Сверление рассверливание зенкерование развертывание

Сверление, зенкерование, развертывание

Сверление отверстий в сплошном материале и обработку зенкерами, развертками, метчиками и другими режущими инструментами производят на сверлильных станках. Основными схемами резания при сверлении являются сверление в сплошном материале и рассверливание предварительно просверленного отверстия в заготовке.

Спиральные сверла – самый ходовой инструмент для сверления и рассверливания; их изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм. Рабочая часть сверла l (рис. 28, а) снабжена двумя винтовыми канавками; режущая часть l1 имеет два режущих зуба. Каждый режущий зуб имеет переднюю 4 и заднюю 3 поверхности, режущую кромку 2, образующуюся при пересечении этих поверхностей; границей режущих зубьев является поперечная кромка 5 (рис. 28, в). На калибрующей части l2 имеются ленточки 1, которые обеспечивают направление сверла при резании. Хвостовик l4 делают коническим для закрепления в шпинделе станка или цилиндрическим (рис. 28, б) для закрепления в патроне (рекомендуется для диаметров до 10 мм). На шейку наносится маркировка сверла.

Угол 2j при вершине сверла (между режущими кромками) берется равным от 80 (для алюминия, баббитов, пластмасс и других мягких материалов) до 140° для мрамора и других хрупких материалов. Для сверления стали и чугуна этот угол берется равным 116-118°.

Сверло работает чаще всего в сплошном материале, в тяжелых условиях, поэтому отверстия получаются неточными (непрямолинейными и некруглыми) с грубой поверхностью. Объясняется это «уводом» сверла главным образом из-за наличия поперечной кромки, которая при работе сверла не режет, а давит на заготовку, соскабливая находящийся под ней припуск. Установлено, что до 65 % усилия подачи приходится на поперечную кромку. Для облегчения работы сверла поперечную кромку подтачивают (рис. 28, г), с той же целью производят двойную заточку сверл, работающих по чугуну и стали, с углом 2j1 = 75-80° (рис. 28, д); ширина b задней поверхности второй заточки выбирается в пределах 0,18–0,22 диаметра сверла. В результате двойной заточки увеличивается ширина стружки за счет ее толщины, уменьшается угол при вершине 2j1, поэтому увеличивается стойкость сверла.

В качестве основных параметров резания при сверлении выделяют: s – подача на один оборот сверла, мм/об; t – глубина резания, мм, определяемая как половина диаметра инструмента при сверлении сплошного материала или полуразность диаметра инструмента и предварительно просверленного отверстия при его рассверливании; скорость резания сверла v = pDn/1000, м/мин, где D –диаметр сверла, мм.

Для придания просверленному отверстию заданных размеров и правильной геометрической формы, а также для получения необходимой точности и чистоты поверхности используют зенкеры. Зенкерование – это обработка резанием стенок или входной части отверстия. Оно проводится по черновым поверхностям в отливках и поковках или по просверленным отверстиям. Зенкерование в основном является промежуточной операцией между сверлением и развертыванием.

Зенковки являются разновидностями зенкеров и служат для обработки входной части отверстий под головки болтов и шпилек (рис. 29, б) и имеют направляющую цапфу. Зенковки для обработки входной части отверстия на конус под головки винтов и заклепок (рис. 29, в) имеют угол 2j, равный 60, 75, 90 или 120°. Изготавливают также комбинированные зенкеры для получения ступенчатых отверстий.

Развертывание представляет собой окончательный процесс обработки отверстий заданной точности и правильной формы путем срезания весьма тонкой стружки. Развертывание разделяют на черновое и чистовое. Развертыванием достигается высокая точность обработки отверстий (6-7-й квалитеты) с параметром шероховатости поверхности Ra = 0,3-2 мкм. При развертывании со стенок отверстия, предварительно обработанного сверлением и зенкерованием (или только сверлением), снимается слой металла в несколько десятых долей миллиметра.

