No Image

Технология глубокого сверления металла

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Сверление – процесс образования механическим путем отверстий посредством вращающихся механизмов. Отверстия подразделяют на обычные до 10 см и глубокие более 10 см. По способу сверления различают:

  • • кольцевое, позволяет высверлить плоскость в металлической детали, с погружным стержнем по центру, которое затем вынимается;
  • • сплошное, при котором весь спиливаемый материал превращает в стружку.

Сфера применения технологии глубокого сверления: создание гильз, металлических скорлуп, осей, втулок, цилиндров и валов. Особенно востребовано создание подобных деталей в машиностроении.

Особенности углубленной сверловки

Сверловкой углубленного характера принято считать углубление, диаметр которого в 5 раз превышает диаметр самого сверла. Способы сверления:

  • • с зафиксированным сверлом, когда осуществляется продольная подача на вращающуюся заготовку;
  • • с зафиксированной заготовкой;
  • • комбинированный метод, когда происходит одновременное вращение детали самого режущего инструмента.

Технология в обязательном порядке предусматривает подачу под давлением смазочных жидкостей охлаждающего характера, маслонасосов. Тем самым уменьшается сила трения, происходит естественный отвод тепла и эффективно устраняется стружка. Для качественного сверления необходимо определить 2 главных параметра – скорость резания и вращение сверлильной части.

Глубокими принято считать отверстия глубиной более 10 d. Сверление таких отверстий связано с целым рядом трудностей. Длинные сверла обладают меньшей жесткостью, и под действием сил резания прогибаются, что может привести к искривлению оси отверстия. Кроме того, с увеличением длины отверстия затрудняется извлечение стружки из отверстия во время работы. Смазочно–охлаждающая жидкость при глубоком сверлении должна подаваться под большим давлением и с большими расходами, существенно отличающимися по величине от обеспечиваемых насосными системами обычного металлорежущего оборудования. Фактор подачи СОЖ в зону резания является важнейшим в процессе глубокого сверления и во многом определяет специфику как самого процесса, так и применяемого оборудования, оснастки, технологических приемов. Эти две особенности – обеспечение прямолинейности и центрирования сверла и необходимость подвода СОЖ в достаточном количестве и под высоким давлением, и послужили причиной создания специального оборудования и инструмента для глубокого сверления.

Типы инструмента для глубокого сверления определяются тремя факторами: конструкция самого инструмента, способ подвода СОЖ и величина подачи. Различные комбинации этих факторов характеризуют тот или иной тип инструмента. В настоящее время наибольшее распространение получили три технологии: ружейная, эжекторная и однотрубная технология BTA (STS).

Ружейная технология – традиционная технология, которая используется более 150 лет. Данная технология наиболее эффективна при производстве малых отверстий (от 1 мм). Максимальная глубина обработки этими сверлами – 100 d. Предполагает внутренний подвод и наружный отвод СОЖ. Предъявляет высокие требования к давлению СОЖ и могут применяться на традиционных станках ЧПУ, оснащенных системой подачи СОЖ под высоким давлением. Наибольшая эффективность достигается на специализированном оборудовании – станках для сверления ружейными сверлами. Подходят для обработки чугуна, стали, алюминия.

В эжекторной системе DTS (Double Tube System) СОЖ циркулирует между внутренней и внешней штангами. Замкнутая система обеспечения СОЖ, требует меньшего давления подачи СОЖ, поэтому может применяться на традиционном оборудовании (например, на токарных станках) без внесения существенных изменений в их конструкцию. Отсутствие необходимости в приобретении специального оборудования делает эжекторную технологию предпочтительной при производстве небольших партий. Кроме того, не требуется уплотнения между заготовкой и кондукторной втулкой. Диапазон стандартных диаметров: 18,4-65 мм, максимальный диаметр – 200 мм.

Читайте также:  Кан модуль для телевизора

Эжекторная технология DTS

Одноштанговая система STS (Single Tube System, другое название BTA – Boring Trepanning Association) предусматривает наружный подвод СОЖ по зазору между стенкой обрабатываемого отверстия и наружной поверхностью стебля. Разница между диаметром сверлильной трубы и диаметром сверлильной голов¬ки составляет 2-3 мм. В этот зазор под высоким давлением подает¬ся СОЖ. Такая схема подачи СОЖ позво¬ляет доставлять охлаждающую жидкость непосредственно к режущим кромкам, а большие объемы прокачиваемой жид¬кости быстро удаляют из зоны резания стружку. Отвод стружки происходит через отверстие в штанге. Такая особенность подачи СОЖ требует использования специального герметичного уплотнения между торцом обрабатываемой детали и устройством подачи СОЖ. Данные факторы и определяют необходимость использования специализированных станков глубокого сверления. Но несмотря на обязательное применение специального оборудования, оснастки и технологических приемов, технология сверления глубоких отверстий с наружным подводом СОЖ решает сложнейшие задачи по обработке деталей с глубокими отверстиями, недоступные для решения никакими другими технологиями, и признана самой совершенной технологией глубокого сверления. При глубоком сверлении по системе BTA при обработке ряда материалов возможно получение отверстий с точностью 7…8 квалитетов, с минимальными уводами оси и кривизны оси получаемого отверстия, и, как следствие, с минимальной разностенностью у деталей труб. Производительность технологии STS/BTA в 4-6 раз выше эжекторной системы. Благодаря внутренней эвакуации стружки, отсутствует необходимость в стружечных канавках, что позволяет изготавливать штанги с цилиндрическим сечением по всей длине. Такие штанги обладают более высокой жесткостью, чем ружейные сверла. благодаря высокой скорости циркуляции СОЖ, хорошо работает по таким материалам, как низколегированная сталь, нержавеющая сталь, титан. Стандартный диапазон диаметров составляет 15,60-130 мм. Данная система является единственным решением при необходимости применения инструмента диаметром более 200 мм.

Технологии сверления металлов

Инструменты и оборудование для сверления металлов

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту

Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности

Технология глубокого сверления металла

Технология сверления толстых листов металла

Технология сверления тонких листов металла

Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках

Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках

Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках

Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для выбора режимов резания и иных нужд

Таблица №1: выбор режимов резания при сверлении металлов

Таблица №2: поправочные коэффициенты

Таблица №3: сверление углеродистой стали (выбор количества оборотов и скорости подачи в зависимости от диаметра сверла)

Таблица №4: выбор скорости сверления сложной аустенитной стали

Таблица №5: выбор диаметров просверливаемых отверстий, предназначенных для нарезания метрических и дюймовых резьб

Техника безопасности при сверлении металлов

В этой статье мы поговорим о технологиях сверления металла, которые мастера применяют в быту и на производстве. Вы узнаете обо всех особенностях и нюансах техпроцессов.

Фотография №1: сверление металла

Инструменты и оборудование для сверления металлов

Для сверления металлов применяют следующие основные инструменты и оборудование.

Читайте также:  Заливное из говядины пошаговый рецепт с фото

Бытовые и промышленные дрели.

Держатели для них, жестко фиксирующие инструменты и обеспечивающие возможность плавной и точной их подачи.

Стационарные станки для сверления металла (вертикального и горизонтального типов, глубокого сверления и пр.).

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту

В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.

Обычное сверление

Эта технология сверления металла знакома каждому.

Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.

Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.

Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.

Высверливают сквозное или глухое отверстие.

Фотография №3: сверление металла в домашних условиях

Рассверливание

Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.

В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.

Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях

Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий

При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.

Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности

В промышленности применяют более сложные виды сверления металла. Используют массивные двуручные дрели и специальные станки для сверления металла (портативные и стационарные).

Расскажем об особенностях различных технологий сверления металла на производстве.

Технология глубокого сверления металла

Глубоким называется сверление в металле отверстия, длина которого в 25 и более раз превышает диаметр. Эта операция требует принудительного периодического удаления стружки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они нужны для охлаждения инструмента и заготовки для исключения поломки и деформации.

Процесс глубокого сверления металлов предполагает использование разных СОЖ. Их выбирают в зависимости от материалов заготовок. Перечислим наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.

Материал обрабатываемой заготовки

Нержавеющие и жаропрочные сплавы

Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)

Алюминий и сплавы на его основе

Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения

Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.

Смесь осерненного масла и керосина

Осерненное масло, эмульсия

Фотография №4: глубокое сверление с применением смазочно-охлаждающей жидкости

Для глубокого сверления чаще всего применяют спиральные и корончатые сверла по металлу. СОЖ добавляют вручную или при помощи систем автоматической подачи, которыми оснащены специализированные станки.

Технология глубокого сверления металла не предполагает спешки. Периодически процесс останавливают, извлекают сверло и принудительно удаляют стружку. При использовании спиральных инструментов, глубокое сверление проводят поэтапно, постепенно расширяя отверстие до нужного диаметра.

Читайте также:  Что такое тамблеровский стиль

Технология сверления толстых листов металла

Для сверления толстых листов металла обычно используют либо конусные (для отверстий диаметром до 30 мм), либо корончатые сверла (для отверстий больших диаметров). Ими оснащают сверлильные станки или мощные дрели. Главное требование — оборудование должно поддерживать режим работы на самых низких оборотах.

Фотография №5: корончатые сверла по металлу

Технология сверления толстых листов металла корончатыми сверлами отличается высокой эффективностью. Энергозатраты минимальны. Отверстия после сверления коронками получаются гладкие и точные.

Технология сверления тонких листов металла

Для сверления тонких листов металла обычно применяют конусные сверла. При такой технологии диаметр увеличивается постепенно. Листы не деформируются.

Фотография №6: сверление тонких листов металла стандартными конусными сверлами

При наличии конусных сверл ступенчатого типа берут именно их. Ступени с отметками упрощают сверление большого количества отверстий определенного или разных диаметров в одном листе металла.

Фотография №7: сверление тонкого листа металла конусным ступенчатым сверлом

Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках

Главная особенность сверления сквозных отверстий в металлических заготовках — необходимость защиты поверхности верстака, столешницы или станка от выхода сверла далеко за границы заготовки. Чтобы избежать повреждения инструментов, мебели и оборудования, мастера применяют следующий способы.

Используют верстаки с отверстиями.

Подкладывают под заготовку деревянный брусок или металлическую деталь с имеющимся отверстием для свободного прохода сверла.

Снижают скорость резания при завершении сверления.

Фотография №8: использование деревянной подкладки при сверлении металла

Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках

Глухие отверстия просверливают на определенную глубину. Для ее установки есть следующие методы.

Использование линеек, имеющихся на станках.

Установка на сверла втулочных упоров.

Ограничение длины сверл при помощи патронов с регулируемыми упорами.

Фотография №9: сверло с установленным втулочным упором

Современные станки оснащены автоматизированными системами подачи. При ее наличии технология сверления глухих отверстий в металле значительно упрощается. Нужно всего лишь задать параметры резания.

Обратите внимание! При проделывании длинных глухих отверстий в толстых заготовках необходимо несколько раз прерывать процесс сверления металла для принудительного удаления стружки.

Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках

Половинчатые отверстия на краях заготовок сверлят так.

Зажимают в тисках две заготовки или заготовку с подкладкой, плотно прижатые друг к другу.

Центрируют сверло в нужном месте на стыке деталей.

Просверливают полное отверстие.

Сверление цилиндрических заготовок по касательным — более сложный процесс. Он проходит в два этапа.

Подготавливается перпендикулярная отверстию площадка с применением фрезерования или зенковки.

Технология сверления отверстий в металле под углом выглядит так.

Между плоскостями под нужным углом надежно закрепляется подкладка.

В полые заготовки перед сверлением помещают подкладки из древесины. Отверстия с уступами проделывают при помощи описанных в начале статьи технологий рассверливания и уменьшения диаметра отверстий.

Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд

Для сверления металлов мастера чаще всего пользуются следующими основными таблицами.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector