К атегория:

Автомобилестроение

Сверление, зенкование, зенкерование и развертывание при слесарных работах в автомобилестроении

Сверлением называется процесс образования сверлом отверстии в сплошном материале. Сверлением достигаются 4-5-й классы точности и шероховатость.

Сверла по конструкции бывают спиральные и др. Наибольшее применение находят спиральные сверла, которые по форме хвостовика могут быть с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Спиральные сверла изготавливают главным обра-30м из быстрорежущих сталей, для сверления чугуна и материалов повышенной твердости применяют спиральные сверла, оснащенные пластинками твердого сплава ВК8 или монолитные сверла из твердых сплавов марок ВК6М, ВКЮМ .

Спиральное сверло (рис. 0) имеет форму цилиндрического стержня с конусообразным рабочим концом, у которого по сторонам имеются две винтовые канавки с наклоном к продольной оси сверла в 25-30°. По этим канавкам стружка отводится наружу. Угол заточки при

вершине сверла может быть разным и зависит от обрабатываемого материала. Для обработки мягких материалов он должен быть от 80 до 90°, для стали и чугуна 116-118°, для очень твердых металлов 130-140°.

Заточка сверл. В процессе работы сверла изнашиваются по передней и задней поверхностям, срабатывается фаска, округляются уголки (рис. 1, а). Затупленные сверла затачивают на заточных станках. Контроль основных элементов режущей части осуществляется шаблонами (рис. 1, б).

Рис. 0. Спиральное сверло: 1 - рабочая часть сверла, 2 - шейка, 3 - хвостовик, 4 - лапка, 5 - канавка, 6 - перо, 7 - направляющая фаска (ленточка), 8 - поверхность задней заточки, 9 - режущие кромки, 10 - перемычка, 11 - режущая часть

Ручное сверление осуществляют ручными дрелями, электрическими дрелями и пневмодрелями.

Ручная дрель (рис. 2) состоит из шпинделя, на котором находится патрон, конической зубчатой передачи (состоящей из большого и малого зубчатых колес), неподвижной рукоятки, подвижной рукоятки и нагрудника. Сверло вставляется в патрон и закрепляется в нем. При сверлении слесарь удерживает дрель левой рукой за неподвижную рукоятку, а правой вращает подвижную рукоятку, опираясь грудью на нагрудник.

Рис. 1. Схема износа (а) и шаблон для контроля основных элементов (б) сверла

Электрическая дрель (рис. 3) состоит из электродвигателя, находящегося в корпусе дрели, зубчатой передачи и шпинделя с патроном, в котором зажимается сверло. Различают электрические дрели легкого типа - для сверления отверстий диаметром до 15 мм в форме пистолета; среднего типа - для сверления отверстий диаметром 15-20 мм с замкнутой рукояткой на конце; тяжелого типа - для сверления отверстий диаметром до 32 мм с двумя боковыми рукоятками и грудным упором.

Рис. 2. Ручная дрель: 1 - патрон, 2 - зубчатая передача, 3 - подвижная рукоятка, 4 - нагрудник, б - неподвижная рукоятка

Пневматическая дрель (рис. 4) изготавливается с пневматическими двигателями поршневого и ротационного типа. Пневматическая дрель удобна в работе, так как имеет небольшие габариты и массу. Для механизации процесса сверления используются сверлильные станки.

Рис. 3. Электрическая дрель: 1 - рукоятка, 2 - корпус, 3 - шпиндель

Сверлильные станки подразделяются на настольно- -сверлильные, вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные. Настольно-сверлильные станки предназначены для сверления отверстий небольшого диаметра (до 12-15 мм). Радиально-сверлильные

станки применяют для сверления отверстий в крупных деталях. Они дают возможность обработать отверстие в любом месте детали в пределах кольцевой площадки.

Более всего распространены универсальные вертикально-сверлильные станки (рис. 5). Обрабатываемая заготовка или деталь помещается на столе, который можно поднимать и опускать при помощи винта. Рукояткой стол закрепляют на станине на неооходимои высоте. Сверло устанавливают и закрепляют в шпинделе. Шпиндель приводится во вращение электродвигателем через коробку скоростей, автоматическая подача осуществляется коробкой подач. Вертикальное перемещение шпинделя осуществляется вручную маховиком.

Рис. 4. Пневматическая дрель: 1 - шпиндель, 2 - корпус, 3 - ниппель

Техника сверления. Сверление производят по разметке, по кондуктору, с применением универсально-сборных приспособлений (УСП ).

При сверлении по разметке размечают отверстие, накернивают его по окружности и по центру, закрепляют обрабатываемую заготовку в тисках или в другом приспособлении. Сверление по разметке обычно осуществляют в два приема. Сначала просзерливают отверстие на глубину четверти диаметра. Если полученное отверстие (несквозное) совпадает с размеченным, то продолжают сверление, в противном случае исправляют установку сверла и только после этого продолжают сверление.

При сверлении отверстия под резьбу необходимо пользоваться справочными пособиями для выбора величины диаметра сверла в соответствии с видом резьбы, а также с учетом механических свойств обрабатываемого материала.

При обработке большого количества одинаковых деталей применяются кондукторы. Они состоят из корпуса, куда укладывается и ориентируется в определенном положении деталь, и кондукторной плиты с отверстиями и запрессованными в них кондукторными втулками для направления сверла.

Кроме кондукторов, применяются универсально-сборные приспособления (УСП ), состоящие из нормализованных элементов (плит с Т-образными пазами, установочных деталей - пальцев, дисков, шпонок, подкладок, направляющих, прижимных и крепежных деталей). Из них собирают приспособления для определенной операции. По окончании работы приспособления разбирают, а их детали используют вновь. УСП значительно уменьшают стоимость обработки и обеспечивают высокую точность.

Зенкован и ем называется последующая (после сверления) обработка отверстий, заключающаяся в удалении заусенцев, снятии (фасок и получении конусного или цилиндрического углубления у входной части отверстия. Зенкование осуществляется зенковками.

По форме режущей части зенковки делятся на цилиндрические и конические (рис. 6, а, б). Конические зенковки применяют для обработки конических углублений под головки винтов, потайные заклепки, клапаны. Конические зенковки бывают с углом при вершине 60, 75, 90 и 120°.

Цилиндрическими зенковками обрабатывают цилиндрические углубления под крепежные детали, плоскости бобышек. Цилиндрическая зенковка имеет направляющую цапфу, которая входит в обрабатываемое отверстие и обеспечивает правильное направление зенковки. Зенковки изготавливают из быстрорежущей стали и с пластинками из твердого сплава.

Рис. 5. Одношпиндель-ный вертикально-сверлильный станок: 1 - винт, 2 - стол, 3 - шпиндель, 4 - маховик, 5 - коробка подач, 6 - коробка скоростей, 7 - электродвигатель, 8 - рукоятка, 9 - станина

Зенкерован и е - операция по увеличению размеров или изменению формы отверстия, полученного сверлением, штамповкой или отливкой. При зенкеровании получается точность За - 5-го класса.

Зенкерование отверстий выполняют зенкером. По внешнему виду зенкер напоминает сверло и состоит из тех же основных элементов, но имеет больше режущих кромок (3-4) и спиральных канавок. По конструкции зенкеры разделяют на цельные (рис. 7, а), насадные (рис. 7, б) с напаянными пластинками и сборные со вставными ножами (рис. 7, в). Материалы для зенкеров: быстрорежущие стали Р9, Р18, Р9К5, Р9КЮ, пластинки твердого сплава марок ВК6, ВК8, ВК6М, ВК8В, Т5К10, Т15К6. Зенкерование выполняют на сверлильных станках или при помощи электрических и пневматических дрелей.

Развертывание - окончательная обработка отверстий после сверления, зенкерования или расточки для придания им высокой точности и малой шероховатости. Развертыванием достигается 2-3-й классы точности и классы шероховатости.

Развертывание отверстий выполняется разверткой.

По форме обрабатываемого отверстия развертки подразделяются на цилиндрические и конические, по способу применения - на ручные и машинные, по способу закрепления - на хвостовые и насадные.

Ручные развертки (рис. 58) состоят из рабочей части и хвостовика. Хвостовик цилиндрический с квадратом на конце под вороток. Рабочая часть делится на режущую и калибрующую. Режущая часть имеет коническую форму с углом заборного конуса <р = 1°, на конце для предохранения зубьев от выкрашивания делается фаска под углом 45°.

Чтобы развертка свободно входила в отверстие, диаметр заборной части делают меньше диаметра предварительно обработанного отверстия. Калибрующая часть направляет развертку в отверстие и калибрует его, у заборного конуса она имеет цилиндрическую форму, ближе к хвостовику - обратный конус для уменьшения трения.

Рис. 6. Зенковки: а - цилиндрическая, б - коническая

Рис. 7. Зенкеры: а - цельный, б - насадной, в - со вставными ножами

Число зубьев развертки четное - 6, 8, 10, 12; выполняют их с неравномерным шагом, что обеспечивает лучшую обработку.

Машинные развертки.отличаются от ручных меньшей длиной рабочей части и длинной шейкой (для развертывания глубоких отверстий). Заборный конус у них короткий с углом ср = 5° для обработки хрупких материалов и ср = 15° для вязких материалов. Развертки, оснащенные твердыми сплавами, имеют угол ф = 35-45°.

Конические развертки служат для обработки предварительно просверленного цилиндрического отверстия на конус или калибрования конического отверстия, выполненного другим способом.

Ручные развертки изготовляют из стали У12А, 9ХС, Р9 и Р18, машинные - из стали Р9, Р18, РК8; они оснащаются твердыми сплавами ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, Т15К6. Рабочая часть термически обрабатывается.

Рис. 8. Основные элементы ручной цилиндрической развертки

На развертках наносятся номинальный диаметр (на сборных - предельные диаметры), номер по точности или посадка для доведенной развертки, марки стали или твердого сплава. На конических развертках маркируются номинальный диаметр или номер конуса, конусность, марка стали.

Ручное развертывание. При ручном развертывании инструмент вращается воротками. Для обработки глубоких отверстий на развертку надевают удлинители. Мелкие заготовки или детали закрепляют в тисках, а большие обрабатывают без закрепления.

Машинное развертывание выполняется на сверлильных станках, а также при помощи механизированного инструмента.

Лучше развертывание выполнять сразу после сверления, не перезажимая детали. Это обеспечивает соосность отверстий. При работе на станках применяют качающиеся оправки, они дают возможность развертке самоустанавливаться по оси предварительно обработанного отверстия и исключают влияние неточностей станка на точность отверстия.

К атегория: - Автомобилестроение

Сверлением называется процесс образования отверстий в сплошном материале режущим инструментом - сверлом. Сверление применяется: для получения не ответственных отверстий, невысокой степени точности и невысокого класса шероховатости, например под крепежные болты, заклепки, шпильки и т. д.;

для получения отверстий под нарезание резьбы, развертывание и зенкерование.

Рассверливанием называется увеличение размера отверстия в сплошном материале, полученного литьем, ковкой, штамповкой или другими способами.

Сверлением и рассверливанием можно получить отверстие 10-го, в отдельных случаях 11-го квалитета и шероховатость поверхности 320 80. Когда требуется более высокое качество поверхности отверстия, его (после сверления) дополнительно зенкеруют и развертывают.

Точность сверления в отдельных случаях может быть повышена благодаря тщательному регулированию станка, правильно заточенному сверлу или сверлением через специальное приспособление, называемое кондуктором.

По конструкции и назначению различают сверла: спиральные и специальные (перовые или плоские, для кольцевого сверления, ружейные, комбинированные с другими инструментами, центровочные и др.).

Для сверления отверстий чаще применяют спиральные сверла и реже специальные.

Спиральное сверло (рис. 179, а, 6, в) - двух зубый (двухлезвийный) режущий инструмент, состоящий из двух основных частей: рабочей и хвостовика.

Рабочая часть сверла в свою очередь состоит из цилиндрической (направляющей) и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канавки, расположенные одна против другой. Их назначение - отводить стружку из просверливаемого отверстия во время работы сверла. Канавки на сверлах имеют специальный профиль, обеспечивающий правильное образование режущих кромок сверла и необходимое пространство для выхода стружки (рис. 180).

Форма канавки и угол наклона со (омега) между направлением оси сверла и касательной к ленточке должны быть такими, чтобы, не ослабляя сечения зуба, обеспечивалось достаточное стружечное пространство и легкий отвод стружки. Однако сверла (особенно малого диаметра) с увеличением угла наклона винтовой канавки ослабляются. Поэтому у сверл малого диаметра этот угол делается меньше, для сверл больших диаметров - больше. Угол наклона винтовой канавки сверла составляет 18 - 45°. Для сверления стали пользуются сверлами с углом наклона канавки 26 - 30°, для сверления хрупких металлов (латунь, бронза) - 22 - 25°, для сверления легких и вязких металлов - 40 - 45°, при обработке алюминия, дюралюминия и электрона - 45°.

В зависимости от направления винтовых канавок спиральные сверла подразделяют на правые (канавка направлена по винтовой линии с подъемом слева направо, движение сверла во время работы происходит против хода часовой стрелки) и левые (канавка направлена по винтовой линии с подъемом справа налево, движение происходит по ходу часовой стрелки). Левые сверла применяют редко.

Расположенные вдоль винтовых канавок сверла две узкие полоски на цилиндрической поверхности сверла называются ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия, направляют сверло в отверстие и способствуют тому, чтобы сверло не уводило в сторону. Сверла диаметром 0,25 - 0,5 мм выполняются без ленточек.

Уменьшение трения сверла о стенки просверливаемого отверстия достигается также тем, что рабочая часть сверла имеет обратный конус, т. е. диаметр сверла у режущей части больше, чем на другом конце у хвостовика. Разность этих диаметров составляет 0,03 - 0,12 мм на каждые 100 мм сверла. У сверл, оснащенных пластинками из твердых сплавов, обратная конусность применяется от 0,1 до 0,3 мм на каждые 100 мм длины сверла.

Зуб - это выступающая с нижнего конца часть сверла, имеющая режущие кромки.

Зуб сверла имеет спинку, представляющую собой углубленную часть наружной поверхности зуба, и заднюю поверхность, представляющую собой торцовую поверхность зуба на режущей части.

Поверхность канавки, воспринимающая давление стружки, называется передней поверхностью. Линия пересечения передней и задней поверхностей образует режущую кромку. Линия, образованная пересечением задних поверхностей, представляет поперечную кромку. Ее величина зависит от диаметра сверла (в среднем равна 0,13 диаметра сверла).

Линия пересечения передней поверхности с поверхностью ленточки образует кромку ленточки.

Режущие кромки соединяются между собой на сердцевине (сердцевина - тело рабочей части между канавками) короткой поперечной кромкой. Для большей прочности сверла сердцевина постепенно утолщается от поперечной кромки и к концу канавок (к хвостовику).

Угол между режущими кромками - угол при вершине сверла 2φ оказывает существенное влияние на процесс резания. При его увеличении повышается прочность сверла, но одновременно резко возрастает усилие подачи. С уменьшением угла при вершине резание облегчается, но ослабляется режущая часть сверла.

Величина этого угла выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала (град):

На рис. 181 показаны углы спирального сверла. Передняя поверхность зуба (клина) сверла образуется спиральной канавкой, задняя - боковой поверхностью конуса. Геометрические параметры режущей части сверла показаны на рис. 182 (см. сечение N-N).

Передним углом γ (гамма) называют угол, заключенный между поверхностью резания (обработанной поверхностью) и касательной к передней поверхности (или передней грани).

Наличие переднего угла облегчает врезание инструмента, стружка лучше отделяется и получает возможность естественного схода.

С увеличением переднего угла улучшаются условия работы инструмента, уменьшается усилие резания, повышается стойкость. Вместе с тем ослабляется тело режущей части инструмента, которое может легко выкрашиваться, ломаться; ухудшается отвод тепла, что приводит к быстрому нагреву и потере твердости. Поэтому для каждого инструмента приняты определенные значения переднего угла. Передние углы меньше при обработке твердых и прочных материалов, а также при меньшей прочности инструментальной стали. В данном случае для снятия стружки требуются большие усилия и режущая часть инструмента должна быть прочнее. При обработке мягких, вязких материалов передние углы берутся больше.

Задний угол α (альфа) - это угол наклона задней поверхности, образуемый касательной к задней поверхности (или задней грани) и касательной к обрабатываемой поверхности. Задний угол дается для уменьшения трения задней поверхности (или задней грани) об обрабатываемую поверхность.

При слишком малых углах а повышается трение, увеличивается сила резания, инструмент сильно нагревается, задняя поверхность быстро изнашивается. При очень больших задних углах ослабляется инструмент, ухудшается отвод тепла.

Передние и задние углы сверла в разных точках режущей кромки имеют разную величину; для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, передний угол больше, и наоборот, для точек, расположенных ближе к центру, передний угол меньше. Если у периферии сверла (наружный диаметр) он имеет наибольшую величину (25 - 30°), то по мере приближения к вершине сверла уменьшается до величины, близкой к нулю.

Как и передний, задний угол сверла изменяется по величине для разных точек режущей кромки: для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, задний угол меньше, а для точек, расположенных ближе к центру, - больше.

Угол заострения β образуется пересечением передней и задней поверхностей.

Величина угла заострения β (бета) зависит от выбранных значений переднего и заднего углов, поскольку

α + β + γ = 90°.

Хвостовики у спиральных сверл могут быть коническими и цилиндрическими. Конические хвостовики имеют сверла диаметром от 6 до 80 мм. Эти хвостовики образуются конусом Морзе. Сверла с цилиндрическими хвостовиками изготовляют диаметром до 20 мм. Хвостовик является продолжением рабочей части сверла.

Сверла с коническим хвостовиком устанавливают непосредственно в отверстие шпинделя станка (или через переходные втулки) и удерживаются благодаря трению между хвостовиком и стенками конического отверстия шпинделя. Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в шпинделе станка при помощи специальных патронов. На конце конического хвостовика имеется лапка (см. рис. 179, а), не позволяющая сверлу провертываться в шпинделе и служащая упором при выбивании сверла из гнезда. У сверл с цилиндрическим хвостовиком имеется поводок (см. рис. 179, 6), предназначенный для дополнительной передачи крутящего момента сверлу от шпинделя.

Шейка сверла, соединяющая рабочую часть с хвостовиком,"имеет меньший диаметр, чем диаметр рабочей части, служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования, на ней обозначена марка сверла.

Спиральные сверла изготовляются из углеродистой инструментальной стали У10 и У12А, легированной стали (хромистой марки 9Х и хромокремнистой 9ХС), быстрорежущей Р9, Р18.

Для изготовления сверл все шире применяют металлокерамические твердые сплавы марок ВК6, ВК8 и Т15К6. Наиболее распространенными являются спиральные сверла из быстрорежущей стали.

Сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов (рис. 183, а, 6), находят широкое применение при сверлении и рассверливании чугуна, закаленной стали, пластмасс, стекла, мрамора и других твердых материалов.

По сравнению со сверлами, изготовленными из инструментальных углеродистых сталей, они имеют значительно меньшую длину рабочей части, большой диаметр сердцевины и меньший угол наклона винтовой канавки. Эти сверла обладают высокой стойкостью и обеспечивают высокую производительность труда.

Существует несколько типов сверл диаметром от 5 до 30 мм, оснащенных твердыми сплавами типа ВК. Корпуса этих сверл изготовляются из стали марок Р9, 9ХС и 40Х.

Сверла с винтовыми канавками обеспечивают значительно лучший выход стружки из отверстии, особенно при сверлении вязких металлов. Это достигается благодаря тому, что на длине 1,5 -2 диаметра сверла винтовая канавка прямая, а далее к хвостовой части сверла винтовая.

Сверла с прямыми канавками применяют при сверлении отверстий в хрупких металлах. Они проще в изготовлении, но для сверления глубоких отверстий эти сверла применять нельзя, так как затрудняется выход стружки из отверстия.

Сверла с косыми канавками применяют для сверления неглубоких отверстий, так как длина канавок для выхода стружки у них очень мала.

Сверла с отверстиями для подвода охлаждающей жидкости к режущим кромкам сверла (рис. 183, в) предназначаются для сверления глубоких отверстий в неблагоприятных условиях. Эти сверла имеют повышенную стойкость, так как охлаждающая жидкость, подаваемая под давлением 10 - 20 кгс/см 2 в пространство между наружной поверхностью сверла и стенками отверстия, обеспечивает охлаждение режущих кромок и облегчает удаление стружки.

Сверло крепят в специальном патроне, обеспечивающем подвод охлаждающей жидкости к отверстию в хвостовой части сверла. Эти сверла особенно эффективны при работе с жаропрочными материалами.

При сверлении отверстий сверлами со сквозными каналами режим резания повышается в 2 - 3 раза, а стойкость инструмента - в 5 - 6 раз. Сверление таким способом осуществляют на специальных станках в специальных патронах (рис. 184).

Твердосплавные монолитные сверла предназначены для обработки жаропрочных сталей. Эти типы сверл могут быть применены для работы на сверлильных машинах (материалом служит твердый сплав ВК15М) и для работы на токарных металлорежущих станках (твердый сплав ВК10М).

Корпуса твердосплавных сверл изготовляют из стали Р9, 9ХС, 40Х, 45Х. В сверлах прорезается паз под пластинку из твердого сплава, которую закрепляют медным или латунным припоем.

Комбинированные сверла, например сверло-зенковка, сверло-развертка, сверло-метчик, применяют для одновременного сверления и зенкования, сверления и развертывания или сверления и нарезания резьбы.

Центровочные сверла служат для получения центровых отверстий в различных заготовках. Их изготовляют без предохранительного конуса (рис. 185, а) и с предохранительным конусом (рис. 185, б).

Перовые сверла наиболее просты в изготовлении, применяются для сверления неответственных отверстий диаметром до 25 мм, главным образом при обработке твердых поковок и отливок, ступенчатых и фасонных отверстий. Сверление, как правило, осуществляют трещотками и ручными дрелями.

Эти сверла изготовляют из инструментальной углеродистой стали У10, У12, У10А и У12А, а чаще всего из быстрорежущей стали Р9 и Р18.

Перовое сверло имеет форму лопатки с хвостовиком. Его режущая часть - треугольной формы с углами при вершине 2φ = 118 + 120° и задним углом α = 10÷20°.

Перовые сверла подразделяют на двусторонние (рис. 186, а) и односторонние (рис. 186, б), наиболее распространенными являются двусторонние. Угол заточки одностороннего перового сверла принимается для стали в пределах 75 - 90°, а для цветных металлов - 45 - 60°. Угол заточки двустороннего перового сверла принимается 120-135°.

Перовые сверла не допускают высоких скоростей резания и непригодны для сверления больших отверстий, так как стружка из отверстия не отводится, а вращается вместе со сверлом и царапает поверхность отверстия. Кроме того, в процессе работы сверло быстро тупится, изнашивается, теряет режущие качества и уходит в сторону от оси отверстия.

Обработка отверстий – это целый ряд технологических операций, целью которых является доведение геометрических параметров, а также степени шероховатости внутренней поверхности предварительно выполненных отверстий до требуемых значений. Отверстия, которые обрабатываются при помощи таких технологических операций, могут быть предварительно получены в сплошном материале не только при помощи сверления, но также методом литья, продавливания и другими способами.

Конкретный способ и инструмент для обработки отверстий выбираются в соответствии с характеристиками необходимого результата. Различают три способа обработки отверстий – сверление, развертывание и зенкерование. В свою очередь эти методы подразделяются на дополнительные технологические операции, к которым относятся рассверливание, цекование и зенкование.

Чтобы понять особенности каждого из вышеперечисленных способов, стоит рассмотреть их подробнее.

Сверление

Чтобы обрабатывать отверстия, их необходимо предварительно получить, для чего можно использовать различные технологии. Наиболее распространенной из таких технологий является сверление, выполняемое с использованием режущего инструмента, который называется сверлом.

При помощи сверл, устанавливаемых в специальных приспособлениях или оборудовании, в сплошном материале можно получать как сквозные, так и глухие отверстия. В зависимости от используемых приспособлений и оборудования сверление может быть:

• ручным, выполняемым посредством механических сверлильных устройств или электро- и пневмодрелей;
• станочным, осуществляемым на специализированном сверлильном оборудовании.

Использование ручных сверлильных устройств является целесообразным в тех случаях, когда отверстия, диаметр которых не превышает 12 мм, необходимо получить в заготовках из материалов небольшой и средней твердости. К таким материалам, в частности, относятся:

• конструкционные стали;
• цветные металлы и сплавы;
• сплавы из полимерных материалов.

Если в обрабатываемой детали необходимо выполнить отверстие большего диаметра, а также добиться высокой производительности данного процесса, лучше всего использовать специальные сверлильные станки, которые могут быть настольными и стационарными. Последние в свою очередь подразделяются на вертикально- и радиально-сверлильные.

Рассверливание – тип сверлильной операции – выполняется для того, чтобы увеличить диаметр отверстия, сделанного в обрабатываемой детали ранее. Рассверливание также выполняется при помощи сверл, диаметр которых соответствует требуемым характеристикам готового отверстия.

Такой способ обработки отверстий нежелательно применять для тех из них, которые были созданы методом литья или посредством пластической деформации материала. Связано это с тем, что участки их внутренней поверхности характеризуются различной твердостью, что является причиной неравномерного распределения нагрузок на ось сверла и, соответственно, приводит к его смещению. Формирование слоя окалины на внутренней поверхности отверстия, созданного с помощью литья, а также концентрация внутренних напряжений в структуре детали, изготовленной методом ковки или штамповки, может стать причиной того, что при рассверливании таких заготовок сверло не только сместится с требуемой траектории, но и сломается.

При выполнении сверления и рассверливания можно получить поверхности, шероховатость которых будет доходить до показателя Rz 80, при этом точность параметров формируемого отверстия будет соответствовать десятому квалитету.

Зенкерование

При помощи зенкерования, выполняемого с использованием специального режущего инструмента, решаются следующие задачи, связанные с обработкой отверстий, полученных методом литья, штамповки, ковки или посредством других технологических операций:

• приведение формы и геометрических параметров имеющегося отверстия в соответствие с требуемыми значениями;
• повышение точности параметров предварительно просверленного отверстия вплоть до восьмого квалитета;
• обработка цилиндрических отверстий для уменьшения степени шероховатости их внутренней поверхности, которая при использовании такой технологической операции может доходить до значения Ra 1,25.

Если такой обработке необходимо подвергнуть отверстие небольшого диаметра, то ее можно выполнить на . Зенкерование отверстий большого диаметра, а также обработка глубоких отверстий выполняются на стационарном оборудовании, устанавливаемом на специальном фундаменте.

Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не используется, так как его технические характеристики не позволяют обеспечить требуемую точность и шероховатость поверхности обрабатываемого отверстия. Разновидностями зенкерования являются такие технологические операции, как цекование и зенкование, при выполнении которых используются различные инструменты для обработки отверстий.

• Зенкерование следует проводить в процессе той же установки детали на станке, при которой осуществлялось сверление отверстия, при этом из параметров обработки меняется только тип используемого инструмента.
• В тех случаях, когда зенкерованию подвергается необработанное отверстие в деталях корпусного типа, необходимо контролировать надежность их фиксации на рабочем столе станка.
• Выбирая величину припуска на зенкерование, надо ориентироваться на специальные таблицы.
• Режимы, на которых выполняется зенкерование, должны быть такими же, как и при осуществлении сверления.
• При зенкеровании должны соблюдаться те же правила охраны труда и техники безопасности, как и при сверлении на слесарно-сверлильном оборудовании.

Зенкование и цекование

При выполнении зенкования используется специальный инструмент – зенковка. При этом обработке подвергается только верхняя часть отверстия. Применяют такую технологическую операцию в тех случаях, когда в данной части отверстия необходимо сформировать углубление для головок крепежных элементов или просто снять с нее фаску.

При выполнении зенкования также придерживаются определенных правил.

• Выполняют такую операцию только после того, как отверстие в детали будет полностью просверлено.
• Сверление и зенкование выполняются за одну установку детали на станке.
• Для зенкования устанавливают небольшие обороты шпинделя (не больше 100 оборотов в минуту) и применяют ручную подачу инструмента.
• В тех случаях, когда зенкование осуществляется цилиндрическим инструментом, диаметр цапфы которого больше диаметра обрабатываемого отверстия, работу выполняют в следующей последовательности: сначала сверлится отверстие, диаметр которого равен диаметру цапфы, выполняется зенкование, затем основное отверстие рассверливается на заданный размер.

Целью такого вида обработки, как цекование, является зачистка поверхностей детали, которые будут соприкасаться с гайками, головками болтов, шайбами и стопорными кольцами. Выполняется данная операция также на станках и при помощи цековки, для установки которой на оборудование применяются оправки.

Развертывание

Процедуре развертывания подвергаются отверстия, которые предварительно были получены в детали при помощи сверления. Обработанный с использованием такой технологической операции элемент может иметь точность, степень которой доходит до шестого квалитета, а также невысокую шероховатость – до Ra 0,63. Развертки делятся на черновые и чистовые, также они могут быть ручными или машинными.

Согласовано: на заседании методической комиссии.

«__» ___________ 2015г

План урока № 1.6

Изучаемая тема по программе: ПМ 01

«Сверление отверстий, чистовая обработка отверстий (развертывание)»

Тема урока: Сверление отверстий.

Цель урока: Освоение и применение на уроке производственного обучения общекультурных и профессиональных компетенций ПК 1.2., ОК 1., ОК 5., ОК 6.

Освоить приемы, навыки студентами при сверлении и развёртывании отверстий.

Учебно-воспитательная цель: Бережное отношение к станкам и инструменту экономному использованию электроэнергии. Экономить материалы и рабочее время. Аккуратности внимательности в работе. Правильной организации рабочего места.

Материально-техническое оснащение урока: Плакаты, технологические карты, образцы, заготовки, ручная дрель, электродрель, сверлильные станки, измерительный инструмент, набор сверл и зенковок, зенкеров, развертки и приспособления.

Ход урока:

1. Вводный групповой инструктаж 50 мин.

а) проверка знаний по пройденному материалу,и освоению общих и профессиональных компетенций. 15 мин.

1. Значение сверление металла.

2. Оборудования для сверления металла.

3. Инструмент и приспособления для сверления металла.

4. Значение зенкования отверстий.

5. Подбор свёрл и зенковок.

6. Правила Т.Б. при сверлении и зенковании металла.

б) объяснения учащимся нового материала 30 мин.

1. Значение зенкерования и развёртывания отверстий.

2. Оборудования для зенкерования и развёртывания отверстий.

3. Инструмент и приспособления для зенкерования и развёртывания отверстий.

4. Подбор зенкеров и разверток.

5. Правила Т.Б. при сверлении, зенковании, зенкеровании и развёртывании отверстий.

Сверлением называется - образованием снятием стружки отверстием в сплошном материале с помощью режущего инструмента - сверла, совершающего вращательное и поступательное движение относительно своей оси.

Сверление применяется - для получения невысокой степени точности и

шероховатости - под болты, заклейки, шпильки. т.д.

Развертыванием называется - увеличением размера отверстия в сплошном материале.

Сверла разделяются - на спиральные, с прямыми канавками, перовые для глубокого, кольцевого сверления и центровочные. Сверла изготавливают из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей.

Для сверления отверстий применяют спиральные сверла и реже специальные. Сверло состоит из рабочей (режущей) части цилиндрической формы и хвостовика Канавки служат - для выхода стружки. От направления винтовых канавок сверла подразделяют на правые и левые. Движение сверла происходит против хода и по ходу часовой стрелки. Левые редко применяют. Хвостовики у спиральных сверл могут быть коническими и цилиндрическими.

Конические хвостовики - сверла ф 6-80мм.

Цилиндрические - сверла ф до 20мм (патрон).

Комбинированные сверла - сверло- зенковка, сверло - развертка, сверло-метчик.

При сверление применяют охлаждающую жидкость - мыльная эмульсия сурепное масло, смесь керосин с касторовым маслом.

Затупившее сверла быстро нагревается, (пережог сверла) определяют по звуку и нагреву,

Заточку_сверла - под углом 60° плавным движением правой руки поворачивают вокруг своей оси не отнимая сверло от круга. Заточку ведут с охлаждением (водно-содовый) раствор и доводят- на бруске. Сверление производится в основном на сверлильных станках.

Ручная дрель, применяется дня сверления отверстий ф до 10мм.

Электродрель и пневмодрель бывает легкого, среднего Ф до 15мм и тяжелого типа до 30мм.

На сверлильных станках выполняют следующие работы:

1. Сверление сквозных и глухих отверстий.
2. Рассверливание отверстий.

3.Зенкование - цилиндрических и конических углублений фасок. 4.3енкерование - класс шероховатости отверстий.

5.Развертывание - точности шероховатости отверстий.

6. Нарезание внутренней резьбы метчиком.

Сверлильные станки делятся на три группы универсальные (общего назначения). специализированные и специальные. К универсальным относится: вертикально-сверлильные и радиально - сверлильные станки. Шпиндель расположен вертикально или горизонтально.

Универсальный вертикально - сверлильный станок состоит:

1.- фундаментная плита; 2- колонка:

3.- стол; 4- шпиндельная бабка (внутри коробка подач и скоростей вращения шпинделя.)

5 - шпиндель, 6 - .электродвигатель,

7 - рукоятка подачи сверла.

Настольный вертикально - сверлильный станок 2М 112 предназначен для сверления отверстий Ф не более 12мм в небольших деталях.

Процесс сверления - главным, рабочим это вращательное движение и поступательное вдоль оси сверла называется движением подачи.

Для обеспечения точности при сверлении, детали закрепляют прочно на столе в тисках или других приспособлений.

Скорость резания - зависит от (детали, марки, диаметра отверстия, заточки сверла, подачи глубины и охлаждения сверла)

При сверлении различают сквозные и глухие неполные отверстия.

Сверление по разметке (наносят осевые риски и контуру будущего отверстия) -

кернером.

Сверление осуществляют в два приема (пробное и окончательное)

Зенкование . это процесс обработки специальным инструментом цилиндрических и конических углублений и фасок отверстий под болты, винты и заклепок.

Зенковки имеют зубья на торце и подразделяют на цилиндрические и конические и состоит: из рабочей части и хвостовика

Безопасные условия труда при работе ЭЛ дрелью и на сверлильных станках.

ЭЛ дрелью работать только в резиновых перчатках и калошах или резиновый коврик под ногами.

1 .Перед включением электродрели сначала надо убедится в исправности проводки и изоляции, а также соответствует напряжение в сети для данной электродрели.

2.Включатъ электродрель при вынутом из отверстия сверла, а снимать сверло из патрона после выключения.

3.Переоднчески наблюдать за работой щеток электродвигателя при искрении или запаха или остановки нужно электродрель заменить.

При работе на сверлильных станках.

1.Правильно устанавливать и закреплять детали и заготовки на столе.

2.Не оставлять ключа в патроне после замены сверла.

З.Не браться за вращающийся шпиндель и режущий инструмент.

4.Не вынимать рукой сломанный режущий инструмент из отверстия.

З.Не нажимать сильно на рычаг подачи при сверлении (сверла малого ф).

б.Подкладывать деревянную подкладку на стол при смене патрона или сверла

7.Пользоваться специальным ключом или клином для удаления патрона, втулки, сверла из шпинделя.

8.Постоянно следить за исправностью режущего инструмента и устройство крепления заготовок.

9.Не работать на станках в рукавицах.

10.Не передавать и не принимать каких либо предметов через работающий станок.

Обязательно останавливать станок в случае:

1 .Ухода от станка даже на короткое время, прекращения работы.

2.Обнаружение неисправности в станке, приспособлениях, режущего инструмента.

3.Смазывание станка

4.Установки или смены приспособлений и другое.

5.Уборка станка, рабочего места и стружки с инструмента, патрона и заготовки.

в) закрепление материала по вводному инструктажу 5 мин.

Освоение сверления на уроке,где можно применить сверление, зенкование, зенкерование при ремонте автомобиля?

1. Как организовать рабочее место у сверлильного станка,какие правила техники безопасности должны соблюдаться при сверлении?
2. Как просверлить на сверлильном станке отверстие диаметром 6 мм в стальной детали при ручной подаче сверла? На какую примерно частоту вращения при этом следует настроить станок?

3 . Почему при сверлении на сверлильном станке его нужно вначале пустить на холостом ходу, а затем подводить сверло к детали?

4. Определить, руководствуясь таблицами, оптимальные режимы работы сверлильного станка (п — частота вращения, — подача) по следующим данным: материал детали — сталь твердостью 1-IB 180; сверло диаметром 10 мм из быстрорежущей стали Р9.

5. В какой последовательности сверлить по разметке сквозные отверстия в детали на сверлильном станке при механической подаче сверла?

1. Почему отверстие большого диаметра (10 мм и более) сверлят за два рабочих хода?
2. Как проконтролировать глубину сверления на станке глухого отверстия, применяя для этого:

а) глубиномер штангенциркуля?

б) измерительную линейку сверлильного станка?

в) упор станка?

г) отметку на шпиндельной втулке станка?

л) упорное кольцо, устанавливаемое на сверло?

8. Каковы причины «увода» сверла в сторону при сверлении? Как избежать этого?

9. Почему сверло иногда скрипит при сверлении? Как этого избежать? Чем объяснить сильное разогревание стружки и сверла при сверлении?

1. Как просверлить на сверлильном станке отверстие в детали, применяя, кондуктор?
2. Каковы причины, задирав на поверхности просверленного отверстия?
3. Почему чугун сверлят без смазывающе-охлаждающей жидкости?
4. Каковы основные причины поломки сверл при сверлении?
5. Какие правила безопасности труда необходимо соблюдать при сверлении на сверлильном станке?
6. Как просверлить отверстие сверлильной машиной:

а) легкого типа?

б) среднего типа?

16. Какие правила безопасно труда нужно соблюдать при сверлении отверстий сверлильной машиной:

а) электрической?

б) пневматической?

1. Каковы основные правила заточки спирального сверла?
2. Каким требованиям должно удовлетворять правильно заточенное сверло?

19. Какие правила безопасности нужно соблюдать при заточке сверл?

2. Самостоятельная работа учащихся и текущий инструктаж (целевые обходы рабочих мест). 4 час.

1. Просверлить и обработать отверстие диаметром 12мм.
2. Проверка соблюдения правил техники безопасности.
3. Целевой обход рабочих мест студентов с целью оказания практической помощи в освоении приемов сверления, зенкования, зенкерования.
4. Оказание практической помощи в определении качества выполненного задания.

3. Уборка рабочих мест.

1. Студенты производят уборку рабочих мест, сдают инструменты и выполненные работы.

4. Заключительный инструктаж. 10 мин

Подведение итогов работы студентами за урок.

1. Отметить работы лучших студентов.
2. Разбор допущенных ошибок, и способы их устранения.
3. Ответить на вопросы студентов.
4. Выставить оценки в журнал.

5. Задание на дом.

Ознакомление с материалом следующего урока, повторить тему «Сверление, зенкование, зенкерование и развёртывание отверстий.». Учебник «Слесарное дело» автор Скакун В.А.

Мастер производственного обучения ______Игнатенко М.В.

Сверлением называется процесс образования отверстий в сплошном материале режущим инструментом -- сверлом. Для сверления применяют спиральные сверла различных диаметров, электросверлилки и другие инструменты.

Спиральное сверло состоит из рабочей части и хвостовика, которым оно закрепляется в шпинделе станка.

Рабочая часть сверла состоит из цилиндрической и режущей. На цилиндрической части расположены две винтовые канавки 4, которые предназначаются для отвода стружки в сторону. По краям канавок находятся ленточки 5. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия в детали.

Режущая часть сверла состоит из конуса, на котором находятся две режущие кромки 3, поперечная кромка 1 и задняя поверхность 2. Угол заточки в зависимости от металла детали мо жет колебаться в пределах 110--150°.

* Хвостовики бывают двух типов: конические и цилиндрические. Конический хвостовик удерживает сверло в шпинделе благодаря трению, возникающему между конусом хвостовика и переходной конусной втулкой. Сверло с цилиндрическим хвостовиком укрепляют в шпинделе станка при помощи кулачкового патрона. Лапка -- концевой часть сверла -- служит упором при выбивании сверла из гнезда или патрона.

При работе сверло совершает вращательноё движение, во время которого срезается стружка металла, и поступательное перемещение, направленное вдоль оси вращения, при котором сверло углубляется в обрабатываемую деталь.

Высокая производительность и хорошее качество работы сверл возможны лишь при правильной их заточке, иначе сверло при работе будет смещаться с оси или его режущая часть будет ломаться. Затачивают сверла на заточных станках или вручную на наждачном круге. Правильность заточки проверяют шаблоном.

Ручная электросверлилка ИЭ1008 состоит из легкого литого корпуса 5, внутри которого помещается электродвигатель с редуктором и шпинделем, выходящим наружу. На конце шпинделя укреплен кулачковый патрон для крепления сверла диаметром до 9 мм. Настольный вертикально сверлильный станок корпусе имеется рукоятка для держания. Электросверлилка подключается в сеть через гибкий шнур, один конец которого постоянно связан с электродвигателем. На другом конце кабеля имеется вилка для подключения прибора к электросети. Кабель должен иметь, кроме силовых проводов, также заземляющий.

Настольный вертикально-сверлильный станок применяют в построечных мастерских при большом объеме работ. Станок устанавливают на массивном верстаке.

Чтобы просверлить в детали отверстие, зажимают деталь, устанавливают в патроне сверло требуемого диаметра, накернивают деталь в требуемом месте, включают станок, причем центр вращающегося сверла устанавливают на накрененное место. Затем, сообщив шпинделю необходимое усилие, начинают сверление.

Если во время работы сверло быстро затупляется в углах режущей кромки, это значит, что скорость резания велика и ее нужно уменьшить. Если же сверло затупляется или выкрашивается по режущим кромкам, это указывает на чрезмерную подачу. Чтобы сверло не ломалось и не тупилось, в конце сверления уменьшают подачу. Сверло работает лучше при большой скорости резания и малой подаче.

При перегреве сверла его охлаждают. При сверлении твердых металлов (стали) используют мыльную воду, мягких (алюминия, меди)--содовый раствор.

При работе с приводными сверлилками вращающиеся части их периодически смазывают маслом. Необходимо следить за состоянием гибких передач (на станкаХ) и состоянием питающего кабеля (на ручных электросверлилках). По окончании работы следует убирать стружку и протирать все рабочие части станка, стол и станину.

При сверлении на станках и при помощи электросверлилок надо выполнять следующие правила техники безопасности. Шкивы, гибкие или зубчатые передачи должны быть надежно ограждены. При сверлении отверстий в мелких деталях нельзя удерживать эти детали в руках; надо закреплять в ручных или настольных тисках.

Зенкерование является либо окончательной обработкой отверстия, либо промежуточной операцией перед развертыванием отверстия, поэтому при зенкеровании оставляют еще небольшие припуски для окончательной отделки отверстия разверткой.

Зенкерование обеспечивает точность обработки отверстий в пределах 3--5-го классов точности и 4--6-го шероховатости обрабатываемой поверхности. Зенкерование -- операция более производительная, чем сверление, так как при равных (примерно) скоростях резания подача при зенкеровании допускается в 2,5-- 3 раза больше, чем при сверлении.

По конструкции зенкеры бывают цилиндрические и конические. Цилиндрические зенкеры применяют для более точной обработки отверстий в заготовках, полученных литьем, штамповкой, а также после сверления. Цилиндрические зенкеры бывают цельные, насадные и со вставной твердосплавной пластинкой.

Для обработки отверстий диаметром 12--35 мм применяют зенкеры цельной конструкции, а для обработки отверстий диаметром в пределах 24--100 мм -- насадные зенкеры. Для снятия фасок у отверстий, получения конических и цилиндрических углублений под головки винтов и, заклепок и т. п. применяют зенкование.

Зенковки цилиндрические применяют для обработки цилиндрических гнезд. Для достижения соосности с точно обработанными отверстиями зенковки имеют направляющую цапфу. Зенковки конические применяют для обработки конусных гнезд центровых отверстий. Конусная часть зенковки может быть заточена под углом 60, 90 и 120°.

Отверстия припуски на зенкерование должны составлять: для зенкеров диаметром до 25 мм -- 1 мм, диаметром от 26 до 35 мм -- 1,5 мм и диаметром от 36 до 45 мм -- 2 мм.

Развертывание. Отверстия, полученные сверлением, часто для обеспечения высокой точности подвергают дополнительной обработке -- развертыванию. Развертка в отличие от сверла и зенкера снимает очень небольшой слой металла (припуск) в пределах десятых долей миллиметра.