Сверление и развертывание. Определение, назначение и сущность процесса сверления и растачивания Сверление применяется

сверление растачивание станок отверстие

Сверлильные и расточные станки относятся к группе часто используемых металлорежущих станков. Принцип их действия основан на том, что методом расточки при помощи резцов производится обработка стенок отверстий круглых сечений.

Сверление применяется: для получения неответственных отверстий, невысокой степени точности и чистоты, например под крепежные болты, заклепки, шпильки. Рассверливанием называется процесс увеличения диаметра отверстия при помощи сверла (рисунок 2).

Отверстия применяются для соединения деталей болтами, винтами, заклепками или другими крепежными деталями; получения и под последующее нарезание резьбы.

Точность сверления может быть повышена благодаря тщательному регулированию станка, правильно заточенному сверлу или сверлением при помощи специального приспособления, называемого кондуктором.

При сверлении различают сквозные, глухие и неполные отверстия. Высококачественное отверстие обеспечивается правильным выбором приемов сверления, правильным расположением сверла относительно обрабатываемой поверхности и совмещением оси сверла с центром (осью) будущего отверстия

Процесс резания при сверлении может быть осуществлен при наличии двух рабочих движений режущего инструмента по отношению к обрабатываемой детали: вращательного движения и подачи.

Для сверления обрабатываемую заготовку (деталь) неподвижно закрепляют в приспособлении, а сверлу сообщают два одновременных движения

• · вращательное - которое называется главным (рабочим) движением, или движением резании;
• · поступательное направленное вдоль оси сверла, которое называется движением подачи.

При сверлении под влиянием силы резания происходит отделение частиц металла и образование элементов стружки

Для получения отверстий под нарезание резьбы, применяется развертывание и зенкерование Рассверливанием называется процесс увеличения диаметра отверстия при помощи сверла.

Рисунок 2 Рабочие движения при сверлении

Скоростью резания V называется окружная скорость сверла, измеряемая по его наружному диаметру. Скорость резанья рассчитывается по формуле:

где v - скорость резанья, D-диаметр сверла, n- число оборотов в минуту сверла;

Величина скорости резанья зависит от обрабатываемого материала, диаметра и материала сверла и формы его заточки, подачи, глубины резания.

Подача s -- величина перемещения сверла вдоль оси за один оборот или за один оборот заготовки (если вращается заготовка, а сверло движется поступательно). Она измеряется в мм/об. так сверло имеет две режущие кромки, то подача на одну режущую кромку будет:

Плавильный выбор подачи имеет большое значение для стойкости режущего инструмента. Всегда выгоднее работать с большой подачей и меньшей скоростью резания, в этом случае сверло изнашивается медленнее.

Однако при сверлении отверстий малых диаметров величина подачи ограничивается прочностью сверла. С увеличением диаметра сверла прочность его возрастает, позволяя увеличивать подачу; следует учесть, что увеличение подачи ограничивается прочностью станка.

При выборе режимов резания в первую очередь подбирают наибольшую подачу в зависимости от качества обрабатываемой поверхности, прочности сверла и станка и других факторов; затем устанавливают такую максимальную скорость резания, при которой стойкость инструмента между переточками будет наибольшая.

Для обработки точных отверстий со строгими требованиями по размерам прямолинейности осей, межосевым расстоянием, а также для образования отверстий больших диаметров применяют операцию расточки.

Растачивание - процесс механической обработки внутренних поверхностей расточными резцами для увеличения их диаметра. Осуществляется при помощи, расточных металлорежущих станков. Сущность процесса расточки состоит:

• · в обработке отверстий больших диаметров;
• · в растачивании отверстий с выдержкой высокоточных размеров по величине, сносности, данной координате;
• · в сверлении отверстий без предварительной разметки по заданным координатам, обеспечивая большую точность межосевых расстояний и перпендикулярность отверстий.

Растачивание производится расточными резцами. На расточной резец действуют сила резания, которую можно измерить .

Сущность процесса сверления

К атегория:

Сверление металла

Сущность процесса сверления

Сверлением называется образование снятием стружки отверстий в сплошном материале с помощью режущего инструмента - сверла, совершающего вращательное и поступательное движения относительно своей оси.

Сверление применяется:
– для получения неответственных отверстий, невысокой степени точности и невысокого класса шероховатости, например под крепежные болты, заклепки, шпильки и т. д.;
– для получения отверстий под нарезание резьбы, развертывание и зенкерование.

Рассверливанием называется увеличение размера отверстия в сплошном материале, полученного литьем, ковкой, штамповкой или другими способами.

Сверлением и рассверливанием можно получить отверстие 10-го в отдельных случаях 11-го квалитета и шероховатость поверхности Rz - 320 -н 80. Когда требуется более высокое качество поверхности отверстия, его (после сверления) дополнительно зенкеруют и развертывают.

Точность сверления в отдельных случаях может быть повышена благодаря тщательному регулированию станка, правильно заточенному сверлу или сверлением через специальное приспособление, называемое кондуктором. Сверла разделяются на спиральные, с прямыми канавками, перовые, для глубокого, кольцевого сверления и центровочные (рис. 179).

Сверла изготовляются из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также оснащаются пластинками из твердых сплавов.

Для сверления отверстий чаще применяют спиральные сверла и реже специальные.

Спиральное сверло - двузубый (двулезвийный) режущий инструмент, состоящий из двух основных частей: рабочей и хвостовика.

Рабочая часть сверла в свою очередь состоит из цилиндрической (калибрующей) и режущей части. На цилиндрической части имеются две винтовые канавки, расположенные одна против другой. Их назначение - отводить стружку из просверливаемого отверстия во время работы сверла. Канавки на сверлах имеют специальный профиль, обеспечивающий правильное образование режущих кромок сверла и необходимое пространство для выхода стружки.

Форма канавки и угол наклона ю (омега) между направлением оси сверла и касательной к ленточке должны быть такими, чтобы, не ослабляя сечения зуба, обеспечивалось достаточное стружечное пространство и легкий отвод стружки. Однако сверла (особенно малого диаметра) с увеличением угла наклона винтовой канавки ослабляются. Поэтому у сверл малого диаметра этот угол делается меньше, для сверл больших диаметров - больше. Угол наклона винтовой канавки сверла составляет 18 - 45°. Для сверления стали пользуются сверлами с углом наклона канавки 18 - 30°, для сверления хрупких металлов (латунь, бронза) - 22 - 25°, для сверления легких и вязких металлов - 40 - 45°, при обработке алюминия, дюралюминия и электрона - 45°.

Рис. 1. Разновидности сверл: а, б - спиральные, в - с прямыми канавками, г - перовое, д - ружейное, е - однокромочное с внутренним отводом стружки для глубокого сверления, ж - двухкромочное для глубокого сверления, з - для кольцевого сверления, и - г центровочное

В зависимости от направления винтовых канавок спиральные сверла подразделяют на правые (канавка направлена по винтовой линии с подъемом слева направо, движение сверла во время работы происходит против хода часовой стрелки) и левые (канавка направлена по винтовой линии с подъемом справа налево, движение происходит по ходу часовой стрелки). Левые сверла применяют редко. Левые и правые сверла отличаются не только канавкой, а и направлением вращения при работе.

Расположенные вдоль винтовых канавок сверла две узкие полоски на цилиндрической поверхности сверла называют ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия, направляют сверло в отверстие и способствуют тому, чтобы сверло не уводило в сторону. Сверла диаметром 0,25 - 0,5 мм выполняются без ленточек.

Уменьшение трения сверла о стенки просверливаемого отверстия достигается также тем, что рабочая часть сверла имеет обратный конус, т. е. диаметр сверла у режущей части больше, чем на другом конце у хвостовика. Разность этих диаметров составляет 0,03 - 0,12 мм на каждые 100 мм сверла. У сверл, оснащенных пластинками из твердых сплавов, обратная конусность применяется от 0,03 - 0,15 мм на длине пластинки.

Зуб - это выступающая с нижнего конца часть сверла, имеющая режущие кромки.

Зуб сверла имеет спинку, представляющую собой углубленную часть наружной поверхности зуба, и заднюю поверхность, представляющую собой торцовую поверхность зуба на режущей части.

Поверхность канавки, воспринимающая давление стружки, называется передней по-182. Геометрические параметры режущей части спирального сверла поверхностью. Линия пересечения передней и задней поверхностей образует режущую кромку. Линия, образованная пересечением задних поверхностей, представляет поперечную кромку. Ее величина зависит от диаметра сверла (в среднем 0,13 диаметра сверла).

Режущие кромки соединяются между собой на сердцевине (сердцевина - тело рабочей части между канавками) короткой поперечной кромкой. Для большей прочности сверла сердцевина постепенно утолщается от поперечной кромки и к концу канавок (к хвостовику).

Рис. 2. Спиральные сверла (а, б), элементы сверла (в)

Рис. 3. Канавки и режущие кромки (а), углы (б) спирального сверла

На рис. 3 показаны углы спирального сверла. Передняя поверхность зуба (клина) сверла образуется спиральной канавкой, задняя - боковой поверхностью конуса. Геометрические параметры режущей части сверла, показаны на рис. 4 (см. сечение N-N).

Передним углом у (гамма) называют угол заключенный между поверхностью резания (обработанной поверхностью) и касательной к передней поверхности (или передней грани).

Наличие переднего угла облетает врезание инструмента, стружка лучше отделяется и получает возможность естественного схода.

С увеличением переднего угла улучшаются условия работы инструмента, уменьшается усилие резания, повышается стойкость. Вместе с тем ослабляется тело режущей части инструмента, которое может легко выкрашиваться, ломаться; ухудшается отвод теплоты, что приводит к быстрому нагреву и потере твердости. Поэтому для каждого инструмента приняты определенные значения переднего угла. Передние углы меньше при обработке твердых и прочных материалов, а также при меньшей прочности инструментальной стали. В данном: случае для снятия стружки требуются большие усилия и режущая часть инструмента должна быть прочнее. При обработке мягких, вязких материалов передние углы берутся больше.

Задний угол а (альфа) - это угол наклона задней поверхности, образуемой касательной к задней поверхности (или задней грани) и касательной к обрабатываемой поверхности. Задний угол дается для уменьшения трения задней поверхности (или задней грани) об обрабатываемую поверхность.

При слишком малых углах а повышается трение, увеличивается сила резания, инструмент сильно нагревается, задняя поверхность быстро изнашивается. При очень больших задних углах ослабляется инструмент, ухудшается отвод теплоты.

Передние и задние углы сверла в разных точках режущей кромки имеют различную величину; для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, передний угол больше и, наоборот, для точек, расположенных ближе к центру, передний угол меньше. Если у периферии сверла (наружный диаметр) он имеет наибольшую величину (25 -30°), то по мере приближения к вершине сверла уменьшается до величины, близкой к нулю.

Как и передний, задний угол сверла изменяется по величине для разных точек режущей кромки: для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, задний угол меньше, а для точек, расположенных ближе к центру, - больше.

Угол заострения р образуется пересечением передней и задней поверхностей.

Хвостовики у спиральных езерл могут быть коническими и цилиндрическими. Конические хвостовики имеют сверла диаметром от 6 до 80 мм. Эти хвостовики образуются конусом Морзе. Сверла с цилиндрическими хвостовиками изготовляют диаметром до 20 мм. Хвостовик является продолжением рабочей части сверла.

Сверла с коническим хвостовиком устанавливают непосредственно в отверстие шпинделя станка (или через переходные втулки) и удерживаются благодаря трению между хвостовиком и стенками конического отверстия шпинделя. Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в шпинделе станка с помощью специальных патронов. На конце конического хвостовика имеется лапка, не позволяющая сверлу провертываться в шпинделе и служащая упором при удалении сверла из гнезда. У сверл с цилиндрическим хвостовиком имеется поводок, предназначенный для дополнительной передачи крутящего момента сверлу от шпинделя.

Шейка сверла, соединяющая рабочую часть с хвостовиком, имеет меньший диаметр, чем диаметр рабочей части, служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования, на ней обозначена марка сверла и материал.

Спиральные сверла изготовляются из углеродистой инструментальной стали У10А, легированной стали, хромокремнистой 9ХС, быстрорежущей Р6М5.

Рис. 5. Сверла, оснащенные пластинками из твердого сплава с винтовыми (а), прямыми (6) канавками, каналами для охлаждающей жидкости (в)

Для изготовления сверл все чшире применяют металлокерамические твердые сплавы марок ВК6, ВК8 и Т15К6. Наиболее распространенным являются спиральные сверла из,быстрорежущей стали.

Сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов, находят широкое применение при сверлении и рассверливании чугуна, закаленной стали, пластмасс, стекла, мрамора и других твердых материалов.

По сравнению со сверлами, изготовленными из инструментальных углеродистых сталей, они имеют значительно меньшую длину рабочей части, большой диаметр сердцевины и меньший угол наклона винтовой канавки. Эти сверла обладают высокой стойкостью и обеспечивают высокую производительность труда.

Существует несколько типов сверл диаметром от 5 до 30 мм, оснащенных твердыми сплавами типа ВК. Корпуса этих сверл изготовляются из стали марок Р9, 9ХС и 40Х.

Сверла с винтовыми канавками обеспечивают значительно лучший выход стружки из отверстий, особенно при сверлении вязких металлов. Это достигается благодаря тому, что на длине 1,5 -2 диаметра сверла канавка прямая, а далее к хвостовой части сверла винтовая.

Сверла с прямыми канавками применяют при сверлении отверстий в хрупких металлах. Они проще в изготовлении, но для сверления глубоких отверстий эти сверла применять нельзя, так как затрудняется выход стружки из отверстия.

Сверла с косыми канавками применяют для сверления неглубоких отверстий, так как длина канавок для выхода стружки у них очень мала.

Сверла с отверстиями для подвода охлаждающей жидкости к режущим кромкам сверла предназначается для сверления глубоких отверстий в неблагоприятных условиях. Эти сверла имеют повышенную стойкость, так как охлаждающая жидкость, подаваемая под давлением 1-2 МПа (10 - 20 кгс/см2) в пространство между наружной поверхностью сверла и стенками отверстия, обеспечивает охлаждение режущих кромок и облегчает удаление стружки.

Сверло крепят в специальном патроне, обеспечивающем подвод охлаждающей жидкости к отверстию в хвостовой части сверла. Эти сверла особенно эффективны при работе с жаропрочными материалами.

При сверлении отверстий сверлами со сквозными каналами режим резания повышается в 2 - 3 раза, а стойкость инструмента - в 5-6 раз. Сверление таким способом осуществляют на специальных станках в специальных патронах.

Твердосплавные монолитные сверла предназначены для обработки жаропрочных сталей. Эти типы сверл могут быть применены для работы на сверлильных машинах (материалом служит твердый сплав ВК15М) и для работы на токарных металлорежущих станках (твердый сплав ВК10М).

Корпуса твердосплавных сверл изготовляют из стали Р6М5, 9ХС, 40Х, 45Х. В сверлах прорезается паз под пластинку из твердого сплава, которую закрепляют медным или латунным припоем.

Рис. 6. Сверление с подводом охлаждающей жидкости к режущим кромкам

Рис. 7. Центровочные сверла: а - без предохранительного конуса, б - с предохранительным конусом

Комбинированные сверла, например сверло-зенковка, сверло-развертка, сверло-метчик, применяют для одновременного сверления и зенкования, сверления и развертывания или сверления и нарезания резьбы.

