Глубокое сверление отверстий в металле технология

Что нужно знать о сверлении отверстий в металле

Закрепить металлический лист или деталь можно с помощью разнообразных крепёжных элементов. Однако для них нужно сделать дырки. Сверление отверстий в металле требует от человека использования специальных инструментов. Чтобы провести работу без затруднений, нужно уметь выбирать оборудование и работать с заготовками разного размера.

Сверление отверстий в металле

Типы оборудования

Сверление начинается с подготовки инструментов для работы. Делать дырки можно с помощью шуруповёрта, дрели или специального сверлильного станка.

Чтобы сделать дырку, необходимо подобрать соответствующее оборудование. Для металлических заготовок нужно выбирать специализированную оснастку, которая подходит именно для этого материала. Связано это с тем, что оборудование для дерева, бетона или керамической плитки имеют разную заточку и форму. Оснастка для металлических изделий маркируется буквами HSS.

Рабочая часть инструмента покрывается нитрид-титановым покрытием, которое увеличивает их прочность и износоустойчивость. Для твердых сталей используется другая оснастка, которая обозначается P18. Прочность инструмента увеличивается при добавлении в его состав кобальта. Пример маркировки — Р6М5К5.

Когда отверстие сделано, можно подобрать сверло под резьбу. Его диаметр будет зависеть от используемой ранее оснастки. Чтобы делать дырки разного диаметра в металлических листах малой толщины, можно использовать конусные сверла.

Можно ли сверлить сверлом по бетону?

Часто возникают ситуации, когда на строительной площадке сложно найти инструмент для сверления металлических изделий, но есть оснастка для работы с бетоном. Делать отверстия большого диаметра или в толстых металлических листах сверлами по бетону нельзя. В противном случае можно сломать оснастку или повредить обрабатываемую поверхность.

Как сверлить ступенчатым сверлом?

В продаже можно встретить ступенчатые конструкции для создания отверстия в металле различных диаметров. На одной оси закрепляется несколько свёрл разного диаметра. Они предназначены для создания дырок разного размера в тонколистовом металле. При работе нельзя торопиться и сильно давить на рукоять дрели.

Можно ли сверлить победитовым сверлом?

Любой мастер отделочных работ скажет, что сверление металла оснасткой из победита недопустимо. Победитовые сверла предназначены для твердых и, одновременно с этим, хрупких материалов. К ним относится натуральный камень, кирпич, бетон. При попадании в металл, сверло будет биться о поверхность и повреждать её, однако дырки не будет.

Чем сверлить отверстия большого диаметра?

Сверление больших отверстий в металле требует использования соответствующей оснастки. Провести работу можно несколькими способами:

1. Коронка для металлических поверхностей. Представляет собой окружность требуемого диаметра с заточенными краями. По центру располагается сверло, которое пробивает металл. Далее на малых оборотах электродвигателя коронка делает отверстие выбранного диаметра. Во время проведения работ нужно использовать принудительное охлаждение острых краёв коронки и обрабатываемой поверхности.
2. Многоэтапная операция. Подразумевает под собой использование нескольких свёрл по металлу разного диаметра. Начинается работа с оснастки самого малого диаметра и увеличивается по мере сверления.
3. Конусообразная оснастка (ступенчатая). Предназначена для работы с тонколистовым металлом.

Строители рекомендуют использовать коронки. Однако при работе с ними требуется не повышать оборотов и следить за тем, чтобы все зубья, идущие по окружности, были целыми.

Как не затупить инструмент?

Инструмент тупится, поскольку перегреваются во время работы. Чтобы сохранить заточку, сверление следует проводить на низких оборотах. Не нужно зажимать кнопку включения инструмента до конца. При сверлении толстых заготовок нужно использовать охлаждающие жидкости или пасты.

Если охлаждающей смазки нет, вместо неё можно использовать машинное масло. Охлаждающая жидкость сохраняет инструмент от перегрева, уменьшает трение.

Как правильно сверлить металл?

При включении инструмента сверло может соскальзывать в сторону, что мешает сделать дырку в выбранном месте. Справиться с этой проблемой можно с помощью керна.

Это металлический цилиндр, один конец которого имеет острую часть. Необходимо приложить острое окончание к разметке и ударить по тыльной стороне керна молотком.

На металле останется насечка, по которой сверлится дырка.
РАЗБОР 3. Сверление металла

Сверление толстых заготовок

Не многие начинающие мастера знают, как просверлить отверстие в металле большой толщины. Глубокое сверление сложнее обычного. На производстве оно проводится с помощью токарных станков. В них заготовка закрепляется в подвижном шпинделе, который её вращает.

Если возможности использовать промышленное оборудование нет, можно просверлить глубокое отверстие с помощью дрели. Для этого нужно приобрести специальные направляющие для электроинструмента. Дополнительно требуется использовать машинное масло для охлаждения. В процессе работы нужно периодически останавливаться, чтобы вычистить стружку и дать ему остынуть.

