
      На рис. 18 представлена кинематическая схема радиальносверлильного станка 2В56.
      Движение от электродвигателя мощностью М=5,5 кет передается на шпиндель станка через зубчатые колеса коробки скоростей, имеющей три передвижных блока зубчатых колес (тройной 40 — 31 — 23, двойной 22 — 34 и двойной 43 — 27).
      Коробка скоростей имеет два сменных зубчатых колеса а и Ь, которые могут меняться местами (40)33 или 33(40). Она обеспечивает двенадцать оборотов шпинделя, а сменные зубчатые колеса это количество удваивают.
      Числа оборотов шпинделя при первом и втором случае установки сменных зубчатых колес находятся в пределах 80 — 1680 и 55 — 1440 обмин.
     
      § 21. Многошпиндельные, агрегатные и центровальные сверлильные станки
     
      В практике работы машиностроительных цехов часто приходится обрабатывать заготовки с большим количеством отверстий. Если эти отверстия обрабатывать последовательно, одно sa другим, то на обработку будет затрачиваться много времени. Ори обработке партии деталей подобный способ не пригоден, так как дает низкую производительность, увеличивает стоимость обработки, требует большого количества станков и рабочих. Поэтому экономически более выгодно производить одновременную обработку группы отверстий с помощью многошпиндельных сверлильных головок имногошпиндельных сверлильных станков.
      (Как показывает практика, производительность многошпиндельных головок и станков при обработке большого количества отверстий значительно выше, чем одношпиндельных вертикально-сверлильных, а себестоимость обработки ниже.
      Существует много разновидностей многошпиндельных сверлильных головок, но они изготовляются преимущественно с нерегулируемыми шпинделями и монтируются на вертикально-сверлильных станках, получая движение непосредственно от шпинделя станка. Поэтому обычный одношпиндельныи станок может работать как многошпиндельиый. сверлильный станок с регулируемыми шпинделями
      их изготовление при достаточно больших межцентровых расстояниях между шпинделями не представляет больших затруднений. Если же расстояние между шпинделями будет небольшим, то приходится применять либо игольчатые подшипники, занимающие мало места, либо кривошипно-шатунные передачи.
      Многошпиндельные сверлильные станки. Эти станки изготовляют по типу многошпиндельных сверлильных головок. На рис. 19 показан общий виц многошпиндельного вертикально-сверлильного станка с регулируемыми шпинделями. (К основанию (плите) 8 прикреплена станина 6, используемая для закрепления всех частей станка. Движение от электродвигателя 1 передается с помощью коробки скоростей 2 на центральный шпиндель 3, который через зубчатые передачи передает движение на группу сверлильных шпинделей 5. Зубчатые передачи и шпиндели вмонтированы в многошпиндельную сверлильную головку 4, которая получает вертикальное перемещение от привода
      подач. Во многих станках имеются устройства, позволяющие перемещать сверлильную головку быстро во время холостых ходов и медленно во время рабочих ходов.
      Стол 7 перемещается по вертикальным направляющим станины, что необходимо для установки разных по высоте заготовок.
      Многошпиндельный сверлильный станок имеет регулируемые сверлильные шпиндели, которые можно устанавливать независимо один от другого так, как требует расположение отверстий, указанных в чертеже детали.
      Часто встречаются многошпиндельные станки со шпинделями, расположенными в ряд (рис. 20) на определенных расстояниях, которые не могут быть изменены.
      Станки указанного типа наиболее удобно использовать тогда, когда для обработки отверстий в значительной партии деталей требуется применить несколько инструментов, например: на первом шпинделе производят сверление, на втором — зенкерова-ние, на третьем — черновое развертывание и на четвертом — чи-
      Рис. 20. Многошпиндельный сверлильный станок со шпинделями, расположенными в ряд
      стовое развертывание (возможны и другие сочетания инструмента) В этом случае заготовка постепенно перемещается вдоль стола, от одного шпинделя к другому.
      Станки этого типа являются станками общего назначения и могут использоваться для обработки отверстий в различных заготовках.
      Рис. 21. Компоновка агрегатных сверлильных станков:
      а — горизонтальное расположение шпинделей, б — смешанное расположение шпинделей, е — наклонное расположение шпинделей, г — вертикальное расположение шпинделей. д — вертикальное и горизонтальное расположение шпинделей
      Агрегатные станки. Эти ставки состоят из отдельных стандартных самостоятельных узлов — агрегатов: силовых головок, многошпиндельных головок, станин, колонн, специальных плит, зажимных приспособлений и т. д. Из этих стандартных узлов можно собрать сверлильные, расточные и другие агрегатные станки.
      На рис. 21 представлены некоторые схемы компоновки отдельных узлов в агрегатных сверлильных станках. (Компоновка
      отдельных узлов зависит от размеров и формы обрабатываемого изделия и наличия мест обработки отверстий.
      Станки, изображенные на этом рисунке, состоят из электродвигателей , силовых головок 2, многошпинделъных головок 3, имеющих различное расположение шпинделей, зажимных приспособлений 4 разных конструкций — в зависимости от формы и размера обрабатываемой заготовки, станин 5, на которых крепятся основные узлы агрегатных станков, столов б для зажимных приспособлений. Некоторые станки имеют наклонные плиты 7 или оснащаются вертикальными стойками 8 и круглыми поворотными столами 9.
      Агрегатные станки применяют в крупносерийном и массовом производстве для обработки большого количества отверстии с одной, двух или нескольких сторон одновременно.
      Рис. 22. Двухсторонний центровальный станок
      Центровальные станки. Для сверления центровых заготовок применяют центровальные станки, представляющие собой одну из разновидностей горизонтально-сверлильных станков.
      Центровые отверстия, изготовляемые с двух торцовых сторон в заготовках цилиндрической формы, необходимы для установки заготовок в центрах станка. Обработка центровых отверстий производится на разных станках и различным режущим инструментом. Но наиболее удобно производить эту работу на специально приспособленных центровальных станках, имеющих комбинированные центровочные сверла, режущая часть которых подобна форме центрового отверстия.
      В практике применяют односторонние и двухсторонние центровальные станки.
      На рис. 22 изображен двухсторонний центровальный станок, используемый для одновременного сверления центровых отвер-62
      стий с двух торцовых сторон заготовки. На верхних направляющих станины 2, укрепленной на тумбах , расположены сверлильные бабки 4 и суппорты 9.
      Заготовка 8, подлежащая центрованию, устанавливается на призматических опорах 7 суппортов и зажимается с помощью гидравлического или пневматического зажима. Призматические опоры дают возможность зажимать заготовки разных диаметров, а суппорты — разной длины. Заготовка при обработке неподвижна, имеет определенную длину и заранее обработанные торцы. Каждая сверлильная бабка снабжена электродвигателем Зу который через зубчатую передачу, расположенную в корпусе сверлильной бабки, передает вращательное движение шпинделю 5 и закрепленному в нем режущему инструменту 6. Подача сверл в сторону торцов заготовки осуществляется вручную.
      Сверлильные бабки устанавливаются на станине на строго определенном расстоянии друг от друга, обязательно с расчетом хода шпинделей на глубину сверления и длины заготовки.
     
