Войти
Вид детали расточной оправки.в механической обработке, растачивание - это процесс увеличения отверстия, которое уже было просверлено (или отливка ) с помощью одноточечного режущего инструмента ( или расточной головки, содержащей несколько таких инструментов), например, при расточке ствола пистолета или цилиндра двигателя. Растачивание используется для достижения большей точности диаметра отверстия и может использоваться для вырезания конического отверстия. Растачивание можно рассматривать как аналог точения по внутреннему диаметру, которое сокращает внешние диаметры.
Есть разные виды растачивания. Расточная оправка может поддерживаться на обоих концах (что работает только в том случае, если существующее отверстие является сквозным), или она может поддерживаться на одном конце (что подходит как для сквозных отверстий, так и для глухих отверстий ). Lineboring (расточка, расточка) подразумевает первое. Обратное растачивание (обратное растачивание, обратное растачивание) - это процесс сквозного просверливания существующего отверстия с последующим растачиванием «задней» стороны заготовки (относительно передней бабки станка).
Из-за ограничений конструкции инструмента, налагаемых тем фактом, что обрабатываемая деталь в основном окружает инструмент, растачивание по своей сути несколько сложнее, чем токарная обработка, с точки зрения уменьшения жесткости зажима инструмента, увеличения требований к углу зазора (ограничение количества опора, которую можно придать режущей кромке), а также трудность проверки полученной поверхности (размер, форма, шероховатость поверхности ). Это причины, по которым растачивание рассматривается как отдельная от токарной обработки область обработки, со своими советами, приемами, проблемами и опытом, несмотря на то, что они в некотором смысле идентичны.
Первый расточной станок станок был изобретен Джоном Уилкинсоном в 1775 году.
Растачивание и токарная обработка имеют абразивные аналоги во внутренней и внешней части круглошлифовальные. Каждый процесс выбирается на основе требований и значений параметров конкретного приложения.
Горизонтально-расточной станок с большой расточной головкой и заготовкой на столе. 
Расточная головка на коническом хвостовике Морзе. В одно из отверстий вставляется небольшой расточный брус. Головку можно смещать влево или вправо с точной градацией с помощью винта, регулируя диаметр круга, по которому проходит режущий наконечник, таким образом контролируя размер отверстия, даже с точностью до 10 микрометров, если все условия обработки хороши. Растачивание может выполняться на различных станках, включая (1) универсальные или универсальные станки, такие как токарные станки (/ токарные центры) или фрезерные станки <55.>(/ обрабатывающие центры) и (2) станки, специально предназначенные для растачивания в качестве основной функции, такие как координатно-расточные станки и расточные станки или расточные станки, которые включают в себя вертикальные расточные станки (заготовка вращается вокруг вертикальной оси, а расточная оправка / головка движутся линейно; по сути, это вертикальный токарный станок) и горизонтально-расточные станки (заготовка находится на столе, а расточная оправка вращается вокруг горизонтальной оси). оси; по сути специализированный горизонтально-фрезерный станок).
Размеры между деталью и насадкой можно изменять по двум осям для врезания как вертикально, так и горизонтально во внутреннюю поверхность. Режущий инструмент обычно одноточечный, изготовлен из быстрорежущей стали M2 и M3 или карбида P10 и P01 . Коническое отверстие также можно сделать, повернув головку.
Сверлильные станки бывают самых разных размеров и стилей. Растачивание небольших заготовок может выполняться на токарном станке, а более крупные - на расточных станках. Заготовки обычно имеют диаметр от 1 до 4 метров (от 3 футов 3 дюйма до 13 футов 1 дюйма), но могут достигать 20 м (66 футов). Требования к мощности могут достигать 200 лошадиных сил (150 кВт). Охлаждение отверстий осуществляется через полый канал в расточной оправке, по которому может свободно течь охлаждающая жидкость. Диски из вольфрамового сплава герметизированы в штанге, чтобы противодействовать вибрации и дребезжанию во время растачивания. Системы управления могут быть компьютерными, что обеспечивает автоматизацию и повышенную согласованность.
Поскольку растачивание предназначено для уменьшения допусков продукта на уже существующие отверстия, необходимо учитывать несколько конструктивных соображений. Во-первых, большие диаметры от длины до диаметра отверстия не являются предпочтительными из-за отклонения режущего инструмента. Далее, сквозные отверстия предпочтительнее глухих (отверстия, которые не проходят по толщине заготовки). Желательно избегать прерывистых внутренних рабочих поверхностей, на которых режущий инструмент и поверхность имеют прерывистый контакт. Расточная оправка - это выступающий рычаг станка, который удерживает режущий инструмент (инструменты), и должен быть очень жестким.
Из-за вышеупомянутых факторов глубокое сверление и глубокое сверление Бурение скважин по своей сути является сложной областью практики, требующей специальных инструментов и специальных методов. Тем не менее были разработаны технологии, позволяющие производить глубокие отверстия с впечатляющей точностью. В большинстве случаев они включают несколько диаметрально противоположных режущих точек, силы отклонения которых нейтрализуют друг друга. Они также обычно включают подачу смазочно-охлаждающей жидкости, прокачиваемой под давлением через инструмент, к отверстиям рядом с режущими кромками. Пистолетное сверление и пушечное сверление - классические примеры. Впервые разработанные для изготовления стволов огнестрельного оружия и артиллерийских орудий, эти методы обработки сегодня широко используются в производстве во многих отраслях промышленности.
В ЧПУ доступны различные фиксированные циклы растачивания. Это предварительно запрограммированные подпрограммы, которые перемещают инструмент через последовательные проходы резания, отвода, продвижения, повторного резания, отвода снова, возврата в исходное положение и так далее. Они вызываются с использованием G-кодов, таких как G76, G85, G86, G87, G88, G89; а также другими менее распространенными кодами, специфичными для конкретных производителей систем управления или станков.
Токарное растачивание - это операция резания, при которой используется одноточечный режущий инструмент или расточная головка для создания конических или цилиндрических поверхностей путем увеличения существующего отверстия в заготовка. Для отверстий без конуса режущий инструмент перемещается параллельно оси вращения. Для конических отверстий режущий инструмент перемещается под углом к оси вращения. С помощью расточных инструментов можно изготавливать геометрические формы от простых до чрезвычайно сложных и различного диаметра. Растачивание - одна из самых основных операций на токарном станке после токарной обработки и сверления.
Для токарного растачивания обычно требуется, чтобы заготовка удерживалась в патроне и вращалась. По мере вращения заготовки происходит расточка. штанга с вставкой, прикрепленной к кончику штанги, подается в имеющееся отверстие. Когда режущий инструмент входит в контакт с заготовкой, образуется стружка. В зависимости от типа используемого инструмента, материала и скорости подачи стружка может быть непрерывной или сегментированной. Полученная поверхность называется отверстием.
Геометрия, создаваемая токарным растачиванием, обычно бывает двух типов: прямые отверстия и конические отверстия. При необходимости к каждому отверстию формы можно добавить несколько диаметров. Для получения конуса инструмент может подаваться под углом к оси вращения, или подача и осевое движение могут быть одновременными. Прямые отверстия и зенковки получаются перемещением инструмента параллельно оси вращения заготовки.
Четыре наиболее часто используемых зажимных приспособления - это трехкулачковый патрон, четырехкулачковый патрон, цанга и лицевая панель. Трехкулачковый патрон используется для удержания круглых или шестигранных заготовок, так как заготовка автоматически центрируется. На этих патронах биение сталкивается с ограничениями; на ЧПУ последних моделей он может быть довольно низким, если все условия превосходны, но обычно он обычно составляет не менее 0,001–0,003 дюйма (0,025–0,075 мм). Патрон с четырьмя кулачками используется либо для удержания неправильной формы, либо для удержания круглого или шестигранного сечения с чрезвычайно низким биением (с потраченным временем на указание и зажимание каждой детали) в обоих случаях из-за его независимого воздействия на каждую губку. Лицевая панель также используется для нестандартных форм. Цанговые патроны сочетают в себе самоцентрирующийся патрон с низким биением, но требуют более высоких затрат.
Для большинства токарных расточных операций допуски более ± 0,010 дюйма (± 0,25 мм) легко соблюдаются. Оттуда допуски до ± 0,005 дюйма (± 0,13 мм) обычно поддерживаются без особых трудностей и затрат даже в глубоких отверстиях. Допуски между ± 0,004 дюйма (± 0,10 мм) и ± 0,001 дюйма (± 0,025 мм) - вот где проблема начинает возрастать. В глубоких отверстиях с такими жесткими допусками ограничивающим фактором так же часто является геометрическое ограничение , как и ограничение размера. Другими словами, может быть легко удержать диаметр в пределах 0,002 дюйма в любой диаметральной точке измерения, но сложно удержать цилиндричность отверстия в пределах зоны, ограниченной ограничением 0,002 дюйма, на более чем 5 диаметрах отверстия. глубина (глубина измеряется в единицах диаметра: глубины с соотношением сторон ). Для применений с высочайшей точностью допуски обычно могут быть в пределах ± 0,0005 дюйма (± 0,013 мм) только для мелких отверстий. В некоторых случаях допуски до ± 0,0001 дюйма (± 0,0038 мм) могут сохраняться в неглубоких отверстиях, но это дорого, поскольку 100% осмотр и потеря несоответствующих деталей увеличивают стоимость. Шлифовка, хонингование и притирка - это то, что нужно, когда достигнуты пределы повторяемости и точности растачивания.
Чистота поверхности (шероховатость ) при растачивании может составлять от 8 до 250 микродюймов, с типичным диапазоном от 32 до 125 микродюймов.
Иногда для детали может потребоваться более высокая точность формы и размера, чем может быть обеспечено растачиванием. Например, даже при оптимизированном растачивании величина изменения диаметра на разных участках отверстия редко бывает меньше 3 микрометра (0,0001 дюйма, «десятая часть»), и легко может составлять от 5 до 20 микрометров (0,0002–0,0008 дюймов, «от 2 до 8 десятых»). Погрешность конусности, округлости и цилиндричности такого отверстия, хотя они могут считаться незначительными в большинстве других частей, могут быть неприемлемыми для некоторых применений. Для таких деталей типичной последующей операцией является внутреннее круглое шлифование. Часто детали подвергаются шероховатой и полуфабрикатной обработке в процессе механической обработки, затем термообработка и, наконец, обработка внутренним круговым шлифованием.
Ограничения расточки с точки зрения его геометрической точности (формы, положения) и твердости заготовки уменьшаются в последние десятилетия по мере развития технологий обработки. Например, новые марки карбидных и керамических режущих пластин повысили точность и качество поверхности, которые могут быть достигнуты без шлифования, и расширили диапазон значений твердости заготовок, которые можно обрабатывать. Однако работа с допусками всего в несколько микрометров (несколько десятых) заставляет производственный процесс рационально противостоять и компенсировать тот факт, что никакая фактическая деталь не является идеально жесткой и неподвижной. Каждый раз, когда делается надрез (независимо от того, насколько он мал) или происходит изменение температуры на несколько сотен градусов (независимо от того, насколько временно) заготовка или ее часть, вероятно, будет принимать новую форму, даже если движение очень маленькое. В некоторых случаях перемещение на долю микрометра в одной области усиливается в виде рычага для создания позиционной погрешности в несколько микрометров для элемента детали на расстоянии нескольких дециметров. Именно такие факторы иногда препятствуют чистовой обработке растачиванием и точением в отличие от внутреннего и внешнего круглого шлифования. В крайнем случае, совершенства обработки или шлифования может быть недостаточно, когда, несмотря на то, что деталь находится в пределах допуска на момент ее изготовления, в последующие дни или месяцы она выходит за пределы допуска. Когда инженеры сталкиваются с подобным случаем, это побуждает их искать другие материалы для заготовок или альтернативные конструкции, которые не позволяют так сильно полагаться на неподвижность деталей в микро- или нано-масштабе.
