Практическая работа № 5

«Выбор инструмента и приспособлений для сверления отверстий большого и малого диаметра в различных материалах»

Цель: научиться наладке и настройке вертикально-сверлильного станка, приемам сверления отверстий на станках и ручными сверлильными машинами, производить заточку сверл и выполнять различные виды сверлений.

Оборудование: Детали или заготовки различной формы (материал - сталь конструкционная); вертикально-сверлильный станок; ручные тисочки; сверла различных размеров, слесарные молотки.

Содержание и порядок выполнения работы:

1. Изучите краткие теоретические сведения.

Сверлением называют образование отверстий в сплошном материале путем снятия стружки с помощью сверла, совершающего вращательное и поступательное движения. Увеличение диаметра имеющегося отверстия называют рассверливанием. Отверстия из-под сверла применяют для: размещения крепежных деталей (винтов, болтов, заклепок, шпилек); нарезания внутренней резьбы; улучшения качества отверстия с помощью зенкерования и развертывания. Точность отверстия из-под сверла — 10 и11 квалитет. Шероховатость поверхности R_z = 320-80 мкм.

Сверла. Существуют различные конструкции сверл: перовое, спиральное, центровочное, для глубокого сверления и др. Изготавливаются из инструментальных углеродистых, быстрорежущих и легированных сталей. Могут оснащаться пластинками из твёрдых сплавов.

Сверло представляет собой двухзубьш (двухлезвийный) размерный режущий инструмент, состоящий из двух основных частей: хвостовика и рабочей части. Хвостовик сверла предназначен для его крепления. Хвостовики могут быть цилиндрическими — для свёрл диаметром от 0,1 до 20 мм и коническими от 6 до 80 мм. Конический хвостовик имеет лапку, фиксирующую сверло от проворачивания и служащую упором при удалении сверла из шпинделя станка или дрели. Цилиндрические хвостовики могут иметь поводок для дополнительной передачи крутящего момента сверлу от шпинделя.

Режимы резания при сверлении и их выбор. При сверлении сверлу сообщают два движения — вращательное, которое называют главным (рабочим) или движением резания и поступательное, направленное вдоль оси. Соотношение этих движений может изменяться в широких пределах в зависимости от диаметра сверла, материала детали и сверла и других факторов.

Для характеристики процесса сверления вводят понятие — режим резания. Под режимом резания понимают определенное сочетание скорости резания, подачи и глубины резания.

Скорость резания — это путь, проходимый в направлении главного движения наиболее удаленной от оси инструмента точкой режущей кромки в единицу времени.

V = π d n/1000 (м/мин),

где π = 3,14;

d — диаметр сверла (мм);

n — частота вращения сверла (об/мин).

Так как диаметр сверла измеряют в мм, а скорость резания определяют в м/мин произведение πdn необходимо разделить на 1000. Величина скорости резания зависит от обрабатываемого материала, материала сверла и формы его заточки, подачи, глубины резания и охлаждения. Все перечисленные факторы влияют на температуру нагрева сверла и, следовательно, на его стойкость (способность противостоять износу).

Необходимо помнить, что при увеличении диаметра сверла или твердости обрабатываемого материала скорость резания надо снижать. Так при сверлении на станках она задается путем установок частоты вращения шпинделя. Допускаемая величина скорости резания определяется экспериментально и приводится в справочных таблицах.

Подача S — величина перемещения сверла вдоль оси за один оборот, измеряется в мм/об. Так как сверло имеет два зуба, подача на каждый зуб составляет S/2. От выбора подачи зависит производительность при сверлении и стойкость инструмента. Выгоднее работать с большой подачей и меньшей скоростью резания — при этом медленнее изнашивается сверло.

Рекомендуемые значения подач и скорости резания при сверлении с охлаждением сверла приведены в таблице.

Диаметр сверла из быстрорежущей стали, мм	Подача, мм/об	Скорость резания, м/мин
		Сталь	Чугун	Латунь
от 5 до 10	0,15-0,2	20-30	20-25	25-30
от 10 до 20	0,15-0,25	25-35	25-35	30-40
свыше 20	0,05-0,15	30-35	30-35	35-40

 

Для твердосплавных инструментов скорость резания может быть увеличена в 3-4 раза.

Глубина резания t, мм — толщина слоя металла, в направлении радиуса снимаемая сверлом. При сверлении отверстий в сплошном материале t - d/2.

При рассверливании отверстий t = (d - D)/2, где d — диаметр сверла, D — диаметр рассверливаемого отверстия.

При выборе режимов резания в первую очередь по таблицам подбирают наибольшую подачу в зависимости от требуемого качества обрабатываемой поверхности (чем толще стружка, тем выше шероховатость), прочности сверла и станка. Затем устанавливают такую минимальную скорость резания, при которой стойкость инструмента между переточками будет наибольшей. Режимы резания приводятся в справочниках или таблицах.

2. Составьте текстовую таблицу «Основные элементы спирального сверла» по форме:

Элемент	Назначение

 

3. Определите какой угол должна составлять продольная ось сверла с образующей шлифовального круга при заточке сверла, если угол при вершине сверла 90°.

4. Определить частоту вращения сверла, если скорость резания V = 31,4 м/мин, а диаметр сверла d = 10 мм.

5. Определить глубину резания при сверлении отверстия сверлом d = 8 мм; сверлом d = 16 мм.

6. Выполните сверление металла на станке (диаметр отверстия - по указанию преподавателя), выбрать при этом диаметр сверла.

7^*. Укажите виды и причины возможного брака при сверлении металла.

Контрольные вопросы:

1. Почему диаметр рабочей части спирального сверла неодинаков у режущей части и у хвостовика?

2. Укажите, какой хвостовик имеют сверла диаметром 2; 5; 6; 10; 20; 30 мм.

3. Как влияет угол подъема винтовой линии канавки сверла на прочность инструмента?

4. Как влияет угол при вершине сверла на прочность инструмента и процесс резания?

5. Как при сверлении можно определить начало затупления сверла?

6. Какими инструментами контролируют качество заточки сверл? Какие параметры сверл при этом контролируют?

7. В чем преимущество пневматических сверлильных машин перед электрическими?

8. Как удерживается конический хвостовик в конусном отверстии?

9. Как устанавливается и удаляется сверло с коническим хвостовиком?

10. В какой точке режущей кромки измеряют скорость резания?

11. Как выбрать величину подачи и скорость резания при сверлении, чтобы сверло меньше изнашивалось?

12. Почему при сверлении одиночного отверстия его размечают двумя концентричными окружностями? Какой диаметр этих окружностей?

13. Как выполняют пробное сверление при сверлении отверстий по разметке?

14. Как сверлят отверстия на цилиндрической поверхности?

15. Зачем устанавливают вкладыш при сверлении полых деталей?

16. Почему при сверлении нержавеющих сталей на режущих кромках сверл делают канавки?

17. Почему рекомендуются большие подачи сверла при сверлении термопластичных пластмасс?