      § 22. Станки для глубокого сверления
     
      Станки для глубокого сверления, называемые иногда токарно-сверлильными, предназначены для обработки глубоких отверстий, т. е. таких, глубина которых больше 10 диаметров сверления. В настоящее время в машиностроении иногда приходится обрабатывать отверстия, длина которых доходит до 10 — 20 м. Такие глубокие отверстия обрабатывать значительно труднее, чем обычные отверстия, особенно тогда, когда требуется высокая точность и чистота обработки.
      Глубокие отверстия имеют такие детали, как буровые трубы, шпиндели станков, цилиндры гидросистем, стволы ружей и орудий и др. Глубокое сверление бывает сквозным, когда отверстие обрабатывается на всю длину заготовки, и глухим, когда обработка огверстия идет не на всю длину заготовки.
      Станки для глубокого сверления могут быть одно- и двухсторонними. В первом случае обработка отверстия производится с одной стороны, а во втором — с двух сторон одновременно. В зависимости от размеров диаметра сверления, длины и диаметра заготовки и пр. существует большое разнообразие в конструкциях станков для глубокого сверления.
      Горизонтально-сверлильный станок для глубокого сверления (рис. 23) имеет вращательное (о) движение заготовки б и поступательное (s) движение режущего инструмента 9. Заготовка одним своим концом крепится в планшайбе 3, а другим входит в люнет 7 и поддерживается им во время обработки. Вращательное движение с необходимой скоростью заготовка получает от коробки скоростей, расположенной в передней бабке U закрепленной на станине 5.
      Стебель режущего инструмента крепится в заднем суппор-
      те 10 и поддерживается люнетом переднего суппорта 8. Режущий инструмент вместе со стеблем и задним суппортом получает движение подачи от коробки подач 2 через ходовой валик 4 и гайку, закрепленную в заднем суппорте. Передний суппорт, перемещаемый вручную, жестко крепится к станине в нужном месте.
      Получающаяся в процессе резания стружка вымывается из обрабатываемого отверстия напором струи охлаждающей жидкости, подаваемой через трубопровод 11 и пустотелую часть стебля и режущего инструмента гидравлическим насосом.
      Рис. 23. Горизонтально-сверлильный станок для глубокого сверления
      Иногда при обработке глубоких отверстий применяют станки, которые дают возможность вращать заготовку в одну сторону, а режущий инструмент — в другую. Движение подачи сообщается режущему инструменту.
      При сверлении глубоких отверстий существуют разные способы подачи охлаждающей жидкости для охлаждения режущего инструмента и вымывания стружки. Наиболее просто подавать охлаждающую жидкость, например эмульсию, внутрь канала стебля (или штанги) и режущего инструмента. Эмульсия, охладив режущий инструмент, вымывает размельченную им стружку в бак станка по специально сделанным для этого вырезам в периферийной части инструмента.
     
     
      Глава V
      ОСНОВЫ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ И РЕЖУЩИЙ
      ИНСТРУМЕНТ
     
      § 23. Общие понятия о процессе резания
     
      Процесс резания заключается в том, что с заготовки срезается часть материала ;(припуск), благодаря чему деталям придаются необходимые формы, размеры и надлежащее качество поверхности.
      Процесс резания производят на металлорежущих станках при помощи режущих инструментов. При обработке металлов резанием используют различные режущие инструменты, рабочая часть которых, в том числе и резца, представляет собой клин (рис. 24, а).
      Рис. 24. Схема резания металла: а — клнв я его работа, б — поверхности детали, обрабатываемой сверлом
      Под действием усилия резания Р острие клина врезается в металл, причем усилие требуется тем меньшее, чем острее клин.
      На режущем инструменте (клине) различают три основных элемента: переднюю поверхность, по которой сходит стружка; заднюю поверхность, обращенную к обрабатываемой детали; режущее лезвие, образованное пересечением передней и задней поверхностей.
      Режущие лезвия у инструментов разделяются на главные, вспомогательные и переходные. Главное режущее лезвие выполняет основную работу резания, снимая стружку.
      Поверхности обрабатываемых заготовок. На обрабатываемых заготовках различают ряд поверхностей. Та поверхность на детали, которая подлежит обработке, называется обрабатываемой поверхностью. Поверхность на детали, полученная после снятия стружки, есть обработанная поверхность. Поверхностью резания называют поверхность, образуемую на обрабатываемой детали непосредственно режущим лезвием (рис. 24,6).
      Углы резца и элементы резания. Для определения углов заточки резца (рис. 25, а) установлены исходные плоскости: плоскость резания и основная плоскость 2.
      Плоскостью резания называется плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через режущее лезвие резца.
      Основной плоскостью называется плоскость, параллельная продольной и поперечной, подачам и перпендикулярная плоскости резания.
      Главные углы резца измеряются в главной секущей плоскости 3, которая перпендикулярна плоскости резания и основной плоскости.
      Задним углом а (альфа) называют угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания.
      Передним углом Т (гамма) называют угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведенной через главное режущее лезвие.
      Углом заострения {3 (бета) называют угол между передней и главной задней поверхностями резца.
      Углом резания 6 :(дельта) называют угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.
      Главным углом в плане ф (фи) называют угол между главным режущим лезвием и направлением подачи.
      Вспомогательным углом в плане rpi называют
      Рис. 25. Элементы резания:
      а — углы резца, б — элементы резания прн сверлении
      66
      угол между вспомогательным режущим лезвием и направлением подачи.
      Передний угол Т влияет на процесс резания. С увеличением угла Т улучшается отвод стружки, уменьшается сила резания и мощность, идущая на резание, облегчается врезание резца в металл, улучшается качество обработанной поверхности. С другой стороны, с увеличением переднего угла увеличивается износ резца вследствие выкрашивания режущей кромки, ухудшается отвод тепла, ослабляется режущее лезвие и понижается его прочность.
      Задний угол а служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и обрабатываемой деталью. Резкое увеличение заднего угла нежелательно, так как это ведет к ослаблению прочности резца.
      Элементы резания при сверлении даны на рис. 25,6. Элементами резания при сверлении являются: глубина резания, подача, толщина стружки, ширина стружки и скорость резания.
      Глубиной резания является радиус сверла (т. е.
      мм). Глубина резания измеряется в мм и обозначается буквой t.
      Подачей 5 называют перемещение сверла вдоль оси за один его оборот; она измеряется в ммоб.
      Поперечное сечение срезаемого слоя характеризуется не только глубиной резания и подачей s, но и физическими величинами: толщиной стружки 2а и шириной стружки Ъ.
      Толщиной стружки называют расстояние, измеренное в мм в направлении, перпендикулярном ширине стружки, между двумя последовательными положениями поверхности резания за один оборот сверла.
      Шириной стружки называют расстояние, измеренное по поверхности резания в мм.
     
