Инструменты, приспособления и оборудование для выполнения операции сверления

 

Сверление древесины – пожалуй, одна из самых распространенных операций в столярных и плотницких работах. Сверление отверстий необходимо как для соединений деталей, так и для выборки лишней древесины и для организации доступа других инструментов, например, полотна маятниковой пилы или стамески [5]. Сверлением выбирают в древесине круглые отверстия для нагелей, круглых шипов, болтов, шурупов, а также удаляют (высверливают) сучки древесины с последующей их заделкой деревянными пробками. Гораздо быстрее выдалбливать различные гнезда, предварительно просверлив отверстия [5].

Сверло – рабочий орган любого сверлильного станка, будь то ручная дрель или стационарная машина.

В зависимости от характера и условий выполняемых работ используют, сверла разных видов. Режущие элементы сверл должны обеспечивать свободный процесс резания, получаемая стружка должна легко удаляться из отверстия. Конструкция сверл должна быть такой, чтобы при заточке не изменялись режущие параметры.

В каждом сверле различают стержень, хвостовик и рабочую часть.

Стержень может иметь разную длину; от длины стержня зависит возможная глубина сверления. У многих сверл стержень имеет специальную форму и специальную обработку и приспособлен:

а) для направления сверла;

б) для зачистки боковых сторон высверливаемого отверстия;

в) для выбрасывания стружки.

Хвостовиком называется верхняя, обычно утолщенная часть стержня квадратной или шестигранной пирамидальной формы, которой сверло вставляется в патрон приспособления для сверления (коловорот, дрель).

Рабочая (режущая) часть сверла состоит из резцов. По конструкции режущей части можно разделить сверла на три основные группы: ложечные, центровые и спиральные.

Ложечное сверло (его также называют перкой) представляет собой стержень, в нижней (рабочей) части которого сделан продольный желобок, оканчивающийся заостренным жалом. При помощи жала сверло внедряется вглубь древесины и, кроме того, центрируется. Одна кромка желобка заточена на всю длину и является режущей, вторая кромка служит направляющей. Такое сверло работает при вращении в одну сторону. Столяры часто затачивают и вторую кромку — сверло тогда работает при вращении в любую сторону.

Ложечное сверло работает при нажиме на него сверху. Оно не приспособлено для выбрасывания стружек, и для очистки от стружек приходится вынимать сверло из отверстия. От этого снижается производительность резания. Ложечное сверло применяют для высверливания отверстий под нагели, винты, шурупы.

Улитообразное сверло представляет собой разновидность ложечных сверл. У него режущая кромка идет по конической винтовой линии; внизу сверло оканчивается центрирующим концом в виде штопора. Улитообразным сверлом легче работать, чем ложечным, так как его нижний кенец как бы ввинчивает сверло в древесину, а винтообразная канавка способствует выбрасыванию стружки.

Недостатки этого сверла - частая поломка тонкого конца, сложная заточка, работа при вращении в одну сторону. Назначение улитообразного сверла такое же, как и всякого ложечного сверла.

Шиловое сверло. Имеет форму трехгранного шила с хвостовиком, работает в обе стороны. Служит для высверливания гнезд под шурупы.

Центровое сверло. Рабочая часть этого сверла имеет вид лопатки с шилообразным острием — центром, боковым дугообразным резцом, называемым дорожником, и несколько наклоненным плоским ножом, расположенным по радиусу. Назначение шилообразного острия — центрировать сверло, дорожника — обрезать древесину по окружности высверливаемого гнезда, плоского ножа — снимать обрезанную по окружности древесину в виде винтовой ленты.

Центровое сверло работает только в одну сторону при нажиме на него сверху. Используют его главным образом для высверливания отверстий под круглые шипы.

Винтовое сверло. У него стержень на 2/3 длины сделан витым.

Спиральное сверло. Стержень на 2/3 длины охватывается винтообразной спиралью.

Спирально-ленточное, или штопорное, сверло. Стержень на 2/3 длины представляет собой стальную ленту, скрученную штопором.

Сверла последних трех видов имеют в рабочей части конический винтообразный заглубитель, два дорожника и два плоских ножа. Стружка легко выбрасывается. Работают эти сверла поперек волокон при незначительном нажиме на них и даже без нажима. Служат для высверливания различных отверстий диаметром от 6 до 40 мм.

Пробочное сверло применяется для высверливания сучков под заделку пробками, работает при нажиме на него сверху. Рабочая часть сверла представляет собой стальную цилиндрическую коробочку с диаметральной перегородкой — резцом.

Зенковочное сверло (зенковка). Рабочая часть этого сверла имеет вид конуса с продольными канавками на боковой поверхности; служит зенковочное сверло для конического рассверливания верхней части отверстий под головки шурупов [8].

Для сверления отверстий в различных породах древесины поперек волокон применяют сверла спиральные дереворежущие с центром и подрезателем (рис. 1, а) диаметром 4...32мм, длиной 80...200мм.

 

Рис. 1. Сверла

 

а-спиральное дереворежущее с центром и подрезателем, б - спиральное с конической заточкой, в - цилиндрическая пилка с выталкивателем и цилиндрическим хвостовиком, г - то же, с коническим хвостовиком, д - диаметр сверла, А - диаметр хвостовика, l - длина рабочей части, L - длина сверла.

Для сверления отверстий в древесине вдоль волокон применяют сверла спиральные с конической заточкой (рис. 1, б) длинной и короткой серий. Сверла короткой серии имеют диаметр 2...12мм, длину 45...145мм, длинной серии - диаметр 5...2 мм, длину 130...210мм.

Для выпиливания пробок и заделки сучков используют цилиндрические пилки с выталкивателем (рис. 1, в, г). Кроме того, для сверления отверстий в древесине применяются сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком, оснащенные пластинами из твердого сплава, диаметром 5...16мм, длиной для укороченной серии 70...138мм, для нормальной серии - 66...178мм.

Сверла спиральные с коническим хвостовиком, оснащенные пластинами из твердого сплава, выпускаются диаметром 10, 30мм, длиной 140...275мм для укороченной серии и 168...324мм для нормальной серии.

Простейший сверлильный станок – это обычная ручная дрель. Сверло зажимается в патроне, передачи регулируются вручную либо электронным регулятором скорости. Дрели, в которых имеется регулятор оборотов, можно применять как шуруповерты.

Для сверления большого количества заготовок, или выполнения точно заданных по глубине отверстий в качестве дополнения к электродрели применяют станину, в которой фиксируется дрель. Станина позволяет, как сказано выше, сверлить точно заданные по глубине отверстия, но этим ее функции не исчерпываются. Станина также позволяет сверлить отверстия под определенным углом, что порой необходимо, например, для соединений громоздких деталей [9].

Сверлильный станок представляет собой станину с электродвигателем, привод от которого передает вращение на патрон со сверлом. Как правило, сверлильный станок оснащается большим по сравнению с электродрелью количеством скоростей, и большими возможностями [1].

Механическое сверление осуществляется с помощью электросверл или специальных сверлильных станков. В плотничных и столярных работах в основном применяются электросверла.

При сверлении необходимо нажимать руками на корпус электросверла, в результате чего она опускается по направляющим стойкам, сжимая пружины. После окончания сверления нажим прекращается и корпус под действием выпрямляющих пружин поднимается вверх. Если требуется просверлить отверстие в другом месте, то электросверло переносят, устанавливают в исходное положение и весь процесс повторяют Для выполнения значительных объемов работ по высверливанию отверстии в условиях деревообрабатывающих мастерских применяются сверлильные станки. Они разделяются на вертикально-сверлильные и горизонтально -сверлильные, по числу шпинделей - на одно и многошпиндельные, а по способу подачи - на механические и ручные [3].

 

Сверлильные станки

 

а — вертикально-сверлильный; б— горизонтально-сверлильный.

У вертикально-сверлильного станка стол перемещается вверх и вниз при помощи маховичка, а сверлильная головка — при помощи ножной педали.

Вертикально-сверлильный станок СвА с автоматической подачей является универсальным, так как позволяет сверлить любые отверстия. Этот станок имеет и другую модификацию, позволяющую использовать ручную подачу. При присоединении к рабочему столу сверлильного станка платформы (суппорта) с боковым движением и установкой концевой фрезы вместо сверла возможна выборка продольных гнезд.

Горизонтальный сверлильный станок СвГД-3 предназначен для выборки горизонтальных продольных гнезд. Он имеет станину, рабочий вал, пружину, рабочий стол и суппорт. Обрабатываемую деталь неподвижно закрепляют пружиной, надвигая на нее шпиндель со сверлом. Рабочий стол в горизонтальном направлении передвигают рукояткой, в вертикальном - маховичком. Механизм подачи у отдельных станков устроен иначе - рабочий вал со сверлом, обрабатывающий деталь, закреплен неподвижно.

Горизонтально - сверлильный станок состоит из электродвигателя, шпинделя, каретки, рычагов подачи каретки и сверла, зажима для укрепления обрабатываемой детали. Шпиндель можно передвигать по оси сверла, а каретку в поперечном направлении.

На этом станке можно просверливать не только круглые отверстия, но и прямоугольные. Для получения прямоугольных отверстий необходимо сначала высверлить ряд круглых, а затем поперечным движением каретки объединить их в общее продолговатое отверстие. При работе на станках и с электрифицированными инструментами необходимо соблюдать правила техники безопасности [2].