Сверление отверстий: технология, режимы, оборудование, инструмент

Обрабатывать отверстия можно со снятием или без снятия стружки. Рассмотрим методы получения отверстий лезвийным инструментом. Им ведут сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, протягивание.

Как просверлить отверстие в металле – технология

Обработка металлоизделий выполняется на производстве, при ремонте автомашины, дома или же при изготовлении разнообразных конструкций. Использование технологии сверлений отверстий в металлах предусматривает применение станков или же ручных дрелей. При этом первый вариант требует существенных финансовых затрат, так как стационарное оборудование стоит недешево.

Технологический процесс высверливания заключается в постепенном снятии тонкого металлического слоя при вращательно-поступательном движении бурава.

Получение качественной обработки невозможно без надежной осевой фиксации патрона и прямолинейной подачи. Для этих целей применяются специальные зажимы механического типа – кондукторы.

Перед началом сверления намечают центр получаемого отверстия кернером. Чтобы получить высокую точность, необходимо подобрать бурав на 0,1-0,3 мм меньше необходимого размера обрабатываемого места.

Небольшая вибрация оборудования разобьет высверливаемый диаметр до требуемого значения. Для уменьшения трения используют охлаждающую жидкость либо особую смазку.

Это может быть машинное масло либо обычная вода.

При затуплении кромок сверла их необходимо подправить, иначе можно испортить сам инструмент и заготовку. При работе с полыми предметами (коробками, трубами) внутрь помещается специальная деревянная распорка. Если требуется нарезать резьбу, выбираются сверла с учетом разбивки участка высверливания. Сначала используют буравчик меньшего диаметра, после чего сверлят основным.

Это интересно: Стыковка конвейерных лент — методы, материалы, прессы

Назначение сверления

Сверление — необходимая операция для получения отверстий в различных материалах при их обработке, целью которой является:

• Изготовление отверстий под нарезание резьбы, зенкерование, развёртывание или растачивание.
• Изготовление отверстий (технологических) для размещения в них электрических кабелей, анкерных болтов, крепёжных элементов и др.
• Отделение (отрезка) заготовок из листов материала.
• Ослабление разрушаемых конструкций.
• Закладка заряда взрывчатого вещества при добыче природного камня.

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.

Как правильно сверлить металл

Для полноценного процесса высверливания металла основным параметром является острота сверла.

Скорость затупления режущих кромок напрямую зависит от твердости обрабатываемого материала, усилия подачи, скорости вращения, наличия охлаждения и прочих факторов.

Для точного сверления обязательно проводится кернение центров будущих обрабатываемых участком. Улучшить условия процесса можно, предварительно окунув наконечник инструмента в машинное масло. В быту используется обычная мыльная вода. Для процесса глубокого просверливания необходимо постоянно охлаждать рабочий инструмент и вовремя удалять скапливающуюся металлическую стружку.

Листовой

При работе с металлическими изделиями листового типа необходимо подкладывать под место реза деревянный брусок, который будет предотвращать появление заусенцев. В качестве замены бруска можно использовать любой материал, менее твердый, чем основной. На завершающем этапе рекомендуется снижать усилие подачи, что также снизит вероятность образования опасных заусенцев.

Отверстия в трубах

Основной проблемой сверления труб является их точное позиционирование. При этом входное высверливаемое место зачастую не совпадает с выходным. Увеличение диаметра трубы приводит к еще большей погрешности. На глаз выдержать строгую перпендикулярность практически нереально, поэтому используют специальные приобретенные либо самодельные кондукторы и направляющие.

Нержавеющая сталь

Работа с нержавейкой выполняется на минимальных оборотах, желательно кобальтовым буравом. Значение 120-150 об/мин обеспечит необходимое качество и скорость реза.

При отсутствии регулятора скорости используется кратковременное включение дрели, что не даст патрону разогнаться до максимальных величин. Можно использовать ступенчатые сверла, значительно облегчающие процесс.

Для диаметров более 15 мм используются специальные «коронки». Охлаждение рабочего элемента проводится жиром или же оливковым маслом.

Алюминий

Сложность работы с алюминиевыми изделиями заключается в обволакивании материалом режущих кромок. Это значительно затрудняет проникновение бурава вглубь и попутно расширяет само место обработки. Для точного высверливания требуется чаще извлекать из детали сверло для очистки и пользоваться охлаждающей жидкостью.

Виды сверления

• Сверление цилиндрических отверстий.
• Сверление многогранных и овальных отверстий.
• Рассверливание цилиндрических отверстий (увеличение диаметра).
• Центровка: высверливание небольшого количества материала для позиционирования другого сверла (например, при глубоком сверлении) или для фиксирования детали задним центром.
• Глубокое сверление: Сверление на глубину 5 и более диаметров отверстия. Часто требует специальных технических решений.

Охлаждение при сверлении

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

При сильном разогреве материал может начать гореть или плавиться.

Многие стали при сильном разогреве теряют твердость, в результате режущие кромки стальных свёрл быстрее изнашиваются, из-за чего трение только усиливается, что в итоге приводит к быстрому выходу свёрл из строя и резкому снижению эффективности сверления.

Аналогично, при использовании твердосплавного сверла или сверла со сменными пластинами, твердый сплав при перегреве теряет твердость, и начинается пластическая деформация режущей кромки, что является нежелательным типом износа.

Для борьбы с разогревом применяют охлаждение с помощью охлаждающих эмульсий или смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). При сверлении на станке часто возможно организовать подачу жидкости непосредственно к месту сверления.

Подача охлаждающей жидкости также может осуществляться через каналы в самом сверле, если это позволяет станок. Такие каналы делаются во многих цельных сверлах и во всех корпусных. Внутренняя подача СОЖ необходима при сверлении глубоких отверстий (глубиной 10 и более диаметров).

При этом важно не столько охлаждение, сколько удаление стружки. Давление СОЖ вымывает стружку из зоны резания, что позволяет избежать её пакетирования или повторного резания.

Если в таком случае невозможно организовать подачу СОЖ, то приходится осуществлять сверление с периодическими выводами сверла для удаления стружки. Такой метод крайне непроизводителен.

При сверлении ручным инструментом сверление время от времени прерывают и окунают сверло в ёмкость с жидкостью.

Безопасность

Любая работа, в том числе и по металлу должна выполняться с соблюдением всех необходимых мер безопасности. Заготовки средних, а также крупных размеров закрепляются на специальных приспособлениях или же на станочном столе. Маленькие детали удерживаются ручными тисками. Запрещается во время сверления держать обрабатываемые изделия руками.

Нельзя касаться движущихся элементов, перебрасывать ремни на станочном шкиве при его вращении. Стружка удаляется специальными крючками либо щетками. Рукава на спецодежде застегиваются либо закатываются выше локтя, волосы прячутся под головной убор, глаза закрываются предохранительными очками.

Рекомендуем также к прочтению:

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.

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.

В результате пластина может воздействовать на большой диаметр отверстия до точки самоцентрирования.

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

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.

Чем различаются зенкование и цекование

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.

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.

Литература

• Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003. 392 с. (250 экз.).
• Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Резание материалов. Учебник (гриф УМО). М.: Машиностроение. 2007. 304 с. (2000 экз.).

Поделитесь в соц.сетях:

Источник: https://intehstroy-spb.ru/tehnologii/tehnologicheskie-metody-obrabotki-otverstiy.html

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.

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

Тем не менее, полусинтетические или полностью масляные составы могут быть лучшим выбором для улучшения смазывающей способности и обеспечения коротких сегментированных стружек.

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.

3. Проблемы с циклами

Периодическое изменение подачи инструмента во время обработки не требуется для обеспечения удаления стружки из отверстия, также как и частое вынимание сверла из отверстия для его очистки от стружки. Уменьшение циклов резания приводит к улучшению качества обработанной поверхности, поэтому необходимо уменьшить.

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.

В результате пластина может воздействовать на большой диаметр отверстия до точки самоцентрирования.

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.

Источник: http://engcrafts.com/item/1706-sverleniya

Технология сверления и рассверливания отверстий

Сверление отверстий в заготовках и деталях может осуществляться как по разметке, так и по кондуктору. При выполнении работ следует придерживаться определенных рекомендаций:

• При сверлении сквозных отверстий нужно обратить внимание на способ крепления заготовки. В тех случаях, когда ее крепят на столе, используют подкладку, благодаря которой будет возможен свободный выход режущего инструмента после обработки.
• Подводку режущего инструмента к обрабатываемой заготовке выполняют после того, как будет включено вращение шпинделя. Во время подводки следят за тем, чтобы нагрузка на сверло при соприкосновении с поверхностью заготовки была минимальной.
• Остановку шпинделя необходимо производить после того, как сверло вышло из материала. Если остановить вращение шпинделя до выхода сверла, то это с большой долей вероятности приведет к повреждению режущей кромки самого сверла.
• Если во время процесса сверления заготовки возникают посторонние шумы, вибрации, которые возникают при нарушении технологии или деформаций сверла, то следует сначала вывести режущий инструмент из заготовки, а потом остановить вращение шпинделя и работу станка.
• Для высверливания отверстий с глубиной в 5 раз больше, чем его диаметр, во время выполнения работы следует время от времени выводить сверло из обрабатываемой заготовки. Это требуется, во-первых, для удаления стружки, а, во-вторых, для смазки, что способствует защите сверла от поломок и затупления.
• При выполнении операций по сверлению больших отверстий с диаметром свыше 25 мм обработку следует выполнять в поэтапно, включая рассверливание/зенкирование.
• Сверление деталей из стальных или других сплавов с большой вязкостью выполняют с применением СОЖ для защиты сверла от износа.
• Сверлить заготовки необходимо только в тех режимах, которые указываются в технологических картах или справочных таблицах.

Сверление по разметке

Рис. 1. Сверление отверстий по разметке:

а – разметка и кернение центра отверстия; б – разметка и кернение контрольной окружности; в – увод сверла от центра отверстия; г – исправление направления сверла; 1 – след от кернера; 2 – канавка от предварительно просверленного отверстия; 3 – обработанное отверстие

Данный вид обработки заготовок выполняется в несколько этапов:

При предварительном сверлении высверливают небольшое отверстие (0,25d). Далее отводят шпиндель со сверлом для проверки подготовленного отверстия с исходной разметкой.

При удовлетворительном результате предварительного сверления (рис. 1, б) осуществляют окончательную обработку, для чего продолжают работу до выхода режущего инструмента из детали.

В случае возникновения скоса и ухода высверливаемого отверстия (рис. 1, в) выполняют корректировку посредством крейцмейселя — прорубаются канавки в том направление, куда необходимо сместить отверстие (рис. 1, г).

Благодаря направляющим для сверла задается направление в нужную сторону для исправления скоса.

Сверление по кондуктору

Кондукторы предназначены для направления режущего инструмента станка во время операций по высверливанию, а также для фиксации детали с учетом заданных требований. Применение специальных конструкций позволяет задать направление, повысить точность при обработке деталей. При сверлении мастер производит установку кондуктора и заготовки, удаляет их, а также вкл/выкл подачу шпинделя.

Сквозные и глухие отверстия

При обработке деталей выделяют 2 типа отверстий:

• сквозные, которые проходят насквозь по всей толщине обрабатываемой заготовки;
• глухие, высверливание которых выполняется на заданную длину.

Сверлениесквозных отверстий значительно отличается от высверливания глухих отверстий. Во время высверливания отверстий первого типа при выходе режущего инструмента из заготовки сопротивление обрабатываемой детали снижается скачками.

Нужно помнить, что если скорость вращения шпинделя во время выхода сверла не уменьшить, то это может привести к заклиниванию и, как правило, поломкам режущего инструмента.

Нередко это происходит во время обработки заготовок малой толщины, где требуется просверливание как прерывистых отверстий, так и отверстий, располагающихся под углом 90˚ относительно друг друга.

По этой причине операция сверления в данных случаях выполняется на большой скорости подачи шпинделя. Ближе к концу просверливания следует отключить скорость передачи и выполнить досверливание уже вручную с меньшей скоростью.

Сверление заготовок с ручной подачей режущего инструмента выполняется также со снижением скорости подачи до выхода сверла. При этом обработка выполняется плавным образом, без рывков.

Глухие отверстия получают одним из трех способов:

• В случае, если станок оснащен специальным устройством для автоматического отключении скорости при достижении режущим инструментом определенной глубины, то перед выполнением операции сверления его настраивают соответствующим образом на конкретную глубину.
• В случаях, когда на станке не предусмотрены данные устройства, определить глубину обработки можно посредством применения патрона (рис. 2, а), у которого имеется возможность регулировки упора. Втулка перемещается и устанавливается на конкретную глубину обработки. При помощи патрона можно добиться точности глубины 0,1-0,5 мм.

Рис. 2. Приспособление для ограничения движения подачи шпинделя:

а – патрон с регулируемым упором; б – упорное кольцо; 1 – корпус патрона со сверлом; 2 – упорная втулка; 3 – кондукторная втулка

• В тех случаях, когда высокая точность не требуется, можно применять упор в виде втулки, который закрепляется на режущем инструмента (рис. 2, б). Подача шпинделя осуществляется до момента углубления сверла в детали до заданной отметки.

Кроме того, глубину во время сверления глухих отверстий в заготовках можно проверить и при помощи специального инструмента — глубиномера. Однако в данном случае возникают дополнительные временные затраты, поскольку во время сверления необходимо будет выводить режущий инструмент из отверстия.

Рассверливание отверстий

Для выполнения операций по сверлению отверстий, диаметр которых составляет с диаметром свыше 25 мм сверление проводят в 2 этапа. Первым этапом сверлят отверстие режущим инструментом меньшего диаметра, а потом — сверлом того диаметра, который необходим для данного отверстия.

Следует учитывать, что диаметр меньшего отверстия следует выбирать таким образом, чтобы он был примерно равен длине режущей кромки 2-го сверла. Такое значение выбирается для того, чтобы значительно снизить силу резания во время обработки детали режущим инструментом большего диаметра.

Для данной операции режущий инструмент подбирается с учетом минимального диаметра отверстия. Стоит помнить, что рассверливанию подвергаются только те отверстия, которые были получены посредством предварительным сверления.

Источник: https://m-ser.ru/articles/tekhnologiya_sverleniya_i_rassverlivaniya_otverstiy/

Технология сверления и рассверливания отверстий

Главная » Статьи » Профессионально о металлообработке » Сверлильные станки

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!

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.

При сверлении по кондуктору сверловщик выполняет несколько простых приемов (устанавливает кондуктор, заготовку и снимает их, включает и выключает подачу шпинделя).

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.

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.

Шпиндель станка перемещается вниз до упора торца втулки 2 в торец кондукторной втулки 3 (при сверлении по кондуктору) или в поверхность заготовки. Такой патрон обеспечивает точность глубины отверстия в пределах 0,1…0,5 мм.

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.

Источник: https://www.autowelding.ru/publ/1/sverlilnye_stanki/tekhnologija_sverlenija_i_rassverlivanija_otverstij/24-1-0-259

Технология сверления

Сверление – это технологический процесс, предполагающий использование спиральных или других сверл. В результате применения этого режущего инструмента в заготовках или полуфабрикатах появляются отверстия заданного диаметра и требуемой глубины.

Во время сверления происходит образование стружки, которая представляет собой частицы металла, отделенные режущим инструментом.

При сверлении непосредственный процесс резания осуществляется с помощью комбинации двух движений режущего инструмента. Он перемещается по отношению к обрабатываемой детали поступательно вдоль оси вращения, на рабочей подаче.

Сверление на сегодняшний день является самым распространенным технологическим процессом, при помощи которого получают отверстия.

В общем объеме операций по механической обработке различных элементов конструкций, сверлению принадлежит довольно значительная доля. Дело в том, что в подавляющем большинстве деталей самых разнообразных машин и механизмов их конструкторами предусматривается наличие крепежных и посадочных отверстий.

Те отверстия, которые получают при помощи технологического процесса сверления, используются для того, чтобы через них соединять детали винтами, болтами, заклепками, шпильками и т.п., а также для того, чтобы производить в них нарезку резьбы.

Сверление сквозных и глухих отверстий

Если внимательно посмотреть на детали различных машин и механизмов, то выяснится, что в них наличествует по большей части два типа отверстий: сквозные и глухие. Первые, как нетрудно догадаться, проходят через всю толщу детали, а вторые заглубляются только на определенное расстояние.

Когда сверлятся сквозные отверстия, то режущий инструмент, в момент выхода перемычки сверла, сопротивление процессу резания снижается, а значит необходимо существенно уменьшить усилие подачи, иначе сверло может опуститься чрезмерно резко, «захватить» с собой значительный слой материала, заклинить и сломаться.

Риск, что произойдет именно так, особенно велик при сверлении тонких деталей, отверстий, которые располагаются друг по отношению к другу под прямым углом, а также прерывистых отверстий.

В тех случаях, когда подача режущего инструмента осуществляется вручную, она производится плавно и осторожно.

Есть свои особенности и при сверлении глухих отверстий. Заключаются они в том, каким именно образом определяется, на какую именно глубину должно погружаться сверло. С точки зрения технологии, глухие отверстия сверлятся одним из трех основных способов:

1) В тех случаях, когда оборудование, на котором происходит сверление глухого отверстия, имеет функцию остановки подачи режущего инструмента по достижении им определенной глубины, то задействуется именно она. При этом просто выставляется то значение глубины, на которую следует произвести сверление.

2) В тех случаях, когда оборудование не располагает такого рода функционалом, то для зажима режущего инструмента чаще всего используют патроны, которые оснащены регулируемыми упорами. Именно по ним и выставляется необходимая глубина сверления.

3) В тех случаях, когда не требуется достижения высокой точности глубины сверления, а патрона с упором нет в наличии, то изготавливают специальное приспособление, которое имеет форму втулки определенной длины и устанавливается на сверле в качестве упора. Еще проще просто сделать на режущем инструменте метку (скажем, с помощью мела или карандаша), и сверло погружается в материал только до нее.

Рассверливание отверстий

Рассверливание представляет собой технологическую операцию, производимую для увеличения диаметра ранее просверленных отверстий до определенной величины. Оно производится с помощью сверла большего диаметра.

В тех случаях, когда мощности оборудования недостаточно для сверления отверстий большого диаметра, то эта операция происходит в несколько этапов. Именно тогда чаще всего и используется рассверливание. Обычно оно производится тогда, когда диаметр итогового отверстия превышает 25 миллиметров.

Сначала засверливается отверстие сверлом, диаметр которого равен половине толщины перемычки второго сверла, которое впоследствии и используется для рассверливания. Это необходимо для того, чтобы существенно снизить осевое давление на режущий инструмент. Что касается режимов резания, то при рассверливании они в большинстве случаев бывают такими же, что и при сверлении.

Источник: http://gk-drawing.ru/line-module/metalworking/drilling-metal.php

Термопластичное сверление и формовка отверстий в металле путем трения. Статьи компании «Инструмент — 24»

10 окт. 2016

Поговорим о том, что представляет собой технология сверления трением, какие у нее преимущества и кто из производителей работает в данной сфере.

Начнем с того, что еще недавно для сверления металла использовали спиральные и корончатые сверла — их устанавливали на сверлильные и магнитные станки. Позже появилась технология сверления трением. Так стали использовать термические сверла. Технология новая, и производителей изделий такого типа пока немного. В частности, это Centerdrill и Formdrill — немецкие компании.

Описание процесса

Формовка предполагает нагрев поверхности. Этого достигают за счет высоких оборотов сверла при осевом давлении и трении о металл. Под воздействием температуры он становится податливым. Под давлением создается отверстие заданного диаметра. Процесс состоит из нескольких этапов.

Пуансон располагается так, чтобы было соприкосновение с материалом, после чего на металл оказывается давление, вызванное вращением.

Под давлением при вращении пуансона происходит нагрев материала до температуры плавления (примерно 600°). Сверло проходит сквозь металл.

Пуансон выдавливает часть расплавленного металла вверх и вниз, образуется втулка. Ввиду увеличения скорости вращения, стенки отверстия выравниваются.

4. Нарезание резьбы

Используется метчик бесстружечного воздействия. Как результат — отверстие с резьбой. Таким образом, приваривать винтовую гайку нет необходимости.

Технологию используют при создании:

• резьбовых и подшипниковых втулок;
• втулок под пайку;
• сквозных отверстий, в том числе с уплотненной кромкой для круглых профилей.

Работают, как правило, с вертикальным или сверлильным станком с ЧПУ. Используются сверла с карбидовым фасонным пуансоном. Скорость сверления и параметры мощности подбираются по таблице.

Требования по параметрам станков для использования сверл 

Ориентировочные данные по частоте вращения шпинделя и мощности двигателя (для стали 45)*
Метрическая резьба
Размер резьбы	Диаметр пуасона**, мм	Формирование отверстия, об/мин	Мощность двигателя, кВт	Скорость вращения, об/мин
м3	2,7	3000	0,7	1500
м4	3,7	2600	0,8	1100
м5	4,5	2500	0,9	900
м6	5,4	2400	1,1	800
м8	7,3	2100	1,5	600
м10	9,2	1800	1,7	380
м12	10,9	1500	1,9	300
м16	14,8	1400	2,4	200
м20	18,7	1200	3,0	160
Дюймовая резьба
G1/8”	9,2	1800	1,7	380
G1/4”	12,4	1600	2,1	280
G3/8”	15,9	1400	2,6	200
G1/2”	19,9	1200	3,2	140
G3/4”	25,4	1000	3,8	100
G1”	23,0	800	4,6	70
* Для легких сплавов цветных металлов: скорость вращения (об/мин) увеличивается на 50%
** Для нержавеющих сталей: диаметр + 0,1 мм для резьб > М6; скорость вращения (об/мин) уменьшается на 10 — 20 %

Требования к процессу формовки трением

Технология предполагает использование вертикально-сверлильного станка с достаточной мощностью. Альтернативный вариант — обрабатывающий центр с ЧПУ.

Работа ведется при высокой скорости вращения и серьезной нагрузке на пуансон сверла, ввиду чего требуется грамотная жесткая установка. Используют цанговые патроны МС2, 3, а также двухконусные изделия. Предотвратить перегрев помогает специальный рассеиватель тепла. При работе с ЧПУ можно использовать устройства HSK зажимного типа.

В числе базовых требований также отметим:

• цанги — нужны для поддержания достаточной жесткости и надежного крепления фасонных пуансонов;
• разделительная паста — продлевает время службы пуансона, наносится вручную или при помощи распыляющего устройства.

Вне зависимости от размера отверстия, необходимо использовать сверлильный станок со скоростью вращения до 4000 об/мин, выходной мощностью до 5 кВт и скоростью подачи до 1000 мм/мин. На этапе преобразования конической втулки в цилиндрическую требуется максимальный вращательный момент.

При работе с маленькими диаметрами отверстий нормальной считается скорость приблизительно 3000 об/мин. В отдельных случаях она достигает 4500 об/мин (для цветных металлов). При больших диаметрах отверстий (например, M20) достаточно скорости 1000 об/мин. Конкретные условия зависят также от используемых материалов.

Например, у нержавеющей стали невысокая теплопроводность, так что скорость можно снизить в среднем на 20%.

При обработке тонких материалов часто используют подкладку. Она помогает избежать прогиба.

Типы и свойства сверла

Стандартные фасонные пуансоны различаются цилиндрической частью. Она может быть короткой или удлиненной при одинаковом угле конической части. Существуют также короткие и удлиненные торцующие пуансоны.

Ключевое отличие состоит в конструкции фланца. На нем предусмотрена специальная часть, при помощи которой происходит срез обрамляющего кольца после завершения процесса формирования отверстия.

Благодаря этому вы сразу получаете плоскую поверхность.

 

Рис. 9-1: Короткий/удлиненный пуансон Рис. 9-2: Короткий/удлиненный торцующий пуансон

Для выполнения отдельных операций не подходят стандартные изделия. В таких случаях сверла создают под конкретные нужды технологического процесса. Это могут быть модели с:

Сверла, используемые для работы с металлом методом сверления, имеют такие характеристики:

• отсеченной или закругленной конусной частью;
• заостренным углом конусной части;
• без фланца;
• увеличенной рабочей цилиндрической частью или без таковой;
• сверлообразным наконечником и т. д.
• цилиндрический хвостовик;
• цилиндрический фланец;
• цилиндрический стержень;
• коническая часть.

• Преимущества сверла, используемого при сверлении путем трения
• Такие сверла:

• подходят к большинству станков;
• создают идеальные отверстия для нарезания резьбы;
• обеспечивают экономное расходование материалов;
• позволяют работать без образования стружки;
• увеличивают момент затяжки в материале за счет наклепывания;
• применяются при работе с цветными и черными металлами.

Сверла подходят для работы с тонкостенными металлами, такими как:

• медь;
• нержавеющая сталь;
• алюминий;
• латунь;
• бронза;
• металлы, поддающиеся сварке.

Преимущества технологии сверления трением

Метод имеет ряд достоинств, ввиду чего получает повсеместное распространение. В числе основных:

• высокая точность;
• экономичный расход материала;
• легкий вес деталей;
• возможность обработки профиля с труднодоступной внутренней поверхностью;
• исключение электрохимической коррозии за счет использования одного основного материала;
• упрочнение обрабатываемого материала;
• автоматизация процесса;
• отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании — можно ограничиться вертикально-сверлильным станком;
• быстрый монтаж.

Метод эффективен как с точки зрения технологического процесса, так и в аспекте экологии. Например, высокопрочные соединения, созданные при помощи Centerdrill, предполагают использование одного материала, без примесей. Его в последствии можно обрабатывать повторно. Так как соединения Centerdrill разъемные, проводить монтаж гораздо проще.

1. Формовка резьбы
2. Это процесс, предполагающий перемещение материала в пластичном состоянии из основания резьбы в гребенки. У такого метода есть свои преимущества:
3. процесс не требует резки;
4. уплотнение материала дает резьбу с большим усилием вытягивания;

• высокая точность резьбы — защита от стачивания;
• повышенная жесткость соединения, а значит, меньший износ;
• производительность в разы выше, чем при нарезке резьбы;
• повышенная стойкость, которую обеспечивает покрытие TiN;
• минимум заусенцев и неровностей.

Для формовки резьбы подходят устройства, применяемые при традиционной нарезке. Вместе с тем есть требования по скорости обработки — в 3-10 раз быстрее, чем для нарезки. Если в станке не предусмотрена опция реверсивного переключения направления скорости вращения, лучше отдать предпочтение специальному резьбонарезному станку.

Чтобы исключить зависимость формовки от осевого давления и компенсировать вероятное вращение по инерции шпинделя в точке реверса, рекомендуем использовать плавающий патрон с компенсацией по длине с предохранительной муфтой. При каждой операции необходимо использовать смазку. Например, Сentertap.

Она прошла экологические испытания в соответствии со стандартами DIN.

Для получения более подробной информации, обращайтесь к нашим техническим специалистам. Вы получите исчерпывающую информацию в короткий срок. Размеры и цены на сверла представлены в прайсе.

Источник: https://tool-24.ru/a186905-termoplastichnoe-sverlenie-formovka.html