      § 24. Процесс образования стружки
     
      Процесс образования стружки впервые в мире (в 1868 г.) научно обосновал русский ученый профессор И. А. Тиме. Он нашел, что при движении резца с приложением силы Р образуется стружка, состоящая из последовательного ряда элементов. Каждый элемент стружки образуется за счет первоначального смятия частиц, последующей деформации в пределах угла действия Рп и, наконец, скалывания по плоскости скалывания АВ (рис. 26, а).
      Тиме установил, что наклон плоскости скалывания практически величина постоянная, определяемая углом скалывания ф (пси). Угол ij) не зависит от угла резания 6 и составляет 145 — 150° для всех вязких металлов.
      Однако чем меньше угол б, тем меньше деформация в пределах угла действия р0, тем меньше сила резания Р. Талантливый механик Я. Г. Усачев развил дальше учение о резании металлов и нашел, что в пределах угла действия имеет место деформация сдвига частиц стружки по плоскости сдвига АС (рис. 26,6), образующей угол до 30° с плоскостью скалывания, а предел этих сдвигов есть плоскость скалывания АВ.
      При обработке резанием впереди плоскости скалывания на длине а и под обработанной поверхностью на глубине а2 (рис. 26, в) имеет место нарушение исходной структуры и состояния металла, т. е. наблюдается явление наклепа. Наклеп повышает твердость поверхности детали примерно в 1,5 раза, вследствие чего резец фактически режет более твердый материал. При скоростях резания о=80 — 100 ммин и выше наклеп детали и нарост на резце исчезают.
      Профессор И. А. Тиме нашел, что срезаемая стружка бывает сливной — при обработке вязких металлов с малыми подачами s и большими скоростями v; стружкой скалызани я — при обработке более твердых металлов с большими подачами 5 и малыми скоростями о; стружкой надлома — при обработке хрупких металлов (чугуна, бронзы). Кроме того, он установил, что срезаемая стружка значительно изменяет свою форму (увеличивается по толщине и укорачивается по длине); это явление профессор Тиме назвал усадкой стружки.
      Силы резания. В процессе резания на резец действуют три силы (рис. 27,а):
      а) Рz — усилие резания (сила, отжимающая резец книзу, действует в вертикальной плоскости); выражается в кг;
      б) Рх — усилие подачи (сила, действующая в горизонтальной плоскости и противоположная направлению продольной подачи, по величине в три раза менее Рг а иногда доходит до полного значения Pz) выражается в кг;
      в) Ру — радиальное усилие (сила, действующая в горизонтальном направлении и перпендикулярная оси заготовки, составляет 30 — 50% от Pz); выражается в кг.
      Опыты показывают, что с увеличением подачи 5 и глубины резания t в обоих случаях увеличивается усилие резания Рг, а следовательно, и соответственно увеличиваются Рх и Ру.
      В процессе резания на сверло действует осевое усилие подачи Р (рис.27, б) и крутящий момент Мкр, который
      в свою очередь преодолевается механизмом скоростей станка. Произведение силы Р (кг) на плечо (d) называется крутящим моментом (Мкр).
      Однако усилие резания при сверлении сосредоточено не на конце радиуса, а по всей длине режущего лезвия.
      Исследования показали, что крутящий момент при сверлении выражается зависимостью:
      Мкр = 0,73-P-d кгмм.
      С увеличением диаметра сверла и величины подачи сверла увеличивается усилие подачи и крутящий момент.
      Величину подачи на один оборот шпинделя при сверлении выбирают равной 0,02 — 0,03 диаметра сверла (d мм).
      Теплота резания. Я. Г. Усачев при проведении исследований установил, что при обработке резанием возникает тепло от сдвигов частиц скалывания элементов стружки, от трения стружки о переднюю поверхность и детали о заднюю поверхность резца, а также от деформаций, вызывающих наклеп детали.
      Основная часть возникшей при обработке резанием теплоты уносится стружкой (до 80%), часть уходит в окружающую среду, часть отводится телом резца и деталью, часть скапливается на вершине резца и повышает его температуру.
      Применение пластинок металлокерамических сплавов позволяет работать с высокими скоростями резания даже при высоком нагреве ’(до 800 — 1000° и выше).
      Смазочно-охлаждающие жидкости. Охлаждение применяется для отвода тепла от заготовки, стружки и режущего лезвия резца, что предохраняет последнее от преждевременного износа и снижает температуру нагрева резца.
      Применение охлаждения при обработке стали и других вязких материалов позволяет увеличить скорость резания на 25 — 40%. Употребительными смазочно-охлаждающими жидкостями являются: эмульсия (раствор соды, зеленого мыла и минерального масла в воде), содовый раствор в воде, растительное масло, сульфофрезолы, керосин и др.
     
      § 25. Общие понятия о процессе сверления
     
      Износ сверла при работе. В процессе резания инструменты изнашиваются. Причиной износа является трение сбегающей стружки о переднюю поверхность и трение детали о заднюю поверхность инструмента (рис. 28).
      Износ происходит медленнее — при малых скоростях резания и быстрее — при высоких скоростях резания, когда образуется
      большое количество тепла. На износ также влияют материалы детали и инструмента и величина давления, возникающего от трения. При обдирочных работах изнашивается главным образом передняя поверхность инструмента; при чистовых работах наиболее интенсивно изнашивается задняя поверхность.
      Сверла из быстрорежущей стали изнашиваются: по задней грани, по на-Рис. 28. Схема износа поверхностей сверла Правляющей ленточке, по передней грани, по уголкам.
      Допустимый износ по задней поверхности при обработке стали с охлаждением для сверл равен 1 — 1,2 мм, для зенкеров 0,5 — 1,2 мм, для разверток 0,6 — 0,8 мм; при обработке чугуна без охлаждения допустимый износ по задней поверхности для сверл равен 0,5 — 1,2 мм, для зенкеров 0,8 — 1,6 мм, для разверток 0,6 — 0,8 мм.
      Стойкость сверла. Стойкостью сверла называется время его непрерывной работы при заданном режиме резания до момента затупления.
      На стойкость сверла влияет скорость резания, подача, материал обрабатываемой детали и сверла и др. Опыты показывают, что незначительное увеличение скорости резания вызывает резкое снижение стойкости.
      Скорость резания при сверлении. Скоростью резания v называется окружная скорость сверла, измеряемая по его наружному диаметру. Скорость резания подсчитывается по формуле
      где d — наружный диаметр сверла в мм; п — число оборотов сверла в мин.
      Скорость резания выражается в ммин и берется разной по величине в зависимости от величины подачи, диаметра сверла, выбранной стойкости, материала обрабатываемой детали и материала сверла.
      При сверлении отверстий глубиной свыше трех диаметров условия сверления ухудшаются и поэтому необходимо снижать скорость резания, вводя поправочный коэффициент 0,9 при глубине 3 d мм и 0,5 при глубине 10 d мм.
      Значения скорости резания при сверлении даны в приложениях 1, 2, 3.
      Мощность резания при сверлении. Мощность резания Nе есть мощность, расходуемая на резание. Она определяется по формуле
      уу _ МКР‘П е 716200.1,36
      где Мкр — крутящий момент в кгмм.
      Мощность резания при сверлении зависит от величины крутящего момента сверла (Мкр) и величины скорости резания (v ммин), от которой в свою очередь зависит число оборотов сверла, определяемое по уравнению:
      Чем больше крутящий момент и число оборотов сверла, тем больше будет мощность резания.
      Сверла, их назначение, виды и материал. Сверла служат для сверления сквозных или глухих отверстий в обрабатываемых деталях. По своей конструкции и назначению они подразделяются на следующие виды:
      сверла спиральные с цилиндрическим, коническим и четырехгранным суживающимся хвостовиком; сверла с хвосто,-виками первых двух типов используются при работе на станках (сверлильных, револьверных и др.); сверла спиральные с хво-
      71
      стовиком третьего типа применяются для ручного сверления при помощи трещотки;
      сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов; они применяются для обработки чугунных деталей, особенно с литейной коркой, очень твердой и закаленной стали, пластмасс, эбонита, стекла и т. п.;
      сверла с прямыми канавками; они служат для сверления тонких листов из мягких металлов;
      сверла перовые; они применяются для обработки твердых материалов, фасонных отверстий и ступенчатых отверстий больших диаметров;
      сверла для глубокого сверления; они предназначаются для получения глубоких отверстий; под глубоким сверлением понимают сверление таких отверстий, длина которых превышает их диаметр в 5 раз и более (т. е. 5); этим методом получают отверстия малых диаметров; сверла с полыми головками предназначаются для кольцевого сверления отверстий диаметром более 60 мм;
      центровочный инструмент: сверла центровочные,
      зенковки 60° центровочные; сверла центровочные предназначаются для сверления центровых отверстий на обрабатываемых деталях, а зенковки — для изготовления конических углублений.
      Сверла изготовляют из углеродистых инструментальных сталей (У10А, У12, У12А), легированных инструментальных сталей (9ХС, В1), быстрорежущих сталей (Р9, Р18), твердых сплавов (ВК6, ВК8, Т6К6, Т5К10, Т14К8, Т15К6), причем последние используются в виде пластинок, которыми и оснащают сверла.
     
