Способы обработки на сверлильных станках

Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий, рассверливания, зенкерования, развёртывания, растачивания и нарезания резьбы (рисунок 3).

Сверление – основной технологический способ образования отверстий в сплошном материале обрабатываемой заготовки. Сверлением могут быть получены как сквозные, так и глухие отверстия. При сверлении используют стандартные свёрла. Отверстия диаметром больше 30 мм в сплошном материале обычно сверлят двумя свёрлами (первое – диаметром 12…15 мм, второе – в размер отверстия). Точность отверстий, полученных сверлением, находится в пределах 12…14 квалитетов.

Рассверливание выполняют для увеличения диаметра отверстия, полученного литьем, ковкой, штамповкой или сверлением.

Зенкерование – технологический способ обработки предварительно просверленных отверстий или отверстий, изготовленных литьём или штамповкой. Зенкерование осуществляется инструментом зенкером. В отличие от рассверливания зенкерование обеспечивает большую производительность и точность обработки (10…11 квалитет).

Зенкерование может быть и окончательной операцией при обработке просверленных отверстий по 11…13 квалитетам или для получистовой обработки перед развертыванием.

Зенкер отличается от сверла более жесткой рабочей частью, отсутствием поперечной режущей кромки и увеличенным числом зубьев.

Развёртывание – технологический способ окончательной обработки предварительно обработанных отверстий в целях получения точных по форме и диаметру цилиндрических и конических отверстий (6…9 квалитет точности) с малой шероховатостью (Ra = 0,32…1,25 мкм). В качестве инструмента используют развёртки, имеющие чётное число режущих кромок. Развертки являются многолезвийным инструментом, срезающим очень тонкие слои с обрабатываемой поверхности.

Отверстия диаметром до 10 мм развёртывают после сверления, а свыше 10 мм – после сверления и зенкерования.

а – зацентровка; б – сверление отверстия в сплошном материале; в – рассверливание; г – зенкерование; д – зенкование уступа; е – зенкование фаски; ж – зенкование бобышек; з – развертывание цилиндрического отверстия; и – развертывание конического отверстия Рисунок 3 – Обработка отверстий на вертикально-сверлильном станке

При развёртывании в резании участвует большое число зубьев одновременно. Развёртывание характеризуется небольшой глубиной резания = 0,05…0,3 мм, что способствует малой шероховатости и высокому качеству обработки.

Нарезание внутренней резьбы на сверлильных станках осуществляют машинными метчиками. Рабочая часть метчика имеет форму винта с продольными и винтовыми канавками, благодаря которым образуются режущие кромки.

При сверлении, зенкеровании и развертывании обычно режущему инструменту сообщают главное движение резания – вращающее движение режущего инструмента и движение подачи – осевое перемещение режущего инструмента. При нарезании резьбы метчиками инструмент получает только вращательное движение, а принудительная подача отсутствует, т.к. метчик –инструмент самоподающийся.

Точность и качество поверхности при различных видах обработки приведены в таблице 1.

Вид обработки	Параметр шероховатости Rа, мкм	Квалитет
Сверление до 15 мм:
без кондуктора	12,5…6,3	14…12
по кондуктору	12,5…6,3
Сверление свыше 15 мм:
без кондуктора	25…12,5	14…12
по кондуктору
Зенкерование:
черновое	25…12,5	15…12
чистовое	6,3…3,2	11…10
Развёртывание:
получистовое	12,5…6,3	10…9
чистовое	3,2…1,6	7…8
тонкое	0,8…0,4	7…6

2.3 Приспособления для закрепления режущего
инструмента и заготовок

Рисунок 4 – Патроны для закрепления режущего инструмента на сверлильных станках.

Режущие инструменты закрепляют в шпинделе станка с помощью различных приспособлений. использование на одном станке режущего инструмента разных диаметров становится возможным благодаря переходным втулкам, которые обеспечивают закрепление инструмента, имеющего цилиндрический хвостовик в коническом отверстии шпинделя. Для инструментов с цилиндрическим хвостовиком применяют патроны двух типов – трёхкулачковые и цанговые.

Для установки и закрепления заготовок применяют машинные тиски, угольники, поворотные столы, прихваты, призмы и другие приспособления. В серийном производстве часто используют специальные приспособления –кондукторы. Применение кондукторов позволяет повысить точность обработки и увеличить производительность труда. В единичном производстве применяют сверление по разметке.

Для направления инструмента строго по оси отверстия служат кондукторные втулки из инструментальной закалённой стали.

Режимы резания

К режиму резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании, развёртывании относятся: скорость резания , подача , глубина резания . За скорость резания принимают окружную скорость точки режущего лезвия, наиболее удаленной от оси сверла

, м/мин,

где –- диаметр сверла, мм;

– частота вращения сверла, об/мин.

Скорость резания зависит от механических свойств обрабатываемого материала, материала режущей части сверла, его диаметра, величины подачи, стойкости инструмента, условий охлаждения, глубины резания и других факторов и назначается по нормативам. Так, сверла, изготовленные из быстрорежущей стали марки Р6М5, допускают скорость резания при обработке стали до 30 м/мин, для твердосплавного инструмента – до 40…80 м/мин.

Рисунок 3 – Схема сверления и элементы режимов резания

Подача на оборот , мм/об, (рисунок 3) равна величине перемещения сверла вдоль оси за один оборот. Поскольку сверло имеет две главные режущие кромки, то подача, приходящаяся на одну режущую кромку мм/зуб, рассчитывается по формуле

.

Глубиной резания при сверлении отверстий называется наименьшее расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеряемое по нормали к обработанной поверхности

При рассверливании глубина резания

где – диаметр сверла, мм;

– диаметр ранее просверленного отверстия, мм.

Основное (или технологическое) время при сверлении отверстий в сплошном материале определяется по формуле

, мин

где – расчетная длина рабочего хода инструмента в направлении подачи;

,

где – длина обрабатываемой поверхности; – величина подвода;

– величина перебега.