Виды зенкеров. Выбор припусков под зенкерование

Для нарезания резьбы в отверстиях используют метчики. Они бывают ручные и станочные. Нарезание резьбы на стержнях производится не только резцами, но круглыми плашками, винторезными головками, а также путем накатывания плоскими и дисковыми плашками (роликами) и др.

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.

Диаметр сверла D, мм	Сталь	Серый и ковкий чугун, медные и алюминиевые сплавы
НВ 300	НВ ≤ 1 70	НВ 170
2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-16 16-20 20-25 25-30 30-40 40-50	0,09-0,13 0,13-0,19 0,19-0,26 0,26-0,32 0,32-0,36 0,36-0,43 0,43-0,49 0,49-0,58 0,58-0,62 0,62-0,78 0,78-0,89	0,08-0,10 0,10-0,15 0,15-0,20 0,20-0,25 0,25-0,28 0,28-0,33 0,33-0,38 0,38-0,43 0,43-0,48 0,48-0,58 0,58-0,66	0,06-0,07 0,07-0,11 0,11-0,14 0,14-0,17 0,17-0,20 0,20-0,23 0,23-0,27 0,27-0,32 0,32-0,35 0,35-0,42 0,42-0,48	0,04-0,06 0,06-0,09 0,09-0,12 0,12-0,15 0,15-0,17 0,17-0,20 0,20-0,23 0,23-0,26 0,26-0,29 0,29-0,35 0,35-0,40	0,12-0,18 0,18-0,27 0,27-0,36 0,36-0,45 0,45-0,55 0,55-0,66 0,66-0,76 0,76-0,89 0,89-0,96 0,96-1,19 1,19-1,36	0,09-0,12 0,12-0,18 0,18-24 0,24-0,31 0,31-0,35 0,35-0,41 0,41-0,47 0,47-0,54 0,54-0,60 0,60-0,71 0,71-0,81
Примечание. Приведенные подачи применяют при сверлении отверстий глубиной l ≤ 3D с точностью не выше 12-го квалитета в условиях жесткой технологической системы. В противном случае вводят поправочные коэффициенты: 1. на глубину отверстия. Kls = 0.9 при l ≤ 5D; Kls = 0.8 при l ≤ 7D; Kls = 0.75 при l ≤ 10D; 2. на достижение более высокого качества отверстия всвязи с последующей операцией развертывания или нарезания резьбы – Kos=0.5; 3. на недостаточную жесткость системы СПИД: при средней жесткости Kжs=0.75; при малой жесткости Kжs=0.5; 4. на инструментальный материал – Kиs = 0.6 для сверла с режущей частью из твердого сплава.

Подачи, мм/об, при обработке отверстий зенкерами из быстрорежущей стали и твердого сплава.

Обрабатываемый материал	Диаметр зенкера D, мм
До 15	Св. 15 до 20	Св. 20 до 25	Св. 25 до 30	Св. 30 до 35	Св. 35 до 40	Св. 40 до 50	Св. 50 до 60	Св. 60 до 80
Сталь	0,5-0,6	0,6-0,7	0,7-0,9	0,8-1,0	0,9-1,1	0,9-1,2	1,0-1,3	1,1-1,3	1,2-1,5
Чугун, НВ ≤ 200 и медные сплавы	0,7-0,9	0,9-1,1	1,0-1,2	1,1-1,3	1,2-1,5	1,4-1,7	1,6-2,0	1,8-2,2	2,0-2,4
Чугун, НВ 200	0,5-0,6	0,6-0,7	0,7-0,8	0,8-0,9	0,9-1,1	1,0-1,2	1,2-1,4	1,3-1,5	1,4-1,5
Примечания: 1. Приведенные значения подачи применять для обработки отверстий с допуском не выше 12-го квалитета. Для достижения более высокой точности (9-11-й квалитеты), а также при подготовке отверстий под последующую обработку их одной разверткой или под нарезание резьбы метчиком вводить поправочный коэффициент Kos=0.7. 2. При зенкеровании глухих отверстий подача не должна превышать 0,3-0,6 мм/об.

