Сверление рассверливание развертывание отверстий

Сверление

Чтоб обрабатывать отверстия, их нужно за ранее получить, зачем можно использовать разные технологии. Более всераспространенной из таких технологий является сверление, выполняемое с внедрением режущего инструмента, который именуется сверлом.

С помощью сверл, устанавливаемых в особых приспособлениях либо оборудовании, в сплошном материале можно получать как сквозные, так и глухие отверстия. Зависимо от применяемых приспособлений и оборудования сверление может быть:

• ручным, выполняемым средством механических сверлильных устройств либо электро- и пневмодрелей;
• станочным, осуществляемым на спец сверлильном оборудовании.

Внедрение ручных сверлильных устройств является целесообразным в тех случаях, когда отверстия, поперечник которых не превосходит 12 мм, нужно получить в заготовках из материалов маленький и средней твердости. К таким материалам, а именно, относятся:

Если в обрабатываемой детали нужно выполнить отверстие большего поперечника, также достигнуть высочайшей производительности данного процесса, идеальнее всего использовать особые сверлильные станки, которые могут быть настольными и стационарными. Последние в свою очередь разделяются на вертикально- и радиально-сверлильные.

Рассверливание – тип сверлильной операции – производится для того, чтоб прирастить поперечник отверстия, изготовленного в обрабатываемой детали ранее. Рассверливание также производится с помощью сверл, поперечник которых соответствует требуемым чертам готового отверстия.

Таковой метод обработки отверстий не нужно использовать для тех из их, которые были сделаны способом литья либо средством пластической деформации материала. Связано это с тем, что участки их внутренней поверхности характеризуются различной твердостью, что является предпосылкой неравномерного рассредотачивания нагрузок на ось сверла и, соответственно, приводит к его смещению. Формирование слоя окалины на внутренней поверхности отверстия, сделанного при помощи литья, также концентрация внутренних напряжений в структуре детали, сделанной способом ковки либо штамповки, может стать предпосылкой того, что при рассверливании таких заготовок сверло не только лишь сместится с требуемой линии движения, да и сломается.

Рассверливание

Рассверливание отверстия является подвидом обыденного сверления. По собственной сущности – это расширение размера отверстия, проделанного ранее. Рассверливание отверстий также делают сверлами.

Совет: очень не рекомендовано пробовать рассверливать отверстия, образованные не в процессе сверления, а другими способами, к примеру штампованием. Предпосылкой будет то, что подобные отверстия отличаются разной твердостью материала внутренних стен.

Во время литья появляется окалина. При ковке и штамповке в разных местах железной заготовки появляется неоднородное внутреннее напряжение. Это приводит к тому, что во время обработки сверло подвергается повсевременно меняющимся нагрузкам. А это способно вызвать смещение оси сверла либо и совсем его поломку.

Если обрабатывать отверстия схожим способом (сверление и рассверливание), то можно добиться X квалитета (измерение точности). Шероховатость после сверления у стенок отверстия возможна в рамках показателя не более Rz 80.

Обработка отверстий. Сверление, зенкерование, зенкование, развертывание.

После выполнения отверстий в сплошном материале производится их обработка для увеличения размеров и снижения шероховатости поверхностей, а также обработка предварительно полученных отверстий (например, литьем, продавливанием и т.п.). Обработка отверстий выполняется несколькими способами, в зависимости от того, какие параметры точности и шероховатости поверхности отверстия заданы чертежом. В соответствии с выбранным способом обработки выбирается и инструмент для ее осуществления. При обработке отверстий различают три основных вида операций: сверление, зенкерование, развертывание и их разновидности: рассверливание, зенкование, цекование.

Сверление

Сверление это операция по образованию сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режущего инструмента сверла. Различают сверление ручное ручными пневматическими и электрическими сверлильными устройствами (дрелями) и сверление на сверлильных станках. Ручные сверлильные устройства используются для получения отверстий диаметром до 12 мм в материалах небольшой и средней твердости (пластмассы, цветные металлы, конструкционные стали и др.). Для сверления и обработки отверстий большего диаметра, повышения производительности труда и качества обработки используют настольные сверлильные и стационарные станки вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные.

Одной из разновидностей сверления является рассверливание увеличение диаметра отверстия, просверленного ранее. В качестве инструментов для рассверливания отверстий, также как и для сверления, используют сверла. Не рекомендуется рассверливать отверстия, полученные в заготовке методом литья, ковки или штамповки. Такие отверстия имеют различную твердость по поверхности отверстия из-за окалины, образующейся при литье, а также из-за неравномерной концентрации внутренних напряжений в металле на различных участках поверхности отверстий, полученных методом ковки или штамповки. Наличие мест с неравномерной и повышенной твердостью поверхности приводит к изменению радиальных нагрузок на сверло в процессе обработки отверстия, что ведет к смещению его оси, а также является причиной поломки сверла. Обработка отверстий сверлением и рассверливанием позволяет получить точность размеров обработанного отверстия до 10-го квалитета и шероховатость обработанной поверхности до Rz 80.

Зенкерование

Зенкерованием называется операция, связанная с обработкой предварительно просверленных, штампованных, литых или полученных другими методами отверстий с целью придания им более правильной геометрической формы (устранение отклонений от круглости и других дефектов), а также достижения более высокой, по сравнению со сверлением, точности (до 8-го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1,25). Зенкерование ведут либо на настольных сверлильных станках (при небольших диаметрах отверстий), либо на стационарном сверлильном оборудовании, устанавливаемом на фундаменте. Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не применяется, так как оно не может обеспечить получение требуемых точности и шероховатости поверхности. К разновидностям зенкерования относятся зенкование и цекование.

Основные правила зенкерования отверстий:

сверление и зенкерование отверстий необходимо производить с одной установки детали (заготовки) на станке, т. е. меняя только обрабатывающий инструмент;

при зенкеровании необработанных отверстий в корпусных деталях особое внимание следует обращать на надежность установки и прочность закрепления детали;

необходимо точно соблюдать величину припуска на зенкерование, руководствуясь соответствующей таблицей;

зенкерование следует производить на тех же режимах, что и сверление;

необходимо соблюдать те же правила охраны труда, что и при сверлении.

Зенкование

Зенкование это обработка на вершине просверленных отверстий цилиндрических или конических углублений под головки винтов и заклепок, а также фасок. Операция выполняется при помощи специального инструмента зенковки.

Основные правила зенкования отверстий:

необходимо соблюдать правильную последовательность зенкования отверстий: вначале просверлить отверстие, а потом осуществить его зенкование;

сверление отверстия и его зенкование следует производить с одной установки заготовки (детали), сменяя только инструмент;

зенкование следует выполнять при ручной подаче зенковки и малой частоте вращения шпинделя (не более 100 об/мин) с применением эмульсии, глубину зенкования надо проверять штангенциркулем или линейкой станка;

при зенковании отверстий цилиндрической зенковкой, когда диаметр цапфы больше диаметра отверстия, необходимо вначале просверлить отверстие по диаметру цапфы, а затем зенковать отверстие. Заключительная операция рассверливание отверстия на заданный размер.

Цекование это операция по зачистке торцевых поверхностей при обработке бобышек под шайбы, гайки, стопорные кольца. Операция производится с помощью специального инструмента це- ковки, которая устанавливается на специальных оправках.

Развертывание

Развертывание это операция по обработке ранее просверленных отверстий с высокой степенью точности (до 6-го квалитета) и малой шероховатостью (до Ra 0,63). Обработка развертыванием выполняется после предварительного сверления, рассверливания и зенкерования отверстия развертками, которые подразделяются на черновые и чистовые, ручные и машинные. Осуществляется развертывание как вручную, так и на станках, как правило, стационарных. Конструкция инструмента выбирается в зависимости от применяемого метода обработки.