      § 26. Спиральное сверло, его части и элементы
     
      Спиральное сверло (рис. 29, а) состоит из рабочей части, включающей режущую часть с режущими лезвиями; хвостовика (цилиндрического или конического) для крепления сверла в шпинделе станка; шейки; лапки, служащей упором при выбивании сверла из гнезда шпинделя.
      Режущая часть сверла (рис. 29,6) состоит из следующих элементов: двух зубьев (перьев), образованных двумя канавками для отвода стружки; сердцевины — средней части сверла, соединяющей оба зуба (пера); двух передних поверхностей, по-которым сбегает стружка и которые воспринимают силу резания; двух ленточек — узких полосок по наружному диаметру сверла, служащих для его направления и центрирования в отверстии; двух главных режущих лезвий, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; лезвия перемычки, образованного пересечением обеих задних поверхностей.
      Сверло имеет в общей сложности пять режущих лезвий, из которых два главных, два вспомогательных и одно поперечное.
      Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком изготовляют правыми (длинными и короткими), с укороченной рабочей частью и левыми для автоматов. Сверла спиральные с коническим хвостовиком изготовляют стандартной длины и укороченные, с усиленным хвостовиком — удлиненные. Начиная с диаметра 6 иш, сверла изготовляют сварными, причем хвостовая часть делается из сталей марок 50 или 60.
      Рис. 29 Спиральное сверло:
      а — элементы сверла, б — элементы режущей части сверла. в — геометрия режущей части сверла
      Ленточки сверла способствуют уменьшению трения между сверлом и стенками отверстия. Уменьшение трения сверла о стенки просверливаемого отверстия достигается также и тем, что рабочая часть сверла имеет обратный конус, т. е. диаметр сверла у режущей части больше, чем на другом конце, около хвостовика. Разность в величине этих диаметров составляет 0,04 — 0,09 мм на каждые 100 мм длины сверла.
      Геометрия режущей части сверла. К геометрическим параметрам режущей части сверла относятся: угол при вершине сверла, угол наклона винтовой канавки, передний и задний углы, угол наклона поперечного лезвия или лезвия перемычки(рис. 28,в).
      Угол при вершине сверла 2р расположен между главными
      режущими лезвиями, он колеблется от 80 до 140°. При обработке мрамора 2 ф — 80°, стали 116 — 118° алюминия 140
      Угол наклона винтовой канавки о (омега) у сверл диаметром от 0,25 до 10 мм изменяется от 18 до 28°, у сверл диаметром 10 мм и выше угол о равен 30°. Для специальных сверл при обработке латуни, эбонита, целлулоида, бакелита и мягкой бронзы этот угол изменяется от 8 до 12°; для мрамора и других хрупких материалов ш = 10--15°; для красной меди и алюминия и=35-М5°, где соответственно большие величины даны для крупных по диаметру сверл.
      Передний угол Y (гамма) находится в плоскости ББ (рис. 29,в), перпендикулярной главному режущему лезвию. Передний угол сверла в разных точках режущего лезвия имеет разную величину. Для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, передний угол больше и, наоборот, для точек, расположенных ближе к центру, он меньше. Это означает, что передний угол на периферийной точке наибольший и равен углу наклона винтовой канавки. По мере приближения к центру передний угол последовательно снижается и у вершины сверла Y = 1 ь 4°.
      Задний угол а находится в плоскости ВВ, параллельной оси сверла. Подобно переднему углу он является переменным на протяжении всего лезвия сверла. Для периферийной точки а=8-~14°, для точки у вершины сверла a=20-f-26°. Измеряется задний угол между касательными к задней поверхности и к ок-.ружности вращения точки сверла вокруг его оси.
      Угол наклона поперечного лезвия ф для сверл диаметром до 12 мм колеблется от 47 до 50°, а для сверл свыше 12 мм — от 52 до 55°.
     
