8. Свердління, призначення та види. Вибір свердла для нарізання різьби

Свердлінням називається процес утворення отворів у суціль­ному матеріалі різальним інструментом — свердлом.

Свердління застосовують:

для утворення невідповідальних отворів, невисокого ступеня точності і чистоти, наприклад під кріпильні болти, заклепки, шпильки і т. д.;

для утворення отворів під нарізування різьби, розвірчування і зенкерування.

Розсвердлюванням називається збільшення діаметра вже на­явного отвору.

Свердлінням отворів діаметром до 10 мм досягають 4-го кла­су точності і 1—3-го класів чистоти, а при більших діаметрах отвору — 5-го класу точності. Для забезпечення вищої точності і чистоти поверхні отвір додатково обробляють — зенкерують і розвірчують.

Точність свердління в окремих випадках можна підвищити за рахунок старанного регулювання верстата, правильно зато­ченого свердла або свердління через спеціальне пристосування, яке називається кондуктором.

Свердла

За конструкцією і призначенням розрізняють свердла: а) спі­ральні і б) спеціальні (перові або плоскі, для кільцевого сверд­ління, рушничні, комбіновані І з іншими інструментами, цент­рувальні та ін.).

Найбільшого поширення в промисловості набули спі­ральні свердла. Спіральне свердло складається з хвосто­вика з лапкою, шийки і робо­чої частини.

Хвостовик (рис. 153) буває конічний або циліндрич­ний, призначений для кріп­лення свердла у шпинделі вер­стата або в патроні.

Лапка хвостовика у свердел з конічним хвостови­ком не дає свердлу прокручу­ватись у шпинделі і служить упором при вибиванні свердла із гнізда шпинделя.

Шийка свердла — проміжна частина, що з'єднує робочу частину свердла з хвостовиком.

Робоча частина свердла являє собою циліндричний стержень з двома профрезерованими спіральними (гвинтовими) канавками, які утворюють два робочих зуби (пера). Робоча час­тина включає ріжучу і напрямну частини з двома стрічечками.

Стрічечки призначені для спрямування свердла і спри­яють зменшенню тертя між свердлом і стінками отвору. Змен­шення тертя свердла об стінки просвердлюваного отвору дося­гають також і тим, що робоча частина свердла має обернений конус, тобто діаметр свердла у ріжучій частині більший, ніж на другому кінці, біля шийки. Різниця у величині цих діаметрів становить 0,04—0,09 мм на кожні 100 мм довжини свердла.

Канавки на свердлах мають спеціальний профіль, який забезпечує правильне утворення ріжучих кромок свердла і необ­хідний простір для виходу стружки. Ширина і кут нахилу гамма.

гвинтової канавки мають відповідати товщині І формі стружки. Вузькі гвинтові канавки, які утворюються при великих передніх кутах і малих кутах загострення, відводять стружку краще, ніж ширші канавки, що утворюються при малому передньому куті і великому куті загострення.

Ріжуча частина свердла (рис. 154) являє собою конус, на якому є дві ріжучі кромки, перемичка (поперечна кром­ка), дві задні і дві передні поверхні. У поперечному перерізі свердла між двома гвинтовими канавками залишається стри­жень, який надає свердлу жорсткості.

Передній кут у свердла у кожній точці ріжучої кром­ки є змінною величиною, в міру наближення до центра свердла зменшується і в самому центрі дорівнює 0 (наприклад, якщо у зовнішнього діаметра передній кут у = 25ч-30°, то біля пере­мички він близький до 0°). Несталість величини переднього кута належить до недоліків спірального свердла і є однією з причин нерівномірного і швидкого спрацювання його.

Задній кут а свердла призначається для зменшення тертя задньої поверхні об поверхню оброблюваного отвору. Ве­личина заднього кута а також змінюється в напрямі від пери* ферії до центра свердла. Якщо в точці, взятій на зовнішній по­верхні свердла, а = 8-г-12°, то біля осі свердла а = 20 ч-26^а (для свердел середніх діаметрів).

Спіральні свердла виготовляють з сталі Р9, Р18, 9ХС.

Свердла, оснащені пластинками з твердих сплавів (рис. 155, а, б), набувають широкого застосування при свердлінні і розсвердлюванні чавуну, загартованої стали пластмас, скла, мармуру та інших твердих матеріалів.

Порівняно з свердлами, виготовленими з інструментальних вуглецевих сталей, вони мають значно меншу довжину робочої частини, більший діаметр стрижня і менший кут нахилу гвинто­вої канавки. Ці свердла мають високу стійкість і забезпечують високу продуктивність праці. Є кілька типів свердел, оснащених, твердими сплавами:

1. Свердла з прямими канавками застосову­ють для свердління отворів завглибшки до 3—4 мм у чавуні та інших крихких металах. Для свердління глибоких отворів ці свердла застосовувати не можна: утруднюється вихід стружки з отвору.

Свердла з гвинтовими канавками забезпе­чують значно кращий вихід стружки з отворів, особливо при свердлінні в'язких металів. Цього досягають завдяки тому, що на довжині 1,5—2 діаметри свердла гвинтова канавка пряма, а далі до хвостової час­тини свердла — гвинтова.

2. Свердла з косими канавками застосовують для свердлін­ня неглибоких отворів, бо довжина канавок для ви­ходу стружки у них дуже мала. Довжина робочої частини таких свердел становить приблизно 1,5 діаметра.

3. Твердосплавні монолітні свердла призначаються для оброб­ки жароміцних сталей. Ці

типи свердел можна застосовувати для роботи на свердлильних машинах (матеріалом служить твердий сплав марки ВК15М) і для роботи на верстатах (твердий сплав марки ВКЮМ).

Корпуси твердосплавних свердел виготовляють із сталі Р9, 9ХС, 40Х, 45Х. У свердлах прорізується паз під пластинку твер­дого сплаву.

Свердла з отворами для охолодження (рис. 155, в) мають підвищену стійкість, бо охолодна рідина, що пода­ється під тиском 10—20 ат у простір між зовнішнім діаметром стебла і стінками отвору, забезпечує охолодження ріжучих кро­мок і полегшує видалення стружки.

Свердло кріпиться у спеціальному патроні, який забезпечуе підведення охолодної рідини до отвору в хвостовій частині сверд­ла. Ці свердла особливо ефективні при роботі з жароміцними матеріалами.

на довжині 1,5—2 діаметри свердла

При різанні свердлами з отворами для охолодження режими різання підвищуються у два-три рази, а стійкість інструменту — у п'ять-шість раз. Свердління таким способом здійснюють на спе­ціальних верстатах.

Перові свердла (рис. 156, а) найпростіші у виготов­ленні, їх застосовують для свердління невідповідальних отворів діаметром до 25 мм. Ці свердла виготовляють з інструменталь­ної вуглецевої сталі марок У10, У12, У10А та У12А, а найчастіше із швидкорізальної сталі марок Р9 і Р18.

Перові свердла поділяються на двосторонні й односторонні (рис. 156,6). Найбільш поширені двосторонні перові свердла. Кут різання одностороннього перового свердла приймають: для сталі в межах 75—90°, а для кольорових металів 45—60^е, Кут різання двостороннього перового свердла приймають 120— 135^е.

Перові свердла не допускають високих швидкостей різання і непридатні для свердління великих отворів, бо стружка з от­вору не відводиться, а обертається ра­зом з свердлом і дряпає поверхню от­вору. Крім того, у процесі роботи свер­дло швидко тупиться, спрацьовується, втрачає свої різальні якості і йде у бік.

Центрувальні свердла (рис. 157) призначені для свердління центрових отворів у різних заготовках, їх виготовляють без запобіжного кону­са і з запобіжним конусом.

Комбіновані свердла,, на­приклад свердло-зенковку, свердло-розвертку, свердло-мітчик, застосовують для одночасного свердління і зенкування, свердлін­ня і розвірчування або свердління і нарізування різьби

Види свердла.

За розміткою. Щоб пересвідчитись, що напрям правильний, роблять пробне засвердлювання на глибину Уз ріжучої частини. Пересвідчив­шись, що свердло йде по центру, вмикають механічну подачу. Щоб запобігти поломці свердла, наприкінці свердління механіч­ну подачу вимикають і досвердлюють ручною подачею. Якщо ж свердло повело в бік, прорубують крейцмейселем кілька кана­вок у тому місці отвору, куди свердло треба змістити.

Рис. 182. Прийоми свердління:

а— з допомогою лінійки; б—з допомогою втулки-упора; в — неповних отворів; г — отворів під кутом до площини; 0 — отворів на циліндричній

поверхні; « отворів у порожнистих деталях.

Свердління глухих отворів на задану глибину. Оброблювану деталь установлюють на столі верстата і вивіря­ють, потім підводять свердло до поверхні деталі так, щоб воно доторкалось до неї. При такому положенні деталі встановлю­ють на нуль лінійку, яка е на верстаті (рис. 182, а). В процесі свердління за допомогою лінійки спостерігають, наскільки за­глибилось свердло в матеріал.

Другий спосіб свердління на задану глибину полягає у вста­новленні і закріпленні на свердлі втулки-упора 1 (рис. 182,6). Коли втулка дійде до поверхні деталі 2, це значить, що отвір просвердлено на потрібну глибину.

Свердління неповних отворів. Отвір, який має в поперечному перерізі дугу, що дорівнює половині кола або менша від півкола, називають неповним, наприклад отвір, роз­ташований біля краю деталі. Неповний отвір свердлять так. До оброблюваної деталі приставляють пластинку з такого самого матеріалу, затискують у лещата (рис. 182, в) і свердлять повний отвір, потім пластинку відкидають.

Свердління отворів у площинах, розташо­ваних під кутом (рис. 182, г). Щоб свердло не відхи­лялось убік і не ламалось, спочатку готують площадку, перпен­дикулярну до осі просвердлюваного отвору (фрезерують або зенкують), між площинами вставляють дерев'яні вкладиші або підкладки, потім свердлять отвір звичайним способом.

Свердління отворів на циліндричній по­верхні. Спочатку перпендикулярно до осі свердління на ци­ліндричній поверхні роблять площадку, накернюють центр, після чого свердлять отвір звичайним способом (рис. 182, д).

Свердління отворів у листовому металі. Свердлити отвір у тонкому листовому металі звичайними сверд­лами дуже важко, бо глибина свердління менша від довжини забірного конуса: ріжучі кромки свердла чіплятимуться за об­роблюваний матеріал і рватимуть його. Отвори в листовому металі свердлять перовими свердлами або пробивають на діро­пробивних пресах.

Свердління порожнистих деталей. При сверд­лінні порожнистих деталей порожнину забивають дерев'яною пробкою (рис. 182, е).

Свердління глибоких отворів виконують (гли­бина більш як 6—8 діаметрів свердла) свердлом, довжина ро­бочої частини якого більша від глибини свердління. У процесі свердління треба час від часу виводити свердло з отвору для охолодження його і видалення стружки струминою охолодної рідини, магнітом або перевертаючи деталь.

При свердлінні отворів дуже великої глибини треба спочатку просвердлити отвір за заданим діаметром на глибину, що до­рівнює довжині робочої частини свердла, а потім свердлом мен­шого діаметра (приблизно в 1,5 раз) свердлити наскрізь. Після цього остаточно отвір свердлять перовим свердлом. При такому способі свердління стружка видалятиметься через про­свердлений раніше отвір. Свердлити отвір великої глибини з двох боків не рекомендується.

Свердління точних отворів провадять у два про­ходи. Перший прохід роблять свердлом, діаметр якого менший на 1—3 мм від діаметра отвору, а другий — свердлом потрібного діаметра.

Щоб отвори були чистими, їх свердлять з малою автоматичною подачею при достатньому охолодженні і безперервним від­веденням стружки.

Свердління отворів у пластмасах провадить­ся свердлами з спеціальними кутами заточування. Органічне скло свердлять спіральними свердлами з кутом при вершині 50—60°.

Свердління отворів невеликих діаметрів провадять на верстатах підвищеної точності відповідними пода­чами або ж ультразвуковим та електроіскровим способами.

Отвори великих діаметрів свердлять кіль­цевими свердлами, в корпусі яких закріплено ножі.