Основные правила развертывания отверстий:

необходимо точно соблюдать величину припуска на развертывание, руководствуясь соответствующей таблицей;

ручное развертывание следует выполнять в два приема: вначале черновое, а затем чистовое;

в процессе развертывания отверстия в стальной заготовке необходимо обильно смазывать обрабатываемую поверхность эмульсией или минеральным маслом, чугунные заготовки следует развертывать всухую;

ручное развертывание следует осуществлять только по часовой стрелке во избежание задиров стенок отверстия стружкой;

в процессе обработки следует периодически очищать развертку от стружки;

точность обработки развернутых отверстий следует проверять калибрами: цилиндрических проходным и непроходным; конических по предельным рискам на калибре. Развернутое коническое отверстие допускается проверять контрольным штифтом «на карандаш»;

сверление и развертывание отверстий на сверлильном станке машинной разверткой необходимо производить с одной установки заготовки, меняя только обрабатывающий инструмент.

На сверлильных и расточных станках для изготовления отверстий используют разные виды лезвийной обработки (Рис.1; Рис.2): сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, зенкование, цекование, снятие фасок, растачивание, нарезание резьбы и др.

Сверление. Применяют для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале заготовки спиральным сверлом. При этом диаметр обрабатываемых отверстий обычно не превышает 15 мм. Формообразование поверхностей при сверлении (Рис.1, а) осуществ­ляется двумя движениями, которые сообщаются инструменту: вращательным и поступательным. Вращение инструмента является главным движением резания Dr и кинематически воспроизводит направляющую окружность 2. Непрерывное прямолинейное движение инструмента в вертикальной плоскости является движением подачи ВSD и воспроизводит образующую 1.

За скорость главного движения резания при сверлении принимают окружную скорость точки режущей кромки инструмента, наиболее удаленной от оси сверла:

где d диаметр спирального сверла, мм; n частота вращения режущего инструмента, мин.­1.

Подачей SВ, мм/об, при сверлении называют перемещение сверла в вертикальной плоскости за один его оборот.

При сверлении отверстия в сплошном материале глубина резания t, мм, равна половине диаметра сверла. Ее измеряют в плоскости, перпендикулярной направлению подачи: t = d / 2.

Просверленные отверстия имеют параметр шероховатости Ra = 5. 16 мкм и точность, соответствующую 12. 14­му квалитету. Большая сила резания, смятие (а не резание) при сверлении из-­за поперечной режущей кромки сверла, а также не жесткость сверла, его консольное закрепление приводят к тому, что даже малые неточности в заточке, отклонения от симметричности конструкции режущей части могут вызвать увод оси сверла (при глубине сверления L ≥ 5d) и разбивку отверстия (увеличение его диаметра по сравнению с диаметром сверла). Для спиральных сверл разбивка составляет 1% от диаметра сверла. Поэтому отверстия, полученные сверлением, как правило, имеют, отклонения формы в продольном и поперечном сечениях, а также отклонение расположения оси отверстия от базовых поверхностей изделия. Просверленные отверстия обычно используют для болтовых соединений либо для последующего нарезания резьбы.

Рассверливание. Вид обработки, предназначенный для увеличения диаметра ранее просверленного отверстия (Рис.2 а), спиральным сверлом большего диаметра (более 15 мм). Параметры шероховатости и точности такие же как при сверлении. Глубина резания при рассверливании:

где D диаметр инструмента, мм; d диаметр обрабатываемого отверстия, мм.

Зенкерование. Применяют для обработки глухих и сквозных отверстий, предварительно подготовленных сверлением либо полученных в заготовках литьем, ковкой или штамповкой (Рис.2 б). Различают черновое и чистовое зенкерование. Обработку выполняют многолезвийным инструментом зенкером. По сравнению со сверлом зенкер имеет большее число режущих лезвий и большую жесткость. Меньшая глубина и меньшая сила резания позволяет получить отверстие более точное по геометрической форме и размерам (8. 12 квалитет точности) и шероховатость обработанной поверхности Ra = 3,2. 10 мкм.

Развертывание. Применяют для окончательной обработки цилиндрических и конических отверстий (Рис.2 в), обычно после зенкерования или растачивания. Различают следующие виды развертывания: черновое (нормальное), чистовое (точное) и тонкое. При развертывании достигается точность, соответствующая 6. 9­му квалитету, и шероховатость Ra = 0,32. 1,25 мкм. Развертывание осуществляют развертками, представляющими собой многолезвийный инструмент с четным числом режущих лезвий. Стандартные цельные машинные развертки в зависимости от их диаметра имеют 6. 14 режущих лезвий. Например, если диаметр развертки не превышает 10 мм число лезвий равно 6, у разверток диаметром 11. 19 мм число лезвий равно 8 и т.д. Большое число режущих лезвий, малые толщины среза (глубина резания t= 0,1. 0,4 мм) и наличие калибрующей части обеспечивают высокую точность обработки.

При зенкеровании и развертывании глубина резания t = (D ­ d) / 2.

Зенкование. Применяют для получения конических и цилиндрических углублений под головки винтов и болтов, в предварительно обработанных отверстиях (Рис.2 г, д). Обработку выполняют зенкерами и зенковками.

Цекование. Используют для обработки плоских поверхностей со стороны торца отверстия, которые служат опорными поверхностями под крепежные детали. Этот вид обработки обеспечивает перпендикулярность оси отверстия к опорной поверхности. Обработку осуществляют зенковкой­-подрезкой, цековкой (Рис.2 е).

Нарезание резьбы. Машинный способ (на станках) применяют для нарезания резьбы треугольного профиля всех размеров в сквозных и глухих отверстиях. Обработка осуществляется машинными или машинно­-ручными метчиками (Рис.2 ж).

Растачивание. Как правило, применяют для обработки отверстий больших размеров (более 40 мм), предварительно подготовленных сверлением либо полученных в заготовках литьем, ковкой или штамповкой, а также отверстий нестандартных размеров, для которых отсутствует осевой инструмент. Наиболее часто растачивание используют для обработки отверстий в корпусных деталях. Обработку выполняют расточными резцами с одним лезвием или многолезвийным инструментом (пластинчатые резцы и др.). Растачивание используется как предварительная обработка заготовок (параметр шероховатости Ra = 6,3. 12,5 мкм и точность по 10. 13­му квалитету) и как окончательная (параметр шероховатости Ra = 0,2. 0,8 мкм и точность по 5. 7­му квалитету).

Формообразование при растачивании осуществляется по методу следов: направляющая окружность 2 воспроизводится вращательным движением инструмента, которое является главным движением резания и определяет скорость резания v. Поступательное движение инструмента (движение подачи) воспроизводит прямую образующую 1.

Технологическое оборудование и его назначение

На вертикально­-сверлильном станке выполняют обработку отверстий невысокой точности сверлением, рассверливанием, зенкерованием, развертыванием, зенкованием, цекованием и нарезанием резьбы.

На координатно­-расточном станке, как правило, выполняют растачивание высокоточных отверстий, центры которых строго координированы относительно базовых поверхностей заготовок, а также обработку осевым инструментом: зенкерование, развертывание, зенкование, цекование и др. Кроме того, на станке можно выполнить разметку, контроль линейных размеров обработанных поверхностей и межцентровых расстояний. Координатно-­расточной станок позволяет обрабатывать корпусные детали.

Основные узлы вертикально-сверлильного станка модели 2Н125.

На фундаментной плите 1 (Рис.3) закреплена колонна 3, на вертикальных направляющих которой установлены стол 2 и сверлильная головка 6. Стол и сверлильная головка могут перемещаться по направляющим колонны. В сверлильной головке расположен шпиндель, в котором устанавливают режущий инструмент. Коробка подач 4 и коробка скоростей 5, изменяют вертикальную подачу и частоту вращения шпинделя соответственно.

Основные узлы координатно-расточного станка модели 2Б440А.

На станине станка 1 (Рис.4) жестко закреплена стойка 2 с расточной головкой 3. По направляющим станины в продольном направлении перемещаются салазки 6, по верхней части которых в поперечном направлении движется стол 5. Стол и салазки оснащены направляющими качения. На станке имеется оптическая система отсчета перемещений стола и салазок, обеспечивающая гарантированную точность установки их координат (0,004 мм). В расточной головке расположены коробка скоростей и привод вертикальной подачи шпинделя 4.

