Сверление: технология, инструменты и приспособления.

Сверление – это операция по образованию сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режущего инструмента – сверла.

Различают сверление ручное – ручными пневматическими и электрическими сверлильными устройствами (дрелями) и сверление на сверлильных станках. Ручные сверлильные устройства используются для получения отверстий диаметром до 12мм в материалах небольшой и средней твердости (пластмассы, цв.металлы и др.). Для сверления и обработки отверстий большого диаметра, повышения производительности труда и качества обработки используют настольные сверлильные и стационарные станки – вертикально-сверлильные 

Спиральные сверла состоят из трех частей: рабочей части, хвостовика и шейки. Рабочая часть сверла образована двумя спиральными канавками и включает в себя режущую и цилиндрическую (направляющую) части с двумя ленточками, что уменьшает трение сверла о поверхность обрабатываемого отверстия. Режущей частью сверла является его вершина, образующая при заточке сверла два зуба с режущими кромками, угол между которыми выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Для сверления стали и чугуна этот угол должен составлять не более -118º, для меди - 125º, для алюминия - 140º. Режущие кромки сверла выполняют основную работу резания.

Спиральные сверла выпускают с хвостовой частью (хвостовиком) двух типов – цилиндрические и конические. Сверла с цилиндрическими хвостовиками предназначены для закреплений в патронах, сжимающих хвостовик сверла своими кулачками. Цилиндрические хвостовики применяются для сверл диаметром до 20мм. Конические хвостовики предназначены для закрепления сверла в специальном коническом шпинделе станка. На конце конического хвостовика сверла имеется плоский шлиц для предотвращения проворачивания сверла. Конические хвостовики применяются для сверл диаметром от 5мм.

Для установки и крепления инструментов с цилиндрическим хвостовиком применяются патроны.

Трехкулачковый сверлильный патрон состоит из корпуса, внутри которого наклонно расположены три кулачка. Обойма вращается специальным ключом, вставляемым в отверстие корпуса патрона, при ее вращении вращается также и гайка. Зажимные кулачки при этом поднимаются, расходясь от оси патрона, между ними образуется отверстие, в которое вставляют хвостовик сверла.

При вращении обоймы в обратную сторону зажимные кулачки сходятся, закрепляя инструмент и одновременно ориентируя его по оси патрона.

При обработке отверстий на сверлильных станках всех типов (настольных, вертикальных) используются различные приспособления. Наиболее распространенными являются машинные тиски различных конструкций, призмы, упоры, угольники, кондукторы и целый ряд других специальных приспособлений.

Прихваты, призмы и угольники широко применяются из-за простоты конструкции и универсальности.

Машинные тиски предназначены для закрепления заготовок при их обработке на различных типах сверлильных станков. Они являются наиболее универсальными и поэтому широко применяются при обработке отверстий. В зависимости от конструкции различаются винтовые, быстродействующие и пневматические тиски.

Для закрепления заготовок и обеспечения правильного расположения инструмента относительно оси обрабатываемого отверстия используются специальные приспособления – кондукторы. Применение такого рода приспособлений экономически обосновано только в условиях серийного и массового производства, когда количество деталей в партии составляет более 100 штук.

Конструкция сверл.

Сверло – инструмент для черновой обработки отверстий в сплошном материале. Сверла изготавливают из быстрорежущей стали Р9, Р18 и стали 9ХС.

• Режущую часть сверла образуют 2 кромки, расположенные под определенным углом друг к другу (угол при вершине). Величина угла зависит от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугуна средней твердости он составляет 116–118°.
• Хвостовик служит для закрепления сверла в шпинделе станка или сверлильном патроне и может быть конической или цилиндрической формы. Конический хвостовик имеет на конце лапку, которая служит упором при выталкивании сверла из гнезда.
• Шейка сверла соединяет рабочую часть и хвостовик и служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования сверла при его изготовлении. На шейке обычно проставляется марка сверла.

В процессе резания при сверлении принимают  участие  режущие кромки, ленточки и перемычка.

Кулачковый патрон сверлильный  ГОСТ 8522 устанавливается на втулку шпинделя и обеспечивает большой диапазон диаметров сверл. Наиболее  удобный вариант- самозажимной сверлильный патрон (рисунок 1).

Рисунок 1. - Трехкулачковый патрон

1-сверло; 2- кулачки; 3-втулка; 4-кольцо с насечкой; 5- втулка; 6- ключ

Ручное, ручное механизированное оборудование для обработки отверстий. Сверление по кондуктору и по разметке.

Рисунок 2.- Ручное оборудование

Различают следующие типы оборудования для обработки отверстий: ручное; ручное механизированное; стационарное (рисунок 2).

Ручное оборудование – это оборудование, в котором в качестве привода используется мускульная энергия человека; к нему относятся ручные дрели и трещотки.

Ручная дрель предназначена для сверления отверстий вручную. При работе ручной дрелью сверло закрепляют в патроне, левой рукой берут неподвижную рукоятку, а правой – подвижную. Упираясь грудью в упор-нагрудник, правой рукой вращают ручку дрели. Через зубчатую передачу сверлу сообщается вращательное движение. При работе необходимо следить за тем, чтобы сверло направлялось точно по оси обрабатываемого отверстия.

Основные правила сверления ручной дрелью

1. Необходимо прочно закреплять заготовку в тисках, а сверло – в патроне дрели.

2. Необходимо прочно закреплять рукоятку на валу дрели.

3. Переставляя рукоятку на разные валы редуктора дрели, следует рационально регулировать частоту вращения сверла в зависимости от его диаметра. При диаметре сверла до 5мм необходимо быстрое вращение, а при диаметре свыше 5мм – медленное вращение.

4. При сверлении не следует допускать перекоса сверла, кроме того, необходимо следить за перпендикулярностью сверла плоскости сверления.

5. При сверлении рукоятку дрели следует вращать равномерно, плавно, без рывков. Нажатие на упор дрели следует производить равномерно и постоянно в течение всего процесса сверления. Отступление от этого правила может привести к поломке сверла.

6. В конце сверления при входе сверла из материала нужно ослабить нажатие на упор дрели и снизить частоту вращения сверла.

Трещотка применяется лишь в тех случаях, когда для обработки отверстия нельзя использовать ни сверлильный станок, ни дрель.

Электрические дрели легкого типа применяются для сверления отверстий диаметром до 10мм, среднего типа – диаметром до 15мм, тяжелого типа – диаметром до 32мм. При работе электрической дрели легкого и среднего типа удерживают в руках.

Основные правила сверления ручной электрической дрелью

• до начала работы необходимо проверить исправность электрического провода и вилки;
• перед началом сверления необходимо проверить работу дрели на холостом ходу, а также убедиться в отсутствии биения сверла. При необходимости сверло следует либо заменить, либо закрепить заново.
• при сверлении отверстий в заготовках из высокопрочных сталей следует пользоваться смазывающе-охлаждающей жидкостью;
• останавливать вращение электрической дрели следует только после выведения сверла из отверстия.

Отверстия сверлят:

• По предварительной разметке (выполненной разметочным инструментом), по разметке сверлят одиночные отверстия. Предварительно на деталь наносят осевые риски, затем кернят углубления в центре отверстия. Керновое отверстие окружности делают глубже, чтобы дать предварительное направление сверлу. Сверление осуществляют в два приема – сначала выполняют пробное сверление, а затем окончательное.
• По шаблону – применение шаблона экономит время, так как на заготовку переносят контуры ранее размеченных на шаблоне отверстий.

Отверстия больших диаметров сверлят за два приема – сначала сверлом меньшего диаметра, а затем сверлом требуемого диаметра.

Сверление глухих отверстий на заданную глубину осуществляют по втулочному упору на сверле или измерительной линейки. Для измерения сверло подводят до соприкосновения с поверхностью детали, сверлят на глубину конуса сверла и отмечают по стрелке (указателю) начальное положение на линейке. Затем к этому показателю прибавляют заданную глубину сверления и получают цифру, до которой надо проводить сверление.

Сверление неполных отверстий (полуотверстий) в тех случаях, когда отверстие расположено у края, к обрабатываемой детали приставляют пластину из того же материала, зажимают в тисках и сверлят полное отверстие, затем пластину убирают.

Сверление под резьбу и под развертку.

Существуют общие правила сверления (как на станке, так и с помощью дрели):

- в процессе разметочных работ центр будущего отверстия обязательно следует отметить кернером, тогда при работе сверло устанавливается в керн, что способствует большей точности;

- при выборе диаметра сверла следует учитывать его вибрацию в патроне, в результате чего отверстие получается несколько большего диаметра, чем сверло. Отклонение это достаточно мало – от 0,05 до 0,3мм – и имеет значение в том случае, когда требуется особая точность;

- при сверлении металлов и сплавов в результате трения температура режущего инструмента (сверла, зенкера) значительно повышается, что приводит к быстрому его износу. Для того чтобы повысить стойкость инструментов, при сверлении используют охлаждающие жидкости, в частности воду;

- затупленные режущие инструменты не только образуют некачественные отверстия, но и сами быстрее выходят из строя, поэтому их следует своевременно затачивать: сверла – под углом (в вершине) 116-118º, конические зенкеры – 60, 90, 120º. Заточку производят вручную на заточном станке: сверло приставляют к кругу заточного станка одной из режущих кромок под углом 58-60º и плавно поворачивают его вокруг своей оси, затем таким же образом затачивают вторую режущую кромку.

При этом необходимо следить, чтобы обе режущие кромки были заточены под одинаковым углом и имели одинаковую длину;

• для сверления глухих отверстий на многих сверлильных станках имеются механизмы автоматической подачи с лимбами, которые и определяют ход сверла на нужную глубину. Если же ваш станок не оснащен таким механизмом или вы сверлите ручной дрелью, то можно использовать сверло со втулочным упором;
• если вам нужно просверлить неполное отверстие, расположенное у края детали, то наложите на деталь пластину из такого же материала, весь пакет укрепите в тисках и просверлите отверстие. Пластина затем снимается;
• когда необходимо просверлить отверстие в полной детали (например, в трубе), отверстие предварительно забивают деревянной пробкой. Если труба большого диаметра, а отверстие требуется сквозное, то приходится сверлить с двух сторон.

В этом случае, чтобы облегчить разметку и сделать ее наиболее точной, можно воспользоваться специальным приспособлением. Оно состоит из двух совершенно одинаковых призм, между которыми зажимается труба. Каждая призма имеет точно выверенные друг против друга зажатые в их противоположных вершинах встречные винты-кернеры. Призмы тоже точно выставлены с помощью боковых щек. Когда труба зажимается между призмами, на ней остаются небольшие, расположенные друг напротив друга лунки от винтов-кернеров. После сверления по такой разметке отверстия в трубе будут соответствовать друг другу с гораздо большей точностью.

• Получить ступенчатые отверстия можно двумя способами.

Для сверления твердого металла применяют сверла с пластинами из твердых сплавов:

первый способ: сначала сверлится отверстие наименьшего диаметра, затем (на нужную глубину) – отверстие большего диаметра и последним просверливается отверстие наибольшего диаметра; 

• второй способ: с точностью до наоборот: сначала на нужную глубину сверлят отверстие наибольшего диаметра, затем – меньшего, и в конце – наименьшего диаметра;
• если нужно просверлить отверстие на криволинейной плоскости или плоскости, расположенной под углом, то сначала следует сделать (выпилить, вырубить) площадку, перпендикулярную к оси будущего отверстия, накернить центр, а затем сверлить отверстие;
• отверстия диаметром свыше 25мм сверлят в два приема: сначала просверливают отверстие сверлом меньшего диаметра (10…20мм), а затем рассверливают сверлом нужного диаметра;
• при сверлении деталей имеющих большую толщину (при глубоком сверлении), когда глубина отверстия более пяти диаметров сверла, его нужно периодически вынимать из отверстия и выдувать стружку, иначе инструмент может заклинить;
• композиционные (состоящие из нескольких разнородных слоев) материалы трудно сверлить, прежде всего потому, что при обработке на них возникают трещины. Избежать этого можно очень простым способом: перед сверлением такой материал нужно залить водой и заморозить – трещины в этом случае не появятся;
• высокопрочные материалы – сталь, чугун – обычные сверла не берут. Для их сверления у слесарей большой популярностью пользуются сверла с наконечниками из так называемого победита. Он был получен в России в 1929 году, он состоит из 90% карбиде вольфрама и 10% кобальта. Для этой же цели можно обзавестись и алмазным сверлом, наконечник которого изготовлен с применением синтетических алмазов, - оно заметно увеличивает скорость сверления металла.

Сверлят отверстия сверлами, изготовленными из высококачественных марок 10А, 12А. на режущей части сверла.

При сверлении отверстие в теле металла получается несколько большее, чем диаметр сверла, которым сверлят это отверстие. Например, при использовании сверла диаметром в диапазоне 5…25мм отверстия получаются больше диаметра сверла на 0,08…0,2мм. Это следует учитывать при выборе рабочего сверла.

Приспособления для ограничения глубины сверления – глубина сверления при обработке отверстий может быть ограничена за счет использования упоров, устанавливаемых под торец шпинделя станка, при помощи специального стопорного кольца, которое закрепляется в нужном положении непосредственно на инструменте, а также за счет использования линейки, имеющейся на станке и позволяющей отсчитывать величину перемещения вершины сверла от торца обрабатываемой заготовки

Причины поломки сверл. Затачивание сверл.

При обработке рабочая часть сверла изнашивается, а режущая кромка затупляется.

При заточке режущей части сверла придают различную форму, выбор которой производится в зависимости от характера выполняемых работ и обрабатываемого материала.

При обработке отверстий диаметром от 0,25 до 12мм в стали, чугуне, стальном литье применяется одинарная (нормальная) заточка.

При сверлении отверстий диаметром от 12 до 80мм в стальном литье по литейной корке используется одинарная заточка с подточкой перемычки – поперечной кромки.

При сверлении отверстий диаметром от 12 до 80мм в стали и стальном литье со снятой литейной коркой используется одинарная заточка с подточкой перемычки и ленточки.

При сверлении отверстий диаметром от 12 до 80мм в чугунном литье по литейной корке применяется двойная заточка с подточкой перемычки.

При сверлении отверстий диаметром от 12 до 80мм в чугунном литье со снятой литейной коркой выполняется двойная заточка с подточкой перемычки и ленточки.

Основные правила заточки сверл

1. Необходимо отрегулировать положение подручника заточного станка таким образом, чтобы между ним и периферией заточного круга был зазор не менее 2мм. Следует проверить наличие и исправность экрана заточного станка.

2. Необходимо соблюдать следующие требования к заточке сверл:

- заточку следует производить периферией заточного круга;

- в левой руке должна находиться режущая часть сверла режущими кромками вверх, в правой руке – хвостовик сверла;

- кисть левой руки должна опираться на подручник станка.

3. При заточке следует периодически проверять правильность заточки сверла по специальному шаблону:

• длина режущих кромок должна быть одинаковой;
• угол заточки при вершине сверла должен соответствовать шаблону;
• углы между кромками и боковой поверхностью сверла должны быть одинаковыми;
• углы заострения должны быть равны и соответствовать шаблону.

4. Необходимо заправить режущие кромки сверла на бруске.

5. Необходимо произвести пробное сверление отверстия заточенным сверлом:

• стружки от обеих режущих кромок должны быть одинаковой толщины (проверять визуально);
• диаметр просверленного отверстия должен точно соответствовать диаметру сверла;
• отверстие не должно смещаться более чем на 0,2мм (проверка осуществляется по контрольным рискам).

6. Необходимо соблюдать следующие требования правил безопасности:

заточку сверл малого диаметра надо производить на мелкозернистом круге;

• запрещается выполнять заточку сверл на заточном станке без подручника и с неисправным защитным кожухом или без него;
• категорически запрещается осуществлять заточку сверл «на весу», то есть без использования подручника;
• обязательно, особенно при заточке сверл большого диаметра, опускать защитный экран, при отсутствии экрана заточку сверл; 
• производить с использованием защитных очков во избежание попадания абразивной пыли в глаза.

При затачивании на точиле без приспособления сверло левой рукой удерживают как можно ближе к режущей части, а правой – за хвостовик, прижимая сверло задней поверхностью к кругу и одновременно совершая поворот сверла для обеспечения правильной формы задней поверхности.

Для повышения стойкости сверла и предотвращения его защемления и поломки при заточке выполняют подточку перемычки, подточку ленточек и двойную заточку.

Стойкость сверла с двойной заточкой увеличивается в 2,5-3 раза при обработке стали и в 5-6 раз при обработке чугуна.

Ленточку подтачивают на длине 1,5-4 мм под углом 6-8º , при этом образуется узкая фаска шириной 0,1-0,2 мм, которая устраняет защемление и поломку сверла. Стойкость сверла при обработке вязких сталей увеличивается в 2-3 раза.

Подточка перемычки состоит в образовании дополнительных выемок у вершины сверла с обеих сторон вдоль его оси на длине 3-15 мм (в зависимости от его диаметра). При этом значительно уменьшается сила подачи, а стойкость сверла увеличивается в 1,5 раза (рисунок 3).

Рисунок 3. - Формы заточки режущей части сверла

а) нормальная, б) нормальная с подточкой перемычки, в) нормальная с подточкой ленточки и перемычки, г) двойная с подточкой ленточки и перемычки.

После заточки контролируют угол при вершине, длину режущих кромок, правильность положения перемычки, биение сверла. 

Механизированные инструменты для сверления. Стационарное оборудование для сверления

Стационарным называется оборудование, находящееся на постоянном месте, при этом обрабатываемая заготовка доставляется к нему. К стационарному оборудованию относятся настольные, вертикальные станки.

Вертикально-сверлильные станки являются основным и наиболее распространенным типом сверлильных станков, применяемым для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера. Эти станки позволяют выполнять следующие виды работ: сверление, рассверливание, зенкерование, зенкование, цекование и развертывание. Круг этих операций можно существенно расширить, применяя специальный инструмент.

Таблица 1.- Брак при сверлении. Техника безопасности.

Требования безопасности труда при работе на сверлильном станке:

надев спецодежду, волосы тщательно заправить под берет;

убедиться в наличии и надежности креплений защитного кожуха ременной передачи, а также соединение защитного заземления с корпусом станка;

расположить инструменты и заготовки в определенном установленном порядке на тумбочку или специальном приспособлении, убрать все лишнее;

надежно закрепить сверло в патроне и обрабатываемую деталь на столе станка в тисках и не удерживать их руками в процессе обработки;

проверить исправную работу станка на холостом ходу;

не оставлять ключа в сверлильном патроне после смены режущего инструмента;

пуск станка производить при твердой уверенности в безопасности работы;

следить за работой насоса и количеством охлаждающей жидкости, поступающей к месту обработки;

не браться за вращающийся режущий инструмент и шпиндель;

не вынимать рукой сломанных режущих инструментов из отверстия, пользоваться для этого специальными приспособлениями;

не нажимать сильно на рычаг подачи при сверлении заготовок за рабочий ход (особенно сверлами малого диаметра);

при смене патрона или сверла подкладывать деревянную подкладку на стол станка под шпиндель;

для удаления сверлильного патрона, сверла или переходной втулки из шпинделя пользоваться специальным ключом либо клином;

постоянно следить за исправностью режущего инструмента и устройств для крепления заготовок и инструмента;

не передавать и не принимать каких-либо предметов через работающий станок;

не работать на станке в рукавицах;

не опираться на станок во время его работы;

не смазывать и не охлаждать сверло во время работы станка с помощью мокрых тряпок;

не оставлять работающий станок без присмотра.

Требования безопасности труда при работе ручной электрической дрелью

• до начала работы необходимо проверить исправность электрического провода и вилки;
• перед началом сверления необходимо проверить работу дрели на холостом ходу, а также убедиться в отсутствии биения сверла. 
• при необходимости сверло следует либо заменить, либо закрепить заново;
• при сверлении отверстий в заготовках из высокопрочных сталей пользоваться смазывающе-охлаждающей жидкостью;
• останавливать вращение электрической дрели следует только после выведения сверла из отверстия;
• запрещается сверлить незакрепленную или слабо закрепленную заготовку;
• следует убирать волосы под головной убор;
• запрещается сильно нажимать на подачу сверла, особенно при сверлении отверстий малого диаметра;
• запрещается наклоняться близко к месту сверления во избежание попадания стружки в глаза;
• запрещается сдувать стружку.
• Брак при сверлении может получиться в результате неисправности станка, инструмента (режущего и измерительного) или приспособления, а также вследствие неправильной установки и неправильного крепления деталей на столе станка.

Зенкерование отверстий. Конструкции зенкеров. Брак при зенкеровании.

Зенкерование – это обработка отверстия, полученного при литье, ковке или штамповке, для придания ему цилиндрической формы, требуемого размера и получения чистой поверхности.

Зенкерованием обрабатывают просверленные, штампованные и литые отверстия. В ходе этой операции отверстиям придается более правильная геометрическая форма, достигается более высокая точность, снижается шероховатость. Зенкерование может быть как промежуточным этапом обработки отверстий (получистовым, перед развертыванием), так и окончательным (чистовым).

Припуск под зенкерование для отверстий диаметром от 15 до 35мм дают 1 – 1,5мм. Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не применяется, так как оно не может обеспечить получение требуемой точности и шероховатости поверхности.

При помощи зенкерования производят следующие виды работ:

увеличение размера просверленного отверстия;

обработка отверстий;

изготовление цилиндрических углублений;

изготовление конических углублений;

обработка и зачистка торцовых поверхностей, небольших углублений под шайбы.

Основные правила зенкерования отверстий:

сверление и зенкерование отверстий необходимо производить с одной установки детали (заготовки) на станке, то есть, меняя только обрабатывающий инструмент;

при зенкеровании необработанных отверстий в корпусных деталях особое внимание следует обращать на надежность установки и прочность закрепления детали;

необходимо точно соблюдать величину припуска на зенкерование, руководствуясь соответствующей таблицей;

зенкерование следует производить на тех же режимах, что и сверление;

необходимо соблюдать те же правила охраны труда, что и при сверлении.

Зенкование – это обработка на вершине просверленных отверстий цилиндрических или конических углублений под головки винтов и заклепок, а также фасок.

Основные правила зенкования отверстий:

необходимо соблюдать правильную последовательность зенкования отверстий: вначале просверлить отверстие, а потом осуществить его зенкование;

сверление отверстия и его зенкование следует производить с одной установки заготовки (детали), сменяя только инструмент;

зенкование следует выполнять при ручной подаче зенковки и малой частоте вращения шпинделя (не более 100 об/мин) с применением эмульсии, глубину зенкования надо проверять штангенциркулем или линейкой станка;

при зенковании отверстий цилиндрической зенковкой, когда диаметр цапфы больше диаметра отверстия, необходимо вначале просверлить отверстие по диаметру цапфы, а затем зенковать отверстие. 

• Заключительная операция – рассверливание отверстия на заданный размер (рисунок 4).

                                    Рисунок 4. – Виды зенкеров                                                                                                                                                                                     

      Таблица 2. - Брак при зенкеровании

Развертывание отверстий: ручное и механическое. Развертывание цилиндрических и конических отверстий.

Развертывание – это окончательная, чистовая обработка отверстий, при которой достигается высокая точность размеров отверстий, а также удаляется шероховатость их стенок. При предварительной обработке (сверлении и зенкеровании) на стенках отверстий для дальнейшей развертки оставляют припуск около 0,1мм на каждую сторону (больший припуск приводит к быстрому затуплению режущих кромок инструмента и, как следствие, к увеличению шероховатости стенок отверстия). Производится развертка на сверлильных станках или вручную.

Основные правила развертывания отверстий:

необходимо точно соблюдать величину припуска на развертывание, руководствуясь соответствующей таблицей;

ручное развертывание следует выполнять в два приема: вначале черновое, а затем чистовое;

в процессе развертывания отверстия в стальной заготовке необходимо обильно смазывать обрабатываемую поверхность эмульсией или минеральным маслом, чугунные заготовки следует развертывать всухую;

ручное развертывание следует осуществлять только по часовой стрелке во избежание задиров стенок отверстия стружкой;

в процессе обработки следует периодически очищать развертку от стружки;

точность обработки развернутых отверстий следует проверять калибрами: цилиндрических – проходным и непроходным; конических – по предельным рискам на калибре. Развернутое коническое отверстие допускается проверять контрольным штифтом «на карандаш»;

сверление и развертывание отверстий на сверлильном станке машинной разверткой необходимо производить с одной установки заготовки, меняя только обрабатывающий инструмент.

Последовательность действий при ручном развертывании отверстий (как при предварительном, так и при чистовом) следующая:

установите заготовку с отверстием на верстаке или закрепите в тисках таким образом, чтобы с ней удобно было работать;

выберите развертку по размеру (ознакомьтесь с шаркировкой), смажьте рабочую ее часть минеральным маслом и вставьте ее в отверстие без перекосов (для этого нужно проверить положение развертки относительно оси отверстия угольником);

наденьте на квадрат хвостовика вороток и начинайте медленно, без рывков вращать развертку по часовой стрелке с усилием (как бы вкручивая развертку в отверстие). Вращение развертки в обратном направлении запрещено! Это может вызвать задиры на поверхности стенок отверстия;

периодически развертку следует извлекать из отверстия для удаления стружки и повторного смазывания минеральным маслом;

завершать операцию развертывания следует: при обработке цилиндрических отверстий – когда ¾ рабочей части развертки выйдет из отверстия с противоположной стороны; при обработке конических отверстий – по положению предельных рисок конического калибра;

если обрабатываемое отверстие имеет большую глубину или находится в труднодоступном месте, то на квадрат хвостовика нужно надеть удлинитель, а уже на него – вороток.

надев спецодежду, волосы тщательно заправить под берет.

Если обработку отверстий вы выполняете механическим способом – на сверлильном станке, то предпочтительнее производить полную последовательную обработку (сверление, зенкерование, развертывание) за одну установку заготовки. Установка заготовки: сверление – замена сверла на зенкер – зенкерование – замена зенкера на развертку – развертывание. При этом одновременно с заменой режущего инструмента производите и перенастройку скорости вращения шпинделя станка: для зенкерования она должна быть 60…100 об/мин, для развертывания – не более 50 об/мин.

Развертки бывают цилиндрические и конические.                                                                

Конические развертки предназначены для развертывания конусных отверстий. Ручные развертки приводят во вращение ручным воротком.

На рабочей части развертки имеется от 6 до 14 нарезанных зубьев, вдоль которых расположены канавки; зубья служат для образования режущих кромок и отвода наружу снимаемой стружки. Нижняя конусная часть развертки снимает стружку, а верхняя – калибрующая – направляет развертку и окончательно калибрует отверстия.

Ручные развертки на своей хвостовой части имеют квадратный конец для вращения их с помощью воротка. На машинных развертках хвостовик конусный.

Для обработки конических отверстий используют комплект конических разверток из трех штук: черновая (обдирочная), промежуточная и чистовая развертки. Гладкие цилиндрические отверстия обрабатывают развертками с прямыми канавками. Если же в отверстии имеется шпоночный паз, то для его развертывания применяют инструменты со спиральными канавками.

Для более чистой обработки поверхности отверстий и охлаждения инструмента при развертывании просверленные отверстия в стали смазывают минеральным маслом, в меди – эмульсией, в алюминии – скипидаром, а в латуни и бронзе отверстия развертывают без смазывания.

Отверстия развертывают вручную следующим способом. Деталь прочно укрепляют в тисках. В отверстие детали вставляют развертку, чтобы ось развертки совпала с осью отверстия. Затем начинают вращать вороток с разверткой вправо, плавно подавая его вперед. Развертку вращают только в одну сторону.

      Рисунок 5. - Конические развертки

Для обработки точных конических отверстий применяют комплект из конических разверток. При диаметре более 25 мм рекомендуется сверлить последовательно несколькими сверлами различного диаметра для образования ступенчатого отверстия, приближающегося по форме к конической разверткой (рисунок 5).

Конические развертки работают в более тяжелых условиях, чем цилиндрические, поэтому у конических разверток на прямолинейных зубьях делают поперечные прорези для снятия стружки не всей длиной зуба, что значительно уменьшает усилия при резании. Причем поскольку черновая развертка снимает большой припуск, ее делают ступенчатой, в виде отдельных зубьев, которые при работе дробят стружку на мелкие части. На промежуточной развертке, которая снимает значительно меньшую стружку, прорези делают меньше и другого профиля. Чистовая развертка никаких стружколомных канавок не имеет.

Конструкция разверток. Охлаждение и смазывание при развертывании.

 1. Элементы конструкции и геометрические параметры режущей части развертки

Развертка – инструмент для чистовой обработки предварительно полученных отверстий.

Точность обработки разверткой достигается за счет большого числа лезвий, лучшей направленности и малой толщины срезаемого слоя.

Виды развёрток

- ручные (3 -50 мм, с цилиндрическим хвостовиком);

- машинные (с цилиндрическим и коническим хвостовиком, 3 - 100 мм);

- цилиндрические;

- конические;

- насадные (от 25 до 300 мм);

- цельные;

- с пластинками твёрдого сплава.

Значительное влияние на шероховатость и точность развертывания оказывают смазка и охлаждение. В качестве СОТС используют: при обработке стальных и бронзовых заготовок — раствор эмульсола, сульфофрезола, минеральное масло; при обработке чугуна и алюминиевых сплавов — керосин, скипидар; при обработке ковкого чугуна и латуни — раствор эмульсола.

Брак при развертывании. Техника безопасности при развертывании.

Брак при развертывании отверстий может полу­читься в результате неправильного выбора инстру­мента и режимов резания, назначения чрезмерных припусков на развертывание, работы неисправной разверткой (трещины, выкрошенные зубья, забоины и т. п.), нарушения технологической последователь­ности переходов и приемов развертывания, отсутствия смазочно-охлаждающей жидкости.

Следует помнить, что развертывание является пос­ледней операцией чистовой обработки отверстия

        Таблица 3.- Брак при развертывании.

Правила техники безопасности при развертывании отверстий

при развертывании отверстий расположить инструменты и заготовки в определенном установленном порядке на тумбочку или специальном приспособлении, убрать все лишнее;

проверить исправную работу станка на холостом ходу;

не оставлять ключа в сверлильном патроне после смены режущего инструмента;

не браться за вращающийся режущий инструмент и шпиндель;

не вынимать рукой сломанных режущих инструментов из отверстия, пользоваться для этого специальными приспособлениями;

при развертывании отверстий постоянно следить за исправностью режущего инструмента и устройств  для крепления заготовок и инструмента;

не передавать и не принимать каких-либо предметов через работающий станок;

не работать на станке в рукавицах;

не оставлять работающий станок без присмотра.

Понятие резьбы, ее назначение, элементы. Стандарты на резьбы.

Конструкция элементов для нарезания резьбы.

Нарезанием резьбы называют обработку стержня или отверстия в детали с помощью резьбонарезного инструмента для получения наружной и внутренней винтовой нарезки, состоящей из чередующих спиральных канавок и выступов-витков. Нарезку выполняют на трубах, болтах, гайках, которые служат для разъемного соединения трубопроводов и различных частей оборудования.

Основное назначение резьбы – обеспечить разъемное соединение различных частей и деталей трубопроводов, воздуховодов и оборудования.

Наружные резьбы нарезают на стержни (болты, винты, шпильки), трубы, а внутренние– в отверстиях (гайки, муфты, радиаторные секции).

Основные элементы резьбы: профиль, шаг, угол профиля, глубина, наружный, внутренний и средний диаметры.

Профиль резьбы– форма поперечного сечения витка.

Шагом резьбы -называют расстояние между вершинами или основаниями двух соседних витков.

Угол профиля резьбы– угол, образуемый пересечением боковых граней (сторон) витка резьбы.

Глубина резьбы – расстояние от вершины до основания резьбы.

Наружный диаметр – расстояние между вершинами двух противоположных сторон резьбы.

Внутренний диаметр – расстояние между основаниями двух противоположных сторон резьбы.

Средний диаметр – расстояние между вершиной и основанием резьбы противоположной стороны.

 Профиль резьбы зависит от формы рабочей части инструмента, которым получают резьбу. 

В машиностроении приняты три системы резьб: метрическая, дюймовая и трубная.

Метрическая резьба имеет профиль равностороннего треугольника с углом при вершине 60º, вершины выступов винта и гайки срезают во избежание заедания резьбы при свинчивании. Метрические резьбы бывают с крупным и мелким шагом, выраженным в миллиметрах. Резьбы с крупным шагом М20 (число – диаметр винта), с мелким шагом М20×1,5 (число – номинальный диаметр резьбы и ее шаг). Их применяют как крепежные: с крупным шагом – при значительных нагрузках и для крепежных деталей (гаек, болтов), с мелким шагом – при малых нагрузках тонких регулировках.

Дюймовая резьба применяется при ремонтных работах и изготовлении запасных частей к импортному и старому оборудованию. Профиль этой резьбы представляет собой равнобедренный треугольник с углом при вершине 55º (резьба Витборта) или 60º (резьба Селлера) и плоско срезанными вершинами витков винта и гайки. Все размеры этой резьбы выражаются в дюймах (1"=25,4мм). Основной характеристикой дюймовой резьбы является количество ниток на один дюйм (1") длины резьбы. Наружный диаметр резьбы (диаметр винта) также измеряют в дюймах. Крепежные дюймовые резьбы имеют диаметры от 3/16 до 4 дюймов и от 24 до 3 ниток резьбы на один дюйм ее длины.

 Трубная резьба имеет профиль, аналогичный дюймовой резьбе, и меньший шаг. У трубных резьб отсутствуют зазоры между витками винта и гайки, что обеспечивает более высокую плотность соединения, чем у метрических и дюймовых резьб. Основной характеристикой трубных резьб является количество ниток резьбы на один дюйм ее длины. Трубные резьбы имеют диаметры от 1/8 до 6 дюймов при числе ниток на дюйм от 28 до 11. Диаметром дюймовой резьбы условно считается диаметр отверстия (просвета) трубы, а не наружный диаметр. Такая резьба применяется для соединения труб, арматуры трубопроводов и других тонкостенных деталей. Обозначают трубную резьбу с указанием диаметра – труб 3/8". 

Рисунок 6.- Устройство метчика

Ручные метчики, вороток. Механизация работ.

Резьбонарезные инструменты

Плашка – инструмент для нарезания цилиндрической и конической наружной резьбы.

Устройство плашки: плашка  имеет 2 конические режущие части и цилиндрическую калибрующую часть.  Угол режущей части 2φ=50º.

Рисунок 7.- Устройство метчика

Метчик – инструмент для нарезания внутренней резьбы. Метчики изготавливают из легированной стали, инструментальной стали, быстрорежущей стали.

Трубонарезной механизм ВМС-3А предназначен для нарезания резьбы на водогазопроводных трубах диаметром 15…70мм. Нарезается резьба самораскрывающейся резьбонарезной головкой и тангенциальными гребенками. Механизм оборудован пневматическим зажимом труб, установленным на каретке. Подвод трубы к резьбонарезной нарезке резьбы – самозатягиванием. Резьбонарезная головка выключается (разводятся гребенки) и вручную, и автоматически. Заусенцы внутри трубы снимают зенкером, расположенным в шпинделе механизма.

Трубонарезной полуавтомат 5ДО7 рассчитан на нарезание резьбы на трубах диаметром от 10 до 40мм.

Механизм ВМС-5 используют для накатывания трубной резьбы на тонкостенных трубах или нарезания на водогазопроводных трубах диаметром 15…50мм. На станине механизма размещены коробка скоростей со шпинделем, инструментальной головкой и зенкером, пневмотиски, электро- и пневмооборудование. Для накатывания резьбы применяют плашки НПТ, для нарезания – резьбонарезную головку КА.

Трубы под накатывание резьбы должны быть очищены от грязи и окалины. Рамки плашки необходимо также периодически очищать от грязи мягкой щеткой и смазывать маслом игольчатые ролики и трущиеся боковые поверхности. Нельзя смазывать вареным и другим быстро засыхающим маслом.

При нарезании резьбы возникает необходимость проверки ее качества. Для проверки наружного диаметра используется штангенциркуль или микрометр, внутренний диаметр проверяют при помощи штангенциркуля, средний диаметр – специальным резьбовым микрометром, шаг резьбы контролируют при помощи специального резьбового шагомера (миллиметрового или дюймового).

Резьбонарезные головки

Рисунок 9. - Резьбонарезные головки

Организация рабочего места и техника безопасности.

Верстак, тиски, рабочий и измерительный инструмент должны содержаться в порядке и храниться в надлежащих местах.

Рисунок 10.- Организация рабочего места

Правила техники безопасности при работе на труборезных станках

при нарезании резьбы на длинных трубах свободный конец трубы следует поддерживать специальной стойкой;

токоподводящие провода к электродвигателю должны быть изолированы и проложены в трубе;

рубильник должен находиться в закрытой коробке;

все вращающиеся части станка следует оградить;

рубильник и электродвигатель необходимо заземлить;

переключать скорости, регулировать и налаживать станок можно только после его остановки;

при раззенковке труб нужно устанавливать на станке защитное стекло, чтобы предохранить глаза работающих от стружки;

при нарезании резьбы стали смазывать олифой, а в чугуне – скипидаром;

стружку убирать только специальной щеткой.

Правила техники безопасности при нарезании резьбы ручным способом

при нарезании резьбы вручную в заготовках с сильно выступающими острыми частями необходимо следить за тем, чтобы при повороте метчика с воротком не поранить руку;

во избежание поломки метчика нельзя работать затупившимся метчиком, а при нарезании резьбы в глухих отверстиях следует чаще удалять стружку из отверстия;

особую осторожность следует соблюдать при нарезании резьб малого диаметра (5мм и менее) во избежание поломки метчика;

надев спецодежду, волосы тщательно заправить под берет;

необходимо прочно закреплять заготовку в тисках;

при опиливании заготовок с острыми кромками нельзя поджимать пальцы левой руки под напильником при обратном ходе;

во избежание травматизма верстак, тиски, рабочий и измерительный инструмент должны содержаться в порядке и храниться в надлежащих местах.