Подачи, мм/об, при предварительном (черновом) развертывании отверстий развертками из быстрорежущей стали.

Обрабатываемый материал	Диаметр развертки D, мм
До 10	Св. 10 до 15	Св. 15 до 20	Св. 20 до 25	Св. 25 до 30	Св. 30 до 35	Св. 35 до 40	Св. 40 до 50	Св. 50 до 60	Св. 60 до 80
Сталь	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,7	2,0
Чугун, НВ ≤ 200 и медные сплавы	2,2	2,4	2,6	2,7	3,1	3,2	3,4	3,8	4,3	5,0
Чугун, НВ 200	1,7	1,9	2,0	2,2	2,4	2,6	2,7	3,1	3,4	3,8
Примечания: 1. Подачу следует уменьшать: а) при чистовом развертывании в один проход с точностью по 9-11 квалитетам и параметром шероховатости поверхности Ra = 3.2…6.3 мкм или при развертывании под полирование и хонингование, умножая на коэффициент Kos=0.8; б) при чистовом развертывании после чернового с точностью по 7-му квалитету и параметром шероховатости поверхности Ra = 0,4…0,8 мкм, умножая на коэффициент Kos=0.7; в) при твердосплавной рабочей части, умножая на коэффициент Kиs=0.7. 2. При развертывании глухих отверстий подача не должна превышать 0,2-0,5 мм/об.

Значения коэффициента Cv и показателей степени в формуле скорости резания при сверлении.

Обрабатываемый материал	Материал режущей части инструмента	Подача s, мм/об	Коэффициент и показатели степени	Охлаждение
Cv	q	y	m
Сталь конструкционная углеродистая, σВ=750 МПа	Р6М5	≤0,02 0,2	7,0 9,8	0,40	0,70 0,50	0,20	Есть
Сталь жаропрочная 12Х18Н9Т, НВ 141	—	3,5	0,50	0,45	0,12
Чугун серый, НВ 190	≤0,3 0,3	14,7 17,1	0,25	0,55 0,40	0,125	Нет
ВК8	—	34,2	0,45	0,30	0,20
Чугун ковкий, НВ 150	Р6М5	≤0,3 0,3	21,8 25,3	0,25	0,55 0,40	0,125	Есть
ВК8	—	40,4	0,45	0,30	0,20	Нет
Медные гетерогенные сплавы средней твердости (НВ 100-140)	Р6М5	≤0,3 0,3	28,1 32,6	0,25	0,55 0,40	0,125	Есть
Силумин и литейные алюминиевые сплавы, σВ=100…200 МПа, НВ≤65; дюралюминий, НВ≤100	≤0,3 0,3	36,3 40,7	0,25	0,55 0,40	0,125
Примечание: для сверл из быстрорежущей стали рассчитанные по приведенным данным скорости резания действительны при двойной заточке и подточенной перемычке. При одинарной заточке сверл из быстрорежущей стали рассчитанную скорость резания следует уменьшать, умножая ее на коэффициент Kзv=0,75.

Значения коэффициента Cv и показателей степени в формуле скорости резания при рассверливании, зенкеровании и развертывании.

Обрабатываемый материал	Вид обработки	Материал режущей части инструмента	Коэффициент и показатели степени	Охлаждение
Cv	q	x	y	m
Конструкционная углеродистая сталь, σВ=750 МПа	Рассверливание	Р6М5 ВК8	16,2 10,8	0,4 0,6	0,2	0,5 0,3	0,2 0,25	Есть
Зенкерование	Р6М5 Т15К6	16,3 18,0	0,3 0,6	0,5 0,3	0,3 0,25
Развертывание	Р6М5 Т15К6	10,5 100,6	0,3 0,3	0,2	0,65 0,65	0,4
Конструкционная закаленная сталь, σВ=1600-1800 МПа, HRC 49-54	Зенкерование	Т15К6	10,0	0,6	0,3	0,6	0,45
Развертывание	14,0	0,4	0,75	1,05	0,85
Чугун серый, НВ 190	Рассверливание	Р6М5 ВК8	23,4 56,9	0,25 0,5	0,1 0,15	0,4 0,45	0,125 0,4	Нет
Зенкерование	Р6М5 ВК8	18,8 105,0	0,2 0,4	0,1 0,15	0,4 0,45	0,125 0,4
Развертывание	Р6М5 ВК8	15,6 109,0	0,2 0,2	0,1	0,5 0,5	0,3 0,45
Чугун ковкий, НВ 150	Рассверливание	Р6М5 ВК8	34,7 77,4	0,25 0,5	0,1 0,15	0,4 0,45	0,125 0,4	Есть
Зенкерование	Р6М5 ВК8	27,9 143,0	0,2 0,4	0,1 0,15	0,4 0,45	0,125 0,4	Есть
Развертывание	Р6М5 ВК8	23,2 148,0	0,2 0,2	0,1	0,5 0,5	0,3 0,45	Есть Нет

Средние значения периода стойкости сверл, зенкеров, разверток.

Инструмент (операция)	Обрабатываемый материал	Материал режущей части инструмента	Стойкость Т, мин, при диаметре инструмента, мм
До 5	6-10	11-20	21-30	31-40	41-50	51-60	61-80
Сверло (сверление и рассверливание)	Конструкционная углеродистая и легированная сталь	Быстрорежущая сталь	—
Твердый сплав	—	—
Коррозионно-стойкая сталь	Быстрорежущая сталь	—	—	—	—
Серый и ковкий чугун, медные и алюминиевые сплавы	Быстрорежущая сталь	—
Твердый сплав	—
Зенкеры (зенкерование)	Конструкционная углеродистая и легированная сталь, серый и ковкий чугун	Быстрорежущая сталь и твердый сплав	—	—
Развертки (развертывание)	Конструкционная углеродистая и легированная сталь	Быстрорежущая сталь	—
Твердый сплав	—
Серый и ковкий чугун	Быстрорежущая сталь	—	—
Твердый сплав	—	—

Поправочный коэффициент Klv на скорость резания при сверлении, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия.

Параметр	Сверление	Рассверливание, зенкерование, развертывание
Глубина обрабатываемого отверстия	3D	4D	5D	6D	8D	—
Коэффициент Klv	1,0	0,85	0,75	0,7	0,6	1,0

Значения коэффициентов СМ и СР показателей степени приведены в табл. 32.

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением:

.

Значения коэффициента КМР приведены для стали и чугуна в табл. 9, а для медных и алюминиевых сплавов — в табл. 10

Для определения крутящего момента при развертывании каждый зуб инструмента можно рассматривать как расточный резец. Тогда при диаметре инструмента Dкрутящий момент, Нм:

;

здесь sz — подача, мм на один зуб инструмента, равная s/z, где s — подача, мм/об, z — число зубьев развертки. Значения коэффициентов и показателей степени см. в табл 22.

Мощность резания,кВт, определяют по формуле:

,

где частота вращения инструмента или заготовки, об/мин:

.

Значения коэффициентов и показателей степени в формулах крутящего момента и осевой силы при сверлении, рассверливании и зенкеровании.