Установка заготовок и режущих инструментов на станках

При обработке на вертикально-­сверлильных и координатно-­расточных станках заготовки устанавливают и закрепляют на столе станка с помощью универсальных или специальных приспособлений (Рис.5). Способ закрепления заготовки выбирают в зависимости от ее формы и размера.

Прижимные планки применяют при закреплении заготовок сложной формы или больших габаритных размеров в условиях единичного изготовления деталей (Рис.5 а). При обработке сквозных отверстий заготовку устанавливают на подкладки, что обеспечивает свободный выход инструмента из отверстия.

Установку на призме и закрепление струбциной (или прижимными планками) применяют при обработке отверстий на цилиндрической поверхности заготовки типа вала (Рис.5 б). Длинные заготовки (например, валы) устанавливают на две призмы. Машинные тиски используют для установки и закрепления заготовок небольших размеров с плоскими торцами (Рис.5 в). При обработке сквозных отверстий заготовку в машинных тисках устанавливают на подкладки.

Закрепление в трехкулачковом патроне применяют при обработке отверстий в торцах заготовках, имеющих цилиндрическую форму (Рис.5 г). Патрон крепят на столе станка.

На вертикально-­сверлильном станке при установке заготовки необходимо обеспечить совпадение оси вращения шпинделя с осью обрабатываемого отверстия. Это достигается совмещением вершины сверла с размеченным и накерненным центром отверстия перемещением заготовки по столу станка.

На координатно-­расточном станке для установки стола с закрепленной заготовкой в положение, при котором базовая исходная точка совпадает с осью шпинделя, применяют центроискатель, а также оптические устройства отсчета координат перемещения стола и салазок. Это обеспечивает изготовление отверстий с высокой точностью межосевых расстояний (до 0,004 мм) и высокой точностью их формы.

Способ установки режущего инструмента на вертикально­-сверлильном станке зависит от формы хвостовика и условий работы. Инструменты с коническим хвостовиком 1 устанавливают непосредственно в шпиндель 2 станка (Рис.6 а) или с помощью переходных конических втулок 3 (Рис.6 б), если размер конуса хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя. Инструмент с цилиндрическим хвостовиком 4 устанавливают в цанговом 5 (Рис.6 в) или кулачковом 6 (Рис.6. г) сверлильных патронах. При необходимости последовательной смены инструментов используют быстросменные патроны 7 (Рис.6 д).

Развертку закрепляют в качающемся, плавающем или самоустанавливающемся патронах, которые во время работы позволяют инструменту свободно устанавливаться по отверстию и иметь точное направление. При нарезании резьбы в сквозных отверстиях метчики крепят в быстросменном, качающемся и плавающем патронах, а в глухих отверстиях в предохранительном патроне.

На координатно-­расточном станке режущий инструмент (сверло, зенкер и т.п.) с коническим хвостовиком 1 (Рис.7) устанавливают в шпинделе станка 2 в переходных втулках 3 (Рис.7 а, б), а с цилиндрическим хвостовиком 4 в державке с цанговым зажимом 5 (Рис.7 в).

Расточные резцы 1 (Рис.8) на координатно­-расточном станке устанавливают в консольных державках 3, закрепленных в шпинделе 2, с наклонной (Рис.8 а) или прямой (Рис.8 б) установкой резца, а также в универсальном резцедержателе, конструкция которого позволяет осуществить механическую подачу в радиальном направлении во время вращения шпинделя.

Интернет-магазин TOOLSUA предлгает качественный инструмент самой различной номенклатуры и производителей. На нашем сайте Вы можете найти металлорежущий инструмент, токарные патроны, слесарный, абразивный инструмент и многое другое. Все инструменты изготовлены в соответствие с ГОСТ.

СВЕРЛЕНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ

Сверлением называется выполнение в изделии или ма­териале круглого отверстия с использованием специаль­ного режущего инструмента — сверла, которое в процессе сверления одновременно имеет вращательное и поступа­тельное движение вдоль оси просверливаемого отвер­стия.

Сверление в первую очередь применяется при выполне­нии отверстий в деталях, соединяемых при сборке.

138 Какими видами обработки получают круглые от­верстия в материале в зависимости от требуемой точности?

В зависимости от требуемой степени точности исполь­зуют следующие виды обработки: сверление, рассверлива­ние, зенкерование, развертывание, расточку, зенкование, зацентровывание.

Какие виды работ выполняют на сверлильных станках?

На сверлильных станках можно выполнять следующие операции: сверление, рассверливание на больший диаметр ранее просверленного отверстия, зенкерование, разверты­вание, торцевание, цекование, зенкование, нарезание резьб.

В каких случаях инструмент (сверло) делает вра­щательное и поступательное движения, а когда — только поступательное?

Сверло выполняет вращательное н поступательное дви­жение при работе на сверлильном станке, при этом обраба­тываемая деталь неподвижна. Обработка деталей на то­карном станке, автомате или револьверном станке выпол­няется при вращении детали, а инструмент совершает только поступательное движение.

Назвать инструменты и приспособления для свер­ления.

Для выполнения операции сверления используются сверла с коническим или цилиндрическим хвостовиком, конусные переходные втулки, клинья для выбивания сверла, сверлильные самоцентрирующие патроны двух. и трехщековые, рукоятки для крепления сверл в патронах, быстрозажимные патроны, патроны пружинные с автома­тическим отключением сверла, машинные тиски, коробки, призмы, прихваты, угольники, ручные тиски, наклонные столы, а также разного вида приспособления, ручные и ме­ханические сверлильные станки и дрели.

Различают сверлильные станки с ручным и механиче­ским приводом. К ручным сверлильным станкам с ручным приводом относятся: коловороты, дрели, сверлильные тре­щотки и ручные сверлильные верстачные станки. К ручным сверлильным станкам с механическим приводом относятся электрические и пенвматические дрели, позволяющие при использовании специальных хвостовиков сверлить отвер­стия в труднодоступных местах.

К сверлильным станкам с механическим приводом отно­сятся вертикально-сверлильные, радиально-сверлильнке, горизонтально-расточные и специальные сверлильные стан­ки. Вертикально-сверлильные станки могут иметь устрой­ства для применения многошпиндельных головок. Специаль­ные сверлильные станки могут быть агрегатными, многопо­зиционными и многошпиндельиыми.

143 Какие преимущества имеет вертикально-сверлиль­ный станок?

Вертикально-сверлильный станок отличается от других сверлильных станков тем, что имеет станину с вертикаль­ным расположением направляющих, по которой может перемещаться стол станка. Кроме того, он имеет механизм подачи, насос для подачи охлаждающей жидкости, а также коробки скоростей для получения разных частот вращения сверлильного шпинделя станка.

Назвать максимальные диаметры сверл, которыми можно сверлить отверстия па обычных видах сверлильных станков.

На вертикально-сверлильных станках (в зависимости от типа) можно сверлить отверстия сверлами диаметром до 75 мм, на верстачных сверлильных станках — сверлами диаметром до 15 мм, на настольных сверлильных станках — сверлами диаметром до 6 мм. Ручными электрическими сверлильными дрелями (в зависимости от типа) можно сверлить отверстия диаметром до 25 мм, ручными пневма­тическими сверлильными машинами — сверлами диамет­ром до 6 мм.

В каких случаях используется сверлильная тре­щотка?

Сверлильные трещотки используют для сверления отвер­стий в труднодоступных местах в стальных конструкциях. Ручной привод, обеспечиваемый колебательным движением рычага трещотки, создает вращение сверла и ею подачу вдоль оси отверстия.

Недостатком сверления трещоткой является ма­лая производительность и большая трудоемкость про­цесса.

Сверло — это режущий инструмент, которым выпол­няют цилиндрические отверстия

Назвать виды сверл в зависимости от их конструк­ции. 61

По конструктивному оформлению режущей части сверла делятся на перовые, с прямыми канавками, спиральные с винтовыми канавками, для глубокого сверления, центро­вочные и специальные.

Назвать виды спиральных сверл в зависимости от их выполнения.

