Пушечное сверло по металлу гост

Обновлено: 04.10.2024

Пушечное сверло представляет собой инструмент, при помощи которого выполняется сверление сквозных и глухих отверстий, отличающихся значительной глубиной. Отверстия данного типа выполняются в валах различного назначения, в шпинделях, а также в других деталях, характеризующихся значительной длиной. С этой целью используются не только пушечные сверла, но и, в частности, однокромочные и двухкромочные сверла с внутренним отводом стружки. Сверление с помощью последних отличается невысокой производительностью, но при этом выполняемые глубокие отверстия характеризуются высокой чистотой, точностью геометрических параметров и прямолинейностью.

Процесс глубокого сверления на токарно-фрезерном центре

Особенности сверления глубоких отверстий

Сверление называется глубоким в том случае, если глубина выполняемого отверстия превышает пять его диаметров. Данная технологическая операция отличается высокой сложностью и трудоемкостью, а главным условием ее качественного выполнения является эффективное охлаждение используемого инструмента, которое, как правило, осуществляется под давлением.

Чтобы качественно и точно выполнить глубокое сверление, очень важно обеспечить правильное направление инструмента в самом начале обработки. Для этого используют специальную кондукторную втулку или осуществляют такую процедуру по предварительно выполненному отверстию меньшего диаметра.

В силу технических сложностей глубокое сверление следует выполнять на специальном оборудовании

Сверло, используемое для глубокого сверления, нельзя вращать на полных оборотах вне самой обрабатываемой детали: это может привести к смещению режущей части с требуемой траектории. Кроме того, при сверлении глубоких отверстий с помощью длинного сверла создаются неблагоприятные условия для отвода стружки из зоны обработки, что также может привести к уводу инструмента от заданного направления.

Типы сверл для глубокого сверления

В качестве сверл для глубокого сверления могут быть использованы:

спиральные с цилиндрическим хвостовиком, параметры которых регламентирует ГОСТ 886-77 (по своей конструкции спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком относятся к инструментам длинной серии, при помощи которых создают отверстия с глубиной, превышающей величину, равную 15 диаметрам);
ружейные, режущая часть которых полностью выполнена из твердого сплава;
ружейные, на режущей части которых твердосплавные пластины фиксируются при помощи пайки;
ружейные, оснащенные не только основными, но и промежуточными твердосплавными пластинами;
эжекторные, которые используются для выполнения глубокого сверления на станках с горизонтальным расположением режущего инструмента;
пушечные, на поверхности которых имеется V-образная канавка, предназначенная для удаления стружки (обработка при помощи сверл данного типа является устаревшим методом получения глубоких отверстий).

Сверла для глубокого сверления

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к сверлам длинной серии можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком, производимые в соответствии с требованиями, которые приводит ГОСТ 886-77, отличаются удлиненной рабочей частью. В соответствии с положениями вышеуказанного стандарта от 77-го года, такой удлиненный инструмент может полностью изготавливаться из быстрорежущей стали или оснащаться режущими пластинами, выполненными из твердого сплава.

ГОСТ 886 от 77-го года также оговаривает, что охлаждение сверл данного типа может обеспечиваться за счет не только наружного, но и внутреннего подвода СОЖ. Спиральные сверла, как указывает ГОСТ 886-77, могут производиться не только с цилиндрическим хвостовиком, но и с хвостовиками конического типа. Сам процесс глубокого сверления, осуществляемый посредством таких сверл, может выполняться как с их периодическим извлечением из выполняемого отверстия, что необходимо для удаления из него образовавшейся стружки, так и без выполнения такой процедуры. Если сравнивать спиральные сверла с ружейными и пушечными, то при использовании первых производительность сверления повышается практически в 8 раз.

Примеры рабочих головок ружейных сверл

Пушечные и ружейные сверла относятся к инструментам однорезцового типа, при помощи которых можно создавать глубокие отверстия с диаметрами, находящимися в интервале 0,5–100 мм. Охлаждение сверл данного типа осуществляется через отверстие, выполненное в их внутренней части, а стружка, образующаяся в процессе обработки, отводится при помощи специальной канавки, выполненной на их наружной поверхности. Пушечные и ружейные сверла, оснащенные режущими твердосплавными пластинами, отличаются конической конфигурацией рабочей части, что обеспечивает лучшее направление инструмента в зону выполнения обработки.

Эжекторные сверла относятся к более современным средствам глубокого сверления. За счет отсутствия стружечных канавок на их наружной поверхности они отличаются высокой жесткостью.

Принцип работы эжекторным сверлом

Как правильно выбрать инструмент

Выбирая сверла для глубокого сверления, следует учитывать целый ряд факторов:

диаметр и глубину отверстия, которое необходимо выполнить;
характеристики обрабатываемого материала;
тип оборудования, которое будет использоваться для выполнения обработки.

Схема расчета длины сверла при работе на универсальном станке

Следует иметь в виду, что аппарат, на который будет устанавливаться такое сверло, должен быть предназначен именно для глубокого сверления.

Перед началом сверления следует выбрать оптимальную скорость вращения и подачи режущего инструмента, а также обеспечить его эффективное охлаждение. Для обработки материалов, которые в процессе их резания образуют длинную стружку, лучше всего использовать сверло с полированными стружечными канавками.

Сверла ружейные могут быть одно- или двухстроннего резания

Этапы технологии

Сам процесс глубокого сверления отверстий выполняется в следующей последовательности.

В первую очередь с допуском H8 выполняют пилотное отверстие.
Инструмент, вращающийся с небольшой частотой, подводят к поверхности обрабатываемой заготовки.
Включают требуемую частоту вращения сверла и скорость его подачи, обеспечивают подачу СОЖ в зону обработки.
Отверстие сверлят на требуемую глубину без отвода инструмента.
Если для глубокого сверления используется очень длинный инструмент, то первые 25 мм глубины отверстия обрабатывают на пониженных режимах резания – 75% от номинальных.
После достижения требуемой глубины сверления отключают подачу СОЖ в зону обработки.
Инструмент после окончания сверления ускоренно выводят из зоны обработки и останавливают его вращение.

Существует еще несколько технологий сверления глубоких отверстий, но выше приведена наиболее распространенная из них, которая используется в большинстве случаев.

Твердосплавные сверла по металлу: виды, особенности, критерии выбора

Высокую эффективность при обработке изделий из таких материалов, как чугун, цветные металлы, пластик, искусственный и натуральный камень, кирпич и бетон, демонстрируют твердосплавные сверла. Такое название они получили из-за того, что на их режущую часть напаиваются специальные пластинки из твердых сплавов. Использование этих сверл позволяет, например, почти в два раза увеличить производительность обработки чугуна по сравнению со сверлением, выполняемым инструментом из быстрорежущей стали.

Сверла твердосплавные для вырезания отверстий в рельсах

Несмотря на то, что режущие пластины, которыми оснащено такое сверло, отличаются исключительно высокой твердостью и износостойкостью, для обработки изделий из стали оно применяется нечасто, так как для этого необходимо обеспечить высокую жесткость рабочих элементов используемого оборудования. Если соблюдение этого требования не будет обеспечено, возникнет вибрация инструмента, которая приведет к выкрашиванию и даже выламыванию твердосплавных пластинок.

Критерии выбора

Выбирая твердосплавные сверла, которые могут иметь различные геометрические параметры и конструктивное исполнение, следует учитывать следующие характеристики: материал изделия, в котором необходимо просверлить отверстие, а также диаметр и глубину последнего. Наиболее значимыми параметрами, на которые необходимо обращать внимание, выбирая сверло с твердосплавными пластинами, являются:

материал, из которого выполнена режущая часть;
прочность используемого твердого сплава;
качество изготовления сверла;
торговая марка и страна-производитель;
стоимость.

Сверла с твердосплавными пластинами для дрели имеют острые режущие грани

Несмотря на то, что сверла твердосплавные, выпущенные под известными торговыми марками, отличаются самой высокой ценой на рынке, выбирать желательно именно их, так как их качество и надежность находятся на самом высоком уровне. Учитывая тот факт, что любое твердосплавное сверло стоит недешево, выбирать инструмент сомнительного качества от неизвестных производителей не имеет никакого смысла.

Виды сверл с твердосплавными пластинами

На современном рынке представлено большое разнообразие твердосплавных сверл, предназначенных для выполнения работ по металлу и другим материалам. Классификация такого инструмента осуществляется по нескольким параметрам, к которым, в частности, относятся:

материал изготовления твердосплавной пластины, в качестве которого могут использоваться сплавы марок ВК6, ВК8 и др.;
способ крепления твердосплавных пластинок к основной части сверла;
форма, которую имеют твердосплавные пластинки;
форма канавок между рабочими поверхностями сверла, предназначенных для эффективного отвода отходов обработки.

В качестве материала изготовления режущих пластинок, которыми оснащается твердосплавное сверло, используются преимущественно сплавы вольфрамо-карбидной группы. Наиболее популярным является сплав марки ВК8.

Свойства и применение сплавов вольфрамовой группы

Такие сплавы, получаемые преимущественно методами порошковой металлургии, полностью соответствуют своему названию – «твердые». В частности, твердость популярного сплава марки ВК8 в зависимости от условий его производства находится в интервале 1670–2800 единиц по шкале Роквелла. Благодаря этому сверло, оснащенное режущими пластинами из сплава ВК8, можно успешно использовать для выполнения отверстий в таких материалах, как легированные стали (в том числе жаростойкой группы), чугун, твердые породы дерева. Немаловажным является и то, что сплав марки ВК8 по сравнению с другими твердосплавными материалами отличается доступной стоимостью.

Твердосплавные пластинки могут фиксироваться на режущей части сверла при помощи пайки или посредством винтового (механического) соединения. В первом случае твердосплавные пластины могут перетачиваться ограниченное количество раз, хотя и характеризуются более высокой надежностью. Кроме того, они довольно часто ломаются. Именно поэтому большую популярность завоевал инструмент, неперетачиваемые режущие пластины на котором крепятся механическим способом.

Типы твердосплавных пластин, используемых для сверл

Для оснащения сверл данного типа используются твердосплавные пластины в форме:

параллелограмма;
прямоугольника;
ромба;
неправильного треугольника (такие пластины характеризуются наличием шести режущих кромок).

Большое значение при использовании твердосплавных сверл по обработке металла и других материалов имеет форма канавок между рабочими поверхностями инструмента. Вне зависимости от формы таких канавок их внутренняя поверхность должна быть тщательно отполирована, что позволит обеспечить эффективный отвод стружки из зоны обработки.

Твердосплавное сверло с внутренней подачей охлаждающей жидкости

Особенности конструкции инструмента

Сверла с твердосплавными пластинами характеризуются рядом конструктивных особенностей. Перечислим наиболее важные.

Уменьшенная на 20–35% рабочая длина сверла объясняется тем, что его переточка выполняется только по твердосплавной пластине. Длина сверл данного типа, если они используются в комплекте с кондуктором, может быть такой же, как и у быстрорежущего инструмента.
Увеличение диаметра сердцевины сверла по направлению к хвостовику выполняется в пределах 1,4–1,8 мм на каждые 100 мм длины, как и у сверлильных инструментов других категорий.
Величина угла наклона винтовой канавки инструмента зависит от того, какой глубины отверстие необходимо сделать.
На поперечной кромке сверла необходимо выполнять подточку с размерами 1,8–3,5 мм, которая позволяет снизить осевые усилия и уменьшить нагрузку на тело инструмента.
Конусный хвостовик, при помощи которого сверло фиксируется в шпинделе станка, должен быть точно подогнан под посадочную часть, что увеличит жесткость крепления сверла и минимизирует риск возникновения вибрационных нагрузок, могущих стать причиной выкрашивания твердосплавной пластины и даже ее поломки.
Чтобы повысить надежность использования твердосплавных сверл по металлу, в их внутренней части часто выполняют отверстие для подачи смазывающе-охлаждающей жидкости. Это позволяет уменьшить температуру резания, уменьшить интенсивность износа инструмента, а также облегчить процесс отвода стружки из зоны обработки.

Устройство сверла со съемными пластинами

Чтобы придать рабочей части сверла требуемую твердость (56–62 единицы по шкале HRC), инструмент подвергают термической обработке, которую, как правило, выполняют одновременно с напайкой твердосплавных пластин.

Высокую производительность обработки, а также устойчивость сверл данной категории обеспечивает целый ряд параметров. Сюда относятся форма твердосплавной пластины, геометрические параметры ее передней поверхности, а также материал, из которого такая пластина выполнена. В настоящее время наибольшее распространение получили инструменты с твердосплавными пластинами правильной трех- и четырехгранной конфигурации, которые позволяют выполнять сверление отверстий с практически плоским дном.

Более качественных результатов сверления можно добиться, если использовать инструмент, оснащенный профилированными твердосплавными пластинами.

Сверла с такими пластинами, режущая часть которых выполнена в форме волны, позволяет выполнять обработку по технологии пошагового врезания. Использование последней не только обеспечивает стабилизацию положения инструмента в момент его врезания в обрабатываемый материал, но и минимизирует риск его увода в процессе выполнения дальнейшей обработки. Кроме того, сверло с волнообразной режущей кромкой позволяет значительно снизить силы резания, формирующиеся в процессе сверления.

Сверла с механическим креплением сменных многогранных пластин (сверла с МНП)

Конструкция сверл, оснащенных съемными твердосплавными пластинами, позволяет выполнять с их помощью не только сверление, но и такие технологические операции, как растачивание заранее выполненных отверстий, обработка фасок. В таких случаях задействуется периферийная твердосплавная пластина, закрепленная на инструменте.

Охлаждение и смазка твердосплавных сверл

Как уже говорилось выше, чтобы сделать обработку сверлом с твердосплавными пластинами более эффективной, необходимо обеспечить внутреннее охлаждение инструмента. Не использовать при применении таких сверл смазывающе-охлаждающую жидкость можно в тех случаях, когда глубина формируемого отверстия не превышает одного диаметра инструмента.

На качество выполняемого отверстия, а также на скорость его сверления оказывает влияние не только количество подаваемой во внутреннюю полость сверла СОЖ (не менее 12–15 л/мин), но и величина напора (не менее 12–15 Атм). Смазывающе-охлаждающая жидкость, подаваемая в зону обработки в таком количестве и с таким напором, обеспечивает не только интенсивное охлаждение инструмента, но и эффективный отвод стружки и других отходов сверления.

Сверление с наружной подачей охлаждающей жидкости

Полезные рекомендации

Прежде чем делать отверстие в изделии из металла, используя в том числе твердосплавное сверло, следует выполнить центровку инструмента. Для этого можно использовать такое удобное приспособление, как центрирующий штифт. При этом место на поверхности изделия, на котором будет располагаться центр будущего отверстия, следует предварительно накернить.

Важным параметром при использовании сверл с твердосплавными платинами является скорость, с которой выполняется обработка. При использовании такого инструмента скорость вращения шпинделя станка должна быть не ниже 25% от рекомендованного параметра. Очень важно сильно не занижать и не превышать (более чем на 20%) рекомендованную скорость вращения сверла, так как это может привести к возникновению вибрации инструмента, выкрашиванию и даже выламыванию твердосплавных пластин, которыми он оснащен.

Режимы резания сверлами с СМП

Такой параметр сверления, как подача режущего инструмента, также имеет большое значение. На начальной стадии сверления сверло необходимо подавать со скоростью, которая в два раза ниже рекомендованной, а по мере врезания в обрабатываемый материал данный параметр можно постепенно увеличивать. При этом следует иметь в виду: если сверление выполняется затупившимся инструментом или обрабатываемый материал слишком твердый, увеличить скорость подачи не получится, какое бы сильное давление на сверло вы ни оказывали.

Спиральные сверла с цилиндрическими и коническими хвостовиками: ГОСТ 10902-77 и 10903-77

К самым универсальным и, соответственно, популярным инструментам, используемым для выполнения отверстий в различных материалах, относятся сверла спирального типа. Регламентируют спиральные сверла ГОСТ 10902-77 и ГОСТ 10903-77. Руководствуясь положениями данных нормативных документов, а также параметрами отверстия, которое требуется создать, выбрать подходящий инструмент довольно легко.

Сверла спиральные по металлу

Особенности конструкции и основные характеристики

Конструкция спиральных сверл, которые часто называют винтовыми, состоит из следующих элементов.

На рабочей части есть две канавки, расположенные по винтовой линии. Они выполняют одновременно несколько функций: формируют режущую часть, отводят создаваемую в зоне обработки стружку, обеспечивают подачу СОЖ в область сверления.

При помощи этого конструктивного элемента инструмент фиксируется в патроне используемого оборудования. Хвостовик может изготавливаться со специальной лапкой, облегчающей извлечение инструмента из гнезда конусной формы, или поводком, который участвует в передаче крутящего момента от патрона.

Этот технологический элемент отвечает за выход абразивного круга при его использовании для шлифовки инструмента.

Основные части сверла

Рабочую часть сверла спирального с цилиндрическим или коническим хвостовиком составляют несколько конструктивных элементов.

Данный элемент выглядит как узкая полоска, продолжающая канавку на рабочей части. Эта направляющая часть имеет другое распространенное название – «ленточка».

Эту часть составляют пять режущих кромок: 2 главных, 2 вспомогательных, которые располагаются по спирали вдоль оси сверла, и 1 поперечная, находящаяся на конце инструмента и имеющая форму конуса. Все они формируются благодаря пересечениям поверхностей канавок. Так, главные режущие кромки – это пересечение передней поверхности канавки инструмента с задней, вспомогательные – передней поверхности канавки с поверхностью калибровочной части, поперечные – пересечение задних поверхностей ленточек.

Элементы рабочей части сверла

Высокая популярность спиральных сверл связана со следующими их достоинствами.

Инструменты данного типа отличаются большим запасом под переточку режущей части.
Сверла спиральные с цилиндрическим или коническим хвостовиком отличаются лучшей стабильностью своего положения в процессе сверления.
За счет особенностей своей конструкции такие инструменты обеспечивают своевременный отвод стружки из зоны обработки.

Основные параметры сверл спиральных с цилиндрическим и коническим хвостовиками, требования к которым оговаривают ГОСТ 10902 и ГОСТ 10903-77, перечислены в таблице.

Таблица 1. Обозначение основных параметров сверл

Геометрические параметры режущей части сверла

Значения всех вышеуказанных параметров определяются задачами, для решения которых планируется использовать инструмент.

Спиральные сверла применяются не только для обработки металла, но и для выполнения отверстий в других материалах, таких как бетон и древесина. Существуют также инструменты универсального назначения. Сверла, используемые для обработки различных материалов, отличаются друг от друга как формой и конструкцией, так и своими геометрическими параметрами, приведенными в соответствующих ГОСТах.

В зависимости от конфигурации зажимаемой в патроне части выделяют сверла:

с цилиндрическим хвостовиком;
с коническим хвостовиком.

Для фиксации на оборудовании спиральных сверл с коническими хвостовиками, как указывает ГОСТ 10903-77, используются универсальные переходные втулки, посадочные отверстия в которых выполнены по типу «конус Морзе». Соответствующие ГОСТу инструменты данного типа можно применять для оснащения любого оборудования.

Сверла с хвостовиками цилиндрической формы

Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком в соответствии с требованиями нормативного документа могут выпускаться в нескольких сериях: короткой, средней и длинной. Пользуясь соответствующим ГОСТом на сверла, можно оптимально подбирать инструмент для решения определенных технологических задач.

Цилиндрические спиральные сверла, согласно ГОСТу, изготавливают с центровочным отверстием или без него. Инструменты средней и длинной серий, в соответствии с ГОСТом, могут иметь в своей конструкции шейку, облегчающую их шлифовку. Специальных требований к размерам такого элемента нет.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к спиральным сверлам с цилиндрическим хвостовиком можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Сверла по металлу с цилиндрическим хвостовиком

Левые и правые спиральные инструменты, относящиеся к короткой серии и имеющие диаметр от 0,5 до 40 мм, изготавливаются по ГОСТу 4010-77. Производство правых и левых цилиндрических сверл средней серии, диаметр которых находится в интервале 0,25–20 мм, регламентирует ГОСТ 10902-77. Спиральные сверла длинной серии выпускаются в диапазоне диаметров 1–31,5 мм. Нормативным документом, в котором оговариваются требования к изделиям данной серии, является ГОСТ 886-77.

Сверла с цилиндрическим хвостовиком длинной серии производят преимущественно с правым направлением спирали. ГОСТ допускает изготовление изделий данной серии и в другом конструктивном исполнении по договоренности с заказчиком. Длина спиральных инструментов с цилиндрическим хвостовиком всех серий указана в приведенной ниже таблице.

Таблица 2. Длина спиральных сверл с цилиндрическим хвостовиком

Технические требования к производству спиральных сверл всех вышеперечисленных серий оговариваются ГОСТом 2034-80. Согласно положениям этого нормативного документа, изделия данной серии, которые используются для сверления заготовок из ковкого и серого чугуна, углеродистых (конструкционных и инструментальных) и легированных сталей, а также конструкционных сталей обычной обрабатываемости и автоматных, изготавливаются из быстрорежущих стальных сплавов. Инструменты данной серии могут относиться к одному из трех классов точности:

Цилиндрические хвостовики могут иметь разные исполнения

ГОСТ допускает, что сверла данной серии могут быть произведены не из быстрорежущей стали, а из легированного стального сплава марки 9ХС, при этом их хвостовики могут быть сделаны из стали марки 45 или 40Х. По своей конструкции такие сверла могут быть как цельными, так и сварными. При использовании сварки в местах соединений исключается наличие непроваренных участков, пустот и кольцевых трещин.

Сверла с коническими хвостовиками

Современная промышленность выпускает различные типы сверл, хвостовик которых имеет коническую форму. Соответственно, требования, предъявляемые к таким инструментам, регламентируются разными ГОСТами. Унификация различных типов сверл позволяет оптимально подбирать их для решения определенных технологических задач. Нормативными документами, в соответствии с требованиями которых производятся спиральные инструменты с коническими хвостовиками, являются:

ГОСТ 10903-77 (для изделий нормальной длины);
ГОСТ 12121-77 (для длинной серии);
ГОСТ 2092-77 (для удлиненной серии);
ГОСТ 22736-77 (для изделий с твердосплавными пластинами).

Сверла по металлу с конусным хвостовиком для глубокого сверления

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к спиральным сверлам с коническим хвостовиком можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Спиральные сверла нормальной длины, на которые распространяет требования ГОСТ 10903-77, могут выпускаться в диапазоне диаметров 5–80 мм. Хвостовики таких сверл в зависимости от диаметра последних имеют нормальную или усиленную конструкцию. С усиленным хвостовиком изготавливают спиральные сверла диаметром от 12 до 76 мм. Их посадочная конусная часть соответствует стандарту Морзе – от 1 до 6.

Диаметр длинных сверл, согласно ГОСТу, может находиться в интервале 5–20 мм, при этом обработка, выполняемая с их помощью, осуществляется через кондукторные втулки. Хвостовик таких сверл выполняется по стандарту Морзе от 1 до 4. Спиральная часть длинных сверл и инструментов нормальной длины имеет правое направление, но по договоренности с производителем может выпускаться и с левым направлением.

Конусы Морзе с лапкой

Удлиненные сверла с коническим хвостовиком производятся с диаметрами 6–30 мм. Конусный хвостовик таких сверл должен соответствовать стандарту Морзе от 1 до 3.

Сверла с коническим хвостовиком, на металлический стержень которых напаяны твердосплавные пластины типа ВК, могут выпускаться с диаметром от 10 до 30 мм, в укороченном и нормальном вариантах.

Длина спиральных инструментов с коническим хвостовиком всех серий представлена в приведенной ниже таблице.

Таблица 3. Длина спиральных сверл с коническим хвостовиком

Материалы изготовления основной части таких сверл – быстрорежущая сталь, стальной сплав марки 9ХС либо стали других марок, в составе которых не должно быть кобальта, а количество вольфрама не должно превышать 6%.

И в заключение небольшой видео-обзор сверл по металлу от различных производителей с испытанием данной продукции на практике.

Выбираем ружейное сверло

Для выполнения сквозных и глухих отверстий большой глубины применяются так называемые пушечные и ружейные сверла. Отверстия, выполненные данным типом режущего инструмента, используются в деталях различного типа, длина у которых довольно большая. Например, это может быть коленчатый вал того или иного назначения или шпиндель. Обычное сверло для выполнения таких задач не подходит, поэтому пушечные и ружейные сверла востребованы в определенном сегменте промышленного производства. Рассмотрим подробнее особенности ружейного сверла, пушечного и других видов, ГОСТ и критерии выбора.

Особенности

Если длина высверливаемого отверстия составляет показатель, равный пяти диаметрам режущего инструмента, то такое отверстие можно считать глубоким. Выполнение глубоких и точных отверстий является сложной процедурой, для которой характерна большая трудоемкость и высокий профессионализм оператора. В процессе выполнения сверления режущий инструмент охлаждают специальной жидкостью, подающейся в рабочую область сверла под напором давления.

Такой охлаждающий состав является одним из составляющих элементов гарантии качества осуществляемой работы.

Для точного выполнения глубокого отверстия ружейное сверло важно правильно расположить, относительно рабочей поверхности. Чтобы облегчить этот процесс, применяется так называемая втулка кондукторная, она не дает режущему инструменту отклоняться в процессе работы. Если такой втулки нет, из ситуации можно выйти, просверлив сначала отверстие меньшего диаметра, а затем расширить его другим номером сверла до требуемых размеров.

Ружейные сверлильные инструменты делают из высокопрочного стального сплава. Примечательно, что такой режущий инструмент имеет скорость вращения в 10 раз превышающую скорость обычного сверла, применяемого для сверления неглубоких отверстий. Режущий инструмент применяется для выполнения отверстий в насосных установках, в корпусе форсунки или шатуна.

Во время работы длинным инструментом нередко возникают сложности, связанные с отводом отработанной в процессе сверления стружки, поэтому всегда существует риск схода сверла с заданной ему траектории сверления. Еще одной особенностью этого инструмента является то, что его нельзя вращать с предельной скоростью, если режущий инструмент не погружен в полость обрабатываемой им детали. Такая оплошность приводит к тому, что у режущего инструмента смещается рабочая часть с заданной траектории, необходимой для точного выполнения сверления.

Существуют следующие виды режущего инструмента, которые используются для выполнения глубоких и очень точных отверстий:

пушечное – на рабочей части инструмента есть канавка, выполненная в виде буквы V; она необходима для того, чтобы отводить из отверстия отработанную металлическую стружку;
эжекторное – этот инструмент применяется для станков, у которых режущий элемент расположен в горизонтальном направлении;
ружейное – вариант, который оснащен пластинами из твердосплавной стали, которые располагаются на промежуточных и основных режущих пластинах;
ружейные – с режущими частями и поверхностями, выполненными из стали и твердых сплавов;
ружейные – у которых твердосплавные режущие пластины закреплены на корпусе методом пайки;
спиральные – имеющие хвостовик, который представлен в форме цилиндрического строения.

Ружейные и пушечные сверлильные инструменты являются однорезцовым вариантом. Благодаря им можно просверлить отверстие, параметры которого по диаметру находятся в диапазоне от 0,5 мм до 10 см.

При работе сверло нагревается, остудить его можно путем подачи смазочно-охлаждающей жидкости в специальное пространство, расположенное внутри рабочей части сверла. Ружейные и пушечные сверла, пластины для резки у которых изготовлены из стальных твердых сплавов, имеют рабочий хвостовик с конфигурацией в виде конуса. Такая форма направляет режущий инструмент более точно в область выполнения сверления.

Размерные параметры и технические характеристики ружейных и пушечных сверлильных инструментов регламентируются стандартами ГОСТ, согласно которому эти сверла относятся к изделиям длинной серии. Использование сверла возможно только на специальном станке, предназначенном для выполнения глубокого сверления. При выборе конструкции сверла нужно учитывать требуемые параметры отверстия – его диаметр и длину. Для качественного выполнения задачи большое значение имеет скорость подачи сверла, а также тип его хвостовой части.

Основными рекомендациями, учитываемыми при выборе сверлильного инструмента, являются следующие:

при выполнении отверстия, длина которого будет составлять более 400 мм, рекомендуется применять 2 сверла с различными показателями размерности; сначала нужно воспользоваться инструментом, размер которого