Обработка отверстий – это целый ряд технологических операций, целью которых является доведение геометрических параметров, а также степени шероховатости внутренней поверхности предварительно выполненных отверстий до требуемых значений. Отверстия, которые обрабатываются при помощи таких технологических операций, могут быть предварительно получены в сплошном материале не только при помощи сверления, но также методом литья, продавливания и другими способами.

Конкретный способ и инструмент для обработки отверстий выбираются в соответствии с характеристиками необходимого результата. Различают три способа обработки отверстий – сверление, развертывание и зенкерование. В свою очередь эти методы подразделяются на дополнительные технологические операции, к которым относятся рассверливание, цекование и зенкование.

Чтобы понять особенности каждого из вышеперечисленных способов, стоит рассмотреть их подробнее.

Сверление

Чтобы обрабатывать отверстия, их необходимо предварительно получить, для чего можно использовать различные технологии. Наиболее распространенной из таких технологий является сверление, выполняемое с использованием режущего инструмента, который называется сверлом.

При помощи сверл, устанавливаемых в специальных приспособлениях или оборудовании, в сплошном материале можно получать как сквозные, так и глухие отверстия. В зависимости от используемых приспособлений и оборудования сверление может быть:

• ручным, выполняемым посредством механических сверлильных устройств или электро- и пневмодрелей;
• станочным, осуществляемым на специализированном сверлильном оборудовании.

Использование ручных сверлильных устройств является целесообразным в тех случаях, когда отверстия, диаметр которых не превышает 12 мм, необходимо получить в заготовках из материалов небольшой и средней твердости. К таким материалам, в частности, относятся:

• конструкционные стали;
• цветные металлы и сплавы;
• сплавы из полимерных материалов.

Если в обрабатываемой детали необходимо выполнить отверстие большего диаметра, а также добиться высокой производительности данного процесса, лучше всего использовать специальные сверлильные станки, которые могут быть настольными и стационарными. Последние в свою очередь подразделяются на вертикально- и радиально-сверлильные.

Рассверливание – тип сверлильной операции – выполняется для того, чтобы увеличить диаметр отверстия, сделанного в обрабатываемой детали ранее. Рассверливание также выполняется при помощи сверл, диаметр которых соответствует требуемым характеристикам готового отверстия.

Такой способ обработки отверстий нежелательно применять для тех из них, которые были созданы методом литья или посредством пластической деформации материала. Связано это с тем, что участки их внутренней поверхности характеризуются различной твердостью, что является причиной неравномерного распределения нагрузок на ось сверла и, соответственно, приводит к его смещению. Формирование слоя окалины на внутренней поверхности отверстия, созданного с помощью литья, а также концентрация внутренних напряжений в структуре детали, изготовленной методом ковки или штамповки, может стать причиной того, что при рассверливании таких заготовок сверло не только сместится с требуемой траектории, но и сломается.

При выполнении сверления и рассверливания можно получить поверхности, шероховатость которых будет доходить до показателя Rz 80, при этом точность параметров формируемого отверстия будет соответствовать десятому квалитету.

Зенкерование

При помощи зенкерования, выполняемого с использованием специального режущего инструмента, решаются следующие задачи, связанные с обработкой отверстий, полученных методом литья, штамповки, ковки или посредством других технологических операций:

• приведение формы и геометрических параметров имеющегося отверстия в соответствие с требуемыми значениями;
• повышение точности параметров предварительно просверленного отверстия вплоть до восьмого квалитета;
• обработка цилиндрических отверстий для уменьшения степени шероховатости их внутренней поверхности, которая при использовании такой технологической операции может доходить до значения Ra 1,25.

Если такой обработке необходимо подвергнуть отверстие небольшого диаметра, то ее можно выполнить на . Зенкерование отверстий большого диаметра, а также обработка глубоких отверстий выполняются на стационарном оборудовании, устанавливаемом на специальном фундаменте.

Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не используется, так как его технические характеристики не позволяют обеспечить требуемую точность и шероховатость поверхности обрабатываемого отверстия. Разновидностями зенкерования являются такие технологические операции, как цекование и зенкование, при выполнении которых используются различные инструменты для обработки отверстий.

• Зенкерование следует проводить в процессе той же установки детали на станке, при которой осуществлялось сверление отверстия, при этом из параметров обработки меняется только тип используемого инструмента.
• В тех случаях, когда зенкерованию подвергается необработанное отверстие в деталях корпусного типа, необходимо контролировать надежность их фиксации на рабочем столе станка.
• Выбирая величину припуска на зенкерование, надо ориентироваться на специальные таблицы.
• Режимы, на которых выполняется зенкерование, должны быть такими же, как и при осуществлении сверления.
• При зенкеровании должны соблюдаться те же правила охраны труда и техники безопасности, как и при сверлении на слесарно-сверлильном оборудовании.

Зенкование и цекование

При выполнении зенкования используется специальный инструмент – зенковка. При этом обработке подвергается только верхняя часть отверстия. Применяют такую технологическую операцию в тех случаях, когда в данной части отверстия необходимо сформировать углубление для головок крепежных элементов или просто снять с нее фаску.

При выполнении зенкования также придерживаются определенных правил.

• Выполняют такую операцию только после того, как отверстие в детали будет полностью просверлено.
• Сверление и зенкование выполняются за одну установку детали на станке.
• Для зенкования устанавливают небольшие обороты шпинделя (не больше 100 оборотов в минуту) и применяют ручную подачу инструмента.
• В тех случаях, когда зенкование осуществляется цилиндрическим инструментом, диаметр цапфы которого больше диаметра обрабатываемого отверстия, работу выполняют в следующей последовательности: сначала сверлится отверстие, диаметр которого равен диаметру цапфы, выполняется зенкование, затем основное отверстие рассверливается на заданный размер.

Целью такого вида обработки, как цекование, является зачистка поверхностей детали, которые будут соприкасаться с гайками, головками болтов, шайбами и стопорными кольцами. Выполняется данная операция также на станках и при помощи цековки, для установки которой на оборудование применяются оправки.

Развертывание

Процедуре развертывания подвергаются отверстия, которые предварительно были получены в детали при помощи сверления. Обработанный с использованием такой технологической операции элемент может иметь точность, степень которой доходит до шестого квалитета, а также невысокую шероховатость – до Ra 0,63. Развертки делятся на черновые и чистовые, также они могут быть ручными или машинными.

К атегория:

Автомобилестроение

Сверление, зенкование, зенкерование и развертывание при слесарных работах в автомобилестроении

Сверлением называется процесс образования сверлом отверстии в сплошном материале. Сверлением достигаются 4-5-й классы точности и шероховатость.

Сверла по конструкции бывают спиральные и др. Наибольшее применение находят спиральные сверла, которые по форме хвостовика могут быть с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Спиральные сверла изготавливают главным обра-30м из быстрорежущих сталей, для сверления чугуна и материалов повышенной твердости применяют спиральные сверла, оснащенные пластинками твердого сплава ВК8 или монолитные сверла из твердых сплавов марок ВК6М, ВКЮМ .

Спиральное сверло (рис. 0) имеет форму цилиндрического стержня с конусообразным рабочим концом, у которого по сторонам имеются две винтовые канавки с наклоном к продольной оси сверла в 25-30°. По этим канавкам стружка отводится наружу. Угол заточки при

вершине сверла может быть разным и зависит от обрабатываемого материала. Для обработки мягких материалов он должен быть от 80 до 90°, для стали и чугуна 116-118°, для очень твердых металлов 130-140°.

Заточка сверл. В процессе работы сверла изнашиваются по передней и задней поверхностям, срабатывается фаска, округляются уголки (рис. 1, а). Затупленные сверла затачивают на заточных станках. Контроль основных элементов режущей части осуществляется шаблонами (рис. 1, б).

Рис. 0. Спиральное сверло: 1 - рабочая часть сверла, 2 - шейка, 3 - хвостовик, 4 - лапка, 5 - канавка, 6 - перо, 7 - направляющая фаска (ленточка), 8 - поверхность задней заточки, 9 - режущие кромки, 10 - перемычка, 11 - режущая часть

Ручное сверление осуществляют ручными дрелями, электрическими дрелями и пневмодрелями.

Ручная дрель (рис. 2) состоит из шпинделя, на котором находится патрон, конической зубчатой передачи (состоящей из большого и малого зубчатых колес), неподвижной рукоятки, подвижной рукоятки и нагрудника. Сверло вставляется в патрон и закрепляется в нем. При сверлении слесарь удерживает дрель левой рукой за неподвижную рукоятку, а правой вращает подвижную рукоятку, опираясь грудью на нагрудник.

Рис. 1. Схема износа (а) и шаблон для контроля основных элементов (б) сверла

Электрическая дрель (рис. 3) состоит из электродвигателя, находящегося в корпусе дрели, зубчатой передачи и шпинделя с патроном, в котором зажимается сверло. Различают электрические дрели легкого типа - для сверления отверстий диаметром до 15 мм в форме пистолета; среднего типа - для сверления отверстий диаметром 15-20 мм с замкнутой рукояткой на конце; тяжелого типа - для сверления отверстий диаметром до 32 мм с двумя боковыми рукоятками и грудным упором.

Рис. 2. Ручная дрель: 1 - патрон, 2 - зубчатая передача, 3 - подвижная рукоятка, 4 - нагрудник, б - неподвижная рукоятка

Пневматическая дрель (рис. 4) изготавливается с пневматическими двигателями поршневого и ротационного типа. Пневматическая дрель удобна в работе, так как имеет небольшие габариты и массу. Для механизации процесса сверления используются сверлильные станки.

Рис. 3. Электрическая дрель: 1 - рукоятка, 2 - корпус, 3 - шпиндель

Сверлильные станки подразделяются на настольно- -сверлильные, вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные. Настольно-сверлильные станки предназначены для сверления отверстий небольшого диаметра (до 12-15 мм). Радиально-сверлильные

станки применяют для сверления отверстий в крупных деталях. Они дают возможность обработать отверстие в любом месте детали в пределах кольцевой площадки.

Более всего распространены универсальные вертикально-сверлильные станки (рис. 5). Обрабатываемая заготовка или деталь помещается на столе, который можно поднимать и опускать при помощи винта. Рукояткой стол закрепляют на станине на неооходимои высоте. Сверло устанавливают и закрепляют в шпинделе. Шпиндель приводится во вращение электродвигателем через коробку скоростей, автоматическая подача осуществляется коробкой подач. Вертикальное перемещение шпинделя осуществляется вручную маховиком.

Рис. 4. Пневматическая дрель: 1 - шпиндель, 2 - корпус, 3 - ниппель

Техника сверления. Сверление производят по разметке, по кондуктору, с применением универсально-сборных приспособлений (УСП ).

При сверлении по разметке размечают отверстие, накернивают его по окружности и по центру, закрепляют обрабатываемую заготовку в тисках или в другом приспособлении. Сверление по разметке обычно осуществляют в два приема. Сначала просзерливают отверстие на глубину четверти диаметра. Если полученное отверстие (несквозное) совпадает с размеченным, то продолжают сверление, в противном случае исправляют установку сверла и только после этого продолжают сверление.

При сверлении отверстия под резьбу необходимо пользоваться справочными пособиями для выбора величины диаметра сверла в соответствии с видом резьбы, а также с учетом механических свойств обрабатываемого материала.

При обработке большого количества одинаковых деталей применяются кондукторы. Они состоят из корпуса, куда укладывается и ориентируется в определенном положении деталь, и кондукторной плиты с отверстиями и запрессованными в них кондукторными втулками для направления сверла.

Кроме кондукторов, применяются универсально-сборные приспособления (УСП ), состоящие из нормализованных элементов (плит с Т-образными пазами, установочных деталей - пальцев, дисков, шпонок, подкладок, направляющих, прижимных и крепежных деталей). Из них собирают приспособления для определенной операции. По окончании работы приспособления разбирают, а их детали используют вновь. УСП значительно уменьшают стоимость обработки и обеспечивают высокую точность.

Зенкован и ем называется последующая (после сверления) обработка отверстий, заключающаяся в удалении заусенцев, снятии (фасок и получении конусного или цилиндрического углубления у входной части отверстия. Зенкование осуществляется зенковками.

По форме режущей части зенковки делятся на цилиндрические и конические (рис. 6, а, б). Конические зенковки применяют для обработки конических углублений под головки винтов, потайные заклепки, клапаны. Конические зенковки бывают с углом при вершине 60, 75, 90 и 120°.

Цилиндрическими зенковками обрабатывают цилиндрические углубления под крепежные детали, плоскости бобышек. Цилиндрическая зенковка имеет направляющую цапфу, которая входит в обрабатываемое отверстие и обеспечивает правильное направление зенковки. Зенковки изготавливают из быстрорежущей стали и с пластинками из твердого сплава.

Рис. 5. Одношпиндель-ный вертикально-сверлильный станок: 1 - винт, 2 - стол, 3 - шпиндель, 4 - маховик, 5 - коробка подач, 6 - коробка скоростей, 7 - электродвигатель, 8 - рукоятка, 9 - станина

Зенкерован и е - операция по увеличению размеров или изменению формы отверстия, полученного сверлением, штамповкой или отливкой. При зенкеровании получается точность За - 5-го класса.

Зенкерование отверстий выполняют зенкером. По внешнему виду зенкер напоминает сверло и состоит из тех же основных элементов, но имеет больше режущих кромок (3-4) и спиральных канавок. По конструкции зенкеры разделяют на цельные (рис. 7, а), насадные (рис. 7, б) с напаянными пластинками и сборные со вставными ножами (рис. 7, в). Материалы для зенкеров: быстрорежущие стали Р9, Р18, Р9К5, Р9КЮ, пластинки твердого сплава марок ВК6, ВК8, ВК6М, ВК8В, Т5К10, Т15К6. Зенкерование выполняют на сверлильных станках или при помощи электрических и пневматических дрелей.

Развертывание - окончательная обработка отверстий после сверления, зенкерования или расточки для придания им высокой точности и малой шероховатости. Развертыванием достигается 2-3-й классы точности и классы шероховатости.

Развертывание отверстий выполняется разверткой.

По форме обрабатываемого отверстия развертки подразделяются на цилиндрические и конические, по способу применения - на ручные и машинные, по способу закрепления - на хвостовые и насадные.

Ручные развертки (рис. 58) состоят из рабочей части и хвостовика. Хвостовик цилиндрический с квадратом на конце под вороток. Рабочая часть делится на режущую и калибрующую. Режущая часть имеет коническую форму с углом заборного конуса <р = 1°, на конце для предохранения зубьев от выкрашивания делается фаска под углом 45°.

Чтобы развертка свободно входила в отверстие, диаметр заборной части делают меньше диаметра предварительно обработанного отверстия. Калибрующая часть направляет развертку в отверстие и калибрует его, у заборного конуса она имеет цилиндрическую форму, ближе к хвостовику - обратный конус для уменьшения трения.

Рис. 6. Зенковки: а - цилиндрическая, б - коническая

Рис. 7. Зенкеры: а - цельный, б - насадной, в - со вставными ножами

Число зубьев развертки четное - 6, 8, 10, 12; выполняют их с неравномерным шагом, что обеспечивает лучшую обработку.

Машинные развертки.отличаются от ручных меньшей длиной рабочей части и длинной шейкой (для развертывания глубоких отверстий). Заборный конус у них короткий с углом ср = 5° для обработки хрупких материалов и ср = 15° для вязких материалов. Развертки, оснащенные твердыми сплавами, имеют угол ф = 35-45°.

Конические развертки служат для обработки предварительно просверленного цилиндрического отверстия на конус или калибрования конического отверстия, выполненного другим способом.

Ручные развертки изготовляют из стали У12А, 9ХС, Р9 и Р18, машинные - из стали Р9, Р18, РК8; они оснащаются твердыми сплавами ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, Т15К6. Рабочая часть термически обрабатывается.

Рис. 8. Основные элементы ручной цилиндрической развертки

На развертках наносятся номинальный диаметр (на сборных - предельные диаметры), номер по точности или посадка для доведенной развертки, марки стали или твердого сплава. На конических развертках маркируются номинальный диаметр или номер конуса, конусность, марка стали.

Ручное развертывание. При ручном развертывании инструмент вращается воротками. Для обработки глубоких отверстий на развертку надевают удлинители. Мелкие заготовки или детали закрепляют в тисках, а большие обрабатывают без закрепления.

Машинное развертывание выполняется на сверлильных станках, а также при помощи механизированного инструмента.

Лучше развертывание выполнять сразу после сверления, не перезажимая детали. Это обеспечивает соосность отверстий. При работе на станках применяют качающиеся оправки, они дают возможность развертке самоустанавливаться по оси предварительно обработанного отверстия и исключают влияние неточностей станка на точность отверстия.

К атегория: - Автомобилестроение

Слесарное дело: Практическое пособие для слесаря Костенко Евгений Максимович

2.10. 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 (рис. 21).

Рис. 21. Сверла:

а – спиральные; б – перовые

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

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).

Таблица 7

Точность обработки отверст ий

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).

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

Таблица 9

Дефекты сверления

Сверлильный кондуктор (рис. 22) – 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 (рис. 23). 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 (рис. 24).

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

Рис. 24. Зенкеры:

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).

Таблица 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.

Рис. 25. 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.

Таблица 11

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 (рис. 26) – 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.

Рис. 26. Пробойник:

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.

Из книги Домашний мастер автора Онищенко Владимир

Из книги Слесарное дело: Практическое пособие для слесаря автора

Из книги Столярные, плотничные, стекольные и паркетные работы: Практическое пособие автора Костенко Евгений Максимович

14. Станки для изготовления ключей Станок с дешифратором позволяет изготавливать ключи для замка, когда отсутствует оригинальный ключ для копирования. Это возможно, поскольку изготовители замков часто выбивают код ключа на замках и ключах, и специалист-замочник сразу

Из книги Все о плитке [Укладка своими руками] автора Никитко Иван

2.14. Шлифование и шлифовальные станки Шлифованием называется обработка деталей и инструментов с использованием вращающихся абразивных или алмазных шлифовальных кругов, основанная на срезании зернами круга с поверхности очень тонкого слоя материала в виде мельчайших

Из книги автора

Глава 6 ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ 1. Общие сведения Деревообрабатывающее оборудование разделяют на станки общего назначения, станки для специальных производств и универсальные. К станкам общего назначения относятся станки для раскроя досок, брусков, щитов, плит;

Из книги автора

2. Круглопильные станки Круглопильные станки применяют для раскроя пиломатериалов, заготовок, плитных материалов (фанеры, древесноволокнистых, древесностружечных плит). В зависимости от выполняемых операций станки бывают для поперечного и продольного раскроя.Для

Из книги автора

3. Продольно-фрезерные станки После раскроя пиломатериалы имеют неровную, шероховатую поверхность, риски, покоробленность и ряд других дефектов, устраняемых фрезерованием. В процессе фрезерования также получают выверенную поверхность, по которой можно выверить

Из книги автора

4. Фрезерные станки На фрезерных станках можно выполнять разнообразные работы: создавать профили у деталей путем отборки калевки, фальцов, пазов, гребней и т. п., выполнять гладкое фрезерование кромок, обрабатывать по периметру оконные створки, форточки, фрамуги, дверные

Из книги автора

5. Шипорезные станки Шипорезные станки предназначены для зарезки шипов и проушин. По конструкции они бывают одно– и двусторонние. На одностороннем шипорезном станке зарезку шипов и проушин ведут с одной стороны бруска, а на двустороннем – одновременно с обеих сторон.На

Из книги автора

7. Комбинированные станки На комбинированных станках можно выполнять ряд различных операций по обработке древесины. Наиболее часто встречаются станки со следующим сочетанием работ: фугование – рейсмусование – раскрой – сверление – шлифование; фугование –

Зенкерованием называется процесс обработки зенкерами цилиндрических необработанных отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой или предварительно просверленных отверстий с целью увеличения диаметра, улучшения чистоты их поверхности, повышения точности (уменьшения конусности, овальности, разбивки).

Зенкерование является либо окончательной обработкой отверстия, либо промежуточной операцией перед развертыванием отверстия, поэтому при зенкеровании оставляют еще небольшие припуски для окончательной отделки отверстия разверткой (так же, как и при сверлении оставляют припуск под зенкерование).

Зенкерование обеспечивает точность обработки отверстий в пределах 3-5-го классов точности, шероховатость обработанной поверхности в пределах 4-6-го классов.

Зенкерование - операция более производительная, чем сверление, так как при равных (примерно) скоростях резания подача при зенкеровании допускается в 2,5-3 раза больше, чем при сверлении.

Зенкер так же, как и сверло, совершает вращательное движение вокруг оси и поступательное вдоль оси отверстия. Он обычно состоит из рабочей части, шейки и хвостовика.

Зенкеры изготовляют из быстрорежущей стали Р18, легированной стали 9ХС или инструментальной углеродистой стали У12А.

По конструкции зенкеры бывают цилиндрические и конические.

Цилиндрические зенкеры применяют для более точной обработки отверстий в заготовках, полученных отливкой, штамповкой, а также после сверления.

Цилиндрические зенкеры бывают цельные (рис. 183, а, б), насадные (рис. 183, в) и со вставной твердосплавной пластинкой (рис. 183, г). Рис. 183. Виды зенкеров (а, б, в г), примеры Примеры применения ци-оораоотки (о, е, ж) линдрических зенкеров приведены на рис. 183, д, е, ж.

Рис. 183. Виды зенкеров (а, б, в г), примеры обработки (д, е, ж)

По количеству зубьев (перьев) зенкеры бывают трехперые и четырехперые. Цельный зенкер имеет три или четыре режущие кромки, а насадные - четыре режущие кромки.

Для обработки отверстий диаметром 12-35 мм применяют зенкеры цельной конструкции, а для обработки отверстий диаметром в пределах 24-100 мм - насадные зенкеры.

Сменные зенкеры соединяются с оправкой при помощи выступа на оправке и выреза в зенкере или же закрепляются винтом.

Для снятия фасок у отверстий, получения конических и цилиндрических углублений под головки винтов и заклепок и т. п. применяют зенкование.

Зенковки цилиндрические (рис. 184, а) применяют для обработки гнезд с плоским дном. Для достижения соосности с точно обработанными отверстиями зенковки имеют направляющую цапфу.

Рис. 184. Зенковки:
а - цилиндрическая, б - коническая, в - торцовая (цековка)

Зенковки конические (рис. 184, б) применяют для обработки конусных гнезд центровых отверстий. Конусная часть зенковки может быть заточена под углом 60; 90 и 120°.

Цекование производится цековками для зачистки торцовых поверхностей. Цековки обычно выполняются в виде насадных головок, имеющих четыре торцовых зубца. Цековками производят обработку бобышек под шайбы, упорные кольца, гайки (рис. 184, в).

Зенкерование выполняют на сверлильных станках. Крепление зенкеров ничем не отличается от крепления сверл.

Скорость резания при зенкеровании и зенковании должна быть примерно в полтора раза меньше, чем при сверлении сверлом такого же диаметра.

При зенковании стружку следует удалять сильной струей сжатого воздуха или воды, или опрокидывая деталь, если она не тяжелая. При зенковании деталей из стали, меди, латуни, дюралюминия применяют охлаждение мыльной эмульсией.

Для получения правильного и чистого отверстия припуски на зенкерование должны составлять: для зенкеров диаметром до 25 мм - 1 мм, для зенкеров диаметром от 26 до 35 мм - 1,5 мм, для зенкерования зенкерами диаметром от 35 до 45 мм - 2 мм.

При зенковании и зенкеровании необходимо соблюдать те же правила техники безопасности, что и при сверлении.

Сверление является одним из самых распространенных методов получения отверстий с помощью резания. Режущим инструментом является сверло.

Сверление выполняется на сверлильных станках и вручную - ручными дрелями и механизированным инструментом - электрическими и пневматическими сверлильными машинами. В последние годы сверление отверстий производится также электроискровым и ультразвуковым методами на специальных станках.

На судостроительных заводах наиболее распространены вертикально-сверлильные станки марок 2118 (максимальный диаметр высверливаемых отверстий 18 мм); 2А125 (отверстие до 25 мм); 2А135 и др. Применяются также радиально-сверлильные станки марок 2А53, 2А55 и др.

При сверлении обрабатываемая деталь закрепляется на столе сверлильного станка прихватами, в тисках или иным образом. Сверлу сообщаются два совместных движения - вращательное, называемое главным (рабочим) движением, и поступательное (направленное по оси сверла), называемое движением подачи.

Для сверления отверстий применяют спиральные сверла. Такое сверло (рис. 4.13) состоит из двух главных частей: рабочей части и хвостовика, которым сверло закрепляют в шпинделе станка. Хвостовики бывают коническими и цилиндрическими. Сверло с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в специальных патронах.

Рис. 4.13. Элементы спирального сверла.

1 - передняя поверхность: 2 - спинка зуба; 3 - задняя поверхность; 4 - поперечная кромка; 5 - зуб; 6 - канавка; 7 - режущая кромка; 8 - ленточка; 9 - сердцевина; 10 - угол при вершине; 11 - лезвие перемычки; 12 - утоп наклона поперечной кромки.

Рабочая часть сверла состоит из цилиндрической и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канавки специального профиля, обеспечивающего правильное образование режущих кромок и достаточное пространство для прохождения стружки. Две узкие полоски, расположенные вдоль винтовых канавок и называемые ленточками, служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия, направляют сверло в отверстие и препятствуют уводу сверла в сторону. Для уменьшения трения служит и обратный конус рабочей части сверла, так как диаметр сверла у режущей части больше диаметра у хвостовика (конус 0,03-0,1 мм на 100 мм длины).

Большое значение имеет угол при вершине сверла (между режущими кромками), так как от него зависит правильная работа сверла и его производительность. Для стали он составляет 116-118°, для алюминиево-магниевых сплавов - 115-120°.

На стойкость сверла (время между двумя переточками) влияют свойства обрабатываемого материала, материал сверла, углы заточки и форма режущих кромок, скорость резания, сечение стружки (величина подачи) и охлаждение.

В процессе резания при сверлении выделяется большое количество тепла, что может привести к отпуску, т. е. уменьшению твердости режущей части. Поэтому для повышения стойкости сверла применяются специальные смазочно-охлаждающие жидкости (мыльная и содовая вода, масляные эмульсии и т. д.). Они не только охлаждают сверло, деталь и стружку, но и значительно уменьшают трение, тем самым облегчая процесс резания.

Для сверления некоторых материалов (твердая сталь, чугун, стекло и др.) применяют сверла с пластинками из твердых сплавов, что позволяет резко повысить производительность труда.

Затупившееся сверло в процессе работы издает характерный скрипящий звук. Такое сверло необходимо направить в переточку. Заточка сверл должна выполняться специалистами-заточниками в инструментальных кладовых или мастерских.

Для крепления сверл в шпинделе сверлильного станка служат вспомогательные инструменты, к которым относятся: переходные втулки, сверлильные патроны различных типов, оправки и т. д.

При закреплении деталей на столе станка повсеместно широко применяются различные зажимные устройства с винтовым зажимом.

В последнее время получили распространение приспособления с ручными быстродействующими зажимами - эксцентриковыми, клиновыми и другими, а также с механизированными зажимами пневматического и гидравлического действия. Мелкие детали при сверлении в них отверстий диаметром до 10 мм закрепляют в ручных тисках или на универсальной призматической подкладке.

Сверление по разметке с кернением центров производится в два приема: сначала сверлят отверстие предварительно с ручной подачей на 0,25 диаметра отверстия, затем сверло поднимается, удаляется стружка и проверяется совпадение отверстия с разметочной окружностью. Если они совпадают, то продолжают сверление, включив механическую подачу. Если же надсверленное отверстие оказалось не в центре, то его исправляют путем прорубания двух-трех канавок от центра с той стороны углубления, куда нужно сместить сверло. Канавки направляют сверло в намеченное кернером место. Далее продолжают сверление, как было указано выше.

В тех случаях, когда требуется высокая точность сверления, а также при достаточно большой партии деталей, сверление отверстий производится без разметки по специальным кондукторам.

При сверлении глухих отверстий на заданную глубину производится предварительная настройка станка по специальному приспособлению. Если такого приспособления нет, то на сверло надевается упорная втулка и крепится стопорным винтом на заданной высоте.

При сверлении сквозных отверстий, когда сверло подходит к выходу из отверстия, необходимо уменьшить подачу, так как сверло может захватить большой слой металла, заклиниться и сломаться.

Зенкованием называется обработка входной или выходной части отверстия с целью снятия фасок, заусенцев, а также образования углублений под головки болтов, винтов и заклепок. Для этой цели применяются конические и цилиндрические (по форме режущей части) зенковки. Зенкование выполняется на сверлильных станках и при помощи электрических или пневматических машинок. Крепление зенковок аналогично креплению сверл.

Развертывание является операцией чистовой обработки отверстий, обеспечивающей высокую точность размеров и чистоту поверхности. Эта операция выполняется с помощью инструмента, называемого разверткой. Развертывание отверстий производится на сверлильных станках специальными машинными развертками (с короткой режущей частью) и вручную. При ручной развертке инструмент вращается с помощью воротка, который надевается на квадратный конец хвостовика развертки. Отверстия под развертку сверлят с припуском по диаметру не более 0,2-0,3 мм на черновую развертку и не более 0,05-0,1 мм на чистовую. Развертку предварительно смазывают и вводят в отверстие таким образом, чтобы ее ось совпала с осью отверстия.