Спиральные сверла в зависимости от их выполнения де­лятся на скрученные, фрезерованные, литые (для больших

Диаметров), с пластинками из сплавов карбидов металлов и сварные.

Сверла изготовляют из инструментальной углеродистой стали У10А, У12А, легированной 9ХС или из быстрорежу­щей стали Р18, Р9, РЭМ. Используются часто сверла, обли­цованные пластинками из сплавов карбидов вольфрама и титана.

150 Какого класса точности получаются отверстия, выполненные спиральным сверлом?

Спиральным сверлом выполняют отверстия, к которым предъявляются требования по точности, отверстия, пред­назначенные для дальнейшей обработки развертыванием» 62

Сверление, зенкерование, развертывание

Сверление является одной из часто выполняющихся операций при сборочных и слесарно-ремонтных работах. Для этого используют ручные, пневматические и электрические дрели, трещотки, сверлильные головки с приводом от гибкого вала, а также сверлильные станки, если позволяют условия для их использования. Основными ручными немеханизированными инструментами для сверления являются коловорот, винтовая дрель, ручная дрель и трещотка.

Коловорот (рис. 1, а) применяют для сверления мелких отверстий в дереве, фибре и мягких металлах, а также для отвинчивания и завинчивания шурупов и винтов, гаек, притирки клапанов.

Коловорот состоит он из изогнутого стального стержня, на верхнем конце которого имеется свободно вращающаяся упорная шляпка, а на нижнем конце укреплен патрон. На колене посажена свободно вращающаяся деревянная ручка. При работе коловоротом нажимают на упор левой рукой или грудью (создают усилие подачи сверлу), а правой рукой за ручку вращают коловорот.

Ручная дрель с конической передачей. Эту дрель (рис. 1, б) используют для сверления отверстий диаметром до 8 мм. Состоит она из стального стержня 2, на котором неподвижно укреплены рукоятки 3 и 7 и шляпка 1. При вращении рукоятки 7 движение передается большой конической шестерне 8, свободно сидящей на оси, а от нее к малой конической шестерне 4, неподвижно сидящей на втулке 5, и патрону 6, в котором закреплено сверло. При работе дрель удерживают левой рукой за рукоятку 3, правой вращают рукоятку 7. При сверлении отверстий большого диаметра при необходимости можно нажать грудью на шляпку 1. Дрель с зубчатой передачей может сделать до 300 об/мин.

Электрические сверлильные машины. Эти электрические дрели питаются постоянным или переменным током нормальной частоты и переменным током повышенной частоты (высокочастотные дрели). Электрические машины выпускают трех типов: тяжелого (для отверстий диаметром 20–32 мм), среднего (для отверстий диаметром 10-20 мм) и легкого (для отверстий диаметром до 8–10 мм). Тяжелые сверлильные машины обычно имеют на корпусе две боковые рукоятки или две рукоятки и упор; средние одну замкнутую рукоятку на задней части корпуса (рис. 1, в), легкие рукоятку пистолетной формы (рис. 1, г).

Пневматические дрели. В заводских условиях находят применение пневматические сверлильные машины (пневматические дрели). Пневматические дрели по своим возможностям и по форме (эргономике) исполнения во многом совпадают с ручными электрическими машинами (рис. 1, г).

Ремонтные работы в зависимости от трудоемкости могут выполняться на сверлильных станках (в основном при изготовлении деталей при ремонте). Для этой цели используются настольно-сверлильные и одношпиндельные вертикальносверлильные станки.

Сверление, развертывание зенкерование и зенкование при слесарных работах

Сверлением называют процесс образования отверстий в сплошном материале режущим инструментом — сверлом. Точность обработки не превышает 11127го квалитетов и шероховатость поверхности Rz = 2580 мкм. Сверлением получают отверстия под крепежные болты, шпильки, заклепки, а также отверстия, предназначенные для дальнейшей обработки: рассверливания, зенкерования, развертывания и нарезания резьбы. Различают сверление сквозных отверстий, глухих отверстий и рассверливание. В тех случаях, когда заготовку нельзя установить на станке или отверстия расположены в труднодоступных местах, сверление осуществляют с помощью ручных дрелей, электрических или пневматических ручных машин.

Сверление на станках выполняют, осмотрев и подготовив станок к пуску, проверив плавность хода гильзы шпинделя, перемещение рукоятки подъема, подачу охлаждающей жидкости, исправность местного освещения и наличие инструмента. Сверла, имеющие цилиндрический хвостовик, закрепляют в патроне. Конусный хвостовик патрона устанавливают в отверстие шпинделя сверлильного станка и проверяют его биение. Сверла с коническим хвостовиком размещают непосредственно в шпинделе станка. В тех случаях, когда конус хвостовика сверла меньше конуса в шпинделе, применяют переходные втулки. Установка сверл с коническим хвостовиком обеспечивает их лучшие центрирование и закрепление по сравнению с установкой сверл в патроне. Для съема патрона или сверла в выбивное отверстие шпинделя вставляют клин, легкие удары молотком наносят по концу клина. Деталь закрепляют в тисках.

При сверлении отверстий диаметром более 10 мм тиски крепят к столу болтами, головки которых закладывают в продольные канавки на столе станка.

Сверление выполняют, предварительно совместив ось сверла с центром отверстия. Перемещение сверла на требуемую глубину определяют по линейке, закрепленной на станке, либо по лимбу. Для обеспечения максимальной производительности, сохранения стойкости сверл и качества обработки выбирают режим резания, т.е. сочетание скорости резания и подачи. Зная диаметр сверла, материал, из которого оно сделано и марку материала заготовки, можно выбрать режимы резания. Режимы резания при сверлении приведены в табл. 4. Во время работы сверло сильно нагревается, вызывая притупление режущих кромок, поэтому рекомендуется применять смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС).

Для повышения производительности труда и точности сверления отверстий применяют специальные приспособления — кондукторы. Точность сверления обеспечивается направлением сверла через направляющие закаленные втулки, укрепленные в корпусе кондуктора. При небольшой партии одинаковых деталей вместо кондуктора используют шаблон в виде пластины, форма которой соответствует форме детали. Шаблон накладывают на деталь, фиксируют в определенном положении и закрепляют струбцинами. При сверлении плоских тонких одинаковых деталей их собирают в пачку, накладывают шаблон и плотно стягивают струбцинами.

При глухом сверлении необходимо периодически выводить сверло из отверстия для удаления стружки из канавки сверла. При сверлении сквозных отверстий во избежание поломки сверла уменьшают подачу при его выходе. В процессе сверления пользуются ручной подачей. Сверление по разметке выполняют в два приема: пробное сверление, при котором сверлят небольшое углубление для контроля положения сверла, и окончательное по центру намеченного отверстия. Для получения отверстий диаметром более 20 мм предварительно сверлят отверстия сверлом меньшего диаметра и затем рассверливают его под размер сверлом большего диаметра. Разность диаметров первого и второго сверла составляет 1015 мм.

Подача	Диаметр сверла, м
	6	8	10	12	14
0,18	27,6/1465	31,2/1235	33,8/1075	31,7/840	38,7/880
0,20	25,6/1355	28,7/1145	31,4/1000	29,5/781	36,1/818
0,25	22,9/1215	25,6/1020	28,0/894	26,3/697	32,1/731
0,30	20,9/1110	23,4/935	25,6/815	24,0/636	29,4/667

1 При сверлении углеродистой конструкционной стали с σв = 650 МПа сверлом из стали Р18 и работе с охлаждением.

При сверлении деталь устанавливают так, чтобы верхняя поверхность с размеченным отверстием была горизонтальной, иначе при незначительном перекосе сверло смещается — его «уводит» в сторону. В случае эксцентрического расположения отверстия относительно разметки его необходимо выправить. Для этого крейцмейселем с полукруглой режущей кромкой прорубают канавку в сторону, противоположную смещению сверла, размечают центр отверстия и засверливают. Окончательное сверление проводят после определения правильного расположения отверстия.

Для обеспечения точности рассверливание отверстий осуществляют с одной установки. Для этого из шпинделя вынимают сверло меньшего диаметра и вставляют сверло, диаметр которого соответствует заданному.

Наиболее сложной операцией является сверление отверстий в цилиндрических деталях. Вал или трубу укладывают в призму и с помощью штангенрейсмаса выполняют разметку и накернивают центры отверстий. Призму и деталь закрепляют на столе станка, совмещают сверло с намеченным углублением на детали и выполняют сверление.

Сверление электрическими или пневматическими ручными машинами выполняют в такой последовательности. Размечают и накернивают места сверления, подбирают сверло необходимого диаметра, закрепляют его в патроне и устанавливают патрон в шпинделе сверлильной машины. Подсоединяют токоподводящий провод к электросети или шланг к пневмосети. Проверяют работу машины на холостом ходу и биение сверла в патроне. Устанавливают сверло вершиной в керновое углубление и сверлят отверстие. В процессе сверления следят, чтобы ось сверла была перпендикулярна к плоскости сверления. Не выключая сверлильную машину, выводят сверло из отверстия. Отверстия диаметром до 9; 15 и 23 мм сверлят соответственно машинами легкого, среднего и тяжелого типа.

Сверление ручной дрелью выполняют в тех случаях, когда необходимо просверлить отверстие малого диаметра в труднодоступном месте крупногабаритного оборудования. При сверлении ручной дрелью работающий должен одновременно удерживать дрель в определенном положении, осуществлять соответствующий нажим, направленный по оси просверливаемого отверстия, и вращением рукоятки приводить во вращение сверло. Порядок выполнения операции при сверлении ручной дрелью аналогичен сверлению электрическими машинами.

Высокие производительность и точность сверления отверстий обеспечиваются правильно заточенным сверлом (с одинаковыми по размеру и остроте режущими кромками, определенным углом при вершине сверла, симметрично расположенным относительно его оси). Угол при вершине сверла выбирают в зависимости от материала заготовки: для стали и чугуна он должен составлять 116118°, для латуни и бронзы 130140°. Спиральные сверла затачивают на заточном станке с мелкозернистым шлифовальным кругом. Взяв сверло левой рукой за рабочую часть на расстоянии 1520 мм от режущих кромок, правой охватывают хвостовик, слегка прижимая сверло к поверхности абразивного круга так, чтобы режущая кромка располагалась горизонтально и плотно прилегала задней поверхностью к кругу. Плавным движением правой руки, не отнимая сверла от круга, поворачивают его вокруг своей оси и, соблюдая правильный наклон, затачивают заднюю поверхность.

Заточку проводят с охлаждением, периодически погружая конец сверла в воду. После заточки задних поверхностей режущие кромки должны быть прямолинейными. По мере стачивания сверла образуется поперечная кромка, которую укорачивают подточкой. Подточку поперечной кромки применяют для сверл диаметром более 12 мм. Качество заточки сверл проверяют специальным шаблоном.

Развертывание отверстий применяют для получения точного по размеру и форме отверстия с шероховатостью поверхностей в пределах Rz = 1,250,16 мкм. Развертывание отверстий выполняют вручную, электро- и пневмосверлильными ручными машинами или на сверлильных станках развертками. Гладкие цилиндрические отверстия обрабатывают развертками с прямыми канавками, отверстия со шпоночным пазом — развертками со спиральными канавками, а отверстия под конические штифты — коническими развертками соответствующей конусности. Диаметр развертки подбирают по диаметру отверстия, а припуск под черновое и чистовое развертывание определяют в зависимости от его диаметра.

В качестве СОТС при ручном развертывании отверстий в заготовках из стали применяют эмульсии и минеральное масло. В заготовках из бронзы и латуни развертывание осуществляют без масел. Ручное развертывание цилиндрическими развертками выполняют следующим образом. Заготовку с предварительно просверленным отверстием закрепляют в тисках так, чтобы был свободный выход развертки снизу отверстия. Рабочую часть черновой развертки смазывают минеральным маслом. Ее заборную часть вставляют в отверстие без перекоса. На хвостовик надевают вороток и, слегка нажимая одной рукой на развертку, другой вращают вороток по часовой стрелке.

Периодически развертку извлекают из отверстия для очистки от стружки и смазочного материала. Черновое развертывание заканчивают, когда 3/4 рабочей части развертки войдет в отверстие. Черновую развертку выводят из отверстия (обратное вращение не допускается) и в отверстие вставляют чистовую развертку. Операцию повторяют в той же последовательности.

Развертывание конических отверстий выполняют черновой, промежуточной и чистовой развертками в той же последовательности, что и развертывание цилиндрических отверстий.

При развертывании отверстий машинными развертками, в зависимости от диаметра, материала развертки и марки материала заготовки, выбирают скорость резания и частоту вращения шпинделя (табл. 5).

Большие скорости резания следует применять при развертывании заготовок из нормализованных сталей, меньшие — при развертывании заготовок из вязких сталей. При чистовом развертывании на сверлильном станке скорость резания должна составлять 68 м/мин.

СОТС, применяемые при развертывании, приведены ниже.

конструкционная. РЗ-СОЖ; ЛЗ-СОЖ; МР-1; МР-4

Чугун. Без охлаждения; керосин; ОСМ-1

Отверстия развертывают с одной установки после окончания сверления. Сверло вынимают из шпинделя и вставляют черновую развертку, а затем — чистовую. При этом сокращается время на переустановку детали и повышается точность обработки.

Подача S, мм/мин	d = 5 мм; t = 0,05 мм	d = 10 мм; t = 0,075 мм	d = 15 мм; t = 0,1 мм
До 0,5	24,0/1528	21,6/686	17,4/371
0,6	21,3/1357	19,2/613	15,3/326
0,7	19,3/1223	17,4/553	14,1/299
0,8	17,6/1123	15,9/514	12,9/273
1,0	—	13,8/439	11,1/236
1,2	—	12,3/391	9,9/209

Калибрующая часть развертки ближе к шейке имеет обратный конус (0,040,6) для уменьшения трения о стенки отверстия. Зубья на рабочей части (винтовые или прямые) могут быть расположены равномерно по окружности или неравномерно. Развертки с неравномерным шагом зубьев используют для обработки отверстий вручную. Они позволяют избежать образования огранки, т.е. получения отверстий неправильной цилиндрической формы.

Хвостовик ручной развертки имеет квадрат для установки воротка. Хвостовик машинных разверток диаметром до 10 мм выполняется цилиндрическим, других разверток — коническим с лапкой, как у сверл. Для черновой и чистовой обработки отверстий применяют комплект (набор) разверток, состоящий из двух-трех штук. Развертки изготовляют из тех же материалов, что и другие режущие инструменты для обработки отверстий.

Зенкерование — процесс обработки предварительно просверленных или полученных штамповкой либо литьем отверстий для получения правильной геометрической формы с точностью до 9–117го квалитетов и шероховатостью поверхности Rz = 1,252,5 мкм. Эта обработка может быть окончательной или промежуточной перед развертыванием.

Зенкерование выполняют на сверлильных станках специальными инструментами — зенкерами. Работа зенкера подобна работе сверла при рассверливании отверстия. Припуск на зенкерование зависит от диаметра отверстия.

Диаметр отверстия, мм	524	2535	3645
Припуск, мм	1,0	1,5	2,0
Диаметр отверстия, мм	4655	5665	6675
Припуск, мм	2,5	3,0	3,5

По конструкции и оформлению режущих кромок зенкер отличается от сверла и имеет три-четыре зуба, что обеспечивает правильное и более устойчивое положение зенкера относительно оси отверстия.

Цилиндрические зенкеры различных диаметров применяют для получения цилиндрических отверстий, а конические с углом конуса при вершине 60, 75, 90 и 120° — для конических углублений. Зенкеры имеют направляющую цапфу, которая входит в отверстие, обеспечивая точность совпадения оси отверстия с цилиндрическим отверстием, образованным зенкером.

Зная диаметр, материал, из которого изготовлен зенкер, и марку материала заготовки, можно выбрать режим резания (табл. 6).

1 Глубина резания t = 1 мм, в остальных случаях t = 1,5 мм.

Зенкование — процесс обработки цилиндрических и конических углублений и фасок под головки болтов, винтов и заклепок в готовых отверстиях. Зенкование проводят на сверлильных станках с помощью зенковок или сверлом большего диаметра, чем диаметр отверстия. В отличие от зенкеров зенковки имеют режущие зубья на торце и направляющие цапфы, которыми зенковки вводятся в просверленное отверстие, что обеспечивает совпадение оси отверстия и образованного углубления под головку винта.

По форме режущей части зенковки бывают цилиндрические и конические. Цилиндрические зенковки с торцовыми зубьями применяют для расширения отверстий под головки винтов, под плоские шайбы, а также для образования уступов в отверстиях. Конические зенковки предназначены для снятия заусенцев в выходной части отверстия, получения конического углубления под головки винтов и заклепок. Крепление зенковок и зенкеров на сверлильных станках не отличается от крепления сверл.

Сверление, развертывание, зенкование отверстий

Сверление является наиболее распространенным методом получения отверстий в сплошном материале.

Режимы резания при сверлении

Для сверления отверстий применяют спиральные сверла, изготовленные из инструментальных сталей, из быстрорежущих сталей, а также из твердых сплавов.

Для сверл из быстрорежущих сталей скорость резания v=25-35 м/мин, для сверл из инструментальных сталей v=12-18 м/мин, для твердосплавных сверл v=50-70 м/мин. При этом большие значения скорости резания принимаются при увеличении диаметра сверла и уменьшении подачи.

Стандартные сверла имеют угол при вершине 118 градусов, однако для обработки более твердых материалов (и более глубоких отверстий) рекомендуется применять сверла с углом при вершине 135 градусов.

Сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в конусное отверстие пиноли задней бабки, а если размеры конусов не совпадают, то используют переходные втулки. Для крепления сверл с цилиндрическими хвостовиками (диаметром до 16 мм) применяют сверлильные кулачковые патроны. которые устанавливаются в пиноли задней бабки. Сверло закрепляется кулачками 6, которые могут сводиться и разводиться, перемещаясь в пазах корпуса 2. На концах кулачков выполнены рейки, которые находятся в зацеплении с резьбой на внутренней поверхности кольца 4. От ключа 5, через коническую передачу приводится во вращение втулка 3 с кольцом 4, по резьбе которого кулачки 6 перемещаются вверх или вниз и одновременно в радиальном направлении. Для установки в пиноли задней бабки патроны снабжаются коническими хвостовиками 1.

Охлаждение при сверлении

Для уменьшения трения инструмента о стенки отверстия сверление производят с подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), особенно при обработке стальных и алюминиевых заготовок. Чугунные, латунные и бронзовые заготовки можно сверлить без охлаждения. Охлаждение при сверлении понижает температуру сверла, нагревающегося от теплоты резания и трения о стенки отверстия, уменьшает трение сверла об эти стенки и, наконец, способствует удалению стружки. Применение СОЖ позволяет повысить скорость резания в 1,4-1,5 раза.

В качестве СОЖ используются раствор эмульсии (для конструкционных сталей), компаундированные масла (для легированных сталей), раствор эмульсии и керосин (для чугуна и алюминиевых сплавов). Если на станке охлаждение не предусмотрено, то в качестве СОЖ используют смесь машинного масла с керосином.

Сохранность инструмента при сверлении

Для сохранности инструмента при сверлении следует работать с максимально допустимыми скоростями резания и с минимально допустимыми подачами. При сверлении на проход в момент выхода сверла из заготовки необходимо резко снизить подачу во избежание поломки сверла.

Необходимо быть особенно осторожным, когда глубина обрабатываемого отверстия больше длины рабочей части сверла. Если вся винтовая канавка сверла окажется в отверстии, то стружка, образующаяся при сверлении, не будет иметь выхода, заполнит канавки и сверло сломается. В таких случаях время от времени следует выводить сверло из отверстия и удалять стружку как из отверстия, так и из канавок сверла.

При неправильно заточенном сверле получается косое отверстие с большой шероховатостью поверхности. Кроме того, при работе недостаточно заточенным (тупым) сверлом у выходной части отверстия образуются заусенцы. Неодинаковая длина режущих кромок и несимметричная их заточка, эксцентричное расположение перемычки и различная ширина ленточек вызывают защемление сверла в отверстии, что увеличивает силы трения и приводит к поломке инструмента.

Повышение эффективности сверления

Для повышения эффективности работы спиральными сверлами используют следующие способы:

• подточка поперечной кромки,
• изменение угла при вершине,
• подточка ленточки,
• двойная заточка,
• предварительное рассверливание отверстий и др.

Точность и шероховатость поверхности, получаемые при сверлении

Диаметр отверстия при сверлении получается несколько больше диаметра сверла. Это объясняется тем, что сверло уводит в сторону от оси отверстия даже при незначительных неправильностях, допущенных при заточке сверла и его установке на станке, а также при неравномерной твердости обрабатываемого материала.

22-2 Сверление и рассверливание отверстий

Рассверливание отверстий

При сверлении отверстий большого диаметра усилие подачи может оказаться чрезмерно большим, что весьма утомительно для рабочего. Иногда при работе такими сверлами мощность станка может оказаться недостаточной. В таких случаях образование отверстий производится последовательно двумя сверлами разных диаметров, соотношение которых должно быть таким, чтобы диаметр первого сверла был больше длины поперечной кромки второго сверла. При этом условии поперечная кромка второго сверла не участвует в резании, вследствие чего значительно уменьшается усилие, необходимое для осуществления подачи, и, что очень важно, уменьшается увод сверла в сторону от оси обрабатываемого отверстия.

На практике принято диаметр первого сверла брать равным примерно половине второго, что обеспечивает благоприятные условия износа сверла и равномерное распределение силы подачи при работе обоих сверл.

Рассверливание позволяет получить более точные отверстия и уменьшить увод сверла от оси детали. Режимы резания при рассверливании отверстий те же, что и при сверлении.

Более производительным по сравнению со спиральным сверлом инструментом для увеличения диаметра отверстий, полученных сверлением отливкой или штамповкой, является зенкер.

Зенкеры изготовляются из быстрорежущей стали, реже для тяжелых условий резания, оснащаются пластинками из твердого сплава.

Зенкеры с коническим хвостовиком используются для обработки отверстий диаметром от 10 до 40 мм. По внешнему виду они несколько похожи на спиральные сверла, но имеют три винтовые канавки и, следовательно, три режущие кромки, что увеличивает жесткость их конструкции, позволяет повышать режимы резания по сравнению с рассверливанием, а следовательно, и производительность.

Насадные зенкеры цельный и оснащенный пластинками твердого сплава применяются для обработки отверстий диаметром от 32 до 80 мм. Такие зенкеры имеют четыре винтовые канавки и, следовательно, четыре режущие кромки. Они крепятся в пиноли задней бабки станка при помощи оправки, на которой центрируются коническим отверстием. Для обработки больших отверстий диаметром от 50 до 100 мм насадные зенкеры изготовляются со вставными ножами.

Для предупреждения провертывания зенкера во время работы на оправке делаются два выступа (шпонки), которые входят в соответствующие пазы зенкера.

Диаметр отверстия, обработанного зенкером, снимающим небольшой припуск и направляемым тремя (или четырьмя) ленточками, получается точнее, чем при сверлении. Отсутствие увода зенкера в сторону от оси обрабатываемого отверстия обеспечивает прямолинейность последней лучше, чем при работе сверлом. Для уменьшения увода зенкера, в особенности при обработке отлитых или прошитых глубоких отверстий, следует перед зенкерованием растачивать их резцом до диаметра зенкера на глубину, примерно равную половине длины зенкера.

Зенкер прочнее сверла, поэтому подачи (на оборот обрабатываемой детали) при зенкеровании могут быть больше, чем при сверлении. В то же время зенкер в сравнении со сверлом имеет большее количество режущих кромок, поэтому толщина стружки, снимаемой каждой из кромок, получается меньше толщины стружки при сверлении. Благодаря этому поверхность отверстия, обработанного зенкером, получается чище. Это позволяет использовать зенкеры не только для черновой, но и для получистовой обработки отверстий после сверла, чернового зенкера или чернового резца перед развертыванием и даже для окончательной обработки отверстий.

Сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание.

Глубина резания. При сверлении глубина резания (рис. 2, а), при рассверливании, зенкеровании и развертывании(рис. 2, б).

Подача. При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу (табл. 34). При рассверливании отверстий подача, рекомендованная для сверления, может быть увеличена до 2 раз. При наличии ограничивающих факторов подачи при сверлении и рассверливании равны. Их определяют умножением табличного значения подачи на соответствующий поправочный коэффициент, приведенный в примечании к таблице.

Подачи при зенкеровании приведены в табл. 35, а при развертывании – в табл. 36.

Скорость резания. Скорость резания, м/мин, при сверлении:

,

а при рассверливании, зенкеровании, развертывании:

.

Значения коэффициентов Сv и показателей степени приведены для сверления в табл. 37, для рассверливания, зенкерования и развертывания — в табл. 38, а значения периода стойкости Т— в табл. 39.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

,

где KMv. коэффициент на обрабатываемый материал (см. табл. 1—4); Kuv. коэффициент на инструментальный материал (см. табл. 6); Klv. коэффициент, учитывающий глубину сверления (табл. 7). При рассверливании и зенкеровании литых или штампованных отверстий вводится дополнительно поправочный коэффициент Kпv (см. табл. 5).

Крутящий момент, Нм, и осевую силу, Н, рассчитывают по формулам:

, ;

.

Подачи, мм/об, при сверлении стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов сверлами из быстрорежущей стали.

Сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание

Сверление применяют для обработки глухих и сквозных отверстий цилиндрических, конических и многогранных внутренних поверхностей.

Сверление и рассверливание обеспечивают точность обработки отверстий по 10-11-му квалитету и качество поверхности Rz 80…20 мкм (при обработке отверстий малого диаметра в цветных металлах и сплавах до Ra 2,5 мкм). Для получения более точных отверстий применяют зенкерование и развертывание.

Зенкерование, как и рассверливание, применяют для увеличения диаметра ранее полученного цилиндрического отверстия, а также для получения конических (коническими зенкерами) и плоских (торцами зенкеров) поверхностей. При зенкеровании после сверления получают точность по 9-10. му квалитетам, качество поверхности до Ra 2,5 мкм.

Развертывание применяют для окончательной (чистовой0 обработки в основном цилиндрических отверстий, реже для чистовой обработки конических и торцовых поверхностей. Точность по 6-8 – му квалитетам. Качество поверхности Ra 2,5… 0,32 мкм.

Отверстия обрабатывают различными режущими инструментами: сверлами, зенкерами, зенковками, развертками, метчиками. Все эти инструменты – осевые.

Обработка этими инструментами осуществляется при главном вращательном движении инструмента или заготовки и при одном движении подачи (чаще инструмента) вдоль оси инструмента или обрабатываемой поверхности.

Свёрла предназначены для сверления и рассверливания отверстий диаметром до 80 мм. Различают следующие типы сверл: цилиндрические с винтовой канавкой и коническим хвостовиком (стандартные и удлиненные); сверла для рассверливания чугуна с пластинкой из твердого сплава; перовые для глубоких отверстий; полые для кольцевого сверления отверстий диаметром более 60 мм.

Зенкеры предназначены для окончательной обработки просверленных отверстий по 11, 12-13 квалитетам или для обработки гнезд с плоским дном под головки винтов и болтов. Зенкеры бывают следующих типов: со спиральным зубом, коническим и цилиндрическим хвостовиком (быстрорежущие или с пластинками твердого сплава); со спиральным зубом (насадные и цельные); насадные, со вставными ножами, быстрорежущие; насадные, оснащенные твердым сплавом; для цилиндрических углублений (цельные и съемные); для зачистки торцовых поверхностей (пластинчатые или со вставными ножами); зенковки обратные со штифтовым замком, оснащенные пластинками твердого сплава; специальные для борштанг.

Развертки предназначены для чистовой обработки отверстий с целью получения правильной формы и точных размеров по 6-7 и 8-9 квалитетам и шероховатости поверхности по 7-8 классам. Типы разверток следующие: цельные с цилиндрическим или коническим хвостовиком; насадные для сквозных и глухих отверстий; конические; специальные для оправок и борштанг.

Метчики применяют для нарезания резьбы в отверстиях. Метчиками представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Профиль резьбы должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.

Сверла бывают разных типов: перовые, спиральные, пушечные, кольцевые и комбинированные специальные. Сверла изготовляют из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также их оснащают пластинками из твердых сплавов. Наибольшее распространение в промышленности получили спиральные сверла. Спиральные сверла изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм.

Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки, хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка и лапки, служащей упором при выбивании сверла из гнезда шпинделя. Рабочая часть разделяется на режущую и направляющую. Режущая часть состоит из двух зубьев (перьев), образованных двумя канавками для отвода стружки; перемычки (сердцевины). средней части сверла, соединяющей оба зуба (пера); Двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка, и двух задних поверхностей; двух ленточек для направления сверла и уменьшения его трения о стенки отверстия; двух главных режущих кромок, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечной кромки (перемычки), образованной пересечением обеих задних поверхностей. На наружной поверхности сверла между краем ленточки и канавкой расположена идущая по винтовой косильной лески несколько углубленная часть — спинка зуба.

1 Конструктивные элементы 2 Работа сверла

спирального сверла 1. сверло, 2. стружка, 3. деталь.

К геометрическим параметрам режущей части сверла относятся: угол при вершине сверла, угол наклона винтовой канавки, передний и задний углы, угол наклона поперечной кромки (перемычки).

3 Геометрия спирального сверла

Угол при вершине сверла 2 расположен между главными режущими кромками. Он оказывает большое влияние на работу сверла. Величина этого угла выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала (от 80 до 140°): для сталей, чугунов и твердых бронз 2 = 116. 118°; для латуней и мягких бронз 2 = 130°; для легких сплавов, силумина, электрона и баббита 2 = 140°; для красной меди 2 = 125°; для эбонита и целлулоида 2 = 80. 90°.

Чтобы повысить стойкость сверл диаметром от 12 мм и более, применяют двойную заточку сверл; при этом главные режущие кромки имеют форму не прямой, как при обычной заточке, а ломаной косильной лески. Основной угол 2 = 116. 118° (для сталей и чугунов), а второй угол 2 = 70.75°.

Угол наклона винтовой канавки обозначается греческой буквой Omega С увеличением этого угла процесс резания протекает легче и улучшается выход стружки. Величина зависит от диаметра сверла. Для сверл диаметром 0,25. 9,9 мм = 18-28°, для сверл диаметром 10 мм и более = 30°.

Если рассечь спиральное сверло плоскостью, перпендикулярной главной режущей кромке, то мы увидим передний угол (гамма). Передний угол в разных точках режущей кромки имеет разную величину: он больше у периферии сверла и заметно меньше у его оси. Так, если у наружного диаметра передний угол = 25. 30°, то у перемычки он близок к 0°. Непостоянство величины переднего угла относится к недостаткам спирального сверла и является одной из причин неравномерного и быстрого его износа.

Задний угол сверла (альфа) предусмотрен для уменьшения трения задней поверхности о поверхность резания. Этот угол рассматривается в плоскости параллельной оси сверла. Величина заднего угла также изменяется по направлению от периферии к центру сверла: у периферии он равен 8. 12°, а у оси = 20. 26°.

Угол наклона поперечной кромки (пси) для сверл диаметром 1—12 мм от 47 до 50°. а для сверл диаметром более 12 мм = 55°.

Зенкером обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые или просверленные. Припуск под зенкерование (после сверления) составляет 0,5-3 мм на сторону. Зенкер выбирают в зависимости от обрабатываемого материала, вида (сквозное, ступенчатое, глухое) и диаметра отверстия и заданной точности обработки. Зенкер имеет три и более режущие кромки, поэтому при зенкеровании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при сверлении; он прочнее сверла, благодаря чему подача при зенкеровании в 2,5-3 раза превышает подачу при сверлении. Зенкерование может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной операцией. Кроме обработки отверстий зенкеры применяются для обработки торцовых поверхностей. Для повышения точности зенкерования (особенно при обработке литых или штампованных глубоких отверстий) рекомендуется предварительно расточить (резцом) отверстие до диаметра, равного диаметру зенкера на глубину, примерно равную половине длины рабочей части зенкера. Для обработки высокопрочных материалов (sв750 МПа) применяют зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава. Скорость резания для зенкеров из быстрорежущей стали такая же, как и для сверл. Скорость резания твердосплавных зенкеров в 2-3 раза больше, чем зенкеров из быстрорежущей стали. При обработке высокопрочных материалов и литья по корке скорость резания твердосплавных зенкеров следует уменьшать на 20-30%.

Зенкер имеет большее число режущих кромок (три или четыре), чем спиральное сверло, и обеспечивает большую чистоту обработки отверстия.

Зенкование — это обработка выходной части отверстия (снятие заусенцев) для получения конических или цилиндрических углублений под потайные головки заклепок и винтов. Зенкование выполняют конической или цилиндрической зенковкой. Операции зенкования производят на сверлильном станке, как и сверление отверстий на требуемую глубину.

5 а. зенкер, б, в коническая 6 Работа зенкера:

и цилиндрическая зенковки 1-деталь, 2-зенкер

Главный угол в плане режущих кромок в большинстве случаев равен = 60°. У быстрорежущих зенкеров, работающих по стали, и всех твердосплавных зенкеров рекомендуется создавать переходную кромку с углом і = 30° и длиной 0,3—1 мм.

Геометрические параметры режущей части задаются обычно в сечении плоскостью, перпендикулярной к проекции режущей кромки на осевую плоскость зенкера. Передний угол выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала: для стали 8—12°, чугуна 6—10°, легких и цветных металлов 25—30°. Задний угол принимают равным 8—10°.

Для правильной работы зенкера необходимо, чтобы биение главных кромок не превышало 0,05—0,06 мм.

Угол наклона канавок к оси инструмента принимают в пределах = 10—20°. Зенкеры диаметром 10—32 мм делают хвостовыми, а диаметром 25—80 мм — насадными.

Применение зенкеров, оснащенных пластинками из твердого сплава, позволяет значительно повысить производительность обработки. Пластинки твердого сплава могут напаиваться непосредственно в корпус зенкера или на вставной нож. Применение сборных конструкций дает возможность замены зубьев в случае их поломки, восстановления и регулирования размера зенкера и многократного использования корпуса. Во избежание выкрашивания твердого сплава на передней поверхности твердого сплава зачастую вводится отрицательная фаска ( = —10°; f = 0,2—0,3 мм).

Задняя поверхность режущей и калибрующей части зенкера, оснащенного твердым сплавом, выполняется под двумя углами.

Для получения отверстий высокой точности и качества обрабатываемой поверхности применяют развертывание. Развертка имеет значительно больше режущих кромок, чем зенкер, поэтому при развертывании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при зенкеровании. Отверстия диаметром до 10 мм развертывают непосредственно после сверления. Перед развертыванием отверстий большего диаметра их предварительно обрабатывают, а торец подрезают. Припуск под развертывание t=0,15-0,5 мм для черновых разверток и 0,05-0,25 мм для чистовых разверток. При работе чистовыми развертками на токарных и токарно-револьверных станках применяют качающиеся оправки, которые компенсируют несовпадение оси отверстия с осью развертки. Для того чтобы обеспечить высокое качество обработки, сверление, зенкерование (или растачивание) и развертывание отверстия производят за одну установку заготовки в патроне станка. Подача при развертывании стальных деталей 0,5-2 мм/об, а при развертывании чугунных деталей 1-4 мм/об. Скорость резания при развертывании 6-16 м/мин. Чем больше диаметр обрабатываемого отверстия, тем меньше скорость резания при одинаковой подаче, а при увеличении подачи скорость резания снижают.

Развертки бывают цилиндрические и конические. Конические развертки предназначены для развертывания конусных отверстий.

7 Развертки: цилиндрическая ручная,

На рабочей части развертки имеется от 6 до 14 нарезанных зубьев, вдоль которых расположены канавки; зубья служат для образования режущих кромок и отвода наружу снимаемой стружки. Нижняя конусная часть развертки снимает стружку, а верхняя — калибрующая— направляет развертку и окончательно калибрует отверстия.

Для более чистой обработки поверхности отверстий и охлаждения инструмента при развертывании просверленные отверстия в стали смазывают минеральным маслом, в меди — эмульсией, в алюминии — скипидаром, а в латуни и бронзе отверстия развертывают без смазывания.

Развертки бывают ручными или машинными, хвостовыми или насадными, цельными или сборными, из стали (легированной или быстрорежущей) или с пластинками из твердого сплава.

Ручные развертки, используемые при слесарных работах, отличаются малым углом в плане = 1—2 и большой длиной режущей части. Эти развертки изготавливают обычно из стали 9ХС.

Машинные развертки используются при работе на токарных, револьверных и сверлильных станках. Угол в плане на режущей части равен = 15° для вязких металлов и = 5° для хрупких металлов. На переднем конце режущей части снимается заходная фаска под углом 45°, для направления развертки в отверстии, предохранения зубьев от выкрашивания в момент входа в отверстие и снятия завышенного припуска.

Калибрующая часть развертки служит для калибрования и зачистки отверстия и направления развертки при обработке. Зубья на калибрующей части имеют цилиндрическую ленточку, требующую очень тщательной доводки.

Для предупреждения огранки отверстия зубья развертки имеют неравномерную разбивку, поэтому заточка разверток в делительных приспособлениях невозможна.

Передний угол у разверток обычно равен нулю и только у черновых разверток или при обработке особо вязких материалов = 5—10°. Задний угол на режущей части а = 8°. Развертки, оснащенные твердым сплавом, затачиваются по задней поверхности под двумя задними углами 1 = 8° и 2 = 15°.

Метчики — инструмент, который применяется для нарезания внутренних резьб.

Ручные метчики служат для нарезания резьбы вручную; используются в виде комплекта. Существуют комплекты из двух штук (черновой и чистовой метчики) и из трех штук (черновой, промежуточный и чистовой метчики).

Гаечные метчики (короткие, длинные и станочные) применяются для нарезания сквозных резьб.

Машинные метчики применяются на сверлильных и агрегатных станках, на станках-автоматах, для нарезания резьбы в деталях машин.

Для нарезания резьб большого диаметра применяются регулируемые (сборные) метчики.

Элементы метчика. Метчик состоит из следующих частей: рабочая часть и хвостовик; рабочая часть разделяется на заборную часть и калибровочную часть; хвостовик заканчивается квадратом, передающим крутящий момент метчику. Канавки метчика служат для образования передних и задних поверхностей режущих перьев и для отвода стружки.

Заборная часть метчика срезает припуск на заготовке, а калибрующая часть предназначена для центрирования и направления метчика в нарезаемом отверстии и для зачистки нарезаемой резьбы. Метчик имеет передние, задние и профильные поверхности и главные и профильные режущие лезвия.

Геометрические параметры метчика включают: передний угол. который берется от 0º до 5º при обработке чугуна и бронзы, а для мягкой стали доходит до 15º; задний угол. который колеблется от 6 до 12º; угол заборной части. определяющийся вычислением, он зависит от высоты нарезаемой резьбы и выбранной длины заборной части; угол обратного конуса. необходимый для предотвращения защемления метчика в нарезаемой резьбе; понижение диаметра дается на 0,05 ÷ 0,1 мм на 100 мм длины метчика; угол наклона режущего лезвия затачивается на длине заборной части метчика для направления стружки вперед по движению инструмента; величина берется в пределах от 7 до 10º.

Дата добавления: 2017-01-26 ; просмотров: 13612 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