Долбление отверстий в металле

Обновлено: 02.07.2024

Разновидностей механической обработки металлов резанием существует множество, но долбежные работы серьезно выделяются среди них. Используемый для выполнения подобного технологического процесса режущий инструмент называется долбяком.

Специалисты в области обработки металлов резанием со знанием дела утверждают, что такие процедуры, как долбление и строгание являются весьма схожими. При осуществлении технологического процесса долбления режущему инструменту, то есть долбняку, в вертикальном направлении сообщается возвратно-поступательное движение, являющееся главным рабочим. Что касается движения подачи, то оно сообщается непосредственно обрабатываемой детали, которая закрепляется на столе долбежного станка.

Долбежные работы, применяется тогда, когда необходимо осуществить обработку разнообразных поверхностей тех изделий, которые имеют форму цилиндров, неравнобоких геометрических фигур и многогранников. Кроме того, он применяется тогда, когда нужно нарезать зубчатые колеса, причем как внутреннего, так и наружного зацепления.

При помощи долбежных работ осуществляются такие технологические операции, как изготовление наклонных канавок под клиновые шпонки; шпоночных канавок, расположенных в отверстиях шестерен и втулок; шлицевых отверстий; внутренних направляющих; пазы различного назначения.

Оборудование для проведения долбёжных работ

Для производства долбежных работ используются такое специализированное оборудование, как долбежные станки.

Основным их рабочим узлом является станина, имеющая коробчатую форму. На ней в вертикальном положении монтируется так называемая колонка. Этот узел имеет направляющие, по которым осуществляется перемещение ползуна, в самом низу которого крепится резцедержатель.

Та деталь, которая подлежит обработке, закрепляется на столе долбежного станка, который может совершать продольное, поперечное и круговое перемещение. Благодаря особой вертикальной компоновке этого оборудования, есть возможность обработки внутренних фасонных контуров, осуществить которую на строгальных станках весьма проблематично.

Широкое распространение в ремонтных и инструментальных цехах нашли комбинированные станки, которые позволяют с одинаковым успехом производить такие операции, как долбление, растачивание и фрезерование. Это технологическое металлорежущее оборудование может иметь высокий, повышенный и нормальный класс точности, оснащаться оптическими системами отсчета по двум координатам и ручным управлением. Некоторые модели этих станков оборудуются цифровой индикацией, позволяющей производить предварительный набор координат.

Современные долбежные станки имеют диаметр стола от 240 до 1600 миллиметров, а наибольший ход их ползунов составляет от 100 до 1600 миллиметров. Перемещение ползунов в них осуществляется или гидравлическими, или механическими приводами. Последние реализуются за счет использования вращательных кулис, приводимых в движение, в свою очередь, многоскоростными электродвигателями.

Принцип работы долбежного станка

В резцедержателе долбежного станка закрепляется резец специальной конфигурации. На круглом столе станка закрепляется обрабатываемая деталь. Рабочий инструмент (долбяк) перемещается вниз рабочим ходом, в результате чего с обрабатываемой детали снимается стружка. При движении вверх долбяк совершает холостой ход, по окончании которого осуществляется поперечное, продольное или вращательное перемещение стола. Для того чтобы обеспечить деление обрабатываемой заготовки на необходимое количество одинаковых частей, механизм ручного поворота оборудован специализированным делительным устройством. С его помощью заготовку можно повернуть на строго определенный угол.

Долбёжная обработка

Долбление отверстий

ДОЛБЛЕНИЕ, операция выработки отверстий, обычно некруглого сечения, причем режущая кромка инструмента двигается поступательно и параллельно оси отверстия. Различают долбление по дереву и по металлу.

Долбление по дереву применяется преимущественно для получения гнезд, т. е. отверстий прямоугольной формы, в которые вставляют шипы для достижения прочного соединения двух кусков дерева. Долбление производится ручным или механическим способом.

Ручное долбление по дереву производят стамеской и долотом. Долото вгоняется в дерево ударами киянки - молотка из твердого, хорошо выдерживающего удар дерева: граба, бука, карельской березы, самшита и т. д. Киянка имеет вид цилиндра или слегка вогнутого параллелепипеда. Иногда киянка отливается из чугуна или меди с выемками на гранях, в которые вставляются деревянные колодки.

