Урок7,8 Слюсарна справа група 12
Тема уроку 33,34 Свердління.
Відео уроку ДИВИСЬ ТУТ
Матеріал уроку ДИВИСЬ ТУТ
Домашнє завдання :переписти та вивчити конспект,та готуватися до тестів по темі: Розпилювання та припасування.
Свердління
Загальні відомості. Свердла
Загальні відомості. Свердлінням називається утворення зняттям стружки отворів у суцільному матеріалі за допомогою різального інструмента — свердла, якому надають обертального та поступального руху відносно його осі.
Свердління застосовують для того, щоб зробити:
невідповідальні отвори невисокого ступеня точності й значної шорсткості, наприклад під кріпильні болти, заклепки, шпильки тощо;
отвори під нарізання різьби, розвірчування та зенкерування.
Розсвердлюванням називається збільшення розміру отвору в суцільному матеріалі, яке дістали литтям, штампуванням, куванням чи іншими способами.
Свердлінням та розсвердлюванням можна зробити отвори з точністю до 10-го, а в окремих випадках — до 11-го квалітету та шорсткістю поверхні Rz 320—80. Коли потрібна вища якість поверхні отвору, його (після свердління) додатково зенкерують і розвертають.
Точність свердління в окремих випадках може бути підвищена завдяки ретельному регулюванню верстата, правильно загостреному свердлу або свердлінням через спеціальний пристрій — кондуктор.
Свердла бувають різних видів (рис. 1.7.31). Їх виготовляють зі швидкорізальних, легованих і вуглецевих сталей, а також оснащують пластинками з твердих сплавів.
Для свердління отворів найчастіше застосовують спіральні свердла.
Спіральне свердло (рис. 1.7.31, а) — двозубий (дволезовий) різальний інструмент. Він має дві основні частини — робочу та хвостовик. Робоча частина свердла, в свою чергу, має циліндричну (калібрувальну) та різальну частини. На циліндричній частині є дві гвинтові канавки, розміщені одна навпроти одної. Їх призначення — відводити стружку з отвору, що просвердлюється, під час роботи свердла. Канавки на свердлах мають спеціальний профіль, який забезпечує правильне утворення різальних кромок свердла і потрібний простір для виходу стружки (рис. 1.7.32).
Рис. 1.7.31. Свердла:
а, в, д — спіральні; б — з прямими канавками; г — перове; е — центрувальне
Рис. 1.7.32. Спіральне свердло:
а — з конічним хвостовиком; б — з циліндричним хвостовиком; в — елементи спірального свердла; 1 — забірна частина; 2 — циліндрична частина; 3 — робоча частина; 4 — лапка; 5 — шийка; 6 — хвостовик; 7 — поводок; 8 — різальна кромка; 9 — передня поверхня; 10 — кромка стрічечки; 11 — задня поверхня; 12 — спинка; 13 — стрічечка (фаска); 14 — кут нахилу поперечної кромки; 15 — стрічечка (фаска); 16 — поперечна кромка
Форма канавки і кут нахилу ω між напрямом осі свердла і дотичною до стрічки мають бути такими, щоб, не послаблюючи перерізу зуба, забезпечувалися достатній стружковий простір і легке відведення стружки. Однак свердла (особливо малого діаметра) зі збільшенням кута нахилу гвинтової канавки послаблюються. Тому в свердлах малого діаметра цей кут буде меншим, а в свердлах більших діаметрів — більшим. Кут нахилу гвинтової канавки свердла становить 18—45°. Для свердління сталі застосовують свердла з кутом нахилу канавки 18—30°, для крихких металів (латунь, бронза) — 22—25°, легких і в’язких металів — 40—45°, при обробці алюмінію, дюралюмінію та електрону — 45°.
Залежно від напряму гвинтових канавок спіральні свердла поділяють на праві (канавка напрямлена за гвинтовою лінією з підйомом зліва направо, свердло під час роботи обертається проти годинникової стрілки) і ліві (канавка напрямлена за гвинтовою лінією з підйомом справа наліво, обертання відбувається за годинниковою стрілкою). Ліві свердла застосовують рідко.
Розміщені вздовж гвинтових канавок дві вузькі смужки на циліндричній поверхні свердла називають стрічечками. Вони служать для зменшення тертя свердла об стінки отвору, напрямляють свердло в отвір і сприяють тому, щоб свердло не зміщувалося вбік. Свердла Ø 0,25—0,5 мм виготовляють без стрічечки.
Зменшення тертя свердла об стінки просвердлюваного отвору досягається також тим, що робоча частина свердла має зворотний конус, тобто діаметр свердла в різальній частині більший, ніж на іншому кінці, біля хвостовика. Різниця цих діаметрів становить 0,03—0,12 мм на кожні 100 мм довжини свердла. В свердлах, оснащених пластинками з твердих сплавів, зворотна конусність становить 0,03—0,15 мм на довжині пластинки.
Зуб — це виступаюча з нижнього кінця частина свердла, що має різальні кромки.
Зуб свердла має спинку — заглиблена частина його зовнішньої поверхні і задню поверхню — торцева поверхня зуба на спільній частині.
Поверхня канавки, що сприймає тиск стружки, називається передньою поверхнею. Лінія перетину передньої та задньої поверхонь утворює різальну кромку, а лінія перетину задніх поверхонь — поперечну кромку (її розмір дорівнює в середньому 0,13 мм діаметра свердла).
Різальні кромки сполучаються між собою на серцевині (серцевина — тіло робочої частини між канавками) короткою поперечною кромкою. Для більшої міцності свердла серцевина поступово потовщується від поперечної кромки до кінця канавок (до хвостовика). Кут між різальними кромками (кут 2φ при вершині свердла) суттєво впливає на процес різання. При його збільшенні підвищується міцність свердла, але одночасно різко зростає зусилля подачі. Зі зменшенням кута при вершині різання полегшується, але послаблюється різальна частина свердла.
Значення цього кута (град) вибирають залежно від твердості оброблюваного матеріалу:
Чавун і сталь — 116—118.
Стальні поковки та загартована сталь — 125.
Латунь і м’яка бронза — 130—140.
М’яка мідь — 125.
Алюміній, бабіт, електрон — 130—140.
Силумін — 90—100.
Магнієві сплави — 110—120.
Ебоніт, целулоїд — 80—90.
Мармур та інші крихкі матеріали — 90—100.
Органічне скло — 70.
Пластмаси — 50—60.
Передня поверхня зуба (клина) свердла утворюється спіральною канавкою, задня — боковою поверхнею конуса. Геометричні параметри різальної частини свердла показано на рис. 1.7.33.
Рис. 1.7.33. Геометричні параметри різальної частини спірального свердла:
1 — різальна частина; 2 — задня поверхня; 3 — передня поверхня; 4 — хвостовик; 5 — робоча частина; 6 — шийка
Переднім кутом γ називають кут між поверхнею різання (обробленою поверхнею) і дотичною до передньої поверхні.
Наявність переднього кута полегшує врізання інструмента, стружка краще відділяється й можливе природне сходження.
Зі збільшенням переднього кута поліпшуються умови роботи інструмента, підвищується його витривалість і зменшується зусилля різання. Разом з тим послаблюється тіло різальної частини інструмента, яке може легко викришуватися, ламатися; погіршується відведення теплоти, що призводить до швидкого нагрівання і втрати твердості свердла. Тому для кожного інструмента прийнято певні значення переднього кута. Передній кут має менше значення при обробці твердих і міцних матеріалів, а також при меншій міцності інструментальної сталі. В цьому випадку для зняття стружки потрібні більші зусилля і різальна частина інструмента має бути міцнішою. При обробці м’яких, в’язких матеріалів передні кути беруть більшими.
Задній кут — це кут нахилу задньої поверхні, утвореної дотичними до задньої та оброблюваної поверхонь. Задній кут служить для зменшення тертя задньої поверхні об оброблену поверхню.
При надто малих кутах α підвищується тертя, збільшується сила різання, інструмент сильно нагрівається, задня поверхня швидко спрацьовується. При надто великих задніх кутах послаблюється інструмент, погіршується відведення теплоти.
Передні та задні кути свердла в різних точках різальної кромки мають різне значення: для точок, розміщених ближче до зовнішньої поверхні свердла, передній кут більший і, навпаки, якщо на периферії свердла (зовнішній діаметр) він має найбільше значення (25—30°), то в міру наближення до вершини зменшується до значення, близького до нуля.
Значення заднього кута свердла, як і переднього, змінюється для різних точок різальної кромки: для точок, розміщених ближче до зовнішньої поверхні свердла, задній кут менший, а для точок, розміщених ближче до центра, — більший.
Кут загострення β утворюється перерізом передньої та задньої поверхонь. Значення кута загострення β залежить від вибраних значень переднього й заднього кутів, оскільки α + β + γ = 90°.
Хвостовики в спіральних свердлах можуть бути конічними та циліндричними. Конічні хвостовики мають свердла Ø 6—80 мм. Ці хвостовики утворюються конусом Морзе. Свердла з циліндричними хвостовиками виготовляють діаметром до 20 мм (хвостовик є продовженням робочої частини свердла).
Свердла з конічним хвостовиком встановлюють безпосередньо в отвір шпинделя верстата (або через перехідні втулки). Вони утримуються завдяки тертю між хвостовиком і стінками конічного отвору шпинделя. Свердла з циліндричним хвостовиком закріплюють у шпинделі верстата за допомогою спеціальних патронів. На кінці конічного хвостовика є лапка, яка не дає змоги свердлу провертатися у шпинделі та служить упором при видаленні свердла з гнізда. У свердел з циліндричним хвостовиком є поводок, який служить для додаткової передачі крутильного моменту свердлу від шпинделя.
Шийка свердла, що сполучає робочу частину з хвостовиком, має менший діаметр, ніж діаметр робочої частини; вона служить для виходу абразивного круга у процесі шліфування, на ній позначені марка свердла та матеріал.
Спіральні свердла виготовляють з вуглецевої інструментальної (У10А), легованої, хромокремнистої (9ХС) та швидкорізальної (Р6М5) сталей. Для виготовлення свердел все ширше застосовують металокерамічні тверді сплави ВК6, ВК8 і ТІ5К6, але найпоширеніші спіральні свердла із швидкорізальної сталі.
Свердла, оснащені пластинками з твердих сплавів, широко застосовуються при свердлінні й розсвердлюванні чавуну, загартованої сталі, пластмас, скла, мармуру й інших твердих матеріалів.
У порівнянні зі свердлами, виготовленими з інструментальних вуглецевих сталей, вони мають значно меншу довжину робочої частини, більший діаметр серцевини і менший кут нахилу гвинтової. Ці свердла мають високу стійкість і забезпечують високу продуктивність праці.
Існує кілька типів свердел Ø 5—30 мм, оснащених пластинками з твердих сплавів типу ВК. Корпус цих свердел виготовляють зі сталей Р9, 9ХС, 40Х, Р6М5 і 45ХС.
Свердла з гвинтовими канавками забезпечують значно кращий вихід стружки з отворів, особливо при свердлінні в’язких металів. Це досягається завдяки тому, що на довжині 1,5—2,0 діаметра свердла канавка пряма, а далі, до хвостової частини свердла — гвинтова.
Свердла з прямими канавками застосовують при свердлінні отворів у крихких металах. Вони простіші у виготовленні, але для свердління глибоких отворів ці свердла застосовувати не можна, оскільки ускладнюється вихід стружки з отвору.
Свердла зі скісними канавками застосовують для свердління неглибоких отворів, оскільки довжина канавок у них дуже мала, тобто не забезпечує виходу стружки.
Свердла з отворами для підведення охолодної рідини до різальних кромок служать для свердління глибоких отворів у несприятливих умовах. Ці свердла мають підвищену стійкість, оскільки охолодна рідина, що подається під тиском 1—2 МПа (10—20 кгс/см2) у простір між зовнішньою поверхнею свердла і стінками отвору, забезпечує охолодження різальних кромок та полегшує видалення стружки.
Свердло закріплюють у спеціальному патроні, який забезпечує підведення охолодної рідини до отвору у хвостовій частині свердла. Ці свердла особливо ефективні при роботі з жароміцними матеріалами.
При свердлінні отворів свердлами з наскрізними канавками режим різання підвищують у 2—3 рази, а стійкість інструмента — у 5—6 разів.
Свердління таким способом здійснюють на спеціальних верстатах у спеціальних патронах (рис. 1.7.34).