Обрабатываемый материал	Наименование операции	Материал режущей части инструмента	Коэффициент и показатели степени в формулах
Крутящего момента	Осевой силы
CМ	q	x	y	Cр	q	x	y
Конструкционная углеродистая сталь, σВ=750 МПа	Сверление	Быстрорежущая сталь	0,0345	2,0	—	0,8	1,0	—	0,7
Рассверливание и зенкерование	0,09	1,0	0,9	0,8	—	1,2	0,65
Сталь жаропрочная 12Х18Н9Т, НВ 141	Сверление	0,041	2,0	—	0,7	1,0	—	0,7
Рассверливание и зенкерование	0,106	1,0	0,9	0,8	—	1,2	0,65
Чугун серый, НВ 190	Сверление	Твердый сплав	0,012	2,2	—	0,8	1,2	—	0,75
Рассверливание и зенкерование	0,196	0,85	0,8	0,7	—	1,0	0,4
Сверление	Быстрорежущая сталь	0,021	2,0	—	0,8	42,7	1,0	—	0,8
Рассверливание и зенкерование	0,085	—	0,75	0,8	23,5	—	1,2	0,4
Чугун ковкий, НВ 150	Сверление	Быстрорежущая сталь	0,021	2,0	—	0,8	43,3	1,0	—	0,8
Рассверливание и зенкерование	Твердый сплав	0,01	2,2	—	0,8	32,8	1,2	—	0,75
0,17	0,85	0,8	0,7	—	1,0	0,4
Гетерогенные медные сплавы средней твердости, НВ 120	Сверление	Быстрорежущая сталь	0,012	2,0	—	0,8	31,5	1,0	—	0,8
Рассверливание и зенкерование	0,031	0,85	—	0,8	17,2	—	1,0	0,4
Силумин и дюралюминий	Сверление	0,005	2,0	—	0,8	9,8	1,0	—	0,7
Примечание. Рассчитанные по формуле осевые силы при сверлении действительны для сверл с подточенной перемычкой; с неподточенной перемычкой осевая сила при сверлении возрастает в 1,33 раза.

Диаметр сверл в мм	Наименование заточки	Обрабатываемые материалы
0,25-12	Одинарная (нормальная)	Сталь, стальное литье, чугун
12-80	Одинарная с подточкой перемычки	Стальное литье с с неснятой литейной коркой
Одинарная с подточкой перемычки и ленточки	Сталь и стальное литье с со снятой литейной коркой
12-80	Двойная с подточкой перемычки	Стальное литье с с неснятой литейной коркой; чугун с неснятой литейной коркой
Двойная с подточкой перемычки и ленточки	Стальное литье с со снятой литейной коркой; чугун со снятой литейной коркой
Примечания: 1. У сверл диаметром до 12 мм рекомендуется подтачивать перемычку по мере переточки сверла. 2. Сверла, предназначенные для обработки различных материалов, затачиваются по форме 1 (табл ) при диаметре до 12 мм и по форме 5 (табл ) при диаметре свыше 12 мм

Рекомендуемые углы наклона винтовой канавки сверл различных диаметров

Диаметр сверла D в мм	0,25-0,35	0,4-0,45	0,5-0,7	0,75-0,95	1,0-1,9	2,0-2,9
Угол наклона винтовой канавки в градусах
Диаметр сверла D в мм	3,0	3,5-4,4	4,5-6,4	6,5-8,4	8,5-9,9	10-80
Угол наклона винтовой канавки в градусах

Углы наклона

Диаметр сверла D в мм	До 8	Св. 8 До 15	Св. 15 До 25	Св.25 25
Угол наклона винтовой канавки в градусах

Рекомендуемые величины элементов заточки и подточек

Диаметр сверл D в мм	Заточка	Подточка перемычки	Подточка ленточки
Угол между режущими лезвиями в град.	Длина вторичного лезвия в мм	Задний угол в град.	Угол наклона поперечного лезвия в град.	Длина подточенного поперечного лезвия в мм	Длина подточки в мм	Длина подточки в мм	Ширина фаски в мм	Задний угол в град.
2j	2j0	B	a	y	A	t	t1	f1	a1
От 0,25 до 12	–	–	14-11	–	–	–	–	–
Св. 12 до 15	2,5	1,5	1,5
15 20	3,5	12-9	1,5	0,2-0,4	6-8
20 25	4,5	2,5
25 30	5,5
30 40	11-18	3,5
40 50
50 60	5,5
60 70	6,5
70 80	7,5
Примечание. Указанные в таблице величины угла a измеряются по наружной цилиндрической поверхности, развернутой на плоскость, между проведенной через периферийной точку режущей кромки, касательной к следу затылованной поверхности, и следом нормальной к оси сверла плоскости через ту же точку.

Значения переднего угла g для сверл, оснащенных пластинками

Обрабатываемый угол	Передний угол g в град.
Наименование	Механические свойства в
Конструкционная и легированная сталь Инструментальная сталь Твердая марганцовистая сталь Твердое стальное литье Чугун Чугун Бронза, латунь, алюминий и силумин Изоляционные и прессованные материалы	– – –	От 0 до 4.3.3 От 4 до 6 От 0 до 2

Значения g и l в зависимости от углов g1 и w

сверлильные станки. Сверление и развертывание. Сверлильные станки

Сверление и развертывание. Сверлильные станки

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

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

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

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

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 пневматические дрели, позволяющие при использовании специальных хвостовиков сверлить отверстия в труднодоступных местах.

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

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.

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.

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

Недостатком сверления трещоткой является малая производительность и большая трудоемкость процесса.

Сверло – это режущий инструмент, которым выполняют цилиндрические отверстия

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

[Слесарное дело] Зенкование зенкерование и развёртывание #8

Спиральные сверла в зависимости от их выполнения делятся на скрученные, фрезерованные, литые (для больших диаметров), с пластинками из сплавов карбидов металлов и сварные.

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

Спиральным сверлом выполняют отверстия, к которым предъявляются высокие требования по точности, отверстия, предназначенные для дальнейшей обработки развертыванием, расточкой или протягиванием, отверстия под нарезание резьб (табл. 7).

Спиральное сверло состоит из хвостовика и рабочей части, которая делится на направляющую и режущую части. Между направляющей частью и хвостовиком находится шейка.

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 трехкулачковом 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 чаще всего используются сверла с квадратными хвостовиками. Сверла с цилиндрическим хвостовиком обычно имеют малые диаметры (до 20–30 мм).

Рабочая часть сверла состоит из направляющей и режущей частей.

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.

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

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.

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

Рекомендуемые углы при вершине сверла

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 косильной лески и задним 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.

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.

Перовые сверла (рис. 21, б) обычно изготавливаются 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.

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 сошлифу-ется направляющая часть. Однако эти сверла малопроизводительны.

Перед сверлением необходимо 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.

В процессе сверления могут иметь место различные дефекты: 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.

Сверлильный кондуктор – это приспособление с кондукторной плитой для обработки большого количества одинаковых деталей с одинаково расположенными отверстиями без предварительной разметки. Сверлильные кондукторы могут быть разной конструкции. Они могут устанавливаться на деталь и крепиться непосредственно к детали, могут представлять собой приспособление с кондукторной плитой, в которое устанавливается и зажимается деталь. В этом случае в кондукторной плите находятся соответствующим образом расположенные отверстия со вставленными в них кондукторными втулками с определенным диаметром отверстий, через которые сверло направляется в зажатую в приспособление для сверления деталь. В ряде случаев кондукторные плиты имеют отверстия без кондукторных втулок.

Рис. 22. Приспособление с кондукторной плитой для сверления: 1 – сверло; 2 – втулка; 3 – кондукторная плита; 4 – нижняя часть кондуктора; 5 – обрабатываемая деталь; 6– винт с гайкой-барашком

При сверлении важную роль играет охлаждение и применяемые охлаждающие жидкости. Смазоч-но-охлаждающая жидкость (СОЖ) выполняет три основных функции: 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».

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

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 просверливаемую деталь нагревают вместе со сверлом до покраснения, а затем постепенно охлаждают. Отпущенное сверло можно выкрутить специальным приспособлением или высверлить другим 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 Нормализованным углом обычного центровочного сверла является 60°, а сверла с предохранительным конусом – 60 и 120°.

Рис. 23. Центровочные сверла: а – обычные без предохранительного конуса; б – с предохранительным конусом

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

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

Цель зенкерования – создать соответствующие посадочные места в отверстиях для головок заклепок, винтов или болтов или выравнивание торцевых поверхностей.

а – цилиндрические для зенкерования сквозных или глубоких отверстий; б – конические для снятия фасок и образования конических углублений; в – торцевые для зенкерования торцевых поверхностей приливов (торцовки); г – фасонные для зенкерования фасонных поверхностей

Зенкеры выполняются из углеродистой инструментальной стали У10А, 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 40Х.

Зенкеры могут быть сплошными цилиндрическими, коническими, фасонными, сварными с приваренным хвостовиком, насадными сплошными, 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°.

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 2–3 классов (10 –7 квали-тет), а при особо тщательном выполнении – 1-го класса (6–5 квалите-та) при шероховатости поверхности 7–8 классов чистоты (высота микронеровностей 1,25–0,32 мкм).

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

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

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. 25 представлены ручные развертки.

а – коническая черновая; б – коническая промежуточная; в – коническая чистовая; г – цилиндрическая с прямыми зубьями; д – цилиндрическая регулируемая; е – цилиндрическая разжимная

Число зубьев развертки зависит от ее диаметра и назначения. Число зубьев у ручных и машинных разверток с прямыми зубьями чаще всего четное (например, 8, 10, 12, 14). Развертки со спиральными зубьями имеют лево– и правосторонние режущие части.

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

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

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

Развертка имеет следующие элементы: рабочую часть, шейку и хвостовик (конусный или цилиндрический).

Хвостовики ручных трехперых разверток закрепляются в постоянных или регулируемых державках.

Развертки имеют неравномерный шаг режущих кромок: с целью улучшения качества отверстия и предупреждения его граненности зубья располагаются по окружности на разном расстоянии один от другого.

Для охлаждения инструмента, уменьшения трения, а также для увеличения срока службы режущей части инструмента используются СОЖ. В табл. 11 приведены составы СОЖ, используемые при развертывании отверстий в различных материалах.

СОЖ, используемые при развертывании отверстий в разных материалах

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

Пробойник – 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.

а – сплошной для металлического листа;

б – пустотелый для кожи и пластмасс

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 боковым отверстием, проходящим через стенку нижней части пробойника. Через это отверстие удаляются отходы.

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

При работе на сверлильных станках необходимо выполнять следующие требования безопасности.

Перед началом работы следует проверить техническое состояние сверлильного станка и инструментов. Включать и останавливать станок нужно сухими руками.

Работать на станке необходимо в соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования, а также в соответствии с инструкцией по охране труда. Следует использовать специальную рабочую одежду, обязательно подбирать волосы под головной убор.

Детали должны быть правильно и надежно закреплены в тисках или приспособлениях, имеющих хорошее техническое состояние. При сверлении малых отверстий левая рука, придерживающая деталь, должна оказывать сопротивление, противоположное направлению вращения шпинделя. Во время рабочего хода шпинделя сверлильного станка нельзя придерживать или тормозить шпиндель, менять скорость и подачу, очищать стол или деталь от стружки.

Сверло следует охлаждать СОЖ с помощью кисточки или поливом. Не допускается охлаждение влажными ветошью или тряпками.

Все поломки, которые можно устранить, должен устранять обученный этому работник.

На сверлильных станках могут быть выполнены следующие работы:

сверление сквозных и глухих отверстий (рис. 202, э);

зенкерование, позволяющее получить более высокие квалитеты и класс шероховатости поверхности отверстий по сравнению со сверлением (рис. 202, я);

растачивание отверстий, осуществляемое резцом на сверлильном станке (рис. 202, г);

зенкование, выполняемое для получения у отверстий цилиндрических и конических углублений и фасок (рис. 202, л);

развертывание отверстий, применяемое для получения необходимой точности и шероховатости (рис. 202,е);

проглаживание, производимое специальными роликовыми оправками, или развальцовывание, имеющее назначение уплотнения (сглаживание гребешков на поверхности отверстия после развертывания деталей из дюралюминия, электрона и др.) (рис. 202, ж);

нарезание внутренней резьбы метчиком (рис. 202, з);

цекование-подрезание торцов наружных и внутренних приливов и бобышек (рис. 202, и).

Рис. 202. Работы, выполняемые на сверлильных станках: а. сверление сквозных и глухих отверстий, б. рассверливание небольших отверстий на большие, в. зенкерование, г. растачивание, д. зенкование, е. развертывание, ж. проглаживание, з. нарезание внутренней резьбы, и. цекование

Этими видами работ не исчерпываются возможности сверлильных станков, на которых выполняют и другие операции.

Ниже описано устройство и работа настольно-сверлильного и вертикально-сверлильного станков.

Настольно-сверлильный НС-12А предназначен для сверления в небольших деталях отверстий диаметром не более 12 мм.

Станок НС-12А состоит из следующих основных сборочных единиц и деталей : плиты 9, колонны 7, шпиндельной бабки 7, шпинделя 12, электродвигателя 4. На плите 9 укреплена в кронштейне 8 колонна 7, по которой перемещается вверх и вниз шпиндельная бабка 7. Для перемещения шпиндельной бабки по колонне служит рукоятка 7 7 и для фиксирования ее на нужной высоте. рукоятка 10. Электродвигатель 4 при помощи подмоторной плиты 6 крепят к шпиндельной бабке. На оси электродвигателя находится ступенчатый шкив 3, соединяющийся со шкивом 2 шпинделя клиновидным ремнем. Упором 14 с нониусом устанавливают глубину.

Вертикально-сверлильные станки (2118А, 2А125, 2А135, 2А150, 2170) предназначены для сверления, рассверливания отверстий различных размеров, зенкерования, развертывания их и нарезания резьбы. Например, 2170 обозначает: 2. сверлильная группа, 1. вертикально-сверлильный тип, 70. наибольший диаметр сверления.

Рис. 203. Настольно-сверлильный станок HC-12A: 1. шпиндельная бабка, 2. шкив шпинделя, 3. ступенчатый шкив, 4. электродвигатель, 5. вилка, 6. плита двигателя, 7. колонна, 8. кронштейн, 9. плита, 10, 11, 13. рукоятки, 12. шпиндель, 14. упор с нониусом, 15. рабочий стол

22-2 Сверление и рассверливание отверстий

Вертикально-сверлильный станок 2А135 имеет колонну (станину) 8. в верхней части которой установлена шпиндельная головка 5. Внутри нее расположена коробка скоростей, передающая вращение от электродвигателя б на шпиндель 3. Осевое перемещение инструмента осуществляется при помощи коробки подач 4, установленной на станине. Обрабатываемое изделие устанавливают на столе 2, который может подниматься и опускаться при помощи рукоятки Я что дает возможность сверлить отверстия в деталях различной высоты. Станок устанавливают на плите 7.

Уход за сверлильными станками. Сверлильные станки будут работать с требуемой точностью, производительно и безотказно длительное время лишь в том случае, если за ними будет соответствующий уход. Перед работой смазывают все трущиеся части станка и заливают масло в масленки.

Рис. 204. Вертикально-сверлильный станок 2А135: 1. плита, 2. стол, 3. шпиндель, 4. коробка подачи, 5. шпиндельная головка 6. электродвигатель, 7. штурвал, 8. станина, 9. рукоятка

Рис. 205. Радиально-сверлильный станок

Во время работы проверяют рукой степень нагрева подшипников. Во избежание несчастного случая перед проверкой степени нагрева подшипников электродвигатель выключают и проверяют при неработающей ременной или зубчатой передаче.

По окончании работы стоп станка и его пазы тщательно очищают от грязи и стружки, протирают и смазывают тонким слоем масла.

Радиально-сверлильный станок предназначен для сверления отверстий в крупных и средних деталях, как в сплошном материале, а также предварительно подготовленных зенкерованием, зенкованием, развертыванием и нарезанием резьбы.

Радиально-сверлильный станок имеет основание (плиту) 7, колонну 2, по которой может подниматься и опускаться траверса (рукав) 4. По направляющим траверсы перемещается в радиальном направлении шпиндельная головка 5 с коробкой скоростей, осуществляющей вращение шпинделя 7, и коробкой подач 6, дающей, ему движение подачи. Подъем и опускание осуществляются механизмом 3.