Механическое долбление производят при помощи долбежных станков, которые делятся на ручные и приводные. Ручной долбежный станок (фиг. 1) состоит из чугунной станины и стола Б, перемещающегося в продольном направлении; при помощи установочного винта Г и маховика стол перемещается в вертикальном направлении.

Обрабатываемый брус закрепляется на столе в тисках Д и вместе с ними устанавливается в поперечном направлении посредством винта с маховиком Е.

Режущий инструмент состоит из долота Ж, приводимого в движение рукой при помощи рычага И. Маховик М служит для придания долоту необходимых углов поворота и для вращения сверла, если машину используют в качестве сверлильного станка. Долото обыкновенно берут по ширине равное требуемому гнезду; длина же гнезда достигается продольным перемещением стола с зажатым брусом. При долблении твердых пород необходимо предварительно высверлить отверстие для первого прохода долота; отверстие обыкновенно делают посредине гнезда и, начиная с этого места, долбят сначала в одном направлении, затем поворачивают долото на 180° и выдалбливают другую половину. Ручные станки б. ч. строят вертикальные.

Приводные станки по характеру работы можно свести к 3 типам: 1) долбежные станки с переменно-возвратным движением долота, 2) станки с четырехугольным пустотелым долотом, внутри которого вращается сверло, и 3) станки, режущим инструментом которых является бесконечная цепь, снабженная остриями.

Первый тип станков (фиг. 2) по конструкции отличается от ручного станка лишь тем, что долото приводится в движение не от руки, а от приводного механизма; эти станки часто снабжены сверлильным приспособлением, приводимым в движение от шкива. Стол перемещается во всех трех направлениях от руки при помощи маховиков или педалью. Движение долоту сообщается от кривошипа (а) через посредство шатуна (б), серьги (в), рычага (г) и тяги (д); головка шатуна соединена тягой (е) с коленчатым рычагом (ж), приводимым в движение педалью (з).

Противовес (и) стремится привести части в положение, указанное на фиг. 2, А; при этом тяга (е) и серьга (в) совершают колебательное движение, а ползун (к) с долотом стоит на месте. По мере опускания педали (з) коленчатый рычаг (ж) отводит серьги (в) и (е) в положение, указанное на фиг. 2, Б, и ползун начинает двигаться вниз, совершая одновременно переменно-возвратное движение с возрастающей по мере опускания ползуна амплитудой. В других станках амплитуда колебаний ползуна неизменна, а подача осуществляется подъемом стола. Для долбления твердых пород необходимо предварительно просверлить отверстие. О долотах для механического долбления см. Долото. Часто употребляют двустороннее долото во избежание необходимости его поворачивания. Долото в современных станках делает до 500 ходов в минуту. Нормальная мощность 2—З л. с. В общем, этот тип станков дает хорошие результаты только для мягких пород дерева. При долблении твердых пород КПД уменьшается наполовину, так что результаты хуже, чем у других типов.

Второй тип долбежных станков (фиг. 3) работает одновременно сверлением и долблением. Главная же особенность этих станков - инструмент, состоящий из квадратного пустотелого долота, с вращающимся внутри его винтовым сверлом.

Сверло вращается со скоростью до 4000 об. в мин. и приводится в движение от мотора непосредственно или через шкив; салазки же с долотом на легких станках приводятся в поступательное движение от руки, при помощи рычага с противовесом, а на тяжелых - автоматически, при помощи кривошипного механизма. Долото делает от 15 до 40 ходов в мин. Количество ударов и ход долота можно регулировать. Остановка станка м. б. произведена в любой точке хода салазок или применением особого механизма, сообщающего салазкам быстрое обратное движение, или же путем соединения педали холостого хода с тормозом. Стол станка имеет двойное перемещение при помощи маховика и зубчатой рейки, что дает возможность выдалбливать длинные гнезда. Современные станки часто снабжены эксгаустером для удаления стружек. В некоторых станках стол вращается вокруг горизонтальной оси, что дает возможность долбить гнезда с наклоном до 45°. Станки с пустотелым долотом работают точно, имеют сравнительно больший КПД, чем первый тип, в особенности при долблении твердых пород. Для долбления глубоких квадратных дыр этот станок незаменим. Главный его недостаток - трудность натачивания долота.

В последнее время значительное распространение получил 3-й тип вертикальных долбежных станков, в которых режущим инструментом служит бесконечная цепь (ц) (фиг. 4) с заостренными зубьями, охватывающая наверху зубчатое колесо (р), которым она приводится в движение; внизу цепь ходит по ребрам направляющей пластинки, снабженной свободно вращающимся роликом (р').

