15. Сверление глубоких отверстий
Отверстия глубиной более 10 d называются глубокими. Сверление глубоких отверстий является сложной и трудоемкой операцией. Вследствие малой жесткости длинных сверл под действием сил резания возникает их продольный изгиб, что может привести к искривлению оси отверстия. Кроме того, с увеличением длины отверстия создаются неблагоприятные условия образования стружки и затрудняется извлечение ее из отверстия во время работы.
Различают два способа получения глубоких отверстий; сплошное сверление и кольцевое сверление.
Способ сплошного сверления (рис. 9.5, а) заключается в получении отверстия посредством превращения в стружку всего металла, подлежащего удалению для образования заданного размера отверстия.
Способ кольцевого сверления (рис. 9.5,б) заключается в получении отверстия высверливанием в заготовке кольцевой полости с образованием в центральной части отверстия стержня, который затем в конце сверления отламывается или отрезается специальным приспособлением.
Этот способ применяют в основном для сверления глубоких отверстий диаметром более 100 мм специальными сверлами на специальных горизонтально-сверлильных станках для глубокого сверления.
При сверлении глубоких отверстий на вертикально-сверлильных станках рекомендуется применять следующие приемы:
вначале сверлить отверстие коротким сверлом на глубину примерно до 4 d, а затем длинным на заданную глубину;
необходимо периодически (не останавливая вращение шпинделя) выводить сверло из отверстия и удалять образовавшуюся в нем стружку;
для облегчения давления стружки из глубокого отверстия целесообразно использовать специальное пневматическое приспособление .
При сверлении глубоких отверстий к режущим кромкам инструмента необходимо подводить в больших количествах смазочно-охлаждающую жидкость, которая облегчает процесс резания, обеспечивает надежное и своевременное вымывание образовавшейся стружки и отвод теплоты от режущих кромок инструмента.
Наиболее совершенным методом является подача жидкости через отверстия, проходящие внутри перьев сверла. Инструментальными заводами выпускается ряд конструкций спиральных сверл с отверстиями для подвода СОЖ, проходящими через хвостовик сверла или через радиальные отверстия.
Такие сверла изготовляются из специального проката с винтовыми отверстиями, из заготовок, полученных радиальной ковкой, прокатом заготовок с использованием твердых наполнителей, прокатом трубчатых заготовок, литьем.
Наиболее эффективно применение этих сверл при сверлении отверстий на глубину, превышающую 3d инструмента. Ружейное сверло, показанное на рис. 9.7, г, аналогично сверлу первого типа, но отличается от него наличием промежуточной вставки 3 из быстрорежущей стали, присоединяемой к корпусу 2. Твердосплавные режущая и направляющие пластинки закрепляются на стержне 4.
Работа ружейных сверл сводится не только к срезанию припуска режущими пластинками, но и к заглаживанию неровностей на обрабатываемой поверхности направляющими пластинками. Для сверления глубоких отверстий диаметром от 25 до 130 мм в конструкционных и легированных сталях и чугунах на универсальных станках сверлильно-расточной группы также успешно применяются сборные перовые сверла со сменными пластинками из быстрорежущей стали (рис. 9.8).
Глубина обработки при горизонтальном способе сверления до 10—30 диаметров, вертикальном — до четырех диаметров сверл. Полое сверло специальной конструкции, закрепленное резьбовым хвостовиком в наружном стебле, имеет внутри коническую насадку 8 которая с конусом соосной внутренней трубы 3 образует эжекторный (струйный) насос.
Смазочно-охлаждающая жидкость, которая подается от насосной станции станка через патрубок 6 и зазор между наружным стеблем 2 и внутренней трубой 3, в зоне струйного насоса разделяется на два потока.
Один поток, пройдя отверстие 9 в корпусе сверла, подается в зону резания, а второй обеспечивает работу струйного насоса, создающего отсос СОЖ вместе со стружкой из зоны резания и транспортирование стружки по отверстию внутренней трубы в стружкоприемник.