3.6 Сверление, зенкерование, развёртывание.

Сверление - черновая обработка отверстий в сплошном ма­териале, или рассверливание - увеличение диаметра отверстия, обеспечивают точность в пределах 11- 12 квалитетов, шерохова­тость R_a = 5 – 10 мкм.

Зенкерование - получистовая обработка, обеспечивают точность в пределах 8 - 9 квалитетов, шероховатость R_a = 3,2 – 4,6 мкм.

Развертывание - чистовая обработка, обеспечивают точ­ность в пределах 5 - 6 квалитетов, шероховатость R_a = 0,5 - 1,6 мкм.

Для выполнения перечисленных работ исполь­зуются сверлильные и токарные станки. На сверлильных станках инструмент со­вершает вращательное (главное) движение резания и продольное (движение подачи) вдоль оси отверстия, заготовка неподвижна. При работе на токарных станках вращательное (главное) движение совершает обрабатываемая де­таль, а поступательное движение вдоль оси отверстия (движение подачи) совершает инструмент.

Параметрами режима резания являются скорость резания v (окружная скорость на периферии инструмента), подача S и глубина резания t.

Процесс стружкообразования протекает в более тяжелых условиях по сравнению с точением, так как при сверлении более стеснен выход стружки и затруднен подвод смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания.

К конструкциям деталей, обрабатываемых сверлением, предъявляется ряд требований, обеспечивающих их технологичность при обработке. Тех­нологичной является конструкция детали, у которой отверстия выполняются сквозными; форма и размеры дна глухих отверстий соответствуют форме и размерам стандартного сверла, зенкера…; поверхность, в которую врезается сверло, перпендику­лярна направлению его движения; отсутствуют глубокие сквозные, глухие отверстия и отверстия с выточками; отверстия в детали с несколькими соосными отверстиями должны располагаться так, чтобы их диаметры уменьша­лись в одном направлении.

Наиболее распространенный для сверления и рассверливания инструмент — спиральное сверло (рис. 24), для зенкерования – цилиндрический зенкер (рис. 25), для развёртывания – цилиндрическая развёртка (рис. 26).

рис.24

рис.25 рис.26

Спиральное сверло (рис. 24 а) состоит из рабочей части 6, шейки 2, хвосто­вика 4 и лапки 3. В рабочей части 6 различают режущую 1 и направляющую 5 ча­сти с винтовыми канавками. Шейка 2 соединяет рабочую часть свер­ла с хвостовиком. Хвостовик 4 необходим для установки сверла в шпинделе станка. Лапка 3 служит упором при выбивании сверла из отверстия шпинделя. Элементы рабочей части и геометрические параметры спирального сверла показаны на рисунке 24 б. Сверло имеет две главные режущие кромки 11, образованные пересечением передних 10 и задних 7 поверхностей и выполняющие основную работу резания; поперечную режущую кромку 12 (перемычку) и две вспомогательные режущие кромки 9. На цилиндриче­ской части сверла вдоль винтовой канавки распо­ложены две узкие ленточ­ки 8, обеспечивающие направление сверла при резании. Перед­ний угол γ измеряют в главной секущей плоско­сти II - II, перпендику­лярной к главной режу­щей кромке. Задний угол α измеряют в плоскости I - I, параллельной оси свер­ла. Угол при вершине сверла 2φ из­меряют между главными режущими кромками. Угол наклона попереч­ной режущей кромки ψ измеряют между проекциями главной и попе­речной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную к оси» сверла. Угол наклона винтовой канавки ω измеряют по наружному диаметру. С увеличением угла ω увеличивается передний угол γ.

Зенкерами обрабатывают отверстия в литых или штам­пованных заготовках, а также предварительно просверленные от­верстия. В отличие от сверл зенкеры снабжены тремя или четырьмя главными режущими кромками и не имеют поперечной кромки. Большее число одноврем Режущая часть 1 выполняет основную работу резания. Калибрующая часть 5 служит для направления зенкера в отверстии и обеспечивает необходимую точность и шероховатость поверхности (2 - шейка, 3 - лапка, 4 - хвостовик, 6 - рабочая часть).

Развертками окончательно обрабатывают отверстия предварительно просверленные, расточенные или обработанные зенкером. Развертки имеют 6 - 12 глав­ных режущих кромок, расположенных на режущей части 1 с направ­ляющим конусом. 2 - калибрующая часть. Развертывание отличается от зенкерования большим числом зубьев, сравнительно малой глубиной резания и наличием цилиндрической калибрующей части, а также высокой точностью изготовления развёрток. Отсюда более высокое качество обработки.

Сверлильные станки помимо перечисленных выше работ предназначены для об­работки отверстий раскатниками и осевыми комбинированными инструмен­тами. Эти станки также используют при нарезании внут­ренних резьб, при получении конических и цилиндриче­ских углублений, для обработки плоских торцов бобышек и приливов, вырезания дисков и колец из листовых за­готовок, для растачивания и притирания отверстий.

Вертикально-сверлильные станки имеют вертикаль­ное расположение оси шпинделя и выпускаются в двух исполнениях: настольном и напольном. Особенность работы на этих станках состоит в том, что совмещение оси обрабатываемого отверстия с осью шпинделя проводится путем перемещения (обычно вручную) заготовки по столу станка до момента совпадения этих осей. Это накладывает ограничения на массу обрабатываемых заготовок. Наиболее простыми по конструкции узлов являются настольно-сверлильные станки. Механизированным в них является только привод вращения шпинделя. Изменение частоты вращения шпинделя осуществляется чаще сту­пенчато шкивами ременной передачи. Движение подачи и поступатель­ное перемещение шпинделя осуществляются вручную штурвалом.

рис.27

В вертикально-сверлильных станках напольного ис­полнения (рис. 27) приводы главного движения и движения подач выполнены в виде шестеренных коробок скоростей 3 и подач 2 и размещены на коробчатой станине 4, закреплен­ной на фундаментной плите 5. Выходными элементами коробки скоростей и коробки подач являются соответственно шпиндель 6. На вертикальных направ­ляющих станины подвижно установлены стол 1 для заго­товок (снабжен ручным приводом для вертикальных перемещений) и шпиндельная бабка.

рис.27

Радиально-сверлильные станки (рис. 28) созданы на базе вертикально-сверлильных станков, но их технологические возможности по обработке тяжелых и крупногабаритных заготовок шире. При обработке на радиально-сверлильных станках совмещение оси шпинделя с осью обрабатывае­мого отверстия проводят перемещением шпиндельной головки по радиусу (вдоль траверсы) и по дуге окружности (вокруг колонны). На фундамент­ной плите 1 расположена тумба 2 с неподвижной колонной, на которую надета гильза 3, На гильзе установлена тра­верса (рукав) 4. Гильза вместе с траверсой может поворачи­ваться вокруг колонны на 360° и фиксироваться в требуемом положении. По горизонтальным направляющим траверсы перемещается шпиндельная бабка 5, в которой размещены коробки скоростей и подач. Шпиндель 6 в процессе работы получает вращательное движение и осевое движение подачи от электродвигателя 9. Траверса вместе со шпиндельной бабкой с помощью винта 8, получающего движение через редуктор от электродвигателя 10, может перемещаться вдоль гильзы 3 и фиксироваться на любой высоте в зависимости от высоты детали. Обраба­тываемые детали крепят на столе 7 или на фундаментной плите 1 (при снятом столе).