      § 27. Сверла других видов
     
      Сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов. Эти
      сверла изготовляют спиральными с цилиндрическим и коническим хвостовиками, а также с косыми канавками и цилиндрическим хвостовиком. Первые изготовляют диаметром от 5 до 12 мм, вторые — от 6 до 30 мм, третьи — от 2,5 до 10,5 мм. Пластинки для сверл изготовляют из твердых сплавов ВК8 и Т15К6 по формам, указанным на рис. 30.
      Державки для сверл делают из углеродистой инструментальной стали У9А или легированной инструментальной стали 9ХС. Пластинки твердого сплава закрепляют в пазах державок медным или латунным припоем.
      Сверла перовые. Эти сверла изготовляют трех видов: с косыми канавками (рис. 31, с), составные (рис. 31, б) и с прямыми канавками (рис. 31,в).
      Сверла для глубокого сверления. Эти сверла изготовляют четырех видов; ружейные (рис. 32,а), одностороннего резания
      Рис. 31. Перовые сверла:
      а — с косыми канавками и цилиндрическим хвостовиком, б — составные сверла, в — сверла с прямыми канавками
      :(рис. 32,6), двухстороннего резания (рис. 32,в), с полыми головками (рис. 32,г).
      Ружейные сверла применяют для получения точных отверстий малого диаметра с прямолинейной осью. Такие сверла изготовляют сварными из двух частей: рабочей части из быстрорежущей стали и зажимной части или стебля сверла (меньшего диаметра) из углеродистой стали. Рабочая часть и стебель полые, и по ним подается охлаждающая жидкость к режущей части сверла. Вдоль сварной трубы провальцована с одной стороны канавка, через которую отводится охлаждающая жидкость и стружка.
      Орямоосное направление подачи сверла обеспечивается скольжением цилиндрической спинки сверла по поверхности.
      Сверла одностороннего резания представляют собой свинченную трубу, у которой рабочая часть изготовлена из быстрорежущей-стали, а зажимная часть (держатель) — из поделочной стали. Охлаждающая жидкость поступает с наружной стороны и удаляется вместе со стружкой через отверстие. 76
      Надежное направление сверла обеспечивается его прилеганием к поверхности отверстия.
      Сверла двухстороннего резания скрепляются с полым стержнем-держателем. Охлаждающая жидкость и стружка выбрасываются через внутреннее отверстие стержня. Эти сверла работают подобно спиральным; на задних поверхностях сверла делают стружкоделительные канавки в шахматном порядке, а на передней поверхности — стружколомательные пороги.
      Эти сверла хуже центрируются в отверстиях по сравнению со сверлами одностороннего резания, но зато они более производительны.
      Сверла с полыми головками для кольцевого сверления состоят из корпуса с закрепленными в нем резцами (см. рис. 32, г). Головка скрепляется на резьбе с полым стержнем-держателем. Сверла с полыми головками применяют для сверления отверстий больших диаметров.
      Центровые сверла и зенковки. Эти сверла служат для получения центровых отверстий, изготовляемых по ОСТ 3725. Типы центровых оверл и зенковок и пределы их диаметров по ГОСТ 6694 — 53 даны в табл. 8.
     
      § 28. Зенкеры, их назначение, виды и материал
     
      Зенкеры предназначаются для обработки цилиндрических отверстий: необработанных (литых и штампованных) и предварительно просверленных с целью улучшения чистоты поверхности и повышения точности этих отверстий, а в ряде случаев и подготовки их к дальнейшему развертыванию.
      (При обработке отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой, применяют зенкеры, а не сверла, так как при работе по корке они более устойчивы.
      По своей конструкции и назначению зенкеры подразделяются на следующие виды.
      Зенкеры с коническим хвостовиком (рис.
      33, с). Они применяются для окончательной обработки просверленных отверстий по 4 —
      5-му классам точности и для обработки отверстий под развертывание. Зенкеры изготовляют короткими и длинными, диаметром от 10 до 32 мм.
      Сверло центровочное (ОСТ 3727) Зенковка 60° центровочная простая (ОСТ 3728)
      Сверло центровочное (ОСТ 3727) Зенковка 60° центровочная для простых отверстий без предохранительного конуса (ОСТ 3729)
      Сверло центровочное (ОСТ 3727) Зенковка 60 и 120° центровочная для центровых отверстий с предохранительным конусом (ОСТ 3730)
      З.а Сверло центровочное комбинированное для центровых отверстий 60° без предохранительного конуса (ОСТ 3732)
      3,6 Сверло центровочное комбиниро ванное для центровых отверстий 60° с предохранительным конусом (ОСТ 3733)
      Типа А, диаметром 8 — 12 мм включительно
      Типа А, диаметром 1,5 — 6 мм включительно
      Типа В, диаметром 1,5 — 6 мм включительно
      Зенкеры насадные, цельные. Эти зенкеры имеют то же назначение, что и предыдущие; изготовляются диаметром от 25 до 80 мм.
      Зенкеры насадные со вставными ножами. Они используются для тех же целей, что и зенкеры насадные, цельные. Вставные ножи изготовляют из быстрорежущей стали Р9. Диаметр этих зенкеров колеблется от- 40 до 100 мм и число зубьев z = 4 — 6.
      Зенкеры, оснащенные пластинками из твердых сплавов с усиленным коническим хвостовиком. Эти зенкеры применяются для обработки литых, штампованных или предварительно просверленных отверстий. Они изготовляются короткими и длинными, диаметрами от 14 до 38 мм и с числом зубьев 3 — 4.
      Зенкеры, оснащенные пластинками из твердых сплавов, насадные (рис. 33, б). Они служат для тех же целей, что и зенкеры с усиленным коническим хвостовиком. Диаметр этих зенкеров 34 — 80 мм.
      Зенкеры для цилиндрических углублений, цельные (рис. 34,с). Малые диаметры зенкеров изготовляют с цилиндрическим, а большие — с коническим хвостовиком; их диаметры 2,5 — 15 мм.
      Зенкеры для цилиндрических углублений, съемные. Они служат для обработки гнезд с плоским дном под головку или шейку винтов и болтов; их диаметры 15 — 50 мм.
      Зенкеры двузубые (рис. 34,6). Они изготовляются диаметром от 30 до 200 мм. Эти зенкеры используют для рассверливания (зенкерования) отверстий большого диаметра, получения фасонных отверстий, обработки в сплошном материале в соединении со сверлом, установленным на оправку впереди зенкера.
      Зенкеры изготовляют в основном из тех же материалов, что и сверла.
      Рис. 34. Зенкеры: й — для цилиндрических углублений, цельные, б — двузубые
      Части и элементы зенкера. Зенкер (рис. 35, а) состоит из рабочей части I, режущей или заборной части калибрующей части 2, шейки 3| хвостовика 4, лапки е.
      Зенкеры имеют три, четыре, а иногда и больше режущих лезвий. Этим достигается лучшее по сравнению со сверлами направление инструмента в обрабатываемом отверстии, большая износоустойчивость, повышенная точность и чистота обрабатываемой поверхности.
      а — частя зенкера, б — элементы зенкера, в — угол наклона главного режущего лезвия
      Диаметр калибрующей части зенкера уменьшается по направлению к хвостовой части на 0,06 — 0,1 мм при 100 мм длины. Ленточка вдоль края винтовой канавки служит для направления зенкера в обрабатываемом отверстии.
      Геометрия режущей и калибрующей частей зенкера. Основная работа выполняется главными режущими лезвиями (рис. 35,6). «К геометрическим параметрам режущей части зенкера относятся: угол наклона винтовой канавки, передний и задний углы, угол при вершине и угол наклона режущей кромки.
      Угол наклона винтовой канавки о для зенкеров общего назначения равен 10 — 30°; для твердых металлов берутся меньшие значения о, а для мягких — большие значения. Для обработки чугуна to — 0°. Для отверстий с прерывистыми стенками ш =20 — 30, независимо от рода обрабатываемого материала.
      Передний угол Т изменяется от 0 до 30°. При обработке алюминия, латуни Т =25 — 30°, для мягкой стали Т =15 — 20°, для стали средней твердости и стального литья 8 — 12°, для чугуна средней твердости 6 — 8°, для твердой стали и твердого чугу
      на расстоянии, равном припуску, задний угол увеличивается на несколько градусов.
      Угол при вершине ф для обработки стали берется равным 60°, для чугуна 45 — 60°, для зенкеров, оснащенных пластинками из твердых сплавов, 60 — 75°.
      Угол наклона режущего лезвия Я (лямбда) при обработке стальных, чугунных и бронзовых деталей берется равным 0°. Для усиления режущего лезвия на зенкерах с пластинками из твердых сплавов угол Я=12 — 20° (рис. 35,в).
     
