Расточка отверстий: технологии и оборудование

Расточка отверстий - эффективный метод восстановления и повышения точности внутренних цилиндрических поверхностей. Узнайте в этой статье о современных технологиях и оборудовании для высокоточной расточки любых отверстий.

Виды растачиваемых отверстий и этапы обработки

Расточке могут подвергаться как сквозные, так и глухие отверстия в деталях из металла. По конструктивным особенностям различают следующие разновидности отверстий:

• Цилиндрические
• Конические
• Со ступенью или расширением
• С резьбой

К основным параметрам обрабатываемых отверстий относятся:

1. Диаметр
2. Длина или глубина
3. Чистота поверхности
4. Точность геометрической формы

Технологический процесс расточка отверстий расточки включает следующие операции:

1. Установка и закрепление детали
2. Выбор режущего инструмента
3. Установка и выставка инструмента
4. Собственно расточка отверстий
5. Контроль качества обработки

Выбор оборудования и оснастки

Для расточка отверстий используются:

• Универсальные токарные станки
• Вертикальные расточные станки
• Горизонтальные расточные станки
• Мобильные расточка отверстий установки

В качестве режущего инструмента применяются:

1. Проходные и упорные резцы
2. Оправки с резцами
3. Расточка отверстий борштанги

Проходные резцы используются только при небольшой глубине расточка отверстий, а борштанги - при большой глубине или высоких требованиях к точности.

Резцы для расточка отверстий имеют меньшие сечения и большую длину по сравнению с резцами для наружного точения. Это обуславливает их меньшую жесткость и бо́льшую подверженность вибрациям.

Технологии расточка отверстий сквозных отверстий

Для расточка отверстий сквозных отверстий небольшого диаметра используются проходные резцы, которые устанавливаются в специальные державки или оправки:

При больших диаметрах и глубинах используются расточка отверстий борштанги, представляющие собой высокоточные цилиндрические стержни длиной до 3 метров. В процессе расточка отверстий особое внимание уделяется точной установке оси борштанги в соответствии с осью обрабатываемого отверстия.

Обработка глухих отверстий

Глухие отверстия обрабатываются упорными резцами или оправками с косым расположением режущих пластин. Процесс расточки глухих отверстий включает следующие этапы:

1. Черновая обработка основной части отверстия
2. Чистовая обработка основной части отверстия
3. Плавное снижение подачи перед дном отверстия
4. Ручная доводка участка возле дна

Особое внимание уделяется качеству обработки возле дна отверстия, где возможен брак из-за неидеальности сечения резца.

Контроль качества расточки отверстий

По завершении расточка отверстий проводится контроль следующих параметров:

• Диаметр и глубина отверстия
• Отклонение от цилиндричности и соосности
• Шероховатость обработанной поверхности
• Соответствие заданному квалитету точности

Для контроля используются специальные расточные калибры, индикаторы часового типа, профилометры и другие измерительные инструменты.

Обозначение отверстий на чертеже

На чертеже обозначение отверстий выполняется с указанием следующих параметров:

• Диаметр отверстия
• Глубина отверстия или сквозное (отверстия чертеже)
• Квалитет точности
• Шероховатость поверхности

Также указывается взаимное расположение нескольких отверстий и допуски на соосность или симметричность.

Возможные дефекты при расточка отверстий

Типичными дефектами при расточка отверстий являются:

1. Несоответствие диаметра
2. Отклонения от цилиндричности
3. Некачественная поверхность

Причины этих дефектов кроются в ошибках установки резца, чрезмерных режимах резания, неидеальной геометрии режущей кромки, вибрациях и других факторах.

Методы предотвращения брака при расточке

Для предотвращения возникновения дефектов при расточке рекомендуется:

• Тщательно выставлять инструмент по центру оси отверстия
• Выбирать рациональную глубину резания
• Использовать резцы достаточной жесткости
• Применять охлаждение и СОЖ
• Контролировать износ режущей кромки

При чистовой расточке резец рекомендуется устанавливать чуть выше центра оси отверстия, чтобы компенсировать возможные отжимающие усилия.

Методы исправления брака

В зависимости от характера дефекта применяются следующие методы исправления:

1. Дополнительная расточка при несоответствии диаметра
2. Изменение режимов резания и установки инструмента
3. Замена изношенного резца
4. Уменьшение вибраций путем наладки станка

Если дефект носит неустранимый характер, производится выбраковка детали и ее замена.

Автоматизация процессов расточки

Для повышения производительности и снижения стоимости все чаще применяется автоматизация и роботизация расточных работ. Используются автоматические линии, обрабатывающие центры, расточные роботы.

Перспективные направления развития технологий

Основными тенденциями совершенствования процессов расточки отверстий являются:

• Применение новых инструментальных материалов
• Создание более производительного оборудования
• Разработка систем адаптивного управления

Эти инновации позволят вывести качество и эффективность расточки отверстий на новый уровень.

Современные требования к точности расточки

В современном машиностроении предъявляются все более высокие требования к точности обработки отверстий методом расточки. Это связано с повышением требований к качеству сопрягаемых деталей в узлах машин и механизмов.

В зависимости от функционального назначения к комплектуемым отверстиям могут предъявляться следующие требования:

• Высокая точность диаметра (до 6-го квалитета)
• Минимальное отклонение от соосности
• Низкая шероховатость поверхности

Повышение точности за счет применения высокоточных станков

Для выполнения расточки отверстий с точностью до 6-го квалитета используются высокоточные токарные, расточные и обрабатывающие центры со следящей системой ЧПУ.

Применение такого оборудования в сочетании с современным высокоточным расточным инструментом из твердого сплава или керамики позволяет значительно повысить качество обработанных отверстий.

Контроль качества высокоточной расточки

Контроль точности и геометрии отверстий после высокоточной расточки осуществляется с использованием координатно-измерительных машин, оптических и лазерных измерительных систем, а также специализированного калибровочного инструмента.