Пластинка вместе с роликом может перемещаться при помощи маховика вверх и вниз и закрепляться в желательном положении, благодаря чему можно придать цепи нужную степень натяжения. Верхняя часть цепи вместе с ведущей зубчаткой прикреплена к суппорту (с) (фиг. 5), который может подниматься и опускаться между направляющими автоматически, нажимом педали (п), или вручную, при помощи рычага.

Длина хода коробки и скорость подачи могут быть установлены по шкале; для изменения скорости резания (скорость движения цепи) служит ступенчатый ременный шкив. Дерево закрепляется на рабочем столе (cm), который передвигается в горизонтальном и вертикальном направлениях помощью маховиков (м) и (м₁). Подача включается нажимом педали (п), глубина хода суппорта устанавливается особыми упорками; по достижении нижнего положения суппорт автоматически поднимается кверху, и движение цепи останавливается. Зубья цепи (фиг. 4) чередуются: один зуб ординарный, другой - двойной, разведенный. При опускании цепи зубья вырезают гнездо, длина которого равна ширине направляющей пластинки вместе с цепью, а ширина - ширине цепи. Передвигая стол с брусом в продольном направлении, можно сделать гнездо любой длины. Для очень же длинных гнезд необходимо переставлять брус на столе. Цепь может вырезать гнездо сразу насквозь. Если гнезда не сквозные, то дно их имеет полукруглую форму. Для гнезд разной ширины требуются соответствующие цепи и направляющие пластинки. Впрочем, одна пластинка годится для цепей с разностью ширин до 1,5 мм. Для образования конусообразных гнезд применяют два способа: заменяют четырехугольную направляющую пластинку трапецеидальной или наклоняют стол с брусом. Особое приспособление, прикрепленное к станине и остающееся всегда у выходного конца цепи, срезает стружки и предохраняет гнездо от расщепления краев. Для заточки зубьев цепи применяют специально приспособленный точильный станок; обрабатываемые предметы зажимаются на столе винтом. Работа такого станка получается чистой, и поверхность стенок гнезд удобна для склеивания; он работает без шума и толчков, но для очень точной работы станки этого типа не годятся, т. к. цепь всегда немного болтается, отчего гнездо получается несколько шире самой цепи. Без перестановки бруса на столе можно выдолбить дыры длиной до 300, а иногда и до 600 мм. Ширина гнезд меняется от 6 до 30 мм, глубина - до 350 мм; производительность станка - до 200 гнезд средней величины в час; мощность 3,5 л. с. Одна цепь до полного износа может выдолбить до 500000 гнезд. Помимо этих станков, годных для долбления всякого рода гнезд, существуют станки для специальных работ, например, автоматические станки для долбления косых гнезд в оконных жалюзи и дверях; наклон гнезд варьирует от 25 до 30°, производительность - 60 гнезд в мин. Далее, строят специальные станки для долбления гнезд в частях гнутой мебели, для выдалбливания гнезд в ступицах колес и т. д.

Долбление по металлу, кроме некоторых специальных случаев (долбление шпоночных канавок во втулках зубчатых колес), применяют гл. обр. при обработке фасонных отверстий и кривых поверхностей тяжелых или неудобных для зажима предметов. Долбежные станки сходны по своей конструкции с шепингами с той лишь разницей, что движение резца совершается по вертикали и вдобавок обычно по направлению оси резца, а не перпендикулярно к ней, как в поперечно-строгальных станках. Резец совершает рабочее движение, а подача производится передвижением обрабатываемого предмета.

Некоторые характерные формы долбежных резцов изображены на фиг. 6: А - нормальный резец для различных работ, В - резец для обработки входящих углов, С - для выемки шпоночных канавок, D - резцовая державка для тяжелой работы. Углы для обыкновенной работы: α = 10—12°; β = 4—5°. Долбежные станки бывают следующих типов: 1) кривошипные, 2) кулисные, 3) реечные и 4) винтовые.

Кривошипные долбежные станки (фиг. 7) делаются обычно малой мощности и применяются гл. обр. для обработки матриц, штампов и для другой мелкой работы.