      § 29. Назначение разверток, их виды и материал
     
      Развертки предназначаются для изготовления точных и чистых отверстий, предварительно обработанных сверлом или сверлом и зенкером.
      По своей конструкции и назначению развертки разделяются на следующие виды.
      Развертки ручные цилиндрические. Они изготовляются диаметром 3 — 50 мм; используются для обработки отверстий 2 — 3-го классов точности. Развертывание производится с помощью воротка.
      Развертки машинные с цилиндрическим хвостовиком. Эти развертки применяются для обработки отверстий 1 — 3-го классов точности на станках общего назначения. Они изготовляются диаметром 3 — 9 мм. Развертки закрепляются в самоцентрирующих патронах.
      Развертки машинные с коническим хвостовиком. Они изготовляются короткими и длинными, диаметрами 10 — 32 мм. Развертки закрепляются в шпинделе станка.
      Развертки машинные насадные. Они изготовляются диаметром 25 — 80 мм. Этими развертками обрабатывают отверстия с точностью до 1-го класса.
      Развертки машинные с квадратной головкой. Эти развертки предназначены для обработки отверстий по 1 — 2-му классам точности. Закрепляются в быстросменных или специальных патронах, допускающих покачивание и самоцентрирование разверток в отверстии. Они изготовляются диаметром 10 — 32 мм.
      Развертки со вставными ножами, с коническим хвостовиком. 1Количество ножей и способ крепления стандартом не устанавливается. Развертки применяют для предварительной и окончательной обработки сквозных и глухих отверстий, изготовляют диаметром 25 — 40 мм.
      Развертки со вставными ножами, насадные (рис. 36, с). Они имеют то же назначение, что и предыдущие; изготовляются диаметром 40 — 100 мм.
      82
      Развертки с винтовыми канавками (рис. 36,6). Эти развертки предназначены для обработки отверстий с продольными пазами; имеют диаметр 40 — 50 мм.
      Развертка с правой Винтовой канадкой
      Развертка с левой винтовой канавкой.
      Угол наклона Винтовой кашвки
      Рис. 36. Развертки: а — со вставными ножами, насадные, б — с винговыми канавками
      Развертки конические (рис. 37, а). Они предназначаются для предварительной и окончательной обработки конических отверстий. В комплект обычно входят три развертки: обдирочная , промежуточная 2 и чистовая 3.
      Развертки машинные, оснащенные пластинками из твердого сплава. Развертки применяют для развертывания отверстий на высокой скорости резания. Они изготовляются с цилиндрическим хвостовиком диаметром 6 — 9 мм и с коническим хвостовиком диаметром 10 — 32 мм.
      Развертки машинные,
      оснащенные пластинками из твердого сплава, насадные. Они предназначаются для обработки отверстий больших диаметров на высокой скорости резания.
      Диаметры этих разверток колеблются от 34 до 50 мм.
      Развертки машинные
      сборной конструкции, оснащенные пластинками из
      твердого сплава (рис. 37,6). Они служат для тех же целей, что и предыдущие развертки. Диаметр этих разверток 52 — 100 мм.
      Развертки изготовляются в основном из тех же материалов, что и сверла.
      Рис. 37. Развертки:
      а — конические, б — машинные, оснащенные пластинками из твердого сплава. сбориоА конструкции
      Части и элементы развертки. Развертка (рис. 38, а) состоит из рабочей части ь включающей режущую часть 2 и калибрующую часть 3, шейки 4, хвостовика 5, включающего квадрат е.
      Режущая часть 1 — 3 развертки включает направляющий конус — 2 с углом в 45° на длине 1 — 1,5 мм (рис. 38,6). (Калибрующая часть 3 — 4 направляет и центрирует развертку в отверстии, придает отверстию точность и обеспечивает необходимую чистоту поверхности. После калибрующей части у развертки делается обратный конус, обеспечивающий свободный выход развертки из отверстия.
      Число зубьев развертки делают четным для удобства измерения ее диаметра. Обычно развертки имеют от 6 до 12 зубьев. В случае неоднородности обрабатываемого материала зубья развертки испытывают периодическое изменение нагрузки, что может привести к появлению на обрабатываемой детали продольных рисок, расположенных соответственно шагу зубьев. Чтобы избежать этого, зубья располагают по окружности неравномерно, но так, чтобы противоположные зубья попарно лежали в диаметральной плоскости (для удобства измерения диаметра развертки).
      Для большей равномерности работы развертки, а также при развертывании отверстий с продольными канавками применяют развертки с винтовым зубом.
      Геометрия режущей части развертки. Угол конуса режущей части ф принимается равным 3 — 5° при обработке сквозных отверстий в хрупких и твердых материалах, 12 — 15е при обработке вязких материалов и 45° при обработке в упор (глухие отверстия).
      Передний угол Т как режущей части, так и калибрующей части обычно берут равным нулю (рис. 38, б).
      Задний угол а равен 6 — 8° для черновых разверток и 3 — 4° для чистовых разверток.
      Ленточка f (эф) изготовляется шириной от 0,05 до 0,3 мм на калибрующей части зубьев. Ленточка обеспечивает направление развертки в отверстии и выглаживание обрабатываемой поверхности.
      Элементы резания разверткой даны на рис. 38, г: s — подача на один оборот развертки в мм t — глубина резания в мм; а — толщина стружки в мм; b — ширина стружки в мм.
     
      КОНЕЦ ФРАГМЕНТА КНИГИ

 

 

 

НА ГЛАВНУЮ (кнопка меню sheba.spb.ru)ТЕКСТЫ КНИГ БК (кнопка меню sheba.spb.ru)АУДИОКНИГИ БК (кнопка меню sheba.spb.ru)ПОЛИТ-ИНФО (кнопка меню sheba.spb.ru)СОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИ (кнопка меню sheba.spb.ru)ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В СССР (кнопка меню sheba.spb.ru)ФОТО-ПИТЕР (кнопка меню sheba.spb.ru)НАСТРОИ СЫТИНА (кнопка меню sheba.spb.ru)РАДИОСПЕКТАКЛИ СССР (кнопка меню sheba.spb.ru)ВЫСЛАТЬ ПОЧТОЙ (кнопка меню sheba.spb.ru)

 

Яндекс.Метрика
Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru