Obróbka wykańczająca otworów.

Dobór sposobu obróbki oraz ich kolejność , potrzebna dla wykonania dokładnego otworu, zależy od wielkości otworu i dokładności jego wymiaru, kształtu, powierzchni i położenia osi, jak również od tego czy otwór, jest wykonany w pełnym materiale, czy był wstępnie odlany, czy odkuty.

-dla otworów w pełnym materiale o ø <8mm: wiercenie i rozwiercanie;

- dla otworów w pełnym materiale o ø >8mm, gdy nie ma potrzeby zachowania dokładności położenia osi wiercenie, rozwiercanie zgrubne i rozwiercanie wykańczające;

- dla otworów o dokładnym położeniu osi: wiercenie, roztaczanie lub wytaczanie wstępne, roztaczanie lub wytaczanie kształtujące oraz rozwiercanie. Rozwiercanie można zastąpić przeciąganiem,

-otwory ø >80mm są z reguły roztaczane lub wytaczane oraz szlifowane.

1.Dokładne rozwiercanie otworów.

- ma na celu nadanie otworowi wymiaru, kształtu i chropowatości o określonej dokładności. Ilość ostrzy w rozwiertaku wynosi od 4 do 18.

2.Dokładne roztaczanie i wytaczanie otworów.

- przeprowadzane jest dla otworów dużych > 150mm

Oprócz rozwiercania wykańczającego i wytaczania bardzo dokładnego stosuje się szlifowanie otworów.

3.Szlifowanie otworów.

Nie zaleca się szlifowania otworów o średnicy < 60mm zwłaszcza gdy żądaną dokładność można uzyskać innymi sposobami. Ściernice takie szybko zużywają się Jednocześnie mała średnica ściernic zmusza do stosowania bardzo dużych obrotów wrzecionanp. Ściernica Ø20 mm przy v=30 m/s musi mieć 28000 obr/min.

-         szlifowanie zwykłe; jest nie zastąpione przy obróbce części hartowanych lub wykonanych z materiałów o twardości HRC>30 kG/mm2.

Najczęściej stosuje się szlifowanie przy posuwie wzdłużnym wynoszącym 0,4-0,8 szerokości ściernicy przy szlifowaniu zgrubnym i przy głębokości skrawania 0,005-0,02 mm oraz 0,25-0,4 szerokości ściernicy przy ostatecznym szlifowaniu i przy głębokości skrawania 0,002-0,01 mm na podwójny skok ściernicy.

Szlifowanie przy posuwie poprzecznym stosuje się do obróbki krótkich otworów. Szlifowanie czół przy niedużych otworach można przeprowadzić z jednego ustawienia, a w pewnych przypadkach (rys.a)-jednocześnie z powierzchnią obrotową.

-         szlifowanie bezkłowe

partia pierścieni wspiera się na podtrzymce 3. W celu założenia przedmiotu szlifowanego należy odsunąć rolkę dociskową 2 i wycofać wrzeciono szlifierki.

Wprowadzenie i wyprowadzenie części ze strefy pracy może być zautomatyzowane rys,5.30.

-         szlifowanie obiegowe /planetarne/

Obróbka gładkościowa otworów

Obróbka gładkościowa otworów obejmuje głównie te sposoby obróbki powierzchniowo-ściernej, które są oparte o układy kinematyki przymusowej. Jest to: docieranie luźnym proszkiem, docieranie osełkami i docieranie oscylacyjne. Rzadziej natomiast stosowane są sposoby obróbki oparte na swobodnym ruchu środków ściernych takie, jak obróbka strumieniowo-ścierna i polerowanie. Natomiast, coraz częściej wprowadza się a zwłaszcza do obróbki materiałów trudno obrabialnych, obróbkę udarowo-ścierną, zwaną popularnie obróbką  ultradfzwiękową.