Ползун (а) двигается в направляющих (б), которые могут быть устанавливаемы под небольшим уклоном. На валу (г), приводимом во вращение ременным приводом (д) через зубчатую передачу, сидит кривошип, сообщающий ползуну (а) переменно-возвратное движение посредством шатуна (б). Обрабатываемый предмет помещается на рабочем столе обычного типа. Резец закрепляется помощью особого зажима в ползуне (а); в виду того, что движение резца совершается в направлении его продольной оси, пружинения резца бывает достаточно для того, чтобы не портить обрабатываемой поверхности при обратном ходе; поэтому устройство откидной доски, как в шепингах и строгальных станках, не является необходимым.

Кулисный рабочий механизм применяется на всех более крупных долбежных станках с целью ускорения обратного хода (фиг. 8).

Рабочее движение ползун (а) получает от кривошипа (б) через посредство шатуна (в); вал кривошипа приводится во вращение кулисным механизмом, состоящим из зубчатого колеса (з), несущего на себе камень (г), и кулисы (д), соединенной с валом кривошипа. Путем подбора значений эксцентриситета оси зубчатого колеса и радиуса кулисного камня можно уменьшить продолжительность обратного хода до 1 /₂, а применением нескольких работающих последовательно кулисных механизмов - даже до 1 /₈ продолжительности рабочего хода. Установка величины рабочего хода производится путем изменения величины эксцентриситета кривошипа, а глубина хода ползуна изменяется перестановкой камня (ж), для чего служит винтовой шпиндель, вращаемый маховиком. Стол (и) имеет продольный и поперечный самоходы; кроме того, верхняя часть его (к) вращается, что позволяет производить обработку закруглений и цилиндрических поверхностей. Круглый стол имеет также самоход, приводимый в движение от общего для всех механизмов подач валика (л), через пару конических шестерен и сменный перебор. Валик подач (л) получает движение от фигурной канавки в зубчатом колесе (з), сообщающей в верхнем конце каждого хода колебательное движение рычагу; помощью тяги и храпового колеса с собачкой валик поворачивается при этом на некоторый угол. Вес ползуна уравновешен противовесом (е).

Для тяжелых долбежных станков оба упомянутые способа непригодны вследствие толчков, обусловливаемых переменой знака усилия шатуна. Поэтому движение ползуну в них сообщается зубчатой рейкой или винтовым шпинделем . В обоих случаях необходимо прибегнуть к изменению направления вращения винта или рабочей шестерни в концах рабочего хода. Для этого применяются те же способы, что и у строгальных станков нормального типа. Винтовой привод имеет перед реечным преимущество более равномерного хода и более легкого уничтожения игры в гайке шпинделя при срабатывании последней; кроме того, реечный требует для уменьшения скорости вращения рабочей шестеренки применения передач с очень большими передаточными числами, что вызывает необходимость применения червячных колес. Крупные долбежные станки часто делаются с одношкивным приводом или для непосредственного сцепления с электромотором. Переносные долбежные станки (фиг. 9) представляют собой станину, снабженную вертикальными направляющими, по которым ходит ползун с резцовым суппортом, приводимый в движение одним из описанных выше способов.

Эти станки делаются обычно с непосредственным приводом от электромотора и применяются при обработке особо громоздких деталей, которые закрепляются на особой плите, а вся обработка производится переносными станками, устанавливаемыми около места работы. Подача в этом случае осуществляется передвижением всего станка по салазкам при помощи винтового шпинделя. Долбежные станки для обработки паровозных рам строятся по типу переносных станков, с той разницей, что здесь часто употребляется кулисный привод. Несколько паровозных рам укрепляются на станине в форме пакета и подвергаются одновременной обработке двумя или больше долбежными станками. Обычно эти станки снабжаются также сверлильными шпинделями, так что вся обработка паровозных рам совершается в один зажим. Для выборки шпоночных канавок во втулках строятся особые станки, главнейшим отличием которых от нормальных долбежных станков является то, что резец приводится в действие механизмом, помещенным внизу рабочего стола; т. о., верхняя часть станины отпадает, и горизонтальные размеры обрабатываемых на станке частей практически не ограничены.

Реечный шпоночно-строгальный станок (фиг. 10) состоит из станины с рабочим столом (а), внутри которой помещается движущий механизм, втулки (б), на которую надеваются подлежащие обработке предметы, резца (е), движущего и подающего механизмов.