Как сверлить дрелью?

Сверление металла дрелью предполагает соблюдение некоторых рекомендаций:

1. Для изготовления отверстия понадобится электродрель, керн, молоток, машинное масло и защитные очки.
2. Изначально сделать разметку.
3. Надеть защитные очки.
4. При малом давлении на дрель нужно выбрать положение малых оборотов и начать работу.
5. Нельзя забывать поливать обрабатываемое место с оснасткой охлаждающей жидкостью.

При соблюдении технологии и использовании качественных инструментов можно делать отверстия разного диаметра и глубины. Чтобы сверлить ровные отверстия или точно выбирать глубину, можно использовать устройство, которое называется «ограничитель глубины». Оно закрепляется на электродрель и настраивается под нужную глубину.

Как сверлить шуруповертом?

Сверлить металлические заготовки можно не только с помощью промышленного оборудования или электродрели, но и используя аккумуляторный шуруповерт. Этот электроинструмент обладает малой мощностью. Из-за этого он подойдёт для сверления дыр небольшого диаметра и глубины.

Сверление выполняется с помощью промышленного оборудования и электроинструментов. Важно правильно выбирать оснастку, и учитывать глубину, диаметр отверстия. Чтобы оснастка служила дольше, следует использовать охлаждающую жидкость. Сверлить нужно перпендикулярно, чтобы избежать порчи заготовки, инструмента.

Способы сверления металла: свёрла и приспособления

Узнаем все тонкости и способы сверления металла — выбор инструмента, заточки и режимов резания. 

Просверлить отверстие в металле — что может быть проще? Есть, однако, в этой слесарной операции довольно много тонкостей, касающихся правильного выбора инструмента, заточки и режимов резания. 

Как просверлить отверстие в металле

• Виды свёрл по металлу и техника их заточки
• Как правильно сверлить металл

Для проделывания отверстий в металле используют свёрла — механические стержни из сплава, который твёрже, чем обрабатываемая деталь. Свёрла по металлу изготавливают из быстрорежущей стали марок Р6М5, Р9, Р18 под общим обозначением HSS, либо из твёрдых сплавов: ВК, Т5К10, предназначенных для обработки закалённых и твёрдосплавных заготовок.

Сверло состоит из трёх элементов:

• Кромки врезаются в дно отверстия и снимают с него тонкую стружку.
• Спиральная нарезка выталкивает стружку из отверстия.
• Хвостовик предназначен для крепления сверла в патроне инструмента.

О режущих кромках стоит рассказать более подробно. Это два скоса на остром конце сверла, которые сходятся в вершине — самой выступающей точке передней части, образуя перемычку. Угол, под которым сходятся кромки, называют главным углом при вершине, его величина стандартизирована для различных материалов и режимов обработки:

• Твёрдая сталь и нержавейка: 135–140°
• Конструкционная сталь: 135°
• Алюминий, бронза, латунь: 115–120°
• Медь: 100°
• Чугун: 120° задний угол и 90° угол заточки кромки

Каждая кромка также имеет собственный угол заточки порядка 20–35°, определяющий её остроту. Этот угол, называемый задним, обеспечивает касание сверла к металлу только по линии кромок, при этом за ними остаётся свободное пространство.

Такая форма необходима для более лёгкого снятия и выброса стружки. У некоторых свёрл кромка заточена под более тупым углом, вплоть до прямого.

Такие режущие кромки хорошо справляются с обработкой хрупких металлов, например, чугуна, латуни и бронзы.

Спиральная часть включает несколько канавок для отвода стружки, на вершине которых расположены дополнительные кромки, плоскость которых параллельна оси сверла. Это так называемая ленточка, которая при погружении сверла подчищает стенки отверстия и способствует более качественной центровке.

Виды свёрл по металлу и техника их заточки

Выше мы рассмотрели базовую разновидность свёрл. Чтобы понять, как формируются углы при заточке, нужно лишь немного знаний и практики.

Точить свёрла лучше всего на шлифовальном станке с подручником, в худшем случае можно воспользоваться универсальной заточной машинкой.

На УШМ свёрла точить нельзя: во-первых, это противоречит технике безопасности при работе с этим электроинструментом, а во-вторых, из-за большой скорости вращения металл сильно перегревается и отпускается, становясь мягким.

При заточке сверло устанавливается на подручник так, чтобы его режущая часть была немного приподнята. Проворачивая сверло и сдвигая хвостовик влево, нужно добиться, чтобы режущая кромка расположилась строго горизонтально и параллельно торцу круга. Затачивать левую и правую кромку нужно поочерёдно, снимая тонкий слой металла и периодически охлаждая сверло в воде.

