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. Эти дополнительные приспособления требуются, когда необходимо просверлить отверстие в металлоизделии, толщина которого больше диаметра используемого инструмента.

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.

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.

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

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. Технология сверления больших отверстий в металле заключается в том, что изначально просверливают небольшим сверлом, а затем используют основное.

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:

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

Сам по себе металл — высокопрочный материал, поэтому при работе с ним независимо от того, требуется его рассверлить или прорезать, используются режущие инструменты, которые намного прочнее его. Сверление металлических деталей может производиться как в специальных промышленных мастерских, так и в домашних условиях при проведении различных ремонтных работ, в гараже или небольшой мастерской. Для домашнего сверления обычно используется ручная электродрель.

4. Сверла с самоцентрированием

Другой устаревшей практикой является использование точечного сверла под углом 90 градусов с меньшим диаметром для пилотного отверстия. Отверстие меньшего диаметра, просверленное немного смещено от центра, легче исправить, чем большее, в то время как острый угол помогает сверлу быстро и легко проникнуть в деталь. Однако большинство станков с ЧПУ позиционируются достаточно точно, чтобы диаметр контрольного сверла соответствовал диаметру основного сверла.

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

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Изготовление зубчатых шестерен — процесс... Как правильно наточить ножовку по дереву... Штамповка деталей из листового металла —... Программы для 3D моделирования — виды, о...