-Docieranie luźnym proszkiem  (lapping)

Docieranie luźnym proszkiem (lapping). Docieranie luźnym proszkiem może być: ręczne, maszynowe lub maszynowo-ręczne. Obróbka ręczna jest nietypowa w obecnym stanie techniki dla seryjnej produkcji maszyn, gdyż wyniki jej są zależne od indywidualnej wprawy robotnika. Ręcz­na obróbka leży w zakresie rzemiosła, wprawdzie wysokiej klasy, ale o niepow­tarzalnych wynikach. Dlatego też w produkcji seryjnej docieranie luźnym proszkiem jest wypierane przez docieranie osełkami, jako proces dający lepsze wyniki i o większej wydajności.

-Docieranie osełkami (gładzenie-honning)

1

Docieranie osełkami (gładzenie-honning). Docieranie osełkami, zwane także gładzeniem (lub bonowaniem od angielskiej nazwy honning), jest typową obróbką powierzchniową ścierną stosowaną jako obróbka wykańczająca otworów. Istota procesu polega na działaniu ściernym osełek umieszczonych .; na obwodzie głowicy równoległej do jej osi. To działanie ścierne uzyskuje się. przez nadanie głowicy wraz z osełkami ruchów o określonym kierunku i szyb­kości, przy jednoczesnym docisku narzędzia do docieranej powierzchni. Tak więc układ kinematyczny procesu polega na zastosowaniu dwóch jednocześnie ruchów składowych (rys. 5.32) obrotowego v i osiowego-posuwisto-zwroteego : vp.

Docierak może mieć 3-12 osełek, a wy­miary ich wynoszą od kilku do kilkudziesięciu milimetrów szerokości i od kilku­nastu do 200 mm długości.

Do docierania osełkami stosuje się docierarki, które ze względu na położenie osi wrzeciona mogą być pionowe lub poziome, a ze względu na liczbę  wrzecion, mogą być jednowrzecionowe lub wielowrzecionowe. Naddatki na obróbkę wahają się w granicach 0,018-0,10 mm dla żeliwa i 0,01-0,04 mm dla stali dla otworów o średnicy 25-150 mm, oraz 0,12-0,25 mm dla żeliwa i  0,04-0,12 mm dla stali dla otworów 300-500 mm.

Docieranie osełkami cechuje:

— duża wydajność w porównaniu z innymi sposobami obróbki (np. bardzo dokładne szlifowanie),

— duża dokładność kształtu obrabianych  otworów  (odchyłki  nie  prze-: kraczają 0,005  mm),

—- możliwość  uzyskania   dużej   dokładności  powierzchniowej   sięgającej

Ra = 0,04 firn chropowatość.

Docieranie może być stosowane do obróbki stali, żeliwa i stopów metali nie­żelaznych. Za pomocą docierania osełkami można obrabiać otwory cylindryczne, stożkowe przelotowe, stożkowe nieprzelotowe, stopniowane, a także otwory ' z rowkami, przy czym w tym ostatnim przypadku szerokość osełki docieraka musi być większa od szerokości rowka. Wymiary otworów obrabianych tym sposobem obróbki wahają się 8-1500 mm średnicy i od 10 do kilku tysięcy milimetrów długości.

4

Docieranie oscylacyjne (dogładzanie – superfinisz)

Docieranie oscylacyjne (dogładzanie-superfinish). Zasady do­cierania oscylacyjnego otworów są takie same, jak opisane już zasady docie­rania zewnętrznych powierzchni obrotowych. Na rysunku 5.34 przedstawiono   schematycznie   obrabiarkę   do   docierania   oscylacyjnego  otworów., Przedmiot ustawiony na stole obrabiarki ma ruch obrotowy. Ruchy narzędzia: oscylacyjny i posuwisto-zwrotny oznaczono na rysunku strzałkami.

-Obróbka udarowo-ścierna („ultradźwiękowa”)

Obróbka udarowo-ścierna („ultradźwiękowa").  Istota obróbki udarowo-ściernej   („ultradźwiękowej")  polega  na  kruszeniu   cząsteczek materiału przedmiotu obrabianego przez ziarna proszku ściernego, które są ude­rzane przez końcówkę roboczą. Końcówka ta wprawiana jest w drgania posuwisto-zwrotne o częstotliwości ponaddźwiękowej i amplitudzie rzędu kilka setnych milimetra. Schemat procesu obróbki udarowo-ściernej przedstawiono na rys.5.35. Ziarna materiału ściernego l (węglika krzemu lub węglika boru) podawane są w miejsce obróbki jako zawiesina wodna. Są. one uderzane przez 

końcówkę roboczą 2. Źródłem drgań posuwisto-zwrotnych jest przetwornik magnetostrykcyjny 3, przetwarzający prąd wysokiej częstotliwości, płynący z generatora obrabiarki, na drgania mechaniczne o amplitudzie rzędu kilku metrów. Kurcząc się i wydłużając pod wpływem szybkozmiennego pola magnetycznego, przetwornik przekazuje swe ruchy, poprzez mechaniczny transformator amplitudy, końcówce roboczej już ze zwiększoną amplitudą. Obrobi udarowo-ścierna przede wszystkim znajduje zastosowanie do wykonywaj otworów ślepych i przelotowych, zarówno cylindrycznych, jak i kształtowych w materiałach twardych i kruchych, bez względu na to czy są to przewodniki prądu elektrycznego czy nie (np. szkło). Tak więc ten sposób obróbki umożli­wia wykonanie otworu w materiałach trudno obrabialnych, w których  tradycyjnymi sposobami jest to niemożliwe. Obróbka udarowo-ścierna pozwala na uzyskanie dokładności w granicach 0,0054-0,01 mm, a chropowatość w granicach Ra = 0,32 –0,14µm

Obróbka plastyczna otworów.

Do najczęściej stosowanych sposobów powierzchniowej obróbki plastycznej zaliczamy:

-dla  otworów małych  (do 0 30 mm) — przepychanie (rys.5.36),

        -dla otworów średnich i dużych — rolkowanie. (rys.5.37).

Przepychanie polega na przeciskaniu przez otwór narzędzia o średnicy nieco większej od obrabianego otworu. W czasie procesu następuje odkształceni plastyczne otworu i powiększenie jego średnicy. Przepychanie stosuje się do obróbki otworów łych o średnicach nie przekraczających 30 mm. Jako narzędzi do tej obrót używa się do otworów krótkich: kulek, a do otworów długich — trzpieni

Rolkowanie stosuje się do otworów, średnich (do 0 60 mm) i dużych (powyżej 0 60 mm). W pierwszym przypadku stosujemy głowicę złożoną z kulek lub wałeczków, natomiast w drugim głowicę rolkową, (rys.5.37).

W jednym i drugim przypadku głowice oprócz ruchu obrotowego mają ruch posuwisty. Za­sadniczą cechą głowicy pokazanej na rysunku 5.37 jest to, że posuw wzdłużny występuje samoczynnie w wyniku odpowiednio dobranych kątów zbieżności krążków (około 1,5°) oraz ich zukosowanie względem osi głowicy (około 2,5°).

Obróbka mikrootworów  (otworów o średnicy poniżej 1 mm).

Obróbka otworów o średnicy poniżej l mm, a zwłaszcza otworów o okreś­lonej dokładności kształtu, stanowi oddzielne zagadnienie. Mimo, że do ob­róbki tych otworów w większości przypadków stosuje się te same metody i spo­soby obróbki, jakie używane są do obróbki otworów o średnicach większych (powyżej l mm), jednak decydującą rolę odgrywa tu wielkość, która stwarza zupełnie nowe problemy.
W nowoczesnej technologii do obróbki mikrootworów  stosuje się następujące sposoby obróbki:              .

-      wiercenie wiertłami krętymi lub piórkowymi, zwane ogólnie wierce­niem   konwencjonalnym,

-      drążenie   elektroerozyjne, _ drążenie elektrochemiczne;

-          drążenie udarowo-ścierne (ultradźwiękowe),

-          drążenie  strumieniem  elektronów,

-          drążenie  promieniami  lasera  (wiązka fotonów).