Изготовление сверла технологический процесс

Содержание

Технологические процессы сверления

Изготовление сверла технологический процесс

     Сверление………………………….. …………………………………… 2  

     Типы сверлильных станков ……………..……………………………… 3

     Сверление и рассверливание……………………………………………..9

     Сверла…………………………………………………………………….14

     Обеспечение качества обработки при сверлении……………………………16

     Возможные дефекты просверленных отверстий………………………17

   Литература………………………………………………………………..18

Сверление – основной технологический способ образования отверстий в сплошном материале обрабатываемой заготовки. Сверлением могут быть получены как сквозные, так и глухие отверстия.

Самым распространенным способом обычного (неглубокого) сверления является обработка спиральным сверлом. Одним сверлом обычно сверлят отверстия диаметром до 20…30 мм. При обработке отверстий большего диаметра прибегают к последующему рассверливанию, зенкерованию, растачиванию и протягиванию.

Обработка может производиться при сообщении вращения инструменту ил обрабатываемой заготовке. Применяются следующие схемы сверления: 1) вращается инструмент, ему же сообщается осевая подача, деталь неподвижна; 2) вращение сообщается детали, а осевая подача – не вращающемуся инструменту; 3) встречное вращение детали и инструмента.

Часто встречающимся дефектом при сверлении является искривление оси отверстия (увод сверла). Это особенно ощутимо при сверлении глубоких отверстий. Наиболее радикальный способ устранения увода сверла – сообщение вращения детали и инструменту.

При сверлении отверстий большого диаметра часто применяют сверла для кольцевого сверления. В зависимости от вида обработки различают также сверла для глубоких отверстий, однокромочные, с подводом охлаждающей жидкости, перовые и т. д.; эти сверла являются специальными и используются крайне редко.

Типы сверлильных станков. Настольно-сверлильные станки выпускают для сверления отверстий диаметром до 16 мм; вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные – для сверления отверстий диаметром до 100 мм. Горизонтально-сверлильные станки предназначены для получения глубоких отверстий специальными сверлами.

В единичном и мелкосерийном производстве применяют вертикально-сверлильные станки. При обработке массивных или крупногабаритных заготовок применяют радиально-сверлильные станки, в которых шпиндель с инструментом перемещается относительно заготовки и может устанавливаться в требуемой точке горизонтальной плоскости.

Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками.

Лезвийным инструментом можно вести сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, протягивание.

Настольно-сверлильные станки

Настольные сверлильные станки — самого малого типоразмера среди сверлильных станков. Они предназначены для сверления отверстий небольшого диаметра в среднем до 16мм в малых корпусных деталях.

Эти мини сверлильные станки устанавливаются на столе.

Станки позволяют сверлить, рассверливать, зенкеровать и зенковать, развертывать отверстия диаметром до 9-18 мм, нарезать метрическую резьбу метчиками в изделиях из черных и цветных металлов, неметаллических материалов.

Настольно-сверлильный станок НС-16 (Рис.1) предназначен для сверления отверстий диаметром до 16 мм, сверлами, как с цилиндрическим, так и коническим хвостовиком (конус Морзе2). Может быть использован в ремонтных и производственных цехах, участках, в передвижных ремонтных мастерских.

Рис. 1

Основные технические характеристики станка НС-16:

Наибольший диаметр сверления, мм 16
Число скоростей 4
Частота вращения шпинделя, об/мин 630, 1000, 1600,2500
Ход шпинделя, мм 100
Ход траверсы, мм 200
Электродвигатель тип- Мощность, кВт- Частота вращения, об/мин АИР71/-0,751500
Габаритные размеры не более, мм- Длина- Ширина- Высота 698420820
Масса станка не более, кг 100

Вертикально-сверлильные станки

В вертикально-сверлильных станках главным движением v является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом, а движением подачи Sx — вертикальное перемещение шпинделя.

Обрабатываемую заготовку устанавливают на столе или непосредственно на фундаментной плите, причем соосность отверстия заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки.

Основными узлами вертикально-сверлильного станка являются станина (стойка, колонна), фундаментная плита, коробка скоростей, шпиндель, коробка подач и механизм подачи, стол.

Вертикально сверлильные станки 2C125 (Рис.2) применяются для сверления, рассверливания, зенкерования, зенкования, развертывания и нарезания резьбы в различных видах металлических и неметаллических деталей быстрорежущим и твердосплавным инструментом.

Отличительные особенности вертикально сверлильного станка 2С125:

9 частот вращения шпинделя

2 автоматические подачи шпинделя

Муфта перегруза

Рабочий стол с механизмом регулирования высоты на основе рейковой подачи 420х300мм

Основание рабочей поверхности 320х320

Рис.2

Радиально-сверлильные станки

Станок радиально сверлильный относится к разряду универсальных, почему и стал очень популярен на производстве. Основное его назначение – обрабатывать отверстия.

Способен выполнять весь ряд основных операций, свойственных радиально сверлильным станкам – сверление и рассверливание. Можно его применять и для зенкерования.

К разряду основных относятся и операции развертывания, подрезки торцов, нарезки резьбы с помощью метчиков и т.д.

Набор операций, выполняемых станком радиально сверлильным, можно значительно увеличить, применив приспособления и специальные инструменты. Например, применение соответствующей оснастки на радиально сверлильном станке 2н55 делает возможным вытачивание внутренних канавок, вырезание круглых пластин из листа и многие другие операции, которые нормально выполняются на расточных станках.

В станке радиально сверлильном 2н55 используется преселективное управление скоростями и подачами, легкое гидрофицированное управление фрикционом шпинделя. Есть возможность отключить шпиндель от коробки скоростей, имеются надежные гидравлические зажимы колонны и сверлильной головки, которые могут работать, как совместно, так и раздельно.

Все органы управления радиально сверлильного станка расположены на небольшом участке. Все выше перечисленное позволяет значительно сократить вспомогательное время.

Если при работе на станке радиально сверлильном требуется частая смена инструмента, производители станка рекомендуют использовать быстросменный патрон, а при нарезании резьбы – предохранительный патрон для метчиков.

Радиально-сверлильный станок 2C550 (Рис. 3) предназначен для обработки отверстий в средних и крупных деталях. Сверлильный станок 2C550 выполняет следующие виды работ: сверление, зенкерование, развертывание, подрезка торца и нарезание резьбы. Радиально-сверлильный станок 2C550 эффективно применяется в индивидуальном, мелкосерийном и серийном производстве. 

Радиально-сверлильный станок 2C550. Технические характеристики

Величина 2С550
Диапазон сверления в стали, мм 3-50
Диапазон нарезаемой резьбы M3-M33
Расстояние от оси шпинделя до колонны, мм.-минимальное-максимальное 3301230
Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности основания, мм.-минимальное-максимальное 2251200
Перемещение рукава на колонне, мм 725
Перемещение сверлильной головки по направлению рукава, мм 900
Вращение рукава вокруг колонны, мм 360
Конус шпинделя Moрзе 4
Перемещение пиноли шпинделя, мм 250
Количество частот вращения шпинделя рег.бесступ.
Диапазон частот вращения шпинделя, об/мин 0-270, 270-800, 800-1340,1340-4000
Число ступеней частот вращения шпинделя 4
Количество механических подач пиноли шпинделя 9
Мощность двигателя главного движения, кВт 4
Размер рабочей поверхности основания, мм 630х1050
Количество Т-образных пазов 3
Ширина направляющего паза 18Н12
Масса станка, кг 3500
Габаритные размеры, мм 2730х970х2630
Размер коробчатого стола (входит в комплект поставки), мм 360х500х400

Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками.

Лезвийным инструментом можно вести сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, протягивание.

Рассверливание (рис. 4.2, б)  – процесс увеличения диаметра ранее просверленного отверстия сверлом большего диаметра с целью улучшения их точности и качества (до 9-го квалитета и  Ra = 2,5 мкм).

Зенкерование (рис. 4.2, в) применяется для предварительной обработки отлитых и отштампованных отверстий для повышения точности и качества поверхности (мкм) предварительно обработанного (сверлением) отверстия многолезвийным режущим инструментом – зенкером.

Развертывание (рис. 4.2, г, д) – окончательная обработка цилиндрического или конического отверстия разверткой (обычно после зенкерования) в целях получения высокой точности и малой шероховатости обработанной поверхности (Ra = 0,32 мкм).

Рис. 4.2. Основные схемы сверления

Цекованием (рис 4.2, е) обрабатывают торцовые опорные плоскости для головок болтов, винтов и гаек. Перпендикулярность обработанной торцовой поверхности основному отверстию обеспечивает направляющий цилиндр цековки.

Зенкованием получают в имеющихся отверстиях цилиндрические или конические углубления под головки винтов, болтов, заклепок и других деталей. На рис. 4.2, ж, з  показано зенкование цилиндрического углубления цилиндрическим зенкером (зенковкой) и конического углубления коническим зенкером.

Нарезание резьбы – получение на внутренней цилиндрической поверхности с помощью метчика винтовой канавки (рис. 4.2, и).

Отверстия сложного профиля обрабатывают с использованием комбинированного режущего инструмента. На рис. 4.2, к показан комбинированный зенкер для обработки двух поверхностей: цилиндрической и конической.

Сверление и рассверливание

Наиболее распространенным методом получения отверстий в сплошном материале является сверление. Движение резания при сверлении — вращательное, движение подачи — поступательное. Перед началом работы проверяют совпадение вершин переднего и

заднего центров станка. Заготовку устанавливают в патрон и проверяют, чтобы

ее биение (эксцентричность) относительно оси вращения не превышала припуска, снимаемого при наружном обтачивании. Проверяют биение торца заготовки, в котором будет обрабатываться отверстие, и выверяют заготовки по торцу.

Источник: http://referat911.ru/Tehnologiya/tehnologicheskie-processy-sverleniya/400201-2912869-place1.html

Сверление — это вид механической обработки материалов. Технология сверления. Оборудование для сверления

Сверление — это один из видов механической обработки материала резанием. В этом методе используется специальный режущий инструмент — сверло. С его помощью можно сделать отверстие разного диаметра, а также глубины. Кроме того, имеется возможность создания многогранных отверстий с разным сечением.

Назначение операции

Сверление — это необходимая операция, если требуется получить отверстие в металлическом изделии. Чаще всего для сверления имеется несколько следующих причин:

  • требуется создать отверстие под нарезание резьбы, зенкерование, развертывание или растачивание;
  • необходимо разместить в отверстиях электрические кабели, крепежные элементы, продеть через них анкерные болты и т. д.;
  • отделение заготовок;
  • ослабить разрушающиеся конструкции;
  • в зависимости от диаметра отверстия, его можно использовать даже для закладки взрывчатки, к примеру, при добыче природного камня.
Читайте также  Изготовление горна кузнечного в домашних условиях

Данный список можно продолжать еще долго, но уже можно сделать вывод, что операция сверления — это одна из наиболее простых и в то же время довольно нужных и распространенных вещей.

Расходные материалы

Естественно, что для осуществления процесса сверления необходимо иметь сверла. В зависимости от этого расходника будет меняться диаметр отверстия, а также количество его граней. Они могут быть круглого сечения, а могут быть многогранными — треугольными, квадратными, пятигранными, шестигранными и т. д.

Кроме того, сверление — это операция, при которой сверло будет нагреваться до высоких температур. По этой причине необходимо точно подбирать качество этого элемента, основываясь на требованиях материала, с которым придется работать.

  • Довольно распространенный материал для производства приспособлений для сверления — углеродистая сталь. Элементы этой группы маркируются следующим образом: У8, У9, У10 и т. д. Основное предназначение таких расходников — это сверление отверстий в дереве, пластмассе, мягких металлах.
  • Далее идут сверла, изготовленные из низколегированной стали. Они предназначаются для сверления тех же материалов, что и углеродистые, но их отличие заключается в том, что у этой марки элементов повышено значение теплостойкости до 250 градусов по Цельсию, а также увеличена скорость сверления.

Имеется несколько типов сверл, которые предназначены для более качественных материалов:

  • Первый тип сверл изготавливается из быстрорежущей стали. Теплостойкость этих расходников намного выше — 650 градусов по Цельсию, а предназначены они для сверления любых конструкционных материалов в незакаленном состоянии.
  • Следующая группа — это сверла с твердыми сплавами. Применяются для того, чтобы делать отверстия в любых конструкционных незакаленных сталях, а также в цветном металле. Особенностью является то, что используется сверление на повышенных скоростях. По этой же причине теплостойкость повышена до 950 градусов по Цельсию.
  • Одни из наиболее стойких элементов — это сверла с боразоном. Применяются для работ с чугуном, сталями, стеклом, керамикой, цветными металлами.
  • Последняя группа — это сверла с алмазом. Применяются для сверления наиболее твердых материалов, стекла, керамики.

Типы станков для сверления

Для проведения операции сверления могут быть использованы следующие виды сверлильных станков:

  • Вертикальные и горизонтальные сверлильные устройства. Сверление отверстий для таких машин — основная операция.
  • Используются вертикальные и горизонтальные станки расточного типа. Сверление считается вспомогательными операциями для этих устройств.
  • Вертикальные, горизонтальные и универсальные станки фрезеровочного типа. Для этих агрегатов сверление также является второстепенной операцией.
  • Токарные и токарно-затыловочные станки. На первом типе устройств сверло является неподвижной частью, а вращается сама заготовка. Для второго типа устройства сверление не основная операция, а сверло является неподвижным элементом, как и в первом случае.

Это все типы сверлильных станков, на которых можно проводить все требуемые операции.

Ручные инструменты и вспомогательные операции

Для того чтобы облегчить процесс сверления, используются несколько вспомогательных операций. К ним можно отнести следующие:

  • Охлаждение. При сверлении используются разнообразные смазочно-охлаждающие вещества. К ним относится, например, вода, эмульсии, олеиновая кислота. Также могут быть использованы газообразные вещества, к примеру углекислый газ.
  • Ультразвук. Ультразвуковые вибрации, которые производит сверло, используются для увеличения производительности процесса, а также для усиления дробления стружки.
  • Подогрев. Для того чтобы улучшить сверление металла, имеющего высокую плотность, его предварительно разогревают.
  • Удар. Для работы с некоторыми поверхностями, например с бетоном, необходимо использовать ударно-поворотные движения, чтобы увеличить производительность.

Осуществлять эту процедуру можно не только на станках в автоматическом режиме, но и на ручном оборудовании. Ручное сверление предполагает использование таких инструментов, как:

  • Механическая дрель. Для сверления используется механическая сила человека.
  • Электрическая дрель. Может осуществлять обычное и ударно-поворотное сверление. Работает от электрической сети.

Виды процедуры и охлаждение

Имеется несколько основных видов сверления — это оборудование цилиндрических отверстий, многогранных или же овальных, а также рассверливание уже имеющихся цилиндрических отверстий для увеличения их диаметра.

Основная проблема, которая возникает в процессе сверления металла, — это сильный нагрев расходуемого элемента, то есть сверла, а также места проведения работ. Температура материала может достигать 100 градусов по Цельсию и больше.

Если она дойдет до определенных значений, то возможно возникновение горения или плавки.

Здесь важно отметить, что множество сталей, которые используются для производства сверл, теряют свою твердость при нагреве, из-за чего трение будет только увеличиваться, поэтому элемент, к сожалению, будет изнашиваться быстрее.

Для того чтобы бороться с этим недостатком, используют различные охлаждающие вещества.

Чаще всего при вертикальном сверлении на станке имеется возможность организовать подачу охлаждающего вещества непосредственно к месту проведения работы.

Если же она осуществляется с применением ручных приборов, то через определенный промежуток времени необходимо прерывать процесс и окунать сверло в жидкость.

Технология сверления отверстий — это процесс образование канавок посредством снятия стружки в сплошном материале при помощи режущего инструмента. Данный элемент совершает вращательные и поступательные или же вращательно-поступательные движения одновременно, чем и образовывает отверстие.

Использование этого вида обработки материала используется для того, чтобы:

  • получить неответственные отверстия с низкой степенью точности и классом шероховатости, используемые для крепежных болтов, заклепок и т. д.;
  • получить отверстия под нарезание резьбы, развертывание и т. д.

Параметры обработки

Используя процедуру глубокого сверления или рассверливания можно получить отверстия, которые будут характеризоваться 10-й или 11-й степенью квалитета шероховатости поверхности. Если необходимо получить более качественное отверстие, то после завершения процесса обработки необходимо дополнительно зенкеровать и развертывать его.

Для того чтобы увеличить точность работы, в некоторых случаях можно прибегнуть к тщательному регулированию положения станка, правильно заточенному расходному элементу.

Также применяется способ, при котором работа осуществляется через специальный прибор, повышающий точность. Данное устройство называется кондуктором. Также имеется разделение сверл на несколько классов.

Бывают спиральные с прямыми канавками, перовые, используемые для глубокого или кольцевого сверления, а также центровочные сверла.

Описание конструкции сверла

Чаще всего для работы используется обычное спиральное сверло. Специальные используются намного реже.

Спиральный элемент представляет собой двузубую режущую деталь, которая включает в себя всего две основных части — это хвостовик и рабочая часть.

Если говорить о рабочей части, то ее можно разделить на цилиндрическую и калибрующую. На первой части сверла располагаются две винтовые канавки друг напротив друга.

Основное предназначение этой части — это отвод стружки, которая выделяется во время работы. Здесь важно отметить, что канавки обладают правильным профилем, который обеспечивает правильное образование режущих кромок сверла.

Кроме того, создается и необходимое пространство, которое нужно для отвода стружки из отверстия.

Технология сверления

Здесь важно знать несколько определенных правил. Очень важно, чтобы форма канавок, а также угол наклона между направлением оси сверла и касательной к ленте были такими, чтобы обеспечить легкий отвод стружки, при этом не ослабив сечения зубьев.

Однако же здесь стоит отметить, что эта технология, а особенно числовые значения, будет заметно меняться в зависимости от диаметра сверла. Все дело в том, что увеличение угла наклона приводит к ослаблению действия сверла. Этот недостаток проявляется тем сильнее, чем меньше диаметр элемента.

По этой причине приходится подстраивать угол под сверло. Чем меньше сверло — тем меньше угол, и наоборот. Общий угол наклона канавок составляет от 18 до 45 градусов. Если речь идет о сверлении стали, то необходимо использовать сверла с углом наклона от 18 до 30 градусов.

Если отверстия делаются в хрупких материалах, например, как латунь или бронза, то угол сокращается до 22-25 градусов.

Принципы проведения работы

Тут важно начать с того, что в зависимости от материала инструмента будет меняться и скорость резания. К примеру:

  • Если сверление проводится с использованием элементов из инструментальной стали, то минимальная скорость составляет 25 м/мин, а максимальная — 35 м/мин.
  • Если механическая обработка осуществляется сверлами, принадлежащими к категории быстрорежущих, то минимальная скорость — 12 м/мин, а максимальная — 18 м/мин.
  • Если используются сверла их твердосплавных материалов, то значения равны 50 м/мин и 70 м/мин.

Здесь важно отметить, что технология сверления предполагает выбор скорости процедуры в зависимости от диаметра самого элемента и малой подачи (с увеличением диаметра растет и скорость).

Характерная особенность проведения работы — это использование стандартного угла при вершине для сверла, который равен 118 градусов. Если необходимо работать с сырьем, которое характеризуется высокой твердостью сплава, то угол нужно увеличить до 135 градусов.

Сохранность сверл

Одной из важных задач при проведении такого типа механической обработки стало то, что нужно сберечь режущие свойства расходника.

Сохранность этих параметров напрямую зависит от того, какой способ эксплуатации был выбран и подходил ли он к данному материалу.

Например, для того чтобы устранить поломку сверла на проходе, необходимо сильно уменьшать подачу в момент вывода сверла из отверстия.

Особое внимание технологии сверления нужно уделить в тех ситуациях, когда глубина отверстия превышает длину винтовой канавки расходника.

В момент ввода сверла стружка все еще будет образовываться, а вот во время выхода ее уже не будет. Из-за этого сверла ломаются очень часто.

Если никакого выхода из ситуации нет, то нужно периодически выводить сверло и вручную очищать его от ненужных элементов, то есть стружки.

Читайте также  Оборудование для изготовления мешков полипропиленовых

Коронки для сверления

Для того чтобы проделать отверстие в определенном покрытии, необходимо использовать коронки. Однако и их тоже нужно выбрать правильно, основываясь на определенных параметрах.

В настоящее время используется три основных вида материала для создания коронок — это алмаз, победит и карбидо-вольфрам. Особенностью алмазной коронки стало то, что она осуществляет безударное сверление.

В таком случае получается более правильная геометрия отверстия.

Основными преимуществами алмазных насадок стало следующее: возможность резки железобетонных материалов, низкий уровень шума и пыли, отсутствие нарушения структуры конструкции, так как технология не использует ударное усилие.

Источник: http://fb.ru/article/367338/sverlenie---eto-vid-mehanicheskoy-obrabotki-materialov-tehnologiya-sverleniya-oborudovanie-dlya-sverleniya

Разработка технологического процесса изготовления детали – сверло железнодорожное из стали 40Х с твёрдосплавными пластинами WCMX06T308

Но в 1950-х годах конвертерный процесс производства стали снова вернулся к жизни и в течение следующих 35 лет полностью вытеснил мартеновский процесс, поскольку была разработана технология получения дешевого чистого кислорода, позволившая перейти с воздушного на кислородное дутье в конвертере.

По этой технологии кислород в количествах, измеряемых тоннами, производят дробной (фракционной) перегонкой жидкого воздуха; для производства стали требуется кислород с чистотой 99,5%. Воздух — это на 80% азот, а азот — это инертный газ, не участвующий в реакциях конвертерной выплавки стали.

Таким образом, в бессемеровском конвертере через расплавленный металл продувается большое количество бесполезного газа. Но этого мало — часть азота растворяется в стали.

Последующее выделение растворенного азота в форме нитридов может приводить к ее последе формационному старению — постепенному уменьшению пластичности, которое приводит к трудностям при обработке давлением. Такого рода трудности отпадают, если металл в конвертере продувать не воздухом, а чистым кислородом.

Но простой переход с воздуха на кислород в бессемеровском конвертере недопустим, так как из-за сильного разогрева фурм конвертер быстро выйдет из строя. Эта проблема была решена так: кислородное дутье подводится к поверхности расплавленного чугуна по трубе с водяным охлаждением.

В 1952 35-тонный конвертер такого типа был успешно запущен в австрийском городе Линце на заводе фирмы VOEST. Такая технология, названная процессом ЛД (аббревиатура от Линца и Р.Дюррера, инженера фирмы), позднее была развита в кислородно-конвертерный процесс.

Быстрая реакция окисления в конвертерной шихте, характеризующейся малым отношением площади поверхности к объему, сводит к минимуму потери тепла и позволяет вводить в шихту до 40% металлолома. Кислородный конвертер может каждые 45 мин выдавать 200 т стали, что в 4 раза превышает производительность мартеновской печи.

Кислородный конвертер с верхней продувкой представляет собой грушевидный сосуд (с открытой узкой верхней горловиной) диаметром ок. 6 м и высотой ок. 10 м, облицованный изнутри магнезиальным (основным) кирпичом. Эта футеровка выдерживает примерно 1500 плавок. Конвертер снабжен боковыми цапфами, закрепленными в опорных кольцах, что позволяет наклонять его.

В вертикальном положении конвертера его горловина находится под вытяжным колпаком дымоотводящего камина. Боковое выпускное отверстие, имеющееся с одной стороны, позволяет отделить металл от шлака при сливе. В конвертерном цеху рядом с конвертером обычно имеется загрузочный пролет.

Сюда транспортируется в большом ковше жидкий чугун из доменной печи, а в стальных бункерах накапливается металлолом для загрузки. Все это сырье переносится к конвертеру мостовым краном.

По другую сторону от конвертера расположен разливочный пролет, где имеются приемный ковш для выплавленной стали и железнодорожные тележки для транспортировки его на разливочную площадку. Перед началом кислородно-конвертерного процесса конвертер наклоняют в сторону загрузочного пролета и через горловину засыпают металлолом.

Затем в конвертер заливают жидкий металл из доменной печи, содержащий около 4,5% углерода и 1,5% кремния. Предварительно металл подвергается десульфуризации в ковше. Конвертер возвращают в вертикальное положение, сверху вводят охлаждаемую водой фурму и включают подачу кислорода. Углерод в чугуне окисляется до CO или CO2, а кремний — до диоксида SiO2. По «течке» (загрузочному лотку) добавляется известь для образования шлака с диоксидом кремния. Со шлаком выводится до 90 % кремния, содержащегося в чугуне. азота в готовой стали сильно понижается благодаря промывающему действию CO. Приблизительно через 25 мин дутье прекращается, конвертер немного наклоняют, отбирают пробу и анализируют ее. При необходимости в корректировке можно снова возвратить конвертер в вертикальное положение и ввести в горловину кислородную фурму. Если же состав и температура расплава соответствуют спецификациям, то конвертер наклоняют в сторону разливочного пролета и через выпускное отверстие сливают сталь.

Кроме кислородно-конвертерного процесса с верхней продувкой, существует кислородно-конвертерный процесс с подачей кислорода в струе топлива через днище конвертера.

Фурмы в днище конвертера защищаются одновременной продувкой природного газа.

Такой процесс быстрее протекает, он более производителен, чем процесс с верхней продувкой, но менее эффективен в отношении расплавления металлолома. Однако нижнюю продувку можно сочетать с верхней.

Производство стали в кислородных конвекторах

Кислородно-конвертерный процесс — это выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и продувкой кислородом через водоохлаждаемую фурму.

Кислородный конвертер (рис. 2) — это сосуд грушевидной формы 2, корпус которого сварен из листовой стали толщиной от 50 до 100 мм. Внутренняя футеровка корпуса, как правило, двухслойная, толщиной 700 … 1000 мм. Она изготовляется из основных огнеупорных материалов, преимущественно из магнезита и доломита. Стойкость рабочего слоя составляет 400 … 600 плавок.

Рис.2. «Устройство кислородного конвертера»

Конвертер имеет опорный пояс 3 с цапфами, расположенными в подшипниках опор. Для поворота конвертера предусмотрен механизм привода 4, при помощи которого конвертер может поворачиваться в обе стороны на любой угол.

Сверху через горловину в рабочее пространство конвертера входит водоохлаждаемая кислородная фурма .

Расстояние от ванны до сопел фурмы может изменяться по ходу плавки, обеспечивая рациональный режим продувки.

Вместимость конвертера от 70 до 350 т расплавленного чугуна.

Шихтовыми материалами кислородно- конвертерного процесса являются жидкий предельный чугун,). стальной лом (не более 30 %), известь для наведения шлака, железная руда, а также боксит (AljOj), плавиковый шпат (CaF2), которые применяют для разжижения шлака.

Перед плавкой конвертер наклоняют, через горловину с помощью завалочных машин зафужают скрап (рис. 3, а), заливают чугун при температуре 1250 … 1400 °С (рис. 3, б). После этого конвертер поворачивают в вертикальное рабочее положение (рис. 3, в).

внутрь его вводят водоохлаждаемую фурму и через нее подают кислород под давлением 0.9 … 1,4 МПа. Расход кислорода составляет 2 … 5 на 1 т металла. Чистота технического кислорода должна быть 99,5 … 99,7 %, что обеспечивает в готовой стали низкое содержание азота (0.002 … 0,004 %).

Одновременно с началом продувки в конвертер загружают известь, боксит, железную руду. Струи кислорода проникают в

металл, вызывают его циркуляцию в конвертере и перемешивание со шлаком. Благодаря интенсивному окислению примесей чугуна при взаимодействии с кислородом в зоне под фурмой развивается температура до 2400 °С.

В зоне контакта кислородной струи с чугуном в первую очередь окисляется железо, так как его концентрация во много раз выше, чем примесей. Образующийся оксид железа растворяется в шлаке и металле, обогащая металл кислородом.

Кислород, растворенный в металле, окисляет кремний, марганец, углерод в металле, и содержание их понижается. При этом происходит разогрев ванны металла теплотой.

выделяющейся при окислении примесей, поддержание его в жидком состоянии.

В кислородном конвертере благодаря присутствию шлаков с большим содержанием СаО и FeO, перемешиванию металла и шлака создаются условия для удаления из металла фосфора по реакции в начале продувки ванны кислородом, когда ее температура еще невысока. В чугунах, перерабатываемых в конвертерах, не должно быть более 0,15 % Р. При повышенном (до 0.3 %) содержании фосфора для его удаления необходимо сливать шлак и наводить новый, что снижает производительность

конвертера.

Удаление серы из металла в шлак протекает в течение всей плавки по реакциям. Однако высокое содержание в шлаке FeO (до 7 … 20 %) затрудняет удаление серы из металла. Поэтому для передела в сталь в кислородных конвертерах применяют чугун с содержанием до 0,07 % S.

Рис.3. «Последовательность технологических операций при выплавке стали в кислородных конвертерах» 

Подачу кислорода заканчивают, когда содержание углерода в металле соответствует заданному. После этого конвертер поворачивают и выпускают сталь в ковш (рис. 3, г).

При выпуске стали из конвертера ее раскисляют в ковше осаждающим методом ферромарганцем, ферросилицием и алюминием; затем из конвертера сливают шлак (рис. 3, д).

В кислородных конвертерах выплавляют конструкционные стали с различным содержанием углерода, кипящие и спокойные.

В кислородных конвертерах трудно выплавлять стали, содержащие легкоокисляющиеся легирующие элементы, поэтому в них выплавляют низколегируемые (до 2 … 3 % легирующих элементов) стали. Легирующие элементы вводят в ковш, расплавив их в электропечи, или твердые ферросплавы вводят в ковш перед выпуском в него стали.

Плавка в конвертерах вместимостью 130 … 300 т заканчивается через 25 … 30 мин. Кислородно-конвертерный процесс — более производительный, чем плавка стали в мартеновских печах. Поэтому мы выбирали этот процесс производства для нашей стали 40Х.

В процессе плавки мы добавляем хром, и у нас получается сталь нужная для изготовления данной в моей работе детали.

Обработка металлов давлением

Обработка давлением — технологические процессы формоизменения за счет пластической деформации в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.

Если при упругих деформациях деформируемое тело полностью восстанавливает исходные форму и размеры после снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы и размеров, вызванное действием внешних сил, сохраняется и после прекращения действия этих сил.

Упругая деформация характеризуется смешением атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил атомы возвращаются в исходное положение.

При пластических деформациях атомы смещаются относительно друг друга на расстояния, большие межатомных, и после снятия внешних сил не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия.

Для начала перехода атомов в новые положения равновесия необходимы определенные действующие напряжения, значения которых зависят от межатомных сил и характера взаимного расположения атомов (типа кристаллической решетки, наличия и расположения примесей, формы и размеров зерен поликристалла и т.п.).Так как сопротивление смещению атомов в новые положения изменяется непропорционально смещению, то при пластических деформациях линейная связь между напряжениями и деформациями обычно отсутствует.

Читайте также  Изготовление бетонных блоков в домашних условиях

Напряжения, вызывающие смещение атомов в новые положения равновесия, могут уравновешиваться только силами межатомных взаимодействий. Поэтому под действием деформирующих сил деформация состоит из упругой и пластической составляющих, причем упругая составляющая исчезает при снятии деформирующих сил, а пластическая составляющая приводит к остаточному изменению формы и размеров тела.

В новые положения равновесия атомы могут переходить в результате смешения в определенных параллельных плоскостях, без существенного изменения расстояний между этими плоскостями.

При этом атомы не выходят из зоны силового взаимодействия и деформация происходит без нарушения оплошности металла, плотность которого практически не изменяется.

Скольжение одной части кристаллической решетки относительно другой происходит по плоскостям наиболее плотного размещения атомов (плоскостям скольжения). В реальных металлах кристаллическая решетка имеет линейные дефекты (дислокации), перемещение которых облегчает скольжение.

Величина пластической деформации не безгранична, при определенных се значениях может начаться разрушение металла.

Однако, создавая наиболее благоприятные условия деформирования, в настоящее время достигают значительного пластического формоизменения даже у материалов, имеющих в обычных условиях невысокую пластичность.

Существенные преимущества обработки металлов давлением по сравнению с обработкой резанием — возможность значительного уменьшения отхода металла, а также повышения производительности труда, поскольку в результате однократного приложения деформирующей силы можно значительно изменить форму и размеры деформируемой заготовки.

Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, что можно использовать для получения деталей с наилучшими эксплуатационными свойствами (прочностью, жесткостью, высокой износостойкостью и т.д.) при наименьшей их массе. Эти и другие преимущества обработки металлов давлением (см.

ниже) способствуют неуклонному росту ее удельного веса в металлообработке.

Совершенствование технологических процессов обработки металлов давлением, а также применяемого оборудования позволяет расширять номенклатуру деталей, изготовляемых обработкой давлением, увеличивать диапазон деталей по массе и размерам, а также повышать точность размеров полуфабрикатов, получаемых обработкой металлов давлением.

Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла

    Изменение структуры и свойств металла при обработке давлением определяется температурно-скоростными условиями деформирования, в зависимости от которых различают холодную и горячую деформации.

                 а)                    б)

Рис.4. «Схемы изменения микроструктуры металла при деформации: а — холодной; б – горячей»

Холодная деформация характеризуется изменением формы зерен, которые вытягиваются в направлении наиболее интенсивного течения металлов (рис. 4, а). При холодной деформации формоизменение сопровождается изменением механических и физико-химических свойств металла. Это явление называют упрочнением (наклепом).

Изменение механических свойств состоит в том, что при холодной пластической деформации по мере се увеличения возрастают характеристики прочности, в то время как характеристики пластичности снижаются. Металл становится более твердым, но менее пластичным.

Упрочнение возникает вследствие поворота плоскостей скольжения, увеличения искажений кристаллической решетки в процессе холодного деформирования (накопления дислокаций у границ зерен).

Изменения, внесенные холодной деформацией в структуру и свойства металла, не необратимы. Они могут быть устранены, например, с помощью термической обработки (отжигом).

Горячей деформацией называют деформацию, характеризующуюся таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успевает произойти во всем объеме заготовки и микроструктура после обработки давлением оказывается равноосной, без следов упрочнения (рис. 4, б).

Источник: http://yaneuch.ru/cat_100/razrabotka-tehnologicheskogo-processa-izgotovleniya-detali/116353.1705260.page2.html

Технология сверления и рассверливания отверстий

» Статьи » Профессионально о металлообработке » Сверлильные станки

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

В зависимости от требуемого качества и числа обрабатываемых заготовок сверление отверстий производят по разметке или кондуктору. В процессе работы необходимо соблюдать следующие основные правила:

  • при сверлении сквозных отверстий в заготовках необходимо обращать внимание на способ их закрепления; если заготовка крепится на столе, то нужно установить ее на подкладку, чтобы обеспечить свободный выход сверлу после окончания обработки;
  • сверло следует подводить к заготовке только после включения вращения шпинделя так, чтобы при касании поверхности заготовки нагрузка на него была небольшой, иначе могут быть повреждены режущие кромки сверла;
  • не следует останавливать вращение шпинделя, пока сверло находится в обрабатываемом отверстии. Сначала надо вывести сверло, а затем прекратить вращение шпинделя или остановить станок, в противном случае сверло может быть повреждено;
  • в случае появления во время сверления скрежета, вибраций, возникающих в результате заедания, перекоса или износа сверла следует немедленно вывести его из заготовки и после этого остановить станок;
  • при сверлении глубоких отверстий (l>5d, где l — глубина отверстия, мм; d — диаметр отверстия, мм) необходимо периодически выводить сверло из обрабатываемого отверстия для удаления стружки, а также для смазки сверла. Этим существенно уменьшается вероятность поломки сверла и преждевременного его затупления;
  • отверстие диаметром более 25 мм в сплошном металле рекомендуется сверлить за два перехода (с рассверливанием или зенкерованием);
  • сверление следует выполнять только по режимам, указанным в технологических картах или в таблицах справочников, а также по рекомендациям мастера (технолога);
  • при сверлении отверстий в заготовках из стали или вязких материалов обязательно применять СОЖ для предохранения режущего инструмента от преждевременного износа и увеличения режимов резания.

Сверление по разметке применяют в единичном и мелкосерийном производствах, когда изготовление кондукторов экономически неоправданно из-за небольшого числа обрабатываемых деталей. В этом случае к сверловщику поступают размеченные заготовки с нанесенными на них контрольными окружностями и центром будущего отверстия (рис. 6.21, а). В некоторых случаях разметку производит сверловщик.

Сверление по разметке производят в два этапа: сначала предварительное сверление, а затем — окончательное. Предварительное сверление производят с ручной подачей, высверливая небольшое отверстие (0,25d). После этого отводят обратно шпиндель и сверло, удаляют стружку, проверяют совмещение окружности надсверленного отверстия с разметочной окружностью.

Если предварительное отверстие просверлено правильно (рис. 6.21, б), сверление следует продолжить и довести до конца, а если отверстие ушло в сторону (рис. 6.

21, в), то производят соответствующую корректировку: прорубают узким зубилом (крейцмейселем) две-три канавки 2 с той стороны от центра, куда нужно сместить сверло (рис. 6.21, г).

Канавки направляют сверло в намеченное кернером место. После исправления смещения продолжают сверление до конца.

Сверление по кондуктору

Для направления режущего инструмента и фиксирования заготовки соответственно требованиям технологического процесса применяют различные кондукторы.

Постоянные установочные базы приспособления и кондукторные втулки, обеспечивающие направление сверлу, повышают точность обработки.

При сверлении по кондуктору сверловщик выполняет несколько простых приемов (устанавливает кондуктор, заготовку и снимает их, включает и выключает подачу шпинделя).

Сверление сквозных и глухих отверстий. В заготовках встречаются в основном два вида отверстий: сквозные, проходящие через всю толщину детали, и глухие, просверливаемые лишь на определенную глубину.

Процесс сверления сквозных отверстий отличается от процесса сверления глухих отверстий. Когда при сверлении сквозных отверстий сверло выходит из отверстия, сопротивление материала заготовки уменьшается скачкообразно. Если не уменьшить в это время скорость подачи сверла, то оно, заклиниваясь, может сломаться.

Особенно часто это случается при сверлении отверстий в тонких заготовках, сквозных прерывистых отверстий и отверстий, расположенных под прямым углом одно к другому. Поэтому сверление сквозного отверстия производят с большой скоростью механической подачи шпинделя.

В конце сверления нужно выключить скорость подачи и досверлить отверстие вручную со скоростью, меньшей, чем механическая.

При сверлении с ручной подачей инструмента скорость подачи перед выходом сверла из отверстия следует также несколько уменьшить, сверление необходимо производить плавно.

Известны три основных способа сверления глухих отверстий.

Если станок, на котором сверлят глухое отверстие, имеет какое-либо устройство для автоматического выключения скорости подачи шпинделя при достижении сверлом заданной глубины (отсчетные линейки, лимбы, жесткие упоры, автоматические остановы и пр.), то при настройке на выполнение данной операции необходимо его отрегулировать на заданную глубину сверления.

Если станок не имеет таких устройств, то для определения достигнутой глубины сверления можно использовать специальный патрон (рис. 6.22, а) с регулируемым упором.

Упорную втулку 2 патрона можно перемещать и устанавливать относительно корпуса 1 со сверлом на заданную глубину обработки.

Шпиндель станка перемещается вниз до упора торца втулки 2 в торец кондукторной втулки 3 (при сверлении по кондуктору) или в поверхность заготовки. Такой патрон обеспечивает точность глубины отверстия в пределах 0,1…0,5 мм.

Если не требуется большая точность глубины сверления и нет указанного патрона, то можно использовать упор в виде втулки, закрепленный на сверле (рис. 6.22, б), или на сверле отметить мелом глубину отверстия. В последнем случае шпиндель подают до тех пор, пока сверло не углубится в заготовку до отметки.

Глубину сверления глухого отверстия периодически проверяют глубиномером, но этот способ требует дополнительных затрат времени, так как приходится выводить сверло из отверстия, удалять стружку и после измерения вновь вводить его в отверстие.

Рассверливание отверстий

Отверстия диаметром более 25 мм обычно сверлят за два перехода: вначале сверлом меньшего диаметра, а затем — большего диаметра.

Диаметр первого сверла примерно равен длине поперечной режущей кромки второго сверла. Это позволяет значительно уменьшить силу резания при обработке сверлом большего диаметра.

При рассверливании рекомендуется подбирать размеры сверл в зависимости от наименьшего диаметра отверстия. Рассверливать можно только отверстия, предварительно полученные сверлением. Отверстия, полученные литьем, штамповкой, рассверливать не рекомендуется, так как в этих случаях сверло сильно уводит вследствие несовпадения центра отверстия с осью сверла.

Правила и приемы работы при рассверливании отверстий аналогичны правилам и приемам при сверлении.

Источник: https://www.autowelding.ru/publ/1/sverlilnye_stanki/tekhnologija_sverlenija_i_rassverlivanija_otverstij/24-1-0-259

Понравилась статья? Поделить с друзьями: