Свердління - це вид механічної обробки матеріалів. Технологія свердління. Обладнання для свердління

Свердління - це один з видів механічної обробки матеріалу різанням. У цьому методі використовується спеціальний ріжучий інструмент - свердло. З його допомогою можна зробити отвір різного діаметру, а також глибини. Крім того, є можливість створення багатогранних отворів з різним перетином.

Призначення операції

Свердління - це необхідна операція, якщо потрібно отримати отвір в металевому виробі. Найчастіше для свердління є кілька наступних причин:

потрібно створити отвір під нарізування різьби, зенкування, розгортання або розточування;

необхідно розмістити в отворах електричні кабелі, кріпильні елементи, протягнути через них анкерні болти і т. д.;

відділення заготовок;

послабити захисні конструкції;

в залежності від діаметра отвору, його можна використовувати навіть для закладання вибухівки, до наприклад, при видобутку природного каменю.

Даний список можна продовжувати ще довго, але вже можна зробити висновок, що операція свердління - це одна з найбільш простих і в той же час досить потрібних і поширених речей.

Витратні матеріали

Природно, що для здійснення процесу свердління необхідно мати свердла. Залежно від цього расходника буде змінюватися діаметр отвору, а також кількість його граней. Вони можуть бути круглого перетину, а можуть бути багатогранними - трикутними, квадратними, п'ятигранними, шестигранними і т. д. Крім того, свердління - це операція, при якій свердло буде нагріватися до високих температур. З цієї причини необхідно точно підбирати якість цього елемента, грунтуючись на вимогах матеріалу, з яким доводиться працювати.

Досить поширений матеріал для виробництва пристосувань для свердління - вуглецева сталь. Елементи цієї групи маркуються таким чином: У8 У9 У10 і т. д. Основне призначення таких матеріалів - це свердління отворів в дереві, пластмасі, м'яких металах.

Далі йдуть свердла, виготовлені з низьколегованої сталі. Вони призначені для свердління тих же матеріалів, що і вуглецеві, але їх відмінність полягає в тому, що у цієї марки елементів підвищене значення теплостійкості до 250 градусів за Цельсієм, а також збільшено швидкість свердління.

Поліпшені свердла

Є кілька типів свердел, які призначені для більш якісних матеріалів:

Перший тип свердла виготовляються з швидкорізальної сталі. Теплостійкість цих матеріалів набагато вище - 650 градусів за Цельсієм, а призначені вони для свердління будь-яких конструкційних матеріалів в незакаленном стані.

Наступна група - це свердла з твердими сплавами. Застосовуються для того, щоб робити отвори в будь-яких конструкційних незагартованих сталей, а також в кольоровому металі. Особливістю є те, що використовується свердління на підвищених швидкостях. З цієї ж причини підвищена теплостійкість до 950 градусів за Цельсієм.

Одні з найбільш стійких елементів - це свердла з боразоном. Застосовуються для робіт з чавуном, сталями, склом, керамікою, кольоровими металами.

Остання група - це свердла з алмазом. Застосовуються для свердління найбільш твердих матеріалів, скла, кераміки.

Типи верстатів для свердління

Для проведення операції свердління можуть бути використані наступні види свердлильних верстатів:

Вертикальні і горизонтальні свердлильні пристрої. Свердління отворів для таких машин - основна операція.

Використовуються вертикальні і горизонтальні верстати розточувального типу. Свердління вважається допоміжними операціями для цих пристроїв.

Вертикальні, горизонтальні та універсальні верстати фрезерувального типу. Для цих агрегатів свердління також є другорядною операцією.

Токарні і токарно-затыловочные верстати. На першому типі пристроїв свердло є нерухомою частиною, а обертається сама заготівля. Для другого типу пристрою свердління не основна операція, а свердло є нерухомим елементом, як і в першому випадку.

Це всі типи свердлильних верстатів, на яких можна проводити всі необхідні операції.

Ручні інструменти та допоміжні операції

Для того щоб полегшити процес свердління, використовуються кілька допоміжних операцій. До них можна віднести наступні:

Охолодження. При свердлінні використовуються різноманітні мастильно-охолоджуючі речовини. До них відноситься, наприклад, вода, емульсії, олеїнова кислота. Також можуть бути використані газоподібні речовини, наприклад вуглекислий газ.

Ультразвук. Ультразвукові вібрації, які виробляє свердло, використовуються для збільшення продуктивності процесу, а також для посилення дроблення стружки.

Підігрів. Для того щоб поліпшити свердління металу, що має високу щільність, його попередньо розігрівають.

Удар. Для роботи з деякими поверхнями, наприклад з бетоном, необхідно використовувати ударно-поворотні рухи, щоб збільшити продуктивність.

Здійснювати цю процедуру можна не тільки на верстатах в автоматичному режимі, але і на ручному обладнанні. Ручне свердління передбачає використання таких інструментів, як:

Механічна дриль. Для свердління використовується механічна сила людини.

Електрична дриль. Може здійснювати звичайне і ударно-поворотне свердління. Працює від електричної мережі.

Види процедури та охолодження

Є кілька основних видів свердління - це обладнання циліндричних отворів, багатогранних або овальних, а також розсвердлювання вже наявних циліндричних отворів для збільшення їх діаметра.
Основна проблема, яка виникає в процесі свердління металу, - це сильний нагрів витрачається елемента, тобто свердла, а також місця проведення робіт. Температура матеріалу може досягати 100 градусів за Цельсієм і більше. Якщо вона дійде до певних значень, то можливе виникнення горіння або плавки. Тут важливо зазначити, що безліч сталей, які використовуються для виготовлення свердел, втрачають свою твердість при нагріванні, з-за чого тертя буде тільки збільшуватися, тому елемент, на жаль, буде зношуватися швидше. Для того щоб боротися з цим недоліком, використовують різні охолоджуючі речовини. Найчастіше при вертикальному свердлінні на верстаті є можливість організувати подачу охолоджуючого речовини безпосередньо до місця проведення роботи. Якщо ж вона здійснюється із застосуванням ручних приладів, то через певний проміжок часу необхідно переривати процес і занурювати свердло у рідину.

Суть свердління

Технологія свердління отворів - це процес утворення канавок допомогою зняття стружки в суцільному матеріалі за допомогою ріжучого інструменту. Даний елемент здійснює обертальні і поступальні або ж обертально-поступальні рухи одночасно, чим і утворює отвір. Використання цього виду обробки матеріалу використовується для того, щоб:

отримати невідповідальні отвори з низьким ступенем точності і класом шорсткості, використовувані для кріпильних болтів, заклепок і т. д.;

отримати отвори під нарізування різьблення, розгортання і т. д.

Параметри обробки

Використовуючи процедуру глибокого свердління або розсвердлювання можна отримати отвори, які будуть характеризуватися 10-й або 11-й ступенем квалитета шорсткості поверхні. Якщо необхідно отримати більш якісне отвір, то після завершення процесу обробки необхідно додатково зенкеровать і розгортати його. Для того щоб збільшити точність роботи, в деяких випадках можна вдатися до ретельного регулювання положення верстата, правильно заточенному видатковим елементу. Також застосовується спосіб, при якому робота здійснюється через спеціальний прилад, що підвищує точність. Цей пристрій називається кондуктором. Також є поділ свердел на кілька класів. Бувають спіральні з прямими канавками, перовые, використовувані для глибокого або кільцевого свердління, а також центрувальні свердла.

Опис конструкції свердла

Найчастіше для роботи використовується звичайне спіральне свердло. Спеціальні використовуються набагато рідше. Спіральний елемент являє собою двозубу ріжучу деталь, яка включає в себе дві основні частини - це хвостовик і робоча частина. Якщо говорити про робочої частини, то її можна розділити на циліндричну і калібруючу. На першій частині свердла розташовуються дві гвинтові канавки один навпроти одного. Основне призначення цієї частини - це відвід стружки, яка виділяється під час роботи. Тут важливо відзначити, що канавки мають правильним профілем, який забезпечує правильне утворення різальних кромок свердла. Крім того, створюється і необхідний простір, яке потрібно для відведення стружки з отвору.

Технологія свердління

Тут важливо знати кілька певних правил. Дуже важливо, щоб форма канавок, а також кут нахилу між напрямком осі свердла і дотичній до стрічки були такими, щоб забезпечити легкий відвід стружки, при цьому не послабивши перерізу зубів. Проте тут варто відзначити, що ця технологія, а особливо числові значення, буде помітно змінюватися в залежності від діаметру свердла. Вся справа в тому, що збільшення кута нахилу призводить до ослаблення дії свердла. Цей недолік проявляється тим сильніше, чим менше діаметр елемента. З цієї причини доводиться підлаштовувати кут під свердло. Чим менше свердло - тим менше кут, і навпаки. Загальний кут нахилу канавок становить від 18 до 45 градусів. Якщо мова йде про свердлінні стали, то необхідно використовувати свердла з кутом нахилу від 18 до 30 градусів. Якщо отвори робляться в крихких матеріалах, наприклад, як латунь або бронза, то кут скорочується до 22-25 градусів.

Принципи проведення роботи

Тут важливо почати з того, що в залежності від матеріалу інструмента буде змінюватися і швидкість різання. Наприклад:

Якщо свердління проводиться з використанням елементів з інструментальної сталі, то мінімальна швидкість складає 25 м/хв, а максимальна - 35 м/хв.

Якщо механічна обробка здійснюється свердлами, що належать до категорії швидкорізальних, то мінімальна швидкість - 12 м/хв, а максимальна - 18 м/хв.

Якщо використовуються свердла їх твердосплавних матеріалів, то значення дорівнюють 50 м/хв і 70 м/хв.

Тут важливо відзначити, що технологія свердління передбачає вибір швидкості процедури залежно від діаметра самого елемента та малої подачі (зі збільшенням діаметра зростає і швидкість). Характерна особливість проведення роботи - це використання стандартного кута при вершині для свердла, який дорівнює 118 градусів. Якщо необхідно працювати з сировиною, яке характеризується високою твердістю сплаву, кут потрібно збільшити до 135 градусів.

Збереження свердел

Однією з важливих задач при проведенні такого типу механічної обробки стало те, що потрібно зберегти ріжучі властивості расходника. Збереження цих параметрів безпосередньо залежить від того, який спосіб експлуатації був обраний і підходив він до цього матеріалу. Наприклад, для того щоб усунути поломку свердла на проході, необхідно сильно зменшувати подачу в момент виведення свердла з отвору. Особливу увагу технології свердління потрібно приділити в тих ситуаціях, коли глибина отвору перевищує довжину гвинтової канавки расходника. В момент введення свердла стружка все ще буде утворюватися, а ось під час виходу її вже не буде. З-за цього свердла ламаються дуже часто. Якщо ніякого виходу з ситуації немає, то потрібно періодично виводити свердло і вручну очищати його від непотрібних елементів, тобто стружки.

Коронки для свердління

Для того щоб зробити отвір у визначеному покритті, необхідно використовувати коронки. Однак і їх теж потрібно вибрати правильно, грунтуючись на певних параметрах. В даний час використовується три основних види матеріалу для створення коронок - це алмаз, переможе і карбідо-вольфрам. Особливістю алмазної коронки стало те, що вона здійснює безударное свердління. У такому разі виходить більш правильна геометрія отвори. Основними перевагами алмазних насадок стало наступне: можливість різання залізобетонних матеріалів, низький рівень шуму і пилу, відсутність порушення структури конструкції, так як технологія не використовує ударне зусилля.