Сверление отверстий в деталях

Обработка отверстий

Виды отверстий и их назначение

На вертикально-сверлильных и координатно-­расточных станках получают и обрабатывают цилиндрические, конические, резьбовые и ступенчатые отверстия (как правило, в заготовках, не являющихся телами вращения). Отверстия в деталях имеют различное служебное назначение. Их используют для соединения деталей в узлы, установки крепежных элементов (болтов, винтов, штифтов, шпилек, шайб) и т.д.

Характеристика видов лезвийной обработки отверстий

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.

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.

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.

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.

Приспособление для сверления отверстий в деталях

Подписи к слайдам:

Сверление отверстий 5 класс Учитель технологии Субботин Н.А.

Сверление – это технологическая операция получения отверстия с помощью сверла. путем снятия стружки.

Отверстия- углубления в деталях любой формы в поперечном сечении Виды отверстий по форме

Сквозное Глухое Виды отверстий по глубине

№ пп Наименование Назначение Виды сверл. Начертите в тетради таблицу

№ пп Наименование Назначение 1 Спиральное сверло с направляющим центром Виды сверл. Пользуясь учебником заполни таблицу

С пиральное сверло с направляющим центром центр Спиральные канавки хвостовик Режущая кромка

№ пп Наименование Назначение 1 Спиральное сверло с направляющим центром 2 Виды сверл. для точного сверления поперёк волокон древесины Пользуясь учебником заполни таблицу Центровое перовое сверло

Ц ентровое п еровое сверло Хвостовик Центр Подрезатель Режущая кромка

№ пп Наименование Назначение 1 Спиральное сверло с направляющим центром 2 Центровое перовое сверло 3 Виды сверл. для точного сверления поперёк волокон древесины д ля сверления неглубоких отверстий большого диаметра Пользуясь учебником заполни таблицу Винтовые свёрла

№ пп Наименование Назначение 1 Спиральное сверло с направляющим центром 2 Центровое перовое сверло 3 Винтовые свёрла Виды сверл. для точного сверления поперёк волокон древесины д ля сверления неглубоких отверстий большого диаметра для сверления глубоких отверстий Пользуясь учебником заполни таблицу

№ пп Наименование Назначение 4 Ложечное сверло Виды сверл. Пользуясь учебником заполни таблицу

Ложечное сверло Режущая кромка Хвостовик

№ пп Наименование Назначение 4 Ложечное сверло 5 Виды сверл. для сверления вдоль волокон древесины Пользуясь учебником заполни таблицу Спиральное сверло

Спиральное сверло хвостовик Спиральные канавки Режущая кромка Режущая кромка

№ пп Наименование Назначение 4 Ложечное сверло 5 Спиральное сверло Виды сверл. для сверления вдоль волокон древесины д ля сверления любых отверстий Пользуясь учебником заполни таблицу

№ пп Наименование Назначение 1 Хвостовик 2 Режущие кромки 3 Винтовые канавки Элементы сверла. для крепления в патроне для подрезания волокон древесины для вывода стружек Пользуясь учебником заполни таблицу

Ручные инструменты для сверления Буравчик Коловорот Дрель с закрытой передачей Дрель с открытой передачей

упор р укоятка вращения патрон сверло Коловорот

Дрель р укоятка вращения упор р укоятка захвата патрон

Правила безопасной работы 1. Надежно закреплять заготовку и подкладную доску на верстаке. 2. Надёжно, без перекоса закреплять сверло в патроне. 3. Ручку дрели и коловорота вращать плавно. без рывков. 4. Дрель и коловорот класть на верстак сверлом от себя.

При сверлении надёжно закрепляй заготовку и подкладочную доску на верстаке, иначе… Правила безопасной работы: проверь свои знания А – отверстие придётся пересверливать Б – могут получится неровные края отверстия на заготовке и на выходе сверло просверлит крышку верстака В – затупится режущая кромка сверла Подумай. Правильно Подумай. Закрепление заготовки при горизонтальном сверлении

Надёжно, без перекоса закрепляй сверло в патроне, иначе… А – отверстие получится овальное Б – это может привести к поломке сверла и травме В – придёт в негодность патрон Подумай. Правильно Подумай. Неправильное закрепление сверла в патроне Правила безопасной работы: проверь свои знания

Ручку коловорота или дрели вращать свободно, без больших усилий, иначе… А – поломается дрель Б – поломается сверло В – отверстие будет просверлено не по метке Подумай. Правильно Подумай. Закрепление заготовки при вертикальном сверлении Правила безопасной работы: проверь свои знания

В – придется ставить на верстак защитное ограждение А – рука может натолкнуться на режущую кромку сверла, когда мы берем инструмент из лотка Б – коловорот (дрель) будет мешать обработке заготовки Правильно Подумай. Подумай. 4. Коловорот или дрель надо класть на верстак сверлом от себя потому, … Положение инструмента на крышке верстака Правила безопасной работы: проверь свои знания

Урок технологии в 5 классе. Сверление отверстий в деталях из древесины

Практическая работа: «Подставка для сверл» Разметить заготовку размерами 150Х100Х50 Разметить место для отверстий разных величин в 5 рядов, в каждом ряду по 6 отверстий. Просверлить отверстия Зачистить изделие и покрыть лаком

Вопросы для закрепления материала. Что называют отверстиями? Какие виды отверстий вы знаете? Какие виды свёрл вы знаете? Как определить диаметр сверла? Чем отличается коловорот от дрели? Для какой цели при сверлении отверстия под заготовку подкладывают доску ? Для чего используют струбцину?

Домашнее задание § 10 читать, правила ТБ – учить.

Сверление отверстий в деталях из древесины. презентация к уроку по технологии (5 класс) на тему

Презентация к уроку технологии.Индустриальные технологии.5 класс.

методические разработки, презентации и конспекты

План-конспект урока по технологии(мальчики) в 5 классе на тему «Сверление отверстий в деталях из древесины».

Презентация : «Сверление отверстий в деталях из древесины» для уроков технология в 5 классе.

Цель: изучить с учащимися инструменты для сверления; научить приемам сверления.

Урок разработан по новым стандартам 2010 г. (по ФГОС). Данный урок позволит учащимся научиться выполнять столярную операцию сверления, а также они узнают что такое «сверление» и какие инструменты и пр.

Технологическая карта урока 5 класса п теме: Сверление отверстий в деталях из древесины.

В материалах представлена развёрнутая технологическач карта урока и презентация к уроку.

Тест 5 класс :Сверление отверстий в деталях из древесины.

Сверление заготовок из древесины

• Рассмотри различные свёрла и запиши в рабочую тетрадь их типы, диаметр и назначение основных частей.
• Изучи устройство коловорота и ручной дрели, которые имеются в учебной мастерской. Запиши в рабочую тетрадь названия частей, из которых они состоят.
• Получи заготовку у учителя или подготовь заготовку детали твоего проектного изделия. Разметь центры будущих отверстий. Надёжно закрепи заготовку на верстаке.
• Подбери сверло нужного диаметра, установи его в патроне и проверь правильность установки.
• Просверли предварительно размеченные заготовки: деталей «карандашница» (см. рис. 41), разделочная доска «рыбка» (см. рис. 21), детали настольной полки (см. рис. 57), полочки для цветов (см. Приложение, рис. 172) или детали твоего проектного изделия.
• Проверь размеры просверленных отверстий.

§ 10. Сверление отверстий в деталях из древесины

В начальных классах тебе приходилось при помощи взрослых прокалывать отверстия шилом в деталях из картона. А для того чтобы проделать отверстие в детали из древесины, нужны уже другие инструменты.

Если в заготовке из древесины необходимо сделать отверстия, то их сверлят. Отверстия могут быть сквозными (рис. 38, а) и несквозными (глухими) (рис. 38, б).

Рис. 38. Отверстия: а — сквозное; б — глухое: 1 — сверло; 2 — заготовка; 3 — подкладная доска

Сверление выполняют с помощью свёрл Все свёрла имеют рабочую часть и хвостовик. Спиральные свёрла с направляющим центром (рис. 39, а) предназначены для точного и качественного сверления поперёк волокон древесины. Центровые (перовые) свёрла (рис. 39, б) применяют для сверления неглубоких отверстий большого диаметра, у этих свёрл одна режущая кромка.

Винтовые свёрла (рис. 39, в), представляющие собой винтообразную пластину, используют для высверливания глубоких отверстий. Ложечным сверлом (рис. 39, г) сверлят отверстия вдоль волокон.

Рис. 39. Типы свёрл для сверления древесины: а — спиральное с направляющим центром; б — центровое (перовое); в — винтовое; г — ложечное; д — спиральное: 1 — центр; 2 — режущая кромка; 3 — подрезатель; 4 — канавка; 5 — ленточка

Для сверления в древесине отверстий различных диаметров широко применяются спиральные свёрла (рис. 39, д). Диаметр сверла в миллиметрах указывается на хвостовике.

В учебных мастерских для сверления отверстий учащиеся используют коловорот или ручную дрель

Рис. 40. Коловорот (а) и ручная дрель (б): 1 — сверло; 2 — патрон; 3 — рукоятка вращения; 4 — упор; 5 — ручка; 6 — зубчатые колёса

Коловорот (рис. 40, а) состоит из патрона 2, служащего для закрепления сверла 1, рукоятки 3, которую вращают в направлении вращения сверла, и упора 4, позволяющего удерживать коловорот в вертикальном положении. В дрели (рис. 40, б), в отличие от коловорота, установлен специальный механизм — зубчатая передача, состоящая из зубчатых колёс 6 разного диаметра. Благодаря зубчатой передаче медленное вращение рукоятки 3 превращается в быстрое вращение сверла 1. Также имеется вспомогательная ручка 5, за неё держат дрель левой рукой при горизонтальном сверлении.

Рассмотрим последовательность сверления отверстий на примере детали «карандашница» — одной из деталей подставки для ручек и карандашей (см. Приложение, рис. 170).

Рис. 41. Чертёж детали «карандашница» подставки для ручек и карандашей

Перед сверлением на заготовке карандашом выполняют разметку и шилом делают углубления в центрах будущих отверстий.

Чтобы получить отверстия необходимой глубины, на сверло надевают ограничитель — резиновую втулку

Рис. 42. Подготовка сверла для сверления глухих отверстий: 1 — сверло; 2 — ограничитель (резиновая втулка); 3 — патрон; 4 — глубина сверления)

Затем заготовку закрепляют в зажим столярного верстака так, чтобы поверхность, в которой сверлят отверстия, была параллельна поверхности крышки верстака. Сверло ставят в сделанное шилом углубление под прямым углом к просверливаемой поверхности. Левой рукой придерживают дрель, слегка нажимая вниз на упор. Отверстие сверлят, вращая рукоятку по часовой стрелке до соприкосновения ограничителя с поверхностью заготовки. Таким же образом сверлят и другие отверстия.

Рис. 43. Сверление дрелью в зажиме верстака: 1 — крышка верстака; 2 — зажим верстака; 3 — заготовка; 4 — ограничитель; 5 — сверло

Если нужно просверлить сквозное отверстие. то заготовку кладут на подкладную доску и струбциной прижимают к крышке верстака, чтобы во время сверления заготовка была неподвижна.

Рис. 44. Сверление коловоротом на подкладной доске: 1 — крышка верстака; 2 — подкладная доска; 3 — заготовка; 4 — струбцина; 5 — сверло

Струбцина — приспособление, применяемое для закрепления заготовки при сверлении, пилении и других операциях Подкладную доску используют для того, чтобы в конце сверления при выходе сверла из заготовки отверстие получалось с ровными краями и чтобы не повреждалась поверхность крышки верстака.

Рис. 45. Струбцина: 1 — вороток; 2 — винт; 3 — опора; 4 — рамка

В конце сверления нажим на упор инструмента ослабляют.

Правила безопасной работы

• Перед сверлением следует правильно и надёжно закрепить заготовку на верстаке.
• Сверло в патроне дрели и коловорота должно быть закреплено без перекосов.
• Рукоятку дрели и коловорота вращать плавно, без рывков.
• Не класть дрель и коловорот на верстак сверлом к себе.

Станочник-сверловщик — это специалист, работающий на сверлильных станках деревообрабатывающего и металлообрабатывающего производства. Он знает устройство сверлильных станков, умеет их регулировать, а также умеет затачивать свёрла, правильно выбирать скорость сверления заготовки с учётом породы и свойств древесины или марки металла, качественно выполнять операцию сверления заготовок.

Новые слова и понятия

Сверление, отверстия (сквозные, глухие), свёрла (спиральное, центровое), коловорот, дрель, струбцина, станочник-сверловщик.