Сверление глубоких отверстий на специализированном расточном станке с ЧПУ

Основными деталями парогенераторов для АЭС являются коллекторы, на цилиндрической поверхности которых должны быть обработаны И 000 отверстий 016,ЗА4 глубиной 170 мм при допустимом уводе оси отверстия не более 0,2 мм. Корпус коллектора изготовлен из стали 10ГН2МФА с внутренним наплавленным слоем толщиной 8 ... 10 мм из ленты Св-08Х25Н13 и Св-08Х19Н10Г2Б. Операция сверления этих отверстий является одной из наиболее трудоемких и во многом определяет сроки изготовления парогенератора в целом.
Высокая производительность и точность при выполнении этой операции была достигнута на специализированном расточном станке с числовым программным управлением (ЧПУ) при использовании твердосплавных сверл одностороннего резания с внутренним подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Станок позволяет обрабатывать отверстия диаметром 12 ... 55 мм и глубиной до 1000 мм в деталях типа трубных досок твердосплавными сверлами одностороннего резаниия с внутренним или наружным подводом СОЖ.
При освоении станка и обработке отверстий в образцах и первых штатных изделиях были проведены испытания импортных сверл фирмы «Не11ег» (ФРГ) 0 16 мм длиной 1000 мм. Корпус сверла изготовлен из специально прокатанной с У-образным пазом трубы из стали марки 35ХГСА с толщиной стенки 1,6 мм, термообработанной до твердости ИКС 40 ... 45. Режущую часть сверла в виде твердосплавного наконечника припаивают к корпусу. Преимуществом этой конструкции сверла является возможность большей подачи СОЖ через полость в наконечнике и трубчатом корпусе. Вместе с тем площадь напайки по контуру наконечника недостаточна (не обеспечивает необходимой прочности соединения); кроме того, масса твердосплавной вставки примерно в 4 раза больше массы напайных пластинок, что значительно повышает стоимость сверла.
Серийное изготовление таких наконечников и корпусов до настоящего времени не освоено отечественной промышленностью, поэтому на ряде заводов используются сверла с трубчатым корпусом из стали СтЗ (толщиной стенки 1,2 ... 1,5 мм) и приваренным колоском с напайными твердосплавными режущей и направляющими пластинками. Несмотря на высокую прочность сварного соединения колоска с корпусом прочность сверла недостаточна (из-за недостаточной жесткости и прочности самого корпуса).
Жесткость, определяющая надежность работы сверла, зависит от его длины и площади поперечного сечения корпуса; длина сверла определяется глубиной сверления и размерами масло приемника.
С целью установления влияния поперечного сечения корпуса сверла на его жесткость была экспериментально оценена жесткость корпусов сверл 016,2 мм на скручивание и изгиб. Хвостовик корпуса закрепляли в тисках; на расстоянии 350 мм от хвостовика корпус сверла укрепляли в специальной втулке с прорезью по форме сечения корпуса, опирающейся на роликовую опору, установленную на плите. К втулке прикрепляли рычаг, на котором подвешивался груз (на плече 500 мм). Деформацию (поворот) втулки измеряли индикатором с ценой деления 0,002 мм. Результаты измерений сверл с различным исполнением корпуса приведены в таблице.
Если условно жесткость сверла с монолитным корпусом и завальцованной трубкой на глубину 4,0 мм принять за единицу, то коэффициент жесткости трубчатых сверл с толщиной стенки 1,0 и 1,4 мм соответственно равняется 0,62 и 0,5. Следует особо отметить, что при увеличенной глубине паза под трубку происходит ослабление сечения монолитного корпуса сверла и жесткость его примерно соответствует термообработанному трубчатому корпусу с толщиной стенки 2 мм. Такие сверла, как правило, имеют пониженную работоспособность и при работе с подачей 0,08 ... 0,10 мм/об чаще наблюдались случаи скручивания корпуса сверла.