Если просто зафиксировать сверло в требуемом положении и подвести его к наждаку, правильно обточить заднюю поверхность не удастся. Из-за того что точильный камень круглый, затылочная часть кромки получается вогнутой.

Это приводит к быстрому затуплению кромки и проблемам с отводом стружки. Чтобы избежать такого явления, переднюю часть сверла после касания о камень нужно немного приподымать, подавая вперёд и не снимая нажима.

Так формируется выпуклая задняя поверхность, которая намного лучше воспринимает нагрузку при резании.

При этом съём с обеих сторон должен быть равномерным, о чём можно судить по форме и положению остающейся перемычки, а также по длине самих кромок.

Если перемычка будет смещена, сверло будет вращаться эксцентрично, что приведёт к увеличению диаметра отверстия. Этот эффект можно использовать, если в наличии нет сверла нужного диаметра.

Когда основные кромки выведены, выполняется стачивание перемычки. Для этого сверло нужно поставить на подручник под углом около 45° и прижать задней частью к ребру круга, не задевая режущую кромку. На перемычке образуются две небольшие насечки длиной до 1/10 диаметра сверла, которые выполняют роль заходных и центрирующих кромок.

Более специфическая разновидность свёрл используется для сверления тонколистового металла. При изготовлении глубокого отверстия сверло сначала центрируется вершиной, а на выходе удерживается ленточками спиральной части. Однако в тонком металле вершина проходит насквозь до того, как ленточки упираются в края, из-за чего отверстие получается рваным, смещённым или овальным.

В таких ситуациях лучше использовать сверло перьевого типа, имеющее центрирующий носик. Изготовить такое можно из обычного сверла по металлу, переточив его определённым образом.

Всё делается так же и с теми же углами, но при этом кромки не развёрнуты от вершины к краям, а сведены навстречу друг другу. Перьевое сверло нужно затачивать о край камня, оставляя перемычку нетронутой.

Стачивание кромок выполняется до тех пор, пока перемычка не образует носик, выступающий над вершинами режущей части на 1–2 мм.

Однако, несмотря на кажущуюся универсальность, найти действительно хорошее ступенчатое сверло довольно сложно, а его стоимость составит не менее $25.

Другой минус — заточку таких свёрл можно выполнить только на специализированном станке.

Для сверления твёрдых сплавов и закалённой стали лучше использовать победитовые свёрла по бетону. Их заточка изначально рассчитана на дробящее действие, однако если вывести кромки под углом при вершине около 135° и заточить их под углом 20°, даже в очень твёрдой детали можно без усилий проделать аккуратное отверстие.

Как правильно сверлить металл

Вне зависимости от того, выполняется сверление дрелью или на станке, главное — правильно выбрать скорость вращения. В большинстве случаев оптимальная скорость находится в диапазоне 1800–2500 об/мин, однако на практике могут выбираться совершенно разные значения в зависимости от точности заточки и свойств материала.

Для эффективного и быстрого сверления не обойтись без умения правильно соотносить скорость вращения и усилие подачи. Легко почувствовать, как сверло врезается в металл, непрерывно выделяя стружку, и само начинает заглубляться в дно отверстия без существенного усилия. Обороты при этом, как правило, довольно низкие — порядка 300–500 об/мин.

Лучший показатель, что процесс сверления проходит технологически верно, а сверло заточено правильно — равномерный выход стружки с обеих спиральных канавок. Качество стружки — тоже значимый показатель:

• при сверлении стали выделяется цельная стружка в виде длинных спиралей;
• чугун, закалённая сталь и прочие хрупкие материалы образуют россыпь иголок;
• алюминий сверлится с образованием коротких завитков;
• при сверлении нержавейки могут получаться пыль и мелкие хлопья.

Если сверло не врезается в металл, а трёт по нему с характерным писком, либо на выходе образуется нетипичный вид стружки, лучше остановиться и поправить заточку, иначе есть риск отпуска металла от перегрева или слома рабочей части.

Обязательно соблюдение техники безопасности! Сверлить следует без перчаток, защитив глаза слесарными очками.

Перед началом сверления необходимо разметить все отверстия, которые нужно проделать в детали. Центр каждого отверстия следует наметить кернером.

Сначала сверлится небольшая лунка глубиной 2–3 мм, в неё вносится несколько капель машинного масла.

Нужно научиться позволять сверлу самому выполнять свою работу: сначала сильно прижать инструмент, а когда произойдёт врезание кромок в металл — ослабить нажим и просто слегка придавливать, удерживая равномерную скорость вращения.

Вместо масла могут использоваться и другие охлаждающие жидкости. Так, при сверлении нержавейки сверло нужно смачивать олеиновой кислотой. Её испарения вредны, поэтому работать необходимо в респираторе. Для охлаждения также хорошо подходит керосин и мыльная вода — брусок хозяйственного на литр.