Центровочные сверла служат для получения центровых отверстий в различных заготовках. Их изготовляют без предохранительного конуса и с предохранительным конусом.

Паровые сверла наиболее просты в изготовлении, применяются для сверления неответственных отверстий диаметром до 25 мм, главным образом при обработке твердых поковок и отливок, ступенчатых и фасонных отверстий. Сверление, как правило, осуществляют трещотками и ручными дрелями.

Эти сверла изготовляют из инструментальной углеродистой стали У10, У12, У10А и У12А, а чаще всего из быстрорежущей стали Р6М5.

Перовое сверло имеет форму лопатки с хвостовиком. Его режущая часть - треугольной формы с углами при вершине 2 ф =118 -н 120° и задним углом а = 10 ~ 20°.

Перовые сверла подразделяют на двусторонние и односторонние, наиболее распространенными являются двусторонние. Угол заточки одностороннего перового сверла принимается из стали в пределах 75 - 90°, а для цветных металлов - 45 - 60° . Угол заточки двустороннего перового сверла принимается 120-135°.

Перовые сверла не допускают высоких скоростей резания и непригодны для сверления больших отверстий, так как стружка из отверстия не отводится, а вращается вместе со сверлом и царапает поверхность отверстия. Кроме того, в процессе работы сверло быстро тупится, изнашивается, теряет режущие качества и уходит в сторону от оси отверстия.

Сверление является одним из самых распространенных методов получения отверстия резанием. Режущим инструментом здесь служит сверло, которое дает возможность как получать отверстия в сплошном материале (сверление), так и увеличивать диаметр уже просверленного отверстия (рассверливание).

При сверлении обрабатываемую деталь закрепляют на столе сверлильного станка прихватами, в тисках, на призмах и т. п., а сверху сообщают два совместных движения - вращательное и поступательное (направленное вдоль оси сверла). Вращательное движение называется главным (рабочим) движением. Поступательное движение вдоль оси сверла называется движением подачи.

Рис. 1. Сверла различной конструкции

Сверление применяется при выполнении многих слесарных работ. Оно выполняется на приводных сверлильных станках и вручную - ручными дрелями, с помощью механизированного инструмента - электрическими и пневматическими дрелями, а также электроискровым и ультразвуковым методами.

Сверла, их конструкция и назначение. По конструкции и назначению сверла подразделяются на ряд видов.

Перовые сверла представляют собой простой режущий инструмент (рис. 1,а). Они применяются главным образом в трещотках и ручных дрелях для сверления неответственных отверстий диаметром до 25 мм.

Спиральные сверла с цилиндрическим и коническим хвостовиками (рис. 1, б, в) используются как для ручного сверления, так и при работе на станках (сверлильных, револьверных и др.).

Сверла для глубокого сверления применяются на специальных станках для получения точных отверстий малого диаметра. Под глубоким сверлением обычно понимают сверление отверстий, длина которых превышает их диаметр в 5 раз и более.

Центровые сверла (рис. 1,г) служат для получения центровых углублений на обрабатываемых деталях.

Комбинированные сверла позволяют производить одновременную обработку одноосных отверстий, а также одновременное сверление и зенко-вание или развертывание отверстий (рис. 1, е).

Для изготовления сверл, как правило, применяют следующие инструментальные материалы: углеродистую инструментальную сталь марок У10А и У12А, легированные стали - хромистую марку X и хромокремни-стую -9ХС; быстрорежущую сталь марок Р9 и Р18. В последние годы для этой цели находят применение также металлокерамические твердые сплавы ВК6, ВК8 и Т15К6.

Сверла из быстрорежущих сталей делают сварными: рабочую часть - из быстрорежущей стали, а остальную часть - из менее дорогой конструкционной стали. Наиболее распространенными являются спиральные сверла из быстрорежущих сталей.

Элементы и геометрические параметры спирального сверла. Спиральное сверло имеет рабочую часть, шейку, хвостовик для крепления сверла в шпинделе станка и лапку, служащую упором при выбивании сверла из гнезда шпинделя (рис. 2,а). Рабочая часть в свою очередь разделяется на режущую и направляющую.

Режущая часть, на которой расположены все режущие элементы сверла, состоит: из двух зубьев (перьев), образованных двумя спиральными канавками для отвода стружки (рис. 2,б); перемычки (сердцевины) - средней части сверла, соединяющей оба зуба ‘(пера); двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка, и двух задних поверхностей; двух ленточек, служащих для направления сверла, калибрования отверстия и уменьшения трения сверла 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 линии несколько углубленная часть, называемая спинкой зуба.

Рис. 2. Элементы и геометрические параметры спирального сверла: а и б-элементы спирального сверла; в, г и д-геометрические параметры спирального сверла; с-элементы резания: поз. /-при сверлении; поз. //-при рассверливании

Уменьшение трения сверла о стенки просверливаемого отверстия достигается также тем, что рабочая часть сверла имеет обратный конус, т. е. диаметр сверла у режущей части больше, чем на другом конце, у хвостовика. Разность в величине этих диаметров составляет 0,03-0,12 мм на каждые 100 мм длины сверла.

У сверл, оснащенных пластинками твердых сплавов, обратная конусность принимается от 0,1 до 0,03 мм на каждые 100 мм длины.

К геометрическим параметрам режущей части сверла (рис. 109,в, г, д) относятся: угол при вершине сверла, угол наклона винтовой канавки, передний и задний углы, угол наклойа поперечной кромки (перемычки).

Угол при вершине сверл а 2ф расположен между главными режущими кромками. Он оказывает большое влияние на работу сверла. Величина этого угла выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала и колеблется в пределах от 80 до 140°. Для сталей, чугунов и твердых бронз 2<р= 116-М 18°; для ла-туней и мягких бронз 2ф=130°; для легких сплавов - дуралюмина, силумина, электрона и баббита 2ф=140°; для меди 2ф=125°; для эбонита и целлулоида 2ф = 80-к 90°.

Для повышения стойкости сверл диаметром 12 мм и выше применяют двойную заточку сверл; при этом главные режущие кромки имеют форму не прямой, как при обычной заточке (рис. 3, в), а ломаной линии (рис. 109,г). Основной угол 2ф= 116-4-118° (для сталей и чугунов), а второй угол 2ф=70-г-75°.

Угол наклона винтовой канавки обозначается греческой буквой омега. С увеличением этого угла процесс резания облегчается и улучшается выход стружки. Однако сверло (особенно малого диаметра) с увеличением угла наклона винтовой канавки ослабляется. Поэтому у сверл малого диаметра этот угол делается меньшим, чем у сверл большого диаметра.

Угол наклона винтовой канавки должен выбираться в зависимости от свойств обрабатываемого металла. Для обработки, например, красной меди и алюминия этот угол нужно брать равным 35-40°, а для обработки стали (о = 25° и меньше.

Если рассечь спиральное сверло плоскостью, перпендикулярной главной режущей кромке, то мы увидим передний угол (см. сечение ББ на рис. 109,5).

Передний угол у (гамма) 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 у = 25 г 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 а (альфа) предусмотрен для уменьшения трения задней поверхности о поверхность резания. Этот угол рассматривается в плоскости АА, параллельной оси сверла. Величина заднего угла также изменяется по направлению от периферии к центру сверла; у периферии он равен 8-И2”, а у оси а = 20н-26°.

Сверла, оснащенные пластинками твердых сплавов, по сравнению со сверлами, изготовленными из сталей, имеют меньшую длину рабочей части, больший диаметр сердцевины и меньший угол наклона винтовой канавки. Эти сверла обладают высокой стойкостью и обеспечивают более высокую производительность. Особенно эффективно применение сверл с пластинками твердых сплавов при сверлении и рассверливании чугуна, твердой стали, пластмасс, стекла, мрамора и других твердых материалов.

Сверла, оснащенные пластинками твердых сплавов, выпускаются четырех типов: спиральные с цилиндрическим хвостовиком; спиральные с коническим хвостовиком; с прямыми канавками и коническим хвостовиком и с косыми канавками и цилиндрическим хвостовиком.

Процесс резания при сверлении. В процессе сверления под влиянием силы резания режущие поверхности сверла сжимают прилегающие к ним частицы металла, и когда давление, создаваемое сверлом, превышает силы сцепления частиц металла, происходит образование элементов стружки и отделение ее.

При сверлении вязких металлов (сталь, медь, алюминий и др.) отдельные элементы стружки, плотно сцепляясь между собой, образуют непрерывную стружку, завивающуюся в спираль. Такая стружка называется сливной. Если обрабатываемый металл хрупок, например чугун или бронза, то отдельные элементы стружки надламываются и отделяются друг от друга. Такая стружка, состоящая из отдельных разобщенных между

собой элементов (чешуек) неправильной формы, носит название стружки надлома.

В процессе сверления различают следующие элементы резания: скорость резания, глубина резания, подача, толщина и ширина стружки.

Главное рабочее движение сверла (вращательное) характеризуется скоростью “резания.

Подачей при сверлении называется перемещение сверла вдоль оси за одйн его оборот. Она обозначается через S и измеряется в мм/об. Сверло имеет две главные режущие кромки.

Правильный выбор подачи имеет большое значение для увеличения стойкости инструмента. Величина подачи при сверлении и рассверливании зависит от заданной частоты и точности обработки, твердости обрабатываемого материала, прочности сверла и жесткости системы станок - инструмент - деталь.

Толщина среза (стружки) а измеряется в направлении, перпендикулярном режущей кромке сверла. Ширина среза Ь измеряется вдоль режущей кромки и равна ее длине.

Таким образом, площадь поперечного сечения стружки становится больше с увеличением диаметра сверла, а для данного сверла - с увеличением подачи.

Обрабатываемый материал оказывает сопротивление резанию и удалению стружки. Для осуществления процесса резания к инструменту должны быть приложены сила подачи Ро, превосходящая силы сопротивления материала осевому перемещению сверла, и крутящий момент Мкр, необходимый для преодоления момента сопротивления М и для обеспечения главного вращательного движения шпинделя и сверла.

Сила подачи Р0 при сверлении и крутящий момент зависят от диаметра сверла D, величины подачи и свойств обрабатываемого материала. Например, при увеличении диаметра сверла и подачи они также увеличиваются.

Стойкостью сверла называется время его непрерывной (машинной) работы до затупления, т. е. между двумя переточками. Стойкость сверла обычно измеряется в минутах.

В процессе резания при сверлении выделяется большое количество тепла вследствие деформации металла, трения выходящей по канавкам сверла стружки, трения задней поверхности сверла об обрабатываемую поверхность и т. п. Основная часть тепла уносится стружкой, а остальная распределяется между деталью и инструментом. Для предохранения от затупления и преждевременного износа при нагреве сверла в процессе резания применяют смазывающе-охлаждающую жидкость, которая отводит тепло от стружки, детали и инструмента.

К охлаждающим жидкостям, которыми пользуются при сверлении металла, относятся мыльная и содовая вода, масляные эмульсии и др.

Выбор режимов резания при сверлении заключается в определении такой подачи и скорости резания, при которых процесс сверления детали оказывается наиболее производительным и экономичным.

Теоретический расчет элементов режима резания производится по нормативам, действующим на заводе, или по справочникам в следующем порядке: выбирают подачу, затем подсчитывают скорость резания и по найденной скорости резания устанавливают число оборотов сверла. Затем выбранные элементы режима резания проверяют по прочности слабого звена механизма главного движения и мощности электродвигателя станка.

Обычно в производственных условиях при выборе элементов режима резания, сверления, зенкерования, развертывания и т. д. пользуются готовыми данными технологических карт.

Износ и заточка сверл. Износ сверл из быстрорежущей стали происходит по задней поверхности, ленточкам и углам, а иногда и по передней поверхности.

Задняя поверхность сверла изнашивается в результате трения о поверхность резания, передняя - в результате трения об образующуюся стружку. Затупившееся сверло в процессе работы издает характерный скрипящий звук, свидетельствующий о необходимости направить сверло в переточку.

Форма заточки оказывает влияние на стойкость сверла и скорость резания, допускаемую сверлом. Различают следующие формы заточки сверл: нормальную одинарную и двойную заточку, заточку с подточкой перемычки, с подточкой ленточки и др. (табл. 6).

Подточка перемычки состоит в образовании дополнительных выемок у вершины сверла с обеих сторон вдоль его оси на длине 3-15 мм, после чего длина перемычки сокращается до 0,1D. При этом значительно уменьшается сила подачи Р0, а стойкость сверла увеличивается в 1,5 раза.

Многие новаторы производства работают над совершенствованием конструкции сверл в целях повышения их стойкости.

Заточка сверл выполняется в заточных мастерских специалистами-заточниками на специальных станках.

В ряде случаев заточку сверл производят на простых заточных станках (точилах), оборудованных специальным приспособлением. При заточке вручную сверло держат левой рукой возможно ближе к режущей части (конусу), а правой рукой - за хвостовик. Прижимая режущую кромку сверла к боковой поверхности заточного круга, плавным движением правой руки покачивают сверло, добиваясь, чтобы его задняя поверхность получила правильный наклон и приняла надлежащую форму. Снимать надо небольшие слои металла при слабом нажиме сверлом на круг.

Необходимо следить за тем, чтобы режущие кромки имели одинаковую длину и были заточены под одинаковыми углами. Сверло с режущими кромками разной длины или с разными углами наклона может сломаться или просверлить отверстие большего диаметра. После заточки задней поверхности сверла его главные режущие кромки должны быть прямолинейными.

Рис. 4 Заточка сверла (а); проверка углов заточки сверла шаблоном (б)

Правильность заточки сверл проверяют специальным шаблоном.

Сверлением называется процесс образования отверстий в сплошном материале режущим инструментом - сверлом. Сверление применяется: для получения не ответственных отверстий, невысокой степени точности и невысокого класса шероховатости, например под крепежные болты, заклепки, шпильки и т. д.;

для получения отверстий под нарезание резьбы, развертывание и зенкерование.

Рассверливанием называется увеличение размера отверстия в сплошном материале, полученного литьем, ковкой, штамповкой или другими способами.

Сверлением и рассверливанием можно получить отверстие 10-го, в отдельных случаях 11-го квалитета и шероховатость поверхности 320 80. Когда требуется более высокое качество поверхности отверстия, его (после сверления) дополнительно зенкеруют и развертывают.

Точность сверления в отдельных случаях может быть повышена благодаря тщательному регулированию станка, правильно заточенному сверлу или сверлением через специальное приспособление, называемое кондуктором.

По конструкции и назначению различают сверла: спиральные и специальные (перовые или плоские, для кольцевого сверления, ружейные, комбинированные с другими инструментами, центровочные и др.).

Для сверления отверстий чаще применяют спиральные сверла и реже специальные.

Спиральное сверло (рис. 179, а, 6, в) - двух зубый (двухлезвийный) режущий инструмент, состоящий из двух основных частей: рабочей и хвостовика.

Рабочая часть сверла в свою очередь состоит из цилиндрической (направляющей) и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канавки, расположенные одна против другой. Их назначение - отводить стружку из просверливаемого отверстия во время работы сверла. Канавки на сверлах имеют специальный профиль, обеспечивающий правильное образование режущих кромок сверла и необходимое пространство для выхода стружки (рис. 180).