Резцовая державка (г) закрепляется щеками (д) в ползуне (л), захватываемом суппортом (о), составляющим одно целое с рейкой (е); последняя приводится в движение шестерней (ж), вращаемой ременными шкивами прямого и обратного хода, попеременно сцепляемыми с валом при помощи фрикционных муфт. Сцепление муфт производится перемещением тяги (з), которая связана с рычагом (и), передвигаемым или от руки или автоматически от ползуна при помощи тяги к с двумя упорками. Подача резца совершается путем подъема его клином (м), нижний конец которого закреплен в салазках (н); особый механизм смещает клин относительно суппорта (о), а, следовательно, и резцовой державки. Область применения долбления по металлу в настоящее время сильно сократилась. Для нормальных частей оно б. ч. заменяется фрезерованием; выборка канавок и обработка фасонных отверстий в массовом производстве совершается преимущественно оправками для уширения отверстий; для выработки крупных фасонных частей из листов и плит долбление почти совсем вытеснено автогенной резкой. Таким образом, в настоящее время долбление применяется преимущественно в передвижных (при обработке крупных частей) и специальных станках (гл. обр. зубострогальных).

Долбление

Долбление— вид механической обработки металлов и иных материалов долблением, при которой основной инструмент, (долбяк) совершая возвратно-поступательные движения, ведёт обработку заготовки, достигая таким образом требуемого размера, количества шлицов, зубьев или шпоночного паза. Долбление является ответственной фазой в механико-сборочных процессах. Долбление очень близко к другому виду обработки материалов резанием — строганию.

Содержание

Назначение долбления

Основное назначение долбления это:

Обработка наружных поверхностей, в том числе.
Обработка внутренних цилиндрических, многогранных и неравнобоких поверхностей(сквозных и «глухих» отверстий и полостей)
Нарезание зубчатых колёс как наружного, так и внутреннего зацепления. Стоит отметить, что нарезать колесо с внутренним зацеплением возможно только долблением. [источник не указан 519 дней]

Станки и инструмент для долбления

Долбление достаточно точная операция при обработке материалов и требующая значительного усилия, потому для проведения долбления применяют следующее оборудование:

Вертикально-долбежные станки: Основное предназначение — долбление.
Строгальные станки: долбление является вспомогательной операцией и отличается низкой точностью (прим.как исключение).
Универсально-фрезерные станки: долбление производится при установке на главный шпиндель специальной долбежной головки(как вспомогательная операция при мелкосерийном и единичном производстве).

Основным инструментом при выполнении долбления является т.наз долбяк. Долбяк представляет собой специально приспособленный и заточенный резец устанавливаемый в резцедержателе долбежной головки. Долбяк при работе совершает частые возвратно-поступательные движения(вверх-вниз) и режущей кромкой срезает стружку на обрабатываемой поверхности материала. Заготовка в свою очередь совершает движение подачи в ручном или автоматическом режиме. При долблении применяют СОЖ.

Для изготовления долбяков применяются быстрорежущие стали и оснащение пластинами из твердых сплавов.

Долбление зубчатых колёс

Зубчатые колёса долбят на специальных зубодолбёжных станках с применением специальных долбяков. Зубодолбёжный долбяк представляет из себя зубчатое колесо, снабжённое режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов. При обработке инструмент совершает возвратно-поступательное движение относительно заготовки. После каждого двойного хода, заготовка и инструмент поворачиваются относительно своих осей. Таким образом, инструмент и заготовка как бы "обкатываются" друг по другу. После того, как заготовка сделает полный оборот, долбяк совершает движение подачи к заготовке. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет удалён весь необходимый слой металла.

Литература

Технологии машиностроения
Металлообработка

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Долбление" в других словарях:

Долбление — резание древесины с целью получения различных выемок, гнезд и проушин, нужных для выполнения столярных соединений. Долбление осуществляется долотами и стамесками с использованием молотков. См. также: Резание древесины Стамески Финансовый словарь… … Финансовый словарь

ДОЛБЛЕНИЕ — ДОЛБЛЕНИЕ, долбления, мн. нет, ср. Действие по гл. долбить в 1 и 3 знач. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

долбление — ДОЛБИТЬ, блю, бишь; блённый ( ён, ена); несов., что. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

долбление — сущ., кол во синонимов: 12 • выдалбливание (11) • долбеж (6) • долбежка (15) • … Словарь синонимов

долбление — Строгание инструментом, установочная база которого параллельна направлению главного движения резания. [ГОСТ 25761 83] Тематики обработка резанием EN slotting DE Stoßen FR mortaisage … Справочник технического переводчика

