Сверление, зенкерование, развертывание

Сверление отверстий в сплошном материале и обработку зенкерами, развертками, метчиками и другими режущими инструментами производят на сверлильных станках. Основными схемами резания при сверлении являются сверление в сплошном материале и рассверливание предварительно просверленного отверстия в заготовке.

Спиральные сверла (рис. 28) – самый ходовой инструмент для сверления и рассверливания; их изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм. Рабочая часть сверла l (рис. 28, а) снабжена двумя винтовыми канавками; режущая часть l₁ имеет два режущих зуба. Каждый режущий зуб имеет переднюю 4 и заднюю 3 поверхности, режущую кромку 2, образующуюся при пересечении этих поверхностей; границей режущих зубьев является поперечная кромка 5 (рис. 28, в). На калибрующей части l₂ имеются ленточки 1, которые обеспечивают направление сверла при резании. Хвостовик l₄ делают коническим для закрепления в шпинделе станка или цилиндрическим (рис. 28, б) для закрепления в патроне (рекомендуется для диаметров до 10 мм). На шейку наносится маркировка сверла.

Угол 2j при вершине сверла (между режущими кромками) берется равным от 80 (для алюминия, баббитов, пластмасс и других мягких материалов) до 140° для мрамора и других хрупких материалов. Для сверления стали и чугуна этот угол берется равным 116-118°.

Сверло работает чаще всего в сплошном материале, в тяжелых условиях, поэтому отверстия получаются неточными (непрямолинейными и некруглыми) с грубой поверхностью. Объясняется это «уводом» сверла главным образом из-за наличия поперечной кромки, которая при работе сверла не режет, а давит на заготовку, соскабливая находящийся под ней припуск. Установлено, что до 65 % усилия подачи приходится на поперечную кромку. Для облегчения работы сверла поперечную кромку подтачивают (рис. 28, г), с той же целью производят двойную заточку сверл, работающих по чугуну и стали, с углом 2j₁ = 75-80° (рис. 28, д); ширина b задней поверхности второй заточки выбирается в пределах 0,18–0,22 диаметра сверла. В результате двойной заточки увеличивается ширина стружки за счет ее толщины, уменьшается угол при вершине 2j₁, поэтому увеличивается стойкость сверла.

В качестве основных параметров резания при сверлении выделяют: s – подача на один оборот сверла, мм/об; t – глубина резания, мм, определяемая как половина диаметра инструмента при сверлении сплошного материала или полуразность диаметра инструмента и предварительно просверленного отверстия при его рассверливании; скорость резания сверла v = pDn/1000, м/мин, где D –диаметр сверла, мм.

Для придания просверленному отверстию заданных размеров и правильной геометрической формы, а также для получения необходимой точности и чистоты поверхности используют зенкеры. Зенкерование – это обработка резанием стенок или входной части отверстия. Оно проводится по черновым поверхностям в отливках и поковках или по просверленным отверстиям. Зенкерование в основном является промежуточной операцией между сверлением и развертыванием.

Зенковки являются разновидностями зенкеров и служат для обработки входной части отверстий под головки болтов и шпилек (рис. 29, б) и имеют направляющую цапфу. Зенковки для обработки входной части отверстия на конус под головки винтов и заклепок (рис. 29, в) имеют угол 2j, равный 60, 75, 90 или 120°. Изготавливают также комбинированные зенкеры для получения ступенчатых отверстий.

Развертывание представляет собой окончательный процесс обработки отверстий заданной точности и правильной формы путем срезания весьма тонкой стружки. Развертывание разделяют на черновое и чистовое. Развертыванием достигается высокая точность обработки отверстий (6-7-й квалитеты) с параметром шероховатости поверхности R_a = 0,3-2 мкм. При развертывании со стенок отверстия, предварительно обработанного сверлением и зенкерованием (или только сверлением), снимается слой металла в несколько десятых долей миллиметра.

Для нарезания резьбы в отверстиях используют метчики. Они бывают ручные и станочные. Нарезание резьбы на стержнях производится не только резцами, но круглыми плашками, винторезными головками, а также путем накатывания плоскими и дисковыми плашками (роликами) и др.