Форма канавки и угол наклона со (омега) между направлением оси сверла и касательной к ленточке должны быть такими, чтобы, не ослабляя сечения зуба, обеспечивалось достаточное стружечное пространство и легкий отвод стружки. Однако сверла (особенно малого диаметра) с увеличением угла наклона винтовой канавки ослабляются. Поэтому у сверл малого диаметра этот угол делается меньше, для сверл больших диаметров - больше. Угол наклона винтовой канавки сверла составляет 18 - 45°. Для сверления стали пользуются сверлами с углом наклона канавки 26 - 30°, для сверления хрупких металлов (латунь, бронза) - 22 - 25°, для сверления легких и вязких металлов - 40 - 45°, при обработке алюминия, дюралюминия и электрона - 45°.

В зависимости от направления винтовых канавок спиральные сверла подразделяют на правые (канавка направлена по винтовой линии с подъемом слева направо, движение сверла во время работы происходит против хода часовой стрелки) и левые (канавка направлена по винтовой линии с подъемом справа налево, движение происходит по ходу часовой стрелки). Левые сверла применяют редко.

Расположенные вдоль винтовых канавок сверла две узкие полоски на цилиндрической поверхности сверла называются ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия, направляют сверло в отверстие и способствуют тому, чтобы сверло не уводило в сторону. Сверла диаметром 0,25 - 0,5 мм выполняются без ленточек.

Уменьшение трения сверла о стенки просверливаемого отверстия достигается также тем, что рабочая часть сверла имеет обратный конус, т. е. диаметр сверла у режущей части больше, чем на другом конце у хвостовика. Разность этих диаметров составляет 0,03 - 0,12 мм на каждые 100 мм сверла. У сверл, оснащенных пластинками из твердых сплавов, обратная конусность применяется от 0,1 до 0,3 мм на каждые 100 мм длины сверла.

Зуб - это выступающая с нижнего конца часть сверла, имеющая режущие кромки.

Зуб сверла имеет спинку, представляющую собой углубленную часть наружной поверхности зуба, и заднюю поверхность, представляющую собой торцовую поверхность зуба на режущей части.

Поверхность канавки, воспринимающая давление стружки, называется передней поверхностью. Линия пересечения передней и задней поверхностей образует режущую кромку. Линия, образованная пересечением задних поверхностей, представляет поперечную кромку. Ее величина зависит от диаметра сверла (в среднем равна 0,13 диаметра сверла).

Линия пересечения передней поверхности с поверхностью ленточки образует кромку ленточки.

Режущие кромки соединяются между собой на сердцевине (сердцевина - тело рабочей части между канавками) короткой поперечной кромкой. Для большей прочности сверла сердцевина постепенно утолщается от поперечной кромки и к концу канавок (к хвостовику).

Угол между режущими кромками - угол при вершине сверла 2φ оказывает существенное влияние на процесс резания. При его увеличении повышается прочность сверла, но одновременно резко возрастает усилие подачи. С уменьшением угла при вершине резание облегчается, но ослабляется режущая часть сверла.

Величина этого угла выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала (град):

На рис. 181 показаны углы спирального сверла. Передняя поверхность зуба (клина) сверла образуется спиральной канавкой, задняя - боковой поверхностью конуса. Геометрические параметры режущей части сверла показаны на рис. 182 (см. сечение N-N).

Передним углом γ (гамма) называют угол, заключенный между поверхностью резания (обработанной поверхностью) и касательной к передней поверхности (или передней грани).

Наличие переднего угла облегчает врезание инструмента, стружка лучше отделяется и получает возможность естественного схода.

С увеличением переднего угла улучшаются условия работы инструмента, уменьшается усилие резания, повышается стойкость. Вместе с тем ослабляется тело режущей части инструмента, которое может легко выкрашиваться, ломаться; ухудшается отвод тепла, что приводит к быстрому нагреву и потере твердости. Поэтому для каждого инструмента приняты определенные значения переднего угла. Передние углы меньше при обработке твердых и прочных материалов, а также при меньшей прочности инструментальной стали. В данном случае для снятия стружки требуются большие усилия и режущая часть инструмента должна быть прочнее. При обработке мягких, вязких материалов передние углы берутся больше.

Задний угол α (альфа) - это угол наклона задней поверхности, образуемый касательной к задней поверхности (или задней грани) и касательной к обрабатываемой поверхности. Задний угол дается для уменьшения трения задней поверхности (или задней грани) об обрабатываемую поверхность.

При слишком малых углах а повышается трение, увеличивается сила резания, инструмент сильно нагревается, задняя поверхность быстро изнашивается. При очень больших задних углах ослабляется инструмент, ухудшается отвод тепла.

Передние и задние углы сверла в разных точках режущей кромки имеют разную величину; для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, передний угол больше, и наоборот, для точек, расположенных ближе к центру, передний угол меньше. Если у периферии сверла (наружный диаметр) он имеет наибольшую величину (25 - 30°), то по мере приближения к вершине сверла уменьшается до величины, близкой к нулю.

Как и передний, задний угол сверла изменяется по величине для разных точек режущей кромки: для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, задний угол меньше, а для точек, расположенных ближе к центру, - больше.

Угол заострения β образуется пересечением передней и задней поверхностей.

Величина угла заострения β (бета) зависит от выбранных значений переднего и заднего углов, поскольку

α + β + γ = 90°.

Хвостовики у спиральных сверл могут быть коническими и цилиндрическими. Конические хвостовики имеют сверла диаметром от 6 до 80 мм. Эти хвостовики образуются конусом Морзе. Сверла с цилиндрическими хвостовиками изготовляют диаметром до 20 мм. Хвостовик является продолжением рабочей части сверла.

Сверла с коническим хвостовиком устанавливают непосредственно в отверстие шпинделя станка (или через переходные втулки) и удерживаются благодаря трению между хвостовиком и стенками конического отверстия шпинделя. Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в шпинделе станка при помощи специальных патронов. На конце конического хвостовика имеется лапка (см. рис. 179, а), не позволяющая сверлу провертываться в шпинделе и служащая упором при выбивании сверла из гнезда. У сверл с цилиндрическим хвостовиком имеется поводок (см. рис. 179, 6), предназначенный для дополнительной передачи крутящего момента сверлу от шпинделя.

Шейка сверла, соединяющая рабочую часть с хвостовиком,"имеет меньший диаметр, чем диаметр рабочей части, служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования, на ней обозначена марка сверла.

Спиральные сверла изготовляются из углеродистой инструментальной стали У10 и У12А, легированной стали (хромистой марки 9Х и хромокремнистой 9ХС), быстрорежущей Р9, Р18.

Для изготовления сверл все шире применяют металлокерамические твердые сплавы марок ВК6, ВК8 и Т15К6. Наиболее распространенными являются спиральные сверла из быстрорежущей стали.

Сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов (рис. 183, а, 6), находят широкое применение при сверлении и рассверливании чугуна, закаленной стали, пластмасс, стекла, мрамора и других твердых материалов.

По сравнению со сверлами, изготовленными из инструментальных углеродистых сталей, они имеют значительно меньшую длину рабочей части, большой диаметр сердцевины и меньший угол наклона винтовой канавки. Эти сверла обладают высокой стойкостью и обеспечивают высокую производительность труда.

Существует несколько типов сверл диаметром от 5 до 30 мм, оснащенных твердыми сплавами типа ВК. Корпуса этих сверл изготовляются из стали марок Р9, 9ХС и 40Х.

Сверла с винтовыми канавками обеспечивают значительно лучший выход стружки из отверстии, особенно при сверлении вязких металлов. Это достигается благодаря тому, что на длине 1,5 -2 диаметра сверла винтовая канавка прямая, а далее к хвостовой части сверла винтовая.

Сверла с прямыми канавками применяют при сверлении отверстий в хрупких металлах. Они проще в изготовлении, но для сверления глубоких отверстий эти сверла применять нельзя, так как затрудняется выход стружки из отверстия.

Сверла с косыми канавками применяют для сверления неглубоких отверстий, так как длина канавок для выхода стружки у них очень мала.

Сверла с отверстиями для подвода охлаждающей жидкости к режущим кромкам сверла (рис. 183, в) предназначаются для сверления глубоких отверстий в неблагоприятных условиях. Эти сверла имеют повышенную стойкость, так как охлаждающая жидкость, подаваемая под давлением 10 - 20 кгс/см 2 в пространство между наружной поверхностью сверла и стенками отверстия, обеспечивает охлаждение режущих кромок и облегчает удаление стружки.

Сверло крепят в специальном патроне, обеспечивающем подвод охлаждающей жидкости к отверстию в хвостовой части сверла. Эти сверла особенно эффективны при работе с жаропрочными материалами.

При сверлении отверстий сверлами со сквозными каналами режим резания повышается в 2 - 3 раза, а стойкость инструмента - в 5 - 6 раз. Сверление таким способом осуществляют на специальных станках в специальных патронах (рис. 184).

Твердосплавные монолитные сверла предназначены для обработки жаропрочных сталей. Эти типы сверл могут быть применены для работы на сверлильных машинах (материалом служит твердый сплав ВК15М) и для работы на токарных металлорежущих станках (твердый сплав ВК10М).

Корпуса твердосплавных сверл изготовляют из стали Р9, 9ХС, 40Х, 45Х. В сверлах прорезается паз под пластинку из твердого сплава, которую закрепляют медным или латунным припоем.

Комбинированные сверла, например сверло-зенковка, сверло-развертка, сверло-метчик, применяют для одновременного сверления и зенкования, сверления и развертывания или сверления и нарезания резьбы.

Центровочные сверла служат для получения центровых отверстий в различных заготовках. Их изготовляют без предохранительного конуса (рис. 185, а) и с предохранительным конусом (рис. 185, б).

Перовые сверла наиболее просты в изготовлении, применяются для сверления неответственных отверстий диаметром до 25 мм, главным образом при обработке твердых поковок и отливок, ступенчатых и фасонных отверстий. Сверление, как правило, осуществляют трещотками и ручными дрелями.

Эти сверла изготовляют из инструментальной углеродистой стали У10, У12, У10А и У12А, а чаще всего из быстрорежущей стали Р9 и Р18.

Перовое сверло имеет форму лопатки с хвостовиком. Его режущая часть - треугольной формы с углами при вершине 2φ = 118 + 120° и задним углом α = 10÷20°.

Перовые сверла подразделяют на двусторонние (рис. 186, а) и односторонние (рис. 186, б), наиболее распространенными являются двусторонние. Угол заточки одностороннего перового сверла принимается для стали в пределах 75 - 90°, а для цветных металлов - 45 - 60°. Угол заточки двустороннего перового сверла принимается 120-135°.

Перовые сверла не допускают высоких скоростей резания и непригодны для сверления больших отверстий, так как стружка из отверстия не отводится, а вращается вместе со сверлом и царапает поверхность отверстия. Кроме того, в процессе работы сверло быстро тупится, изнашивается, теряет режущие качества и уходит в сторону от оси отверстия.

Вертикально-сверлильный станок

Сверление - распространенный технологический метод получения отверстий резанием, вид механической обработки материалов резанием , при котором с помощью специального режущего инструмента (сверла), вращающейся получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранные отверстия различного сечения и глубины.

Движение резания (главное движение) при сверлении - вращательное движение , движение подачи - поступательное. Как инструмент при сверлении применяются сверла . Самые распространенные из них - спиральные, предназначены для сверления и розсвердлення отверстий, глубина которых не превышает 10 диаметров сверла. Шероховатость поверхности после сверления Ra = 12,5 ... 6,3 мкм, точность по 11 ... 14 квалитетам . Для получения более точных отверстий (8 ... 9 квалитет) с шероховатостью поверхности Rа = 6,3 ... 3,2 мкм применяют зенкеры .

1. Назначение сверления

Сверления используется для:

2. Станки и инструменты

Сверления цилиндрических отверстий, а так же сверления многогранных (треугольных, квадратных, пяти-и шестигранных, овальных) отверстий выполняют с помощью специальных режущих инструментов - сверл . Сверла в зависимости от свойств обрабатываемого материала изготавливаются нужных типоразмеров из следующих материалов:

3. Виды сверления

3.1. Операции сверления проводятся на следующих станках

• Вертикально-сверлильные станки. Сверления основная операция.
• Горизонтально-сверлильные станки. Сверления основная операция.
• Вертикально-расточные станки. Сверления вспомогательная операция.
• Горизонтально-расточные станки. Сверления вспомогательная операция.
• Вертикально-фрезерные станки. Сверления вспомогательная операция.
• Горизонтально-фрезерные станки. Сверления вспомогательная операция.
• Универсально-фрезерные станки. Сверления вспомогательная операция.
• Токарные станки. Сверло недвижимое, а обрабатываемая заготовка вращается.
• Токарно-затыловочные станки. Сверления вспомогательная операция. Сверло неподвижно.

3.2. Ручные инструменты

Для облегчения процессов резания материалов применяют следующие мероприятия:

4. Охлаждение при сверлении

Большой проблемой при сверлении является сильное разогревание сверла и обрабатываемого материала из-за трения. В месте сверления температура может достигать нескольких сотен градусов Цельсия.

При сильном разогреве материал может начать гореть или плавиться. Многие материалы при сильном разогреве теряют твердость , в результате режущие кромки стальных сверл начинают быстрее изнашиваться, через что трение только усиливается, что, в итоге, приводит к быстрому выходу сверл из строя и резкому снижению эффективности сверления.

Для борьбы с разогревом, применяют охлаждение с помощью охлаждающих жидкостей или смазочно-охлаждающих жидкостей. При сверлении на станке обычно организуют подачу жидкости непосредственно в место сверления. При сверлении ручным инструментом сверления время от времени прерывают и погружают

13G. Что такое сверление и на чем оно основано?

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.

137. Где используется сверление?

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.

139. 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.

140. 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.

141. 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.

142. Назвать виды сверлильных станков.

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 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.

144. 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.

145. 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.

146. Что такое сверло?

Сверло - это режущий инструмент, которым выпол­няют цилиндрические отверстия (рис. 23).

147. 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.

148. 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.

149. Из какой стали изготовляют сверла?

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

Точность обработки
	СТ-СЭВ 144-75
			Способ выполнения отверстия
Точности	Число единиц допуска	Квалитет
			Сверление без кондуктора
			Диаметр до 30 мм - сверление по кондуктору; сверление и зенкерова - ние. Диаметр свыше 30 мм - сверле­ние и зенкерование; сверление и рас­точка резцом
			Для стали (диаметр до 20 мм) и для
			Чугуна (диаметр до 25 мм) - сверле­ние и развертывание. Для стали {диаметр свыше 20 мм) и для чугуна (диаметр свыше 25 мм) - сверление, расточка резцом или. зенкерование и развертывание; сверление и две рас­точки резцом; спсрление, зенкерова - нне и шлифование; сверление и про­тягивание
			Диаметр до 12 мм - сверление и одно-
			Или двукратное развертывание. Диа­метр выше 12 мм - сверление; зен­керование и одно - или двукратное развертывание; сверление и протяги­
			Вание; сверление, зенкерование и шлифование; сверление, зенкерование
			Й раскатывание
Сверление, зенкерование и завершаю­щие операции: алмазная раскатка и тонкая расточка

Расточкой или протягиванием, отверстия под нарезания резьб (табл. 7).

151. Из каких элементов состоит спиральное сверло? Спиральное сверло состоит из хвостовика и рабочей

Части, которая делится на направляющую и режущую ча­сти. Между направляющей частью и хвостовиком нахо­дится шейка.

152. Что такое хвостовик и для чего он служит? Хвостовик - это часть сверла цилиндрической или ко­нусной формы (сверла по дереву имеют четырехгранный конический хвостовик), которая служит для закрепления

Сверла при конической форме в конических переходных втулках с конусом Морзе, а при цилиндрической - в двух - или трех кулачковом сверлильном патроне. Концевые втулки и сверлильный патрон закрепляются в отверстии шпинделя. Конусные хвостовики заканчиваются лапкой, которая служит для выбивания сверла из шпинделя или конусной переходной втулки. Цилиндрический хвостовик заканчивается поводком. Для сверления отверстий свер­лильными трещотками или ручными коловоротами исполь­зуются чаще всего сверла с квадратными хвостовиками. Сверла с цилиндрическим хвостовиком обычно имеют малые диаметры (до 20-30 мм).

153. Описать направляющую часть сверла.

Направляющая часть сверла - это часть, находящаяся

Между шейкой и режущей частью. Она служит для на­правления сверла вдоль оси отверстия. Направляющая часть имеет винтовые канавки для отвода стружки и стер­жень сверла. На наружной винтовой поверхности направ­ляющей части сверла имеется ленточка.

154. Из каких элементов состоит рабочая часть сверла?

Рабочая часть сверла состоит из направляющей и режу­щей частей.

155. Что такое ленточка сверла?

Ленточкой называется узкий поясок вдоль винтовой ка­навки, плавно сбегающий к хвостовику. Цель ленточки - принять на себя часть трения сверла о стенки отверстия, появляющегося во время вхождения инструмента в мате­риал. Диаметр сверла измеряется по расстоянию между ленточками.

156. Что такое режущая часть спирального сверла?

Режущая часть спирального сверла состоит из двух ре­жущих граней, соединенных третьей гранью - так на­зываемой поперечной перемычкой.

157. От чего зависит величина угла при вершине сверла?

Величина угла наклона винтовой канавки сверла зависит от вида обрабатываемого материала (табл. 8).

158. Какое влияние оказывает на резание усилие по­дачи во время сверления?

Процесс резания металла режущей кромкой осуще­ствляется путем врезания ее в металл, под действием вра­щения сверла и его осевой подачи. Величина угла режущей кромки определяется углом наклона винтовой линии и зад - 64

Ним углом заточки сверла. Величина необходимого усилия подачи и сила резания определяются величиной переднего и заднего углов резания и величиной поперечной кромки. Уменьшить необходимое усилие подачи при сверлении можно за Счет подточки поперечной кромки (перемычки) и выбора для данного материала оптимального угла ре­зания.

159. Что следует сделать со сверлом, если оно плохо сверлит?

Если сверло плохо сверлит, его следует заточить. За­точку можно выполнять вручную или машинным способом.

Правильная заточка сверла дает возможность получать необходимые углы, удлиняет срок службы сверла, умень­шает усилия, а также дает возможность получать правильно выполненные отверстия.

Подбор необходимых для данного материала углов ре­зания и заточка на специальных заточных станках для сверл обеспечивают получение правильных углов заточки и положение поперечной кромки в центре сверла. После заточки можно проверить углы заточки с помощью угло­мера или шаблона.

160. Описать перовое сверло.

Перовые сверла (рис. 23, б) обычно изготовляются из углеродистой инструментальной стали У10А или У12А, В этих сверлах различают следующие элементы: двусто­ронняя режущая часть с углом 116°, односторонняя - с углом 90-120°, направляющая часть с углом 100-110°, конусная рабочая часть, шейка и хвостовик.

Двусторонняя режущая часть обеспечивает рабочее дви­жение при вращении сверла в обе стороны. Односторонняя режущая часть обеспечивает работу сверла только в одном направлении. 65

Недостатком этих сверл является отсутствие направляю­щей и изменение диаметра при каждой заточке. Приме­няются для отверстий малого диаметра, которые не требуют высокой точности исполнения.

Перовые сверла с удлиненной направляющей частью обеспечивают лучшее направление и более точный размер отверстия, дают возможность получать одинаковый диаметр до тех пор, пока не сошлифуется направляющая часть. Однако эти сверла малопроизводительны.

161. Что такое подача сверла?

Подача сверла - это его осевое перемещение, мм, в ма­териале во время выполнения одного полного оборота вдоль собственной оси сверла.

162. Что такое глубина резания?

Снятый слом материала характеризует толщина снятого слоя, выражающаяся формулой t = у мм, где t - глубина

Резания, d-диаметр сверла.

163. Что такое скорость резания?

Скорость резания при сверлении - это окружная ско­рость на ленточке сверла, м/мин, выражающаяся формулой

Где d- диаметр сверла; п - частота вращения сверла в минуту.

164. Что следует сделать перед тем, как приступить к сверлению?

Перед тем, как приступить к сверлению, нужно соот­ветствующим образом подготовить материал (разметить и обозначить места сверления), инструмент и сверлильный станок. После закрепления и проверки установки детали на столе сверлильного станка или в другом приспособле­нии, а также после закрепления сверла в шпинделе станка приступают к сверлению согласно инструкции и требова­ниям безопасности труда. Нельзя забывать об охлаждении сверла.

165. Назвать дефекты при сверлении.

Дефекты в процессе сверления бывают разные: это может быть поломка сверла, выкрашивание режущих кро­мок, отклонение сверла от оси отверстия и т. д.

В табл. 9 указаны виды дефектов, причины их возник­новения, а также способы устранения этих дефектов, 66

В ряде случаев кондукторные плиты имеют отверстия без кондукторных втулок.

167. Какова цель охлаждения при сверлении и какие охлаждающие жидкости используются?

Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) выполняет три основных функций: является смазкой для уменьше­ния трения между режущим инструментом, сверлом, метал­лом детали и стружки; является охлаждающей средой, интенсивно отводящей тепло, возникающее в зоне резания, и облегчает удаление стружки из этой зоны.

СОЖ применяются при всех видах обработки метал­ла резанием.

Хорошая СОЖ не вызы­вает корродирования инстру­мента, приспособления и де­тали, не оказывает вредного влияния на кожу человека, не имеет неприятного запаха и хорошо отводит тепло. При сверлении отверстий в стали используется водный раствор мыла, 5%-ный раствор эмуль­сии Э-2 или ®ЭТ-2, при свер­лении в алюминии -5%-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или жидкость следую­щего состава: масло «Индустриальное» - 50%, керосин - 50%. При сверлении мелких отверстий в чугуне СОЖ не используют. При сверлении в чугуне глубоких отверстий используется сжатый воздух или 1,5%-ный раствор эмуль­сии Э-2 или ЭТ-2. При сверлении меди и сплавов на ее основе применяется 5%-ный раствор эмульсии Э-2, ЭТ-2 или масло «Индустриальное».

168. Каким образом выполняются в металле отверстия диаметром более 30 мм?

Чтобы получить в металле или детали отверстия с диа­метром выше 30 мм, следует применить двукратное сверле­ние. Первая операция выполняется сверлом диаметром 10-12 мм, а затем - сверлом требуемого диаметра (рас­сверливание). При сверлении с двумя рассверливаниями или сверлении, рассверливании и зенковании значительно снижаются усилия резания и время выполнения операций.

169. Каким образом удаляется из отверстия в металле сломанное сверло?

Удалить из просверливаемого отверстия сломанное сверло можно путем вывертывания его в сторону, обратную спирали сломанной части, щипцами, если имеется высту­пающая часть сверла. Если сломанное сверло находится внутри материала, то нагревают просверливаемую деталь вместе со сверлом до покраснения, а затем постепенно охлаждают. Отпущенное сверло можно выкрутить спе­циальным приспособлением

170. Какой инструмент на­зывают центровочным свер­лом?

Центровочным сверлом на­зывают инструмент, исполь­зуемый для выполнения цент­ровых отверстий в торцевых поверхностях валов. Разли­чают два вида центровочных сверл: для обычных центро­вых отверстий без предохра­нительного конуса и для цент­ровых отверстий с предохра­нительным конусом (рис. 25). Нормализованным углом обычного центровочного свер­ла является 60°, а с предохранительным конусом - 60 и 120°.

На больших и тяжелых валах центровое углубление с торцев выполняется аа три операции: сверление, зенко­вание на 60° и зенкованій предохранительного конуса на 120°.

171. Каким инструментом и когда выполняется зенке­рование?

Зенкерование - это увеличение диаметра ранее про­сверленного отверстия или создание дополнительных по­верхностей. Для этой операции служат зенкеры, режущая часть которых имеет цилиндрическую, конусную, торцевую или фасонную поверхности (рис. 26). Цель зенкерования - создать соответствующие посадочные места в отверстиях для головок заклепок, винтов или болтов, или выравнива­ние торцевых поверхностей.

Зенкеры могут быть сплошными и с приваренным хво­стовиком.

172. Из каких материалов выполняется зенкер?

Зенкер выполняется из углеродистой инструментальной стали УЮА, У12А, легированной стали 9ХС или быстро­режущей стали Р9, Р12. Они могут иметь напаянные режу­щие пластинки из твердых сплавов. Хвостовики зенкеров и корпуса наборных зенкеров делаются из стали 45 или

173. Назвать виды зенкеров.

Зенкеры могут быть сплошными цилиндрическими, кони­ческими, фасонными, сварными с приваренным хвостови­ком, насадными сплошными и насадными сборными. Зен­керы малых диаметров делаются обычно сплошными, а боль­ших диаметров - сварными или насадными. Конусные зенкеры имеют углы при вершине 60, 75, 90 и 120°.

174. Что такое развертка и когда она применяется? Развертка - это многолезвийный режущий инструмент,

Используемый для окончательной обработки отверстий с целью получения отверстия высокой степени точности и с поверхностью незначительной шероховатости.

Развертки подразделяются на черновые и чистовые. Окончательным развертыванием достигается точность 2-го- 3-го класса (10-го-7-го квалитета на ЕСДП СЭВ), а при особо тщательном выполнении - 1-го класса (6-го-5-го квалитета) при шероховатости поверхности 7-го-8-го класса чистоты (Ra= 1,25...0,32 мкм).

175. Каким должен быть диаметр отверстия до развер­тывания?

Развертывание дает окончательный размер отверстия, требуемый по чертежу. Диаметр отверстия под развертыва­ние должен быть меньше окончательного на величину при­пуска на развертывание (табл. 10).

10. Припуск на диаметр под развертывание после сверла, резца или зенкера, мм

176. Назвать виды и типы разверток.

Различают следующие виды разверток: по способу ис­пользования - ручные и машинные, по форме - с цилинд­рической или конической рабочей частью, по точности обработки - черновые и чистовые, по конструкции - с цилиндрическим хвостовиком, с коническим (конус Морзе) хвостовиком и насадные. Насадные развертки могут быть цельными, со вставными ножами и плавающие. Ручные развертки могут быть цельными и разжимными. Развертки могут иметь простые и винтовые зубья. На рис. 27 представлены ручные развертки.

177. Какое количество зубьев у разверток с прямыми зубьями?

Число зубьев развертки зависит от ее диаметра и на­значения. Так, для разверток повышенной точности и при обработке хрупких материалов (чугуна, бронзы) число

В остальных случаях

Г = 1,51/0 + 2,

Где D - диаметр развертки, мм. Число зубьев у ручных и машинных разверток с пря­мыми зубьями чаще всего четное (например, 8, 10, 12, 14).

178. Назвать направления режущих кромок в спираль­ных развертках.

Развертки со спиральными зубьями имеют режущие части лево - и правосторонние.

179. Когда используются разжимные и регулируемые развертки?

Разжимные и регулируемые развертки используются при ремонтных работах для развертывания отверстий, которые имеют разный допуск, а также для минимального увеличения уже окончательно выполненного отверстия.

180. Что входит в комплект конических разверток для получения гнезд с конусом Морзе?

В комплект конических разверток для гнезд с конусом Морзе входят три развертки: черновая, промежуточная и чистовая (коническая) развертки.

181. Где используются котельные развертки?

Котельные развертки находят применение при котель­ных работах для увеличения отверстий под заклепки.

182. Где закрепляются хвостовики ручных трехперых

Разверток?

Трехперые ручные развертки закрепляются в постоян­ных или регулируемых державках.

183. Почему развертки имеют разный шаг режущих крбЬкж?

С целью улучшения качества отверстия и предупрежде­ния его гранённости, Зубья по окружности располагаются н§ разном расстоянии один от другого, т. е. применяется неравномерный шаг.

184. Из каких элементов состоит развертка? Развертка имеет следующие элементы: рабочую часть,

Шейку и хвостовик (конусный или цилиндрический).

185. Назвать СОЖ, используемые при развертывании отверстии в различных материалах.

В табл. 11 приведены составы СОЖ, используемые при развертывании отверстий в различных материалах.

СОЖ используются для охлаждения инструмента, умень­шения трения, а также для увеличения срока службы ре­жущей части инструмента.

186. Из каких материалов делают развертки?

Для изготовления разверток применяются углеродистые инструментальные стали У10А и У12А, легированные ин­струментальные стали 9ХС, ХВ, ХГСВФ, быстрорежущие стали Р9 и Р18, а также твердые сплавы марки Т15К6 для обработки стали, меди и других вязких металлов и марки 74

ВК8 для обработки чугуна и других хрупких металлов. Развертки из быстрорежущей стали делаются с приварными хвостовиками из стали 45. Корпуса сборных разверток, а также регулируемых и насадных делаются из конструк­ционных сталей.

187, Что такое пробойник и в каких случаях проби­ваются отверстия?

Пробойник фис. 28) - это слесарный инструмент, вы­полняемый из углеродистой инструментальной стали У7 или У8, который служит для пробивания отверстий в ли­стовых или полосовых металлических или неметаллических материалах толщиной не более 4 мм.

Рабочая часть пробойника может иметь круглую, пря­моугольную, квадратную, овальную или другую форму. Про­бойник для кожи и жести имеет в рабочей части слепое отверстие, которое соединяется с продольным боковим отверстием, проходящим через стенку нижней части пробой­ника. Через это отверстие удаляются отходы.

Пробивание отверстия выполняется тогда, когда допу­скается некоторое повреждение поверхности в зоне отвер­стия и не требуется чистота и точность отверстия.

188. Какие требования техники безопасности следует выполнять при работе на сверлильных станках?

Сверлильный станок необходимо включать и работать на нем в соответствии с инструкцией по эксплуатации обо­рудования, а также в соответствии с требованиями тех­ники безопасности труда. Следует использовать специаль­ную рабочую одежду, обязательно подбирать волосы под головной убор, особенно женщинам.

Детали должны быть правильно и надежно закреплены в тисках или приспособлениях, имеющих хорошее техни­ческое состояние. При сверлении малых отверстий левая рука, придерживааощая деталь, должна оказывать сопро­тивление, противоположное направлению вращения шпин­деля. Во время рабочего хода шпинделя сверлильного

Станка нельзя придерживать или тормозить шпиндель, менять скорости и подачи, очищать стол или деталь от стружки.

Сверло нужно охлаждать СОЖ с помощью кисточки или поливом. Не допускается охлаждение влажными ветошью или тряпками. Сверлильный станок нужно включать или останавливать сухими руками. Все поломки, которые можно устранить, должен устранять обученный этому ра­ботник. Перед тем, как приступить к работе, следует про­верить техническое состояние сверлильного станка и ин­струментов.