Долбление — Slotting Долбление. Вырезание узкой апертуры или паза с обработкой на вертикальном поперечно строгальном станке с резцом, буравом или шлифовальным кругом. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал ,… … Словарь металлургических терминов

Долбление — в технике, способ обработки металлов и древесных материалов резанием на долбёжных станках (См. Долбёжный станок). Д. получают канавки, шпоночные пазы, фасонные отверстия, фаски, прорези и т.п. В процессе Д. долбёжный резец (или долбяк)… … Большая советская энциклопедия

Долбление — ср. 1. процесс действия по гл. долбить I 1., 2., 3. 2. Результат такого действия; долбёжка I 2.. отт. Обработка металлических поверхностей, выдалбливание отверстий, пазов и т.п. с помощью специального станка, ультразвукового аппарата и других… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

долбление — долбление, долбления, долбления, долблений, долблению, долблениям, долбление, долбления, долблением, долблениями, долблении, долблениях (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

ДОЛБЛЕНИЕ — обработка материалов (металла, древесины н др.) резанием при возвратно поступат. движении резца (долбяка, долота) в вертик. плоскости. Этим способом обрабатывают прямоугольные и фасонные канавки, шпоночные пазы и т. п. Сквозное Д. заменяется… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Обработка многоугольных отверстий

В настоящее время всё чаще и чаще можно встретить в станках и других машинах детали, имеющие многоугольные отверстия — трёх-, четырёх-, пяти- и шестиугольные, причём эти отверстия бывают сквозные и не сквозные.

Обработка сквозных отверстий производится долблением, прошиванием и сверлением, а сквозных, кроме указанных способов, ещё и протягиванием.

Долбление многоугольных отверстий выполняется обычно по разметке, а следовательно, такое отверстие получить точным очень трудно, тем более что неточности станка и делительного приспособления ещё более уменьшают точность отверстия.

Для долбления таких отверстий требуется предусмотреть в отверстии канавку А, показанную на фиг. 488, которая необходима для выхода резца Б.

Всё это настолько снижает производительность, что применение этого метода целесообразно только в индивидуальном и мелкосерийном производствах.

Прошивание отверстий, применяемое в крупносерийном и массовом производствах, выполняется обычно после предварительного сверления отверстия; отверстие прошивается па ручном или другом прессе прошивкой — при сквозных отверстиях и пробойником — при не сквозных отверстиях малого диаметра (примерно до 15 мм.

Фиг. 489. Прошивание многоугольных отверстий на ручном прессе.

Прошивание на ручном прессе четырёх- и шестиугольных отверстий в головках болтов показано на фиг. 489.

Отверстия до 15—18 мм. прошиваются в холодном состоянии, отверстия больше 15—18 мм. необходимо прошивать в горячем состоянии после предварительного сверления отверстия.

В массовом производстве большие отверстия выполняют на горизонтально-ковочных машинах, при этом предварительного сверления отверстия не требуется.

Метод прошивания наряду с методом протягивания имеет большое применение в современных крупносерийных и массовых производствах.

Сверление многоугольных отверстий не требует ни сложного инструмента, ни высокой квалификации рабочего и может быть выполнено на различных станках: токарных, вертикально-сверлильных, фрезерных, расточных.

Этот метод уступает по производительности протягиванию и прошиванию, но значительно превышает производительность при долблении; он может применяться как для сквозных, так и не сквозных отверстий, при этом в не сквозных отверстиях не требуется протачивать канавки А, показанной на фиг. 488.

Фиг. 490. Схема сверления квадратного отверстия.

Фиг. 491. Образование четырёхугольного отверстия.

Сверление многоугольных отверстий базируется на нижеследующем принципе: если сектор ОАВ радиуса ОА (фиг. 490) катить по плоскости Р Р , то вершина сектора О опишет прямую 0 0 за время перемещения сектора из положения АОВ в положение А’О’В’.

>Точно так же, перекатывая сектор радиуса А В ‘ с вершиной в точке А по плоскости ТТ, перпендикулярной плоскости Р Р , вершина сектора А опишет прямую АО, перпендикулярную прямой 00.

Совершенно аналогично могут быть описаны прямые О’В’ и АВ ‘, т. е. последовательным качением секторов будет описан правильный четырёхугольник АОО’В’.

Такое последовательное качение отдельных секторов может быть достигнуто качением фигуры А Б В (фиг. 491), составленной из трёх секторов, внутри жёсткого квадрата КЛМН.

Действительно, вращаясь по часовой стрелке, точка В этой фигуры при перекатывании дуги А В по плоскости КН опишет прямую ЛМ. Далее начнётся перекатывание дуги Б В по плоскости МН, и точка А будет перемещаться по прямой Е Л , вслед за этим дуга А В начнёт катиться по прямой ЛМ, и точка В будет описывать прямую КН- наконец, опять будет иметь место перетаскивание дуги АВ, но у нее по прямой ЕЛ, и точка В опишет прямую МН.

Если теперь фигуру АН В представить как поперечное сечение сверла и выполнить его с режущими гранями в точках А, Б и В и сообщить этому сверлу, помимо вращательного движения около своей оси О, ряд поступательных перемещений оси, аналогичных перемещениям центра О фигуры А Б В при рассмотренном движении её на фиг. 491, то, очевидно, в результате этих движений окажется возможным просверлить угловое отверстие, в данном случае квадрат.

Фиг. 492. Схема сверления многоугольного отверстия.

Фиг. 493. Пятиугольное сверло для сверления шестиугольного отверстия.

Сверление происходит по схеме, представленной на фиг. 492. Угловое сверло С с поперечным сечением по фиг. 491, но с режущими кромками на торце и отводящими стружку канавками, закреплено в плавающем патроне А, позволяющем сверлу иметь поступательное перемещение в перпендикулярных к своей оси направлениях; сверло направляется кондукторной втулкой Б, и конфигурация отверстия во втулке или совершенно точно совпадает с конфигурацией обрабатываемого отверстия детали Д, или несколько больше.

Эта втулка автоматически сообщает сверлу необходимые поступательные перемещения. Число режущих граней инструмента на единицу меньше числа сторон обрабатываемого многоугольного отверстия.

Так, для сверления шестиугольного отверстия сверло будет пятиугольным (фиг. 493). При сверлении четырёхугольных отверстий по кондуктору, в котором конфигурация отверстия одинакова с конфигурацией отверстия в детали, сторона сверла, противолежащая режущей грани, должна быть описана радиусом R = а, где а — сторона квадрата.

Однако при таком построении сверла «выбрать» прямые углы в отверстии не представляется возможным, и переход от одной плоскости к другой будет непременно выполнен по некоторой кривой.

Если сверло сконструировать так, чтобы оно «выбирало» бы прямые углы в квадратном отверстии, тогда сторона обработанного отверстия будет немного выпуклой со стрелой прогиба, равной 0,07 а, где а— сторона квадрата.

Задача выполнения отверстия с прямыми углами может быть значительно упрощена при увеличении размеров отверстия в направляющей втулке сверла (фиг. 492) по сравнению с отверстием детали до размера стороны квадрата, равного 6, где b — 2,414 а, что определяется геометрически.

Фиг. 494. Сверление прямоугольного отверстия.

Фиг. 495. Сверление прямоугольного отверстия с длиной больше удвоенной ширины.

Благодаря возможности сверления квадратных отверстий, можно получать и прямоугольные отверстия, для чего сверлятся два самостоятельных квадратных отверстия (фиг. 494); после этого соединяющая их перемычка А удаляется.

При длине прямоугольного отверстия значительно больше удвоенной ширины его рекомендуется после сверления двух квадратных отверстий (фиг. 495) забить в них пробки и сверлить отверстие в перемычке, после чего пробки удаляются.

Фиг. 496. Сверление прямоугольного отверстия.

Фиг. 497. Сверление ромбического отверстия.

Если длина прямоугольного отверстия значительно меньше удвоенной ширины, то сначала сверлится одно квадратное отверстие и в него забивается пробка, потом сверлится другое отверстие (фиг. 496).

Сверление ромбического отверстия показано на фиг. 497.

Фиг. 498. Детали приспособления и свёрла для сверления квадратных и шестиугольных отверстий.

На фиг. 498 изображены детали приспособления и сверла для сверления квадратных и шестиугольных отверстий.

Фиг. 499. Плавающий патрон для сверления многоугольных отверстий.

Конструкция плавающего патрона фирмы Уатт показана отдельно на фиг. 499.

Устройство его следующее: хвостовик 1 с конусом Морзе ввёртывается в диск 2, который в свою очередь ввёртывается в стакан 3. В стакане 3 находится втулка 4 с отверстием для инструмента сверла и диск 5 с четырьмя канавками, расположенными по две с каждого торца диска в перпендикулярных направлениях.

Канавки служат для шариков, обеспечивающих свободу перемещения диска 5 и втулки 4 относительно диска 2.Сверло укрепляется во втулке 4 при помощи винта 6.Винт 7 и пробка 8 служат тормозом от проворачивания диска 2 в стакане 3.

При изготовлении патрона требуется строго выдерживать перпендикулярность его оси к направлению канавок для шариков.

При сверлении многоугольных отверстии необходимо точно устанавливать патрон относительно оси отверстия; поэтому обработку таких отверстий хотя и можпо производить на сверлильных и фрезерных стайках, но лучше это делать на токарных станках, в которых совпадение осей патрона и изделия обеспечивается самой конструкцией станка.

Фиг. 500. Схема установки сверла для сверления многоугольных отверстий на токарном станке.

На фиг. 500 показана схема обработки многоугольного отверстия па токарном станке. Деталь 1, в которой требуется сверлить многоугольное отверстие, устанавливается в самоцентрирующем патроне 2 и на ней муфта 3 с направляющей втулкой 4.

Патрон 5 с качающейся оправкой 6 и закреплённым в ней сверлом устанавливается в корпусе задней бабки 8. Детали даётся вращение, а подача осуществляется от руки путём перемещения задней бабки.

При установке патрона в резцедержателе на суппорте станка можно работать с механической подачей.

При обработке многоугольных отверстий иа вертикально-сверлильных или фрезерных станках иногда вместо плавающего патрона применяются плавающие приспособления.

Одно из таких приспособлений изображено на фиг. 501. По плите 1, закрепляемой на столе станка, может перемещаться промежуточная плита 2 по выступу 4, а верхняя плита 3 в свою очередь может передвигаться по плите 2 по выступу 5, расположенному перпендикулярно к выступу 4, благодаря этому приспособление может «плавать» при вращении сверла в направляющей втулке 6.

Применение шариков (как в патроне на фиг. 499) вместо выступов 4 и 5 может облегчить перемещение плит 2 и 3.

Фиг. 502. Перовое сверло для сверления шестиугольного отверстия.

Благодаря направляющим многоугольным втулкам отпадает необходимость в сложных многоугольных свёрлах, которые могут быть заменены, например, для шестиугольных отверстий двухсторонним (перовым) сверлом, применяемым для треугольных отверстий (фиг. 502).

Фиг. 503. Патрон для сверления четырёхугольных отверстий.

Весьма ценным усовершенствованием в сверлении четырёхугольных отверстий является недавно осуществлённый специальный патрон для сверления только четырёхугольных отверстий (фиг. 503).

Принцип работы его основан на том, что при известных соотношениях циклоидные кривые могут принимать замкнутые формы, близкие к квадрату.

Фиг. 504. Схемы патрона для сверления четырёхугольных отверстий.

Для практического осуществления этого принципа и была предложена схема устройства, изображённая на фиг. 504. Резец С закрепляется на валу конической шестерни а с вершиной конуса в точке к. Эта шестерня совершает планетарное движение вокруг конической шестерни с внутренними зубьями.

При этом резец описывает четырёхугольный контур с весьма незначительными отклонениями.

При такой схеме движения достигается компактность также точность его работы.

Конструкция патрона изображена на фиг. 503. Устройство его следующее. Внутри корпуса 1 вращается втулка 2, расположенная на одной оси со шпинделем сверлильного станка и скреплённая с ним.

Внутри этой втулки под углом 3°20′ закреплён рабочий шпиндель Б патрона, на одном конце которого закреплена коническая шестерня А, а на другом — расточный резец с расстоянием с вершины режущей кромки от оси шпинделя.

Шестерня А сцепляется с конической шестерней В, имеющей внутренние зубья.

Патрон имеет всего две вращающиеся детали: втулку 2 и шпиндель с шестерпёй А. В этом первое преимущество патрона.

Второе преимущество заключается в возможности широко варьировать размеры и формы сторон растачиваемого квадратного отверстия, что достигается сменой резца и изменением величины С, а также изменением соотношения К/C, где К — эксцентриситет окружности, описанной вершиной резца вокруг оси рабочего шпинделя, относительно оси шпинделя станка или оси втулки 2.

Величина К может регулироваться подвинчиванием гайки 3, втягивающей или выдвигающей рабочий шпиндель.

Читайте также: