Краткие теоретические сведения

Сверлением получают сквозные и глухие отверстия, обрабатывают полученные отверстия с целью увеличения их размеров, повышения точности и снижения шероховатости поверхности. Режущий инструмент – сверло. По конструкции и назначению сверла подразделяют на спиральные, центровочные и специальные. Наибольшее распространение получили сверла спиральные, имеющие два режущих лезвия и две спиральные канавки для выхода стружки.

Рисунок 2.1 – Основные части спирального сверла

Спиральное сверло с цилиндрическим или коническим хвостовиком состоит из четырех частей: рабочей 6, шейки 2, хвостовика 4 и лапки 3 (рисунок 2.1). В рабочей части 6 различают режущую 1 и направляющую части 5 с винтовыми канавками. Шейка 2 соединяет рабочую часть сверла с хвостовиком. Хвостовик 4 служит для установки сверла в шпинделе станка. Лапка 3 является упором при выбивании сверла из отверстия шпинделя станка.

Рассверливание. Отверстия диаметром больше 30 мм в сплошном материале обычно сверлят двумя сверлами (первое меньшего и второе большего диаметра) в целях уменьшения осевой силы и предотвращения значительного увода сверла (рис.2.3, б).

Зенкерование применяется для чистовой обработки просверленных, литых или кованых отверстий, а также для их предварительной обработки под развертывание. Используемые для этой цели режущие инструменты называются зенкерами, по внешнему виду напоминают сверло и состоят из тех же элементов, но имеют больше режущих кромок (3–4) и спиральных канавок (рис. 2.3,в).

Растачивание отверстий осуществляется резцом на сверлильном станке (рис.2.3, г).

Зенкование применяется для обработки просверленных отверстий под головки болтов, винтов и заклёпок, осуществляется инструментом – зенковкой(рис. 2.3, д).

Развертывание производят после предварительного сверления и зенкерования для получения отверстия с меньшей шероховатостью, осуществляют инструментом разверткой (рис. 2.3, е).

Выглаживание или развальцовывание производится специальными роликовыми оправками для сглаживания гребешков на поверхности отверстия после развертывания деталей (рис 2.3, ж).

Нарезание резьбы в отверстиях заготовки производят метчиком (рис. 2.3, е).

Цекование применяют при обработки отверстия в детали для образования гнёзд под потайные головки крепёжных элементов (заклёпок, болтов, винтов; осуществляют инструментом – цековкой или пластинчатым резцом (рис.2.3, и).

Рисунок 2.3 - Основные схемы обработки на сверлильных станках а - сверление, б- рассверливание, в – зенкерование, г - растачивание, д – зенкование, е – развертывание, ж – выглаживание, з – нарезание внутренней резьбы, и – цекование

Обработка отверстия сверлением осуществляется при главном вращательном движении режущего инструмента V и его поступательного движения вдоль оси (S _в- движение подачи).

Способ обработки назначается в зависимости от требуемой точности и чистоты поверхности отверстия (табл. 2.1). Последовательность способов обработки учитывает также размеры отверстия и способ получения отверстия (табл. 2.2).

Таблица 2.1 - Точность отверстия при различных способах обработки

Способ обработки	Поле допуска
Сверление Рассверливание Зенкерование Развертывание	Н12 Н12–Н11 Н9–Н8 Н7–Н6

Таблица 2.2 - Обработка отверстий JT7 – JT12 (квалитетов)

Диаметр Отверстия, мм	Заготовка под отверстие	Поле допуска
Диаметр Отверстия, мм	Заготовка под отверстие	Н6–Н7	Н8–Н9	Н11	Н12
До 10	Сплошной металл	Сверление, черновое и чистовое развертывание	Сверление и развертывание	Сверление и рассверливание	Сверление
10–30	Сплошной металл	Сверление, зенкерование и двукратное развертывание (черновое и чистовое)	Сверление, зенкерование и развертывание	Сверление и зенкерование	Сверление
30–100	Сплошной металл	Сверление, рассверливание, зенкерование и двукратное развертывание (черновое и чистовое)	Сверление, рассверливание, зенкерование и развертывание	Сверление, рассверливание, зенкерование или растачивание	Сверление, рассверливание
Свыше 20	Отлитое или прошитое	Зенкерование и двукратное развертывание (черновое и чистовое)	Зенкерование и развертывание	Зенкерование	Зенкерование

На рисунке 2.3 представлена последовательность операций при получении отверстий высокой точности различного диаметра в сплошном металле.

а) б)

Рисунок 2.3. Последовательность операций, применяемых для получения отверстия заданных размеров и точности: а) сверление, черновое и чистовое развертывание; б) сверление, зенкерование и двукратное развертывание (черновое и чистовое)

Для отверстий диаметром более 30 мм сначала производят предварительное сверления сверлом малого диаметра, а перед зенкерованием производят рассверливание отверстия (рис. 2.4)

а) б)

Рис. 2.4. Схемы получения отверстий большого диаметра: а)– сверление; б)– рассверливание

2а – толщина срезаемого слоя металла; В – ширина срезаемого слоя металла

Режим резания выбирается на основании следующих исходных данных: размеров и материала детали, инструмента, материала инструмента паспортных данных станка.

Выбор элементов режима резания осуществляется в следующей последовательности:

1. Глубина резания t, мм(припуск на сторону) определяется размером режущего инструмента:

- для сверления (рисунок 2.4, а): ;

- при рассверливании (рис. 2.4, б) и других операциях (зенкерование, развертывание): ,

где D – диаметр сверла; d – диаметр отверстия до обработки (рисунок 2.4, б).

Глубину резания можно определить по припуску при зенкеровании и развертывании обработки (табл. 2.3, табл. 2.5).

2. Подача S (мм/об)равна величине осевого перемещения сверла за один его оборот (рис. 2.4). Подачу выбирают по таблицам 2.4, 2.6, 2.7 и 2.8. Окончательно подача корректируется по технической характеристике станка.

3. Скорость резания V (м/мин)при сверлении – окружная скорость точки режущей кромки, наиболее удаленной от оси сверла. Ее значение выбирают по таблицам 2.4, 2.6, 2.7 и 2.8.

4. Зная скорость резания, рассчитывают число оборотов инструмента n, (об/мин)по формуле

5.Подбирают ближайшее меньшее значение числа оборотов n _стпо технической характеристике станка.

6. Действительная скорость резания (м/мин) с учетом принятого числа оборотов в минуту

Таблица 2.3 – Припуски на зенкерование

Диаметр отверстия, мм	Припуск на диаметр, мм
15–35 35–50 50–80	1,0–1,5 1,5–3,0 3,0–4,5

Таблица 2.4 – Подачи и скорости резания при сверлении ыстрорежущими сверлами

Диаметр сверла, мм	Обрабатываемый материал
	Сталь, σв = 750 МПа		Чугун серый, HB = 190
	Подача, мм/об	Скорость резания, м/мин	Подача, мм/об	Скорость резания, м/мин
5–10 10–15 15–20 20–25 25–30	0,05–0,15 0,10–0,20 0,15–0,30 0,20–0,35 0,25–0,50	50–30 40–25 35–23 30–20 25–18	0,10–0,20 0,15–0,35 0,30–0,55 0,40–0,70 0,50–0,90	45–30 35–25 27–21 24–20 23–18

Таблица 2.5 – Припуски на развертывание

Диаметр отверстия, мм	До 5	5–20	20–30	30–50	50–80	80–100
Припуск на диаметр, мм	0,1	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4

Таблица 2.6 – Подачи и скорости резания при рассверливании отверстий быстрорежущими сверлами

Диаметр обрабатываемого отверстия, мм	Обрабатываемый материал
	Сталь, σв = 750 МПа		Чугун серый, НВ = 190
	Подача, мм/об	Скорость резания, м/мин	Подача, мм/об	Скорость резания, м/мин
25	0,2 0,3 0,4	35–40 30–32 26–28	0,2 0,3 0,5	38–40 32–33 27–28
30	0,3 0,4 0,6	30–34 25–29 21–24	0,3 0,4 0,6	34–37 30–32 25–27
40	0,3 0,4 0,6	27–32 24–28 19–23	0,3 0,4 0,7	31–34 28–30 23–26
50	0,3 0,4 0,6	26–29 23–25 19–20	0,3 0,4 0,6	30–31 25–26 21–22