Особое внимание требуется в момент выхода сверла при сверлении сквозных отверстий. Достаточно часто в таких случаях тонкое дно прорывается с образованием крупных заусенцев, которые попадают в спиральные канавки и затягивают сверло вперёд. На выходе из детали требуется ослабить нажим и немного увеличить обороты.

Вместо масла рекомендуется использовать консистентную смазку, так будет меньше брызг.

Коронке нужно периодически давать время остыть, а во время работы тщательно следить за тем, чтобы зубья погружались равномерно, иными словами — держать шпиндель строго перпендикулярно поверхности детали.

Завершающий этап сверления — снятие фасок с обеих сторон отверстия. Для этого можно использовать зенковку, а при её отсутствии — сверло вдвое большего диаметра, которое подаётся с минимальным усилием на больших оборотах. Для снятия заусенцев с больших отверстий разумно воспользоваться круглым напильником и наждачной бумагой. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Глубокое сверление отверстий в металле технология — Металлы, оборудование, инструкции

Рассверливание металла — это одна из многочисленных операций, которая часто выполняется при слесарных работах. Сверление производится для различных разборных/неразборных соединений, когда требуются определенного диаметра отверстия для заклепочных, болтовых либо шпилечных креплений.

Сам по себе металл — высокопрочный материал, поэтому при работе с ним независимо от того, требуется его рассверлить или прорезать, используются режущие инструменты, которые намного прочнее его.

Сверление металлических деталей может производиться как в специальных промышленных мастерских, так и в домашних условиях при проведении различных ремонтных работ, в гараже или небольшой мастерской.

Для домашнего сверления обычно используется ручная электродрель.

Технология сверления

Просверливание отверстий в металлических заготовках или деталях — это определенная технология снятия тонких многочисленных слоев металла сверлом, вращающимся вокруг своей оси. При этом главным условием сверления является удержание сверла, закрепленного в патроне дрели, четко в перпендикулярном положении по отношению к просверливаемой заготовке.

Особенно это важно при сверлении толстого металла. Если во время работы сверло отклонится по отношению оси просверливаемого отверстия, оно просто сломается. Чтобы этого не произошло, дрель должна быть жестко зафиксирована. Для этого предусмотрены специальные приспособления, которые можно купить в магазине для инструментов или изготовить своими силами.

Режимы сверления

При работе со сверлом важно не только жестко его закрепить, но и выбрать оптимальный режим его вращения. При обработке металла важным фактором остается количество сделанных сверлом оборотов за определенный период времени и усилие, которое на него передается за это время для обеспечения заглубления в металл.

Для работы с металлами разной твердости рекомендуются и сверла, предназначенные для различных режимов работы.

Чем прочнее обрабатываемый материал и больше диаметр сверла, тем режим сверления должен быть медленнее. Показателем правильно выбранного режима является длинная, спиралевидная стружка.

Разметка керном, шаблон и кондуктор

Просверливать металл можно по выполненной керном разметке, использовать шаблон либо специальный кондуктор.

Керн — это остро заточенный металлический штырь, изготовленный из сверхпрочной стали. С его помощью на подготовленной для сверления металлической детали в месте, где планируется просверлить отверстие, делается небольшое углубление для сверла.

Для этого керн острым концом ставится в предполагаемую точку рассверливания, после чего по нему наносится сильный удар молотком. В оставленное керном углубление вставляется острие сверла и начинается сверление, при этом в начале работы сверло уже не сможет сместиться в сторону от размеченной точки.

Чтобы разметить центр заготовки цилиндрической формы, опытные слесари часто используют полоску жести, изогнутой под 90 градусов.

При этом одно плечо должно соответствовать диаметру заготовки, оно накладывается на заготовку, после чего вдоль его края проводится линия карандашом.

Операция проводится 2−3 раза, а точка пересечения линий будет указывать на центр цилиндра, где керном можно сделать углубление для сверла.

Шаблон делается для разметки однотипных заготовок, на которых намечается несколько точек для сверления. Он очень удобен, когда нужно работать с несколькими деталями из листового металла, которые укладываются в общую стопку и закрепляются между собой струбциной.

При глубоком сверлении, чтобы жестко зафиксировать дрель в перпендикулярном положении к заготовке, применяются специальные приспособления.

Приспособления для сверления

Работа с металлом является довольно трудоемким процессом даже для опытных специалистов. Порой нужно длительное время удерживать дрель в строго одном положении к обрабатываемой детали. Чтобы облегчить труд и качественно просверлить металл, используется приспособление для сверления под прямым углом.

Такие приспособления бывают трех видов:

Кондуктор для направления сверл

Это устройство в виде коробки с установленными внутри направляющими втулками, которые изготовлены из сверхпрочной стали, не поддающейся воздействию сверла. Кондуктор можно использовать практически под все диаметры сверл до 20 мм. После установки этого приспособления над центром намеченного отверстия, сверло уже не уведет в сторону от его оси

Кондуктором удобно пользоваться для работы с трубами небольшим диаметром, когда невозможно для разметки воспользоваться керном.

Направляющий фиксатор для дрели

Этот механизм предназначен для удержания дрели в неподвижном состоянии при работе. Состоит из двух стоек, жестко закрепленных к подошве в виде большого круга. По стойкам двигается ​механизм, в который вставляется дрель и фиксируется к нему за шейку. Там же на стойках, под фиксирующим дрель механизмом находятся возвратные пружины.

По мере углубления сверла в металл, под усилием мастера, они сжимаются, но как только усилие прекращается, пружины распрямляются, и механизм, удерживающий дрель, по стойкам поднимается в исходное положение.

Стойка для удержания дрели

По сути, это упрощенный вертикальный станок для сверлильных работ, но с минимальными функциями.

Состоит из массивной плоской подошвы (платформы) и прикрепленной к ней жесткой штанги. Штанга закреплена к платформе строго под прямым углом. На ней же находится подвижная каретка с креплением для удержания дрели, и ручкой для ее управления.

Обрабатываемая деталь закрепляется на платформе при помощи струбцин или тисков. Мастер за ручку опускает каретку с дрелью вниз и удерживает ее во время всего процесса сверления.

Типы отверстий и методы их сверления

Просверленные отверстия в металле могут быть:

1. Полностью сквозными.
2. Заглушенными.
3. Глубокими.
4. С большим диаметром.

Сквозные отверстия: пронзают обрабатываемую деталь полностью насквозь. Особенность этого процесса заключается в защите поверхности верстака, на которой находиться заготовка, от повреждения при выходе сверла из детали. При этом может повредиться и сам режущий инструмент. Чтобы такого не произошло, можно использовать:

1. Верстаки с отверстиями.
2. Под обрабатываемую деталь подложить толстую деревянную прокладку.
3. Уложить деталь на два металлических или деревянных бруса.
4. На конечном этапе сверления снизить усилие на дрель и уменьшить скорость ее вращения.

Последний способ обычно должен использоваться при высверливании на месте, чтобы рядом расположенные детали не были повреждены.

Глухие отверстия: этот вид сверления выполняется не сквозным методом, а только на установленную глубину. Ограничение глубины высверливания устанавливается следующими способами:

1. При помощи втулочного упора.
2. Регулировочным упором патрона.
3. Закрепленной на станок или дрель линейкой.
4. Другими способами комбинирования в виде различных прокладок между дрелью и деталью.

инженер поможет — 5 правил сверления глубоких отверстий

Современный подход раскрывает потенциал новейших сверл со сменными режущими частями для обработки глубоких отверстий с ЧПУ.

1. Предварительная настройка процесса сверления

Чем глубже отверстие, тем длиннее сверло. Чем длиннее сверло (чем больше расстояние между острием инструмента и шпинделем), тем больше степень влияния биения на результаты. В некоторых операциях с глубокими отверстиями малейшее колебание может привести к преждевременному износу инструмента и нарушить как прямолинейность, так и чистоту поверхности.

Тем не менее, необходимость тщательной настройки не освобождает от необходимости тратить непомерное количество времени на определение и корректировку биения при каждом изменении инструмента или пластины.

В частности, в современной производственной среде нет места для лазания по рабочим зонам для установки индикаторов или для удержания кусочков бумаги на месте для прикосновений инструмента.

Скорее всего, сборка инструментов в автономном режиме с устройством предварительной настройки сэкономит значительное количество времени при любой операции глубокого бурения.

В современной производственной среде нет места ни для работы оператора в рабочей зоне, ни для установки индикаторов, ни для удержания кусочков бумаги в месте соприкосновения инструмента и детали.

На объекте одного клиента в начале каждой смены в инструментальном магазине устанавливаются три сверла «Stealth» со сменным пластинами Allied Machine. Этот процесс занимает менее 10 минут.

Установка трех инструментов на линии обработки может занять до 30 минут, что составляет 90 минут потерянного времени в течение трех смен.

В производственной среде, работающей круглосуточно и без выходных, это составляет почти 2200 часов в год (показатель, не учитывающий простои станков при смене инструмента). Предварительная настройка, вероятно, составляет 5% от стоимости этих потерянных часов.

Это сверло имеет регулируемый штифт, который перемещает пластину в радиальном направлении, чтобы уменьшить набор допусков, общий для всех сверл со сменным наконечником.

В результате этого для набора номера больше не требуется разбирать и чистить сборку инструмента, регулировать смещения, добавлять прокладки в револьверные головки или полагаться на опытных машинистов, которые пытаются найти неортодоксальное решение.

Предварительная установка помогает уменьшить время наладки за счет предварительной установки сверла в магазин в оправке с минимальном биением.

2. Влияние СОЖ при сверлении

Формирование стружки является единственным способом оценить производительность сверла во время обработки. Формы изогнутой формы (то есть «шестерки» и «девятки») идеальны, в то время как более длинные и жесткие стружки отводят тепло из зоны резания менее эффективно. Цвет тоже имеет значение.

Когда зона резания перегревается, стружка постепенно становится серой, черной и синей.

Обесцвеченные стружки могут указывать на необходимость уменьшения нагрева путем замедления оборотов шпинделя, в то время как вязкие стружки могут указывать на необходимость увеличения скорости подачи до точки, в которой обрабатываемый материал ломается, а не отслаивается.

Одним из наиболее недооцененных факторов в любом процессе обработки, даже после сверления, является охлаждающая жидкость. Учитывая значительное влияние охлаждающей жидкости на то, как образуется стружка, регулировка концентрации и потока охлаждающей жидкости также может помочь решить проблемы с оптимизацией работы сверла в зоне резания.

Водорастворимые охлаждающие жидкости являются наиболее распространенными, поскольку они хорошо отводят тепло.

Хотя инструменты могут изнашиваться быстрее и параметры резания должны быть менее агрессивными, чем при использовании охлаждающей жидкости на водной основе, покрытие пластины, которое повышает термостойкость, может помочь компенсировать это.

Одним из не подлежащих обсуждению факторов является использование сквозных отверстий для подачи СОЖ. Станки также должны обеспечивать достаточное давление охлаждающей жидкости.

Небольшие сверла требуют значительно большего давления для удаления стружки, потому что они должны работать при более высоких оборотах, чтобы достичь той же скорости поверхности, чем и у более больших диаметров инструментов.

Чем больше давление, тем быстрее стружка выходит из отверстия и тем быстрее вы можете вращать сверло.

4. Сверла с самоцентрированием

Другой устаревшей практикой является использование точечного сверла под углом 90 градусов с меньшим диаметром для пилотного отверстия.

Отверстие меньшего диаметра, просверленное немного смещено от центра, легче исправить, чем большее, в то время как острый угол помогает сверлу быстро и легко проникнуть в деталь.

Однако большинство станков с ЧПУ позиционируются достаточно точно, чтобы диаметр контрольного сверла соответствовал диаметру основного сверла.

Фактически, большинство сменных сверлильных наконечников имеют самоцентрирующиеся наконечники с точечным углом менее 90 градусов.

Использование одного и того же диаметра пластины и точечного угла гарантирует, что более длинное сверло будет идеально входить там, где остановлено центровочное сверление.

5. Осторожность — добродетель

При сверлении глубоких отверстий наращивание до полной скорости и подач может создать проблемы безопасности и поставить под угрозу работу.Таким образом, многие из стандартных рекомендаций по универсальным сверлам T-A можно обобщить в одной фразе: осторожно подходите к пилотному отверстию.

Приближение к уже существующему отверстию осторожно помогает избежать образования рубцов или повреждений. Это позволяет полям сверла взаимодействовать с материалом до того, как вы наберете скорость. Отверстие начинает действовать как втулка, которая удерживает сверло в центре и обеспечивает качество деталей.

Глубокое сверление отверстий в металле технология

В зависимости от требуемого качества и числа обрабатываемых заготовок сверление отверстий производят по разметке или кондуктору. В процессе работы необходимо соблюдать следующие основные правила:

• при сверлении сквозных отверстий в заготовках необходимо обращать внимание на способ их закрепления; если заготовка крепится на столе, то нужно установить ее на подкладку, чтобы обеспечить свободный выход сверлу после окончания обработки;
• сверло следует подводить к заготовке только после включения вращения шпинделя так, чтобы при касании поверхности заготовки нагрузка на него была небольшой, иначе могут быть повреждены режущие кромки сверла;
• не следует останавливать вращение шпинделя, пока сверло находится в обрабатываемом отверстии. Сначала надо вывести сверло, а затем прекратить вращение шпинделя или остановить станок, в противном случае сверло может быть повреждено;
• в случае появления во время сверления скрежета, вибраций, возникающих в результате заедания, перекоса или износа сверла следует немедленно вывести его из заготовки и после этого остановить станок;
• при сверлении глубоких отверстий (l>5d, где l — глубина отверстия, мм; d — диаметр отверстия, мм) необходимо периодически выводить сверло из обрабатываемого отверстия для удаления стружки, а также для смазки сверла. Этим существенно уменьшается вероятность поломки сверла и преждевременного его затупления;
• отверстие диаметром более 25 мм в сплошном металле рекомендуется сверлить за два перехода (с рассверливанием или зенкерованием);
• сверление следует выполнять только по режимам, указанным в технологических картах или в таблицах справочников, а также по рекомендациям мастера (технолога);
• при сверлении отверстий в заготовках из стали или вязких материалов обязательно применять СОЖ для предохранения режущего инструмента от преждевременного износа и увеличения режимов резания.

Сверление по разметке применяют в единичном и мелкосерийном производствах, когда изготовление кондукторов экономически неоправданно из-за небольшого числа обрабатываемых деталей. В этом случае к сверловщику поступают размеченные заготовки с нанесенными на них контрольными окружностями и центром будущего отверстия (рис. 6.21, а). В некоторых случаях разметку производит сверловщик.

Сверление по разметке производят в два этапа: сначала предварительное сверление, а затем — окончательное. Предварительное сверление производят с ручной подачей, высверливая небольшое отверстие (0,25d). После этого отводят обратно шпиндель и сверло, удаляют стружку, проверяют совмещение окружности надсверленного отверстия с разметочной окружностью.

Если предварительное отверстие просверлено правильно (рис. 6.21, б), сверление следует продолжить и довести до конца, а если отверстие ушло в сторону (рис. 6.

21, в), то производят соответствующую корректировку: прорубают узким зубилом (крейцмейселем) две-три канавки 2 с той стороны от центра, куда нужно сместить сверло (рис. 6.21, г).

Канавки направляют сверло в намеченное кернером место. После исправления смещения продолжают сверление до конца.

Сверление по кондуктору

Для направления режущего инструмента и фиксирования заготовки соответственно требованиям технологического процесса применяют различные кондукторы.

Постоянные установочные базы приспособления и кондукторные втулки, обеспечивающие направление сверлу, повышают точность обработки.

Сверление сквозных и глухих отверстий. В заготовках встречаются в основном два вида отверстий: сквозные, проходящие через всю толщину детали, и глухие, просверливаемые лишь на определенную глубину.

Процесс сверления сквозных отверстий отличается от процесса сверления глухих отверстий. Когда при сверлении сквозных отверстий сверло выходит из отверстия, сопротивление материала заготовки уменьшается скачкообразно. Если не уменьшить в это время скорость подачи сверла, то оно, заклиниваясь, может сломаться.

Особенно часто это случается при сверлении отверстий в тонких заготовках, сквозных прерывистых отверстий и отверстий, расположенных под прямым углом одно к другому. Поэтому сверление сквозного отверстия производят с большой скоростью механической подачи шпинделя.

В конце сверления нужно выключить скорость подачи и досверлить отверстие вручную со скоростью, меньшей, чем механическая.

При сверлении с ручной подачей инструмента скорость подачи перед выходом сверла из отверстия следует также несколько уменьшить, сверление необходимо производить плавно.

Известны три основных способа сверления глухих отверстий.

Если станок, на котором сверлят глухое отверстие, имеет какое-либо устройство для автоматического выключения скорости подачи шпинделя при достижении сверлом заданной глубины (отсчетные линейки, лимбы, жесткие упоры, автоматические остановы и пр.), то при настройке на выполнение данной операции необходимо его отрегулировать на заданную глубину сверления.

Если станок не имеет таких устройств, то для определения достигнутой глубины сверления можно использовать специальный патрон (рис. 6.22, а) с регулируемым упором.

Упорную втулку 2 патрона можно перемещать и устанавливать относительно корпуса 1 со сверлом на заданную глубину обработки.

Если не требуется большая точность глубины сверления и нет указанного патрона, то можно использовать упор в виде втулки, закрепленный на сверле (рис. 6.22, б), или на сверле отметить мелом глубину отверстия. В последнем случае шпиндель подают до тех пор, пока сверло не углубится в заготовку до отметки.

Глубину сверления глухого отверстия периодически проверяют глубиномером, но этот способ требует дополнительных затрат времени, так как приходится выводить сверло из отверстия, удалять стружку и после измерения вновь вводить его в отверстие.

Рассверливание отверстий

Отверстия диаметром более 25 мм обычно сверлят за два перехода: вначале сверлом меньшего диаметра, а затем — большего диаметра.

Диаметр первого сверла примерно равен длине поперечной режущей кромки второго сверла. Это позволяет значительно уменьшить силу резания при обработке сверлом большего диаметра.

При рассверливании рекомендуется подбирать размеры сверл в зависимости от наименьшего диаметра отверстия. Рассверливать можно только отверстия, предварительно полученные сверлением. Отверстия, полученные литьем, штамповкой, рассверливать не рекомендуется, так как в этих случаях сверло сильно уводит вследствие несовпадения центра отверстия с осью сверла.

Правила и приемы работы при рассверливании отверстий аналогичны правилам и приемам при сверлении.

Сверла для глубокого сверления – пушечные, ружейные, эжекторные

Пушечное сверло представляет собой инструмент, при помощи которого выполняется сверление сквозных и глухих отверстий, отличающихся значительной глубиной. Отверстия данного типа выполняются в валах различного назначения, в шпинделях, а также в других деталях, характеризующихся значительной длиной.

С этой целью используются не только пушечные сверла, но и, в частности, однокромочные и двухкромочные сверла с внутренним отводом стружки.

Сверление с помощью последних отличается невысокой производительностью, но при этом выполняемые глубокие отверстия характеризуются высокой чистотой, точностью геометрических параметров и прямолинейностью.

Процесс глубокого сверления на токарно-фрезерном центре

Особенности сверления глубоких отверстий

Сверление называется глубоким в том случае, если глубина выполняемого отверстия превышает пять его диаметров. Данная технологическая операция отличается высокой сложностью и трудоемкостью, а главным условием ее качественного выполнения является эффективное охлаждение используемого инструмента, которое, как правило, осуществляется под давлением.

Чтобы качественно и точно выполнить глубокое сверление, очень важно обеспечить правильное направление инструмента в самом начале обработки. Для этого используют специальную кондукторную втулку или осуществляют такую процедуру по предварительно выполненному отверстию меньшего диаметра.

В силу технических сложностей глубокое сверление следует выполнять на специальном оборудовании

Кроме того, при сверлении глубоких отверстий с помощью длинного сверла создаются неблагоприятные условия для отвода стружки из зоны обработки, что также может привести к уводу инструмента от заданного направления.

Типы сверл для глубокого сверления

В качестве сверл для глубокого сверления могут быть использованы:

• спиральные с цилиндрическим хвостовиком, параметры которых регламентирует ГОСТ 886-77 (по своей конструкции спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком относятся к инструментам длинной серии, при помощи которых создают отверстия с глубиной, превышающей величину, равную 15 диаметрам);
• ружейные, режущая часть которых полностью выполнена из твердого сплава;
• ружейные, на режущей части которых твердосплавные пластины фиксируются при помощи пайки;
• ружейные, оснащенные не только основными, но и промежуточными твердосплавными пластинами;
• эжекторные, которые используются для выполнения глубокого сверления на станках с горизонтальным расположением режущего инструмента;
• пушечные, на поверхности которых имеется V-образная канавка, предназначенная для удаления стружки (обработка при помощи сверл данного типа является устаревшим методом получения глубоких отверстий).

Сверла для глубокого сверления – пушечные, ружейные, эжекторные

Пушечное сверло представляет собой инструмент, при помощи которого выполняется сверление сквозных и глухих отверстий, отличающихся значительной глубиной. Отверстия данного типа выполняются в валах различного назначения, в шпинделях, а также в других деталях, характеризующихся значительной длиной.

С этой целью используются не только пушечные сверла, но и, в частности, однокромочные и двухкромочные сверла с внутренним отводом стружки.

Сверление с помощью последних отличается невысокой производительностью, но при этом выполняемые глубокие отверстия характеризуются высокой чистотой, точностью геометрических параметров и прямолинейностью.

Процесс глубокого сверления на токарно-фрезерном центре

Как правильно выбрать инструмент

Выбирая сверла для глубокого сверления, следует учитывать целый ряд факторов:

• диаметр и глубину отверстия, которое необходимо выполнить;
• характеристики обрабатываемого материала;
• тип оборудования, которое будет использоваться для выполнения обработки.

Схема расчета длины сверла при работе на универсальном станке

Следует иметь в виду, что аппарат, на который будет устанавливаться такое сверло, должен быть предназначен именно для глубокого сверления.

Перед началом сверления следует выбрать оптимальную скорость вращения и подачи режущего инструмента, а также обеспечить его эффективное охлаждение. Для обработки материалов, которые в процессе их резания образуют длинную стружку, лучше всего использовать сверло с полированными стружечными канавками.

Сверла ружейные могут быть одно- или двухстроннего резания

Этапы технологии

Сам процесс глубокого сверления отверстий выполняется в следующей последовательности.

• В первую очередь с допуском H8 выполняют пилотное отверстие.
• Инструмент, вращающийся с небольшой частотой, подводят к поверхности обрабатываемой заготовки.
• Включают требуемую частоту вращения сверла и скорость его подачи, обеспечивают подачу СОЖ в зону обработки.
• Отверстие сверлят на требуемую глубину без отвода инструмента.
• Если для глубокого сверления используется очень длинный инструмент, то первые 25 мм глубины отверстия обрабатывают на пониженных режимах резания – 75% от номинальных.
• После достижения требуемой глубины сверления отключают подачу СОЖ в зону обработки.
• Инструмент после окончания сверления ускоренно выводят из зоны обработки и останавливают его вращение.

Существует еще несколько технологий сверления глубоких отверстий, но выше приведена наиболее распространенная из них, которая используется в большинстве случаев.