Пушечное сверло и сверла для глубокого сверления: виды, ГОСТ

Особенности сверления глубоких отверстий

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

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

В силу технических сложностей глубокое сверление следует выполнять на специальном оборудовании

Сверло, используемое для глубокого сверления, нельзя вращать на полных оборотах вне самой обрабатываемой детали: это может привести к смещению режущей части с требуемой траектории. Кроме того, при сверлении глубоких отверстий с помощью длинного сверла создаются неблагоприятные условия для отвода стружки из зоны обработки, что также может привести к уводу инструмента от заданного направления.

Типы сверл для глубокого сверления

В качестве сверл для глубокого сверления могут быть использованы:

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

Сверла для глубокого сверления

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к сверлам длинной серии можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

ГОСТ 886-77 Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Длинная серия. Основные размеры
Скачать

Спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком, производимые в соответствии с требованиями, которые приводит ГОСТ 886-77, отличаются удлиненной рабочей частью. В соответствии с положениями вышеуказанного стандарта от 77-го года, такой удлиненный инструмент может полностью изготавливаться из быстрорежущей стали или оснащаться режущими пластинами, выполненными из твердого сплава.

ГОСТ 886 от 77-го года также оговаривает, что охлаждение сверл данного типа может обеспечиваться за счет не только наружного, но и внутреннего подвода СОЖ. Спиральные сверла, как указывает ГОСТ 886-77, могут производиться не только с цилиндрическим хвостовиком, но и с хвостовиками конического типа. Сам процесс глубокого сверления, осуществляемый посредством таких сверл, может выполняться как с их периодическим извлечением из выполняемого отверстия, что необходимо для удаления из него образовавшейся стружки, так и без выполнения такой процедуры. Если сравнивать спиральные сверла с ружейными и пушечными, то при использовании первых производительность сверления повышается практически в 8 раз.

Примеры рабочих головок ружейных сверл

Пушечные и ружейные сверла относятся к инструментам однорезцового типа, при помощи которых можно создавать глубокие отверстия с диаметрами, находящимися в интервале 0,5–100 мм. Охлаждение сверл данного типа осуществляется через отверстие, выполненное в их внутренней части, а стружка, образующаяся в процессе обработки, отводится при помощи специальной канавки, выполненной на их наружной поверхности. Пушечные и ружейные сверла, оснащенные режущими твердосплавными пластинами, отличаются конической конфигурацией рабочей части, что обеспечивает лучшее направление инструмента в зону выполнения обработки.

Эжекторные сверла относятся к более современным средствам глубокого сверления. За счет отсутствия стружечных канавок на их наружной поверхности они отличаются высокой жесткостью.

Принцип работы эжекторным сверлом

Виды сверл для глубоко сверления

В сегодняшней технологии металлообработки применяют несколько типов сверл для глубокого сверления деталей.

Рассмотрим основные их типы:

• Пушечные сверла. Характеристики данного типа сверл были рассмотрены выше. В последнее время выпускается инструмент с несколько измененной формой по отношению к традиционной. Это позволяет повысить производительность процесса и качество обрабатываемых деталей. Есть смысл применять пушечные сверла при обработке отверстий небольшого диаметра. Длина отверстий обычно не более 40 диаметров. Точность по IT9, а чистота поверхности составляет 0,09 – 3,5 мкм.
• Ружейное сверло, выполненное как единое целое. Их еще называют монолитные сверла, поскольку они выполнены цельно из твердосплавного материала. Для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости внутри сверла имеется специальный проход. Стружка и СОЖ отводятся от детали через наружную винтовую канавку. Их применяют для сверления отверстий до 100 миллиметров. Глубина – до 100хD. Инструмент получил такое название, поскольку раньше его применяли для обработки стволов огнестрельных орудий.
• Ружейное сверло, выполненные по технологии фиксации режущих пластин из твердого сплава методом пайки. Как и другие сверла этого типа обеспечивают высокую точность размеров с минимальным отклонением оси сверления.
• Ружейное сверло, имеющее дополнительные режущие пластины. Такие сверла делают процесс резания более производительным.
• Спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком. Производятся согласно требованиям ГОСТ 886-77. Они имеют удлиненную режущую часть, которая может быть выполнена цельно из быстрорежущей стали либо иметь твердосплавные пластины. Подвод СОЖ может быть как изнутри, так и снаружи. Хвостовик может также иметь цилиндрическую форму.
• Перовые сверла. Их используют для сверления неглубоких отверстий ступенчатой формы.
• Эжекторные сверла. Используют для сверления глубоких отверстий в металлообрабатывающих аппаратах с размещением режущего инструмента в горизонтальной плоскости.

Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд

Для сверления металлов мастера чаще всего пользуются следующими основными таблицами.

Таблица №1: выбор режимов резания при сверлении металлов

Подача S0, мм/об	Диаметр сверла D, мм
2,5	4	6	8	10	12	146	20	25	32
Скорость резания v, м/мин
При сверлении стали
0,06	17	22	26	30	33	42	—	—	—	—
0,1	—	17	20	23	26	28	32	38	40	44
0,15	—	—	18	20	22	24	27	30	33	35
0,2	—	—	15	17	18	20	23	25	27	30
0,3	—	—	—	14	16	17	19	21	23	25
0,4	—	—	—	—	—	14	16	18	19	21
0,6	—	—	—	—	—	—	—	14	15	11
При сверлении чугуна
0,06	18	22	25	27	29	30	32	33	34	35
0,1	—	18	20	22	23	24	26	27	28	30
0,15	—	15	17	18	19	20	22	23	25	26
0,2	—	—	15	16	17	18	19	20	21	22
0,3	—	—	13	14	15	16	17	18	19	19
0,4	—	—	—	—	14	14	15	16	16	17
0,6	—	—	—	—	—	—	13	14	15	15
0,8	—	—	—	—	—	—	—	—	—	13
При сверлении алюминиевых сплавов
0,06	75	—	—	—	—	—	—	—	—	—
0,1	53	70	81	92	100	—	—	—	—	—
0,15	39	53	62	69	75	81	90	—	—	—
0,2	—	43	50	56	62	67	74	82	–	–
0,3	—	—	42	48	52	56	62	68	75	—
0,4	—	—	—	40	45	48	53	59	64	69
0,6	—	—	—	—	37	39	44	48	52	56
0,8	—	—	—	—	—	—	38	42	46	54
1	—	—	—	—	—	—	—	—	—	42

Таблица №2: поправочные коэффициенты

Наименование и марка обрабатываемого материала	Твёрдость НВ	Поправочный коэффициент
Быстрорежущими свёрлами	Твердосплавными свёрлами
Сталь углеродистая качественная конструкционная
10, 15, 20	156	1,2	1,2
30, 35, 40	143-207	1,3	1,2
170-229	1,2	1,3
207-269	0,8	1,0

Таблица №3: сверление углеродистой стали (выбор количества оборотов и скорости подачи в зависимости от диаметра сверла)

Диаметр сверла, мм	Число оборотов, об/мин	Подача, мм/об
до 5	2000-1300	0,10-0,20
5-10	1300-700	0,15-0,30
11-15	700-400	0,20-0,40
16-20	400-300	0,25-0,45
20-30	300-200	0,40-0,60

Таблица №4: выбор скорости сверления сложной аустенитной стали

Диаметр сверла, мм	Число оборотов, об/мин	Подача, мм/об
1,59	1500	0,025
3,18	800	0,065
6,35	400	0,125
12,70	150	0,280
20,64	180	0,255
25,40	150	0,280

Таблица №5: выбор диаметров просверливаемых отверстий, предназначенных для нарезания метрических и дюймовых резьб

Метрическая резьба	Дюймовая резьба
Диаметр резьбы	Шаг резьбы, мм	Диаметр отверстия под резьбу	Диаметр резьбы	Шаг резьбы, мм	Диаметр отверстия под резьбу
мин.	макс.	мин.	макс.
М1	0,25	0,75	0,8	3/16	1,058	3,6	3,7
М1,4	0,3	1,1	1,15	1/4	1,270	5,0	5,1
М1,7	0,35	1,3	1,4	5/16	1,411	6,4	6,5
М2	0,4	1,5	1,6	3/8	1,588	7,7	7,9
М2,6	0,4	2,1	2,2	7/16	1,814	9,1	9,25
М3	0,5	2,4	2,5	1/2	2,117	10,25	10,5
М3,5	0,6	2,8	2,9	9/16	2,117	11,75	12,0
М4	0,7	3,2	3,4	5/8	2,309	13,25	13,5
М5	0,8	4,1	4,2	3/4	2,540	16,25	16,5
М6	1,0	4,8	5,0	7/8	2,822	19,00	19,25
М8	1,25	6,5	6,7	1	3,175	21,75	22,0
М10	1,5	8,2	8,4	11/8	3,629	24,5	24,75
М12	1,75	9,9	10,0	11/4	3,629	27,5	27,75
М14	2,0	11,5	11,75	13/8	4,233	30,5	30,5
М16	2,0	13,5	13,75	—	—	—	—
М18	2,5	15,0	15,25	11/2	4,333	33,0	33,5
М20	2,5	17,0	17,25	15/8	6,080	35,0	35,5
М22	2,6	19,0	19,25	13/4	5,080	33,5	39,0
М24	3,0	20,5	20,75	17/8	5,644	41,0	41,5

Характеристики процесса глубокого просверливания

При глубокой обработке соблюдают основные принципы технологического процесса.

Изначально выполняют подбор вращательной скорости сверлильной части оборудования либо максимально возможной скорости резания (подачи сверл).

Следят за обеспечением нормального дробления стружки, выводом содержимого из углублений полностью.

Важным нюансом в момент иссечения отходов считается сохранность резца инструмента. В этой части сверло повреждений иметь не должно, равно как и заусенцев и прочих изъянов. Еще одним ключевым критерием эффективной обработки поверхностей металла является подача охладительно-смазывающей жидкости по правилам.

Поскольку детали сверлятся в сопровождении подачи охладительно-смазывающей жидкости с некоторым давлением и с заданной величиной расхода, в систему вводят работу насосных устройств – маслонасосов либо насосов для перекачивания вязких веществ.

Мощность системы подбирают, основываясь на расходовании жидкости и необходимой величине давления для подачи смазочного средства.

Подача жидкости – непременный пункт технологии:

1. Выполняется правильный вывод стружки из рабочей зоны по выводным каналам.
2. Понижается сила трения между соприкасающимися элементами.
3. Осуществляется выведение излишков тепла, образующегося при процедуре длительного сверления, при этом обеспечивается сохранность сверла.
4. Производится дополнительная обработка выемки.

Техника безопасности при сверлении металлов

При сверлении металлов соблюдайте следующие правила техники безопасности.

1. Работайте в перчатках и защитных очках.

2. Спецовка не должна иметь элементов, которые могут попасть во вращающиеся механизмы.

3. Перед сверлением в обязательном порядке проверяйте надежность крепления инструментов и заготовок.

Процесс сверления и рассверливания отверстий на токарных станках

Для образования новых отверстий в заготовке или изменения размеров старых, на токарном станке необходимо выполнить следующие виды операций:

Читайте также:  Комбинированный барабанно-ленточный шлифовальный станок своими руками

1. Выставить заднюю бабку, чтобы ось пиноли совпадала с осью шпинделя.
2. Закрепить заготовку в патроне передней бабки таким образом, чтобы она выступала за уровень кулачков как можно меньше.
3. Установить в пиноле задней бабки режущий инструмент. Если предстоит его частая смена, то лучше пользоваться быстросменным патроном и набором специальных втулок. Это поможет значительно сократить время на смену инструмента. При использовании быстросменного патрона, все свёрла, зенкеры, развёртки и т.д. должны иметь хвостовики с одинаковым номером конуса Морзе. Пиноль в начале сверления должна быть выдвинута из задней бабки на как можно меньшее расстояние.
4. Первая рабочая операция – это подготовка торца заготовки. Он должен быть ровным. Это осуществляется подрезанием торца резцом.
5. Сделать небольшое углубление в торце детали. Эта операция поможет выполнить сверление точно в точке вращения заготовки. Выполняется данное углубление упорным резцом или коротким сверлом.
6. Произвести сверление с помощью маховика задней бабки. Инструмент подавать плавно. Периодически выдвигать его из зоны резания, чтобы освободить от стружки. Охлаждение зоны резания осуществлять специальной эмульсией.
7. При сквозной обработке нужно уменьшить скорость подачи на выходе из заготовки, чтобы не повредить его, когда резко возрастёт нагрузка на режущие кромки.
8. Чтобы увеличить диаметр отверстий, нужно: установить сверло большего диаметра и совершить рассверливание; применить зенкер – провести зенкерование; воспользоваться расточным резцом — сделать растачивание.
9. Для уменьшения шероховатости – применяют развёртку (процесс — развёртывание).
10. Для работы с кромками – используют зенковку (процесс – зенкование).

[Показать слайдшоу]

При обработке чугуна образуется мелкая стружка, которая при жидкостном охлаждении забивает каналы для её отвода. Поэтому примененять эмульсию в таких случаях нельзя.

Видео сверления шестигранного отверстия на токарно-винторезном станке

Все выше перечисленные процессы можно совершать не только трудоёмким ручным способом, но и воспользовавшись возможностью подключения механической подачи к задней бабке или использования ЧПУ. Если процессы резания будут производиться с помощью токарных станков с ЧПУ, то весь инструмент крепится в самом начале подготовительного процесса в специальных устройствах, которые меняются автоматически в определённой последовательности.

Шлифовка радиальных поверхностей

Для получения результатов высокой точности обработки и минимальной шероховатости поверхности применяют технологию хонингования. Она основана на особой конструкции хонинговальной головки, которая связана со шпинделем шарнирно и способна самостоятельно ориентироваться по конфигурации обрабатываемого отверстия.

В результате большой вылет шпинделя не может оказать влияния на точность обработки и степень шероховатости. Однако при хонинговании невозможно производить коррекцию положения оси отверстия. Поэтому каждый раз требуется выполнение предварительного зенкерования или резцового растачивания.

Одновременное выполнение двух этапов работ возможно на внутришлифовальных станках, но большой вылет шпинделя не позволяет достигать таких результатов, которые обеспечивает технология хонингования.

Можно ли использовать победитовое сверло

Победит представляет собой твердый сплав на основе карбида вольфрама и кобальта. Его твердость сопоставима с алмазом.

Победитовая напайка на сверлах используется для дробления прочных материалов: камня, кирпича или бетона. Учитывая тот факт, что сверление отверстий в металле основано на принципе резания, лучше использовать классические приспособления из инструментальной стали.

Использование победитового сверла для обработки металлических изделий приведет к быстрому износу напайки.

Виды процедуры и охлаждение

Имеется несколько основных видов сверления — это оборудование цилиндрических отверстий, многогранных или же овальных, а также рассверливание уже имеющихся цилиндрических отверстий для увеличения их диаметра.

Основная проблема, которая возникает в процессе сверления металла, — это сильный нагрев расходуемого элемента, то есть сверла, а также места проведения работ. Температура материала может достигать 100 градусов по Цельсию и больше. Если она дойдет до определенных значений, то возможно возникновение горения или плавки. Здесь важно отметить, что множество сталей, которые используются для производства сверл, теряют свою твердость при нагреве, из-за чего трение будет только увеличиваться, поэтому элемент, к сожалению, будет изнашиваться быстрее.

Для того чтобы бороться с этим недостатком, используют различные охлаждающие вещества. Чаще всего при вертикальном сверлении на станке имеется возможность организовать подачу охлаждающего вещества непосредственно к месту проведения работы. Если же она осуществляется с применением ручных приборов, то через определенный промежуток времени необходимо прерывать процесс и окунать сверло в жидкость.

Читайте также:  Тоже хотите бензопилу Stihl MS 180? Разбираемся в ее характеристиках и особенностях, чтобы понять, стоит ли она своих денег?

Приспособления для облегчения процесса

Смазочно-охлаждающую жидкость используют во многих видах обработки металла резанием. Чаще всего ее используют при глубоком сверлении для снижения сил трения и стабилизации температуры рабочего инструмента. Качественная жидкость не вызывает коррозию поверхности, безопасна для человека, не обладает неприятным запахом и прекрасно отводит тепло.

В качестве смазки для сверления металла в домашних условиях используют:

• Технический вазелин – для мягких материалов.
• Мыльный раствор – для алюминия.
• Скипидар со спиртом – для силумина.
• Смесь масел – для инструментальных и легированных сталей.

Некоторые мастера предпочитают использовать универсальный состав, который включает в себя хозяйственное мыло (200 г) и моторное масло (20 г). Компоненты смешивают и кипятят до получения однородной эмульсии.

Использование смазочно-охлаждающих жидкостей промышленного производства позволяет повысить скорость сверления различных сортов металла. Например, при обработке нержавейки производительность увеличивается на 30 %. Для чугуна этот параметр увеличивается до 40 %.

Сверление по разметке, шаблону и кондуктору

Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора.

Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.

Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд.

Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной. Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.

Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.

Как правильно выбрать инструмент

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

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

Схема расчета длины сверла при работе на универсальном станке

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

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

Сверла ружейные могут быть одно- или двухстроннего резания

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту

В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.

Читайте также:  Сварка и пайка силумина – специфика выполнения работ

Обычное сверление

Эта технология сверления металла знакома каждому.

1. Происходит разметка.
2. Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.
3. Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.
4. Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.
5. Инструмент центрируют.
6. Высверливают сквозное или глухое отверстие.

Фотография №3: сверление металла в домашних условиях

Рассверливание

Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.

В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.

Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях

Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий

При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.

Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле

Расчёт длины однолезвийного сверла

Обработка заготовки с целью ее сверления может производиться несколькими способами:

• Заготовка вращается, при этом одновременно производится продольная подача не вращающегося сверлильного инструмента;
• Заготовка не вращается, зафиксирована;
• Одновременное вращение заготовки и инструмента.

Все эти способы широко применяются на практике. Наибольший спрос на процесс глубокого сверления есть в следующих сферах: металлургия, производство труб, нефтегазовая и аэрокосмическая промышленность, выпуск плит теплообменников и бойлеров и многие другие. Наиболее часто применяют следующие детали с глубокими отверстиями: роторы, валы, оси, втулки, гильзы, цилиндры, бандажи, металлические скорлупы и многое другое.

Выполним полный комплекс работ по механической обработке металла:

Гидроабразивная резка

Фрезерные работы

Токарные работы

Слесарные работы

Основные этапы сверления глубоких отверстий

Сверление глубоких отверстий в металле обычно выполняют в такой последовательности:

1. Производится сверление в детали подготовительного отверстия с немного меньшим диаметром с допуском Н8.
2. Основной обрабатывающий инструмент запускают на низких оборотах и медленно перемещают к торцу детали.
3. Постепенно выводят инструмент на необходимые по технологии обороты и начинают подвод смазывающе-охлаждающей жидкости.
4. Производят сверление детали на необходимую глубину. При этом инструмент не уводят из отверстия.
5. Если по технологии используется инструмент значительной длины, то первую четверть реза выполняют на сниженной частоте вращения. Остальную часть отверстия вырезают на номинальной частоте вращения.
6. При достижении необходимого значения глубины прекращают подачу смазочно-
7. охлаждающей жидкости к инструменту.
8. Затем сверло быстро отводят из зоны сверления и останавливают работу агрегата.

Данная технология является стандартной и может отличаться в зависимости от применяемого инструмента и металлообрабатывающих аппаратов.

Сверла для глубокого сверления – пушечные, ружейные, эжекторные

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

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

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

Процесс глубокого сверления на токарно-фрезерном центре

Особенности сверления глубоких отверстий

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

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

В силу технических сложностей глубокое сверление следует выполнять на специальном оборудовании

Сверло, используемое для глубокого сверления, нельзя вращать на полных оборотах вне самой обрабатываемой детали: это может привести к смещению режущей части с требуемой траектории. Кроме того, при сверлении глубоких отверстий с помощью длинного сверла создаются неблагоприятные условия для отвода стружки из зоны обработки, что также может привести к уводу инструмента от заданного направления.

Типы сверл для глубокого сверления

В качестве сверл для глубокого сверления могут быть использованы:

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

Читайте также  Нанесение позолоты на металл

Сверла для глубокого сверления

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к сверлам длинной серии можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже. ГОСТ 886-77 Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Длинная серия. Основные размеры
Скачать

Спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком, производимые в соответствии с требованиями, которые приводит ГОСТ 886-77, отличаются удлиненной рабочей частью. В соответствии с положениями вышеуказанного стандарта от 77-го года, такой удлиненный инструмент может полностью изготавливаться из быстрорежущей стали или оснащаться режущими пластинами, выполненными из твердого сплава.

ГОСТ 886 от 77-го года также оговаривает, что охлаждение сверл данного типа может обеспечиваться за счет не только наружного, но и внутреннего подвода СОЖ. Спиральные сверла, как указывает ГОСТ 886-77, могут производиться не только с цилиндрическим хвостовиком, но и с хвостовиками конического типа.

Сам процесс глубокого сверления, осуществляемый посредством таких сверл, может выполняться как с их периодическим извлечением из выполняемого отверстия, что необходимо для удаления из него образовавшейся стружки, так и без выполнения такой процедуры.

Если сравнивать спиральные сверла с ружейными и пушечными, то при использовании первых производительность сверления повышается практически в 8 раз.

Примеры рабочих головок ружейных сверл

Пушечные и ружейные сверла относятся к инструментам однорезцового типа, при помощи которых можно создавать глубокие отверстия с диаметрами, находящимися в интервале 0,5–100 мм.

Охлаждение сверл данного типа осуществляется через отверстие, выполненное в их внутренней части, а стружка, образующаяся в процессе обработки, отводится при помощи специальной канавки, выполненной на их наружной поверхности.

Пушечные и ружейные сверла, оснащенные режущими твердосплавными пластинами, отличаются конической конфигурацией рабочей части, что обеспечивает лучшее направление инструмента в зону выполнения обработки.

Эжекторные сверла относятся к более современным средствам глубокого сверления. За счет отсутствия стружечных канавок на их наружной поверхности они отличаются высокой жесткостью.

Принцип работы эжекторным сверлом

Как правильно выбрать инструмент

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

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

Схема расчета длины сверла при работе на универсальном станке

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

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

Сверла ружейные могут быть одно- или двухстроннего резания

Этапы технологии

Сам процесс глубокого сверления отверстий выполняется в следующей последовательности.

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

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

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/prochee/pushechnoe-sverlo-glubokogo-sverleniya-gost.html

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. Именно по этой причине сверление сквозных отверстий происходит следующим образом: если технологический процесс предусматривает высокую скорость подачи, то перед выходом сверла из отверстия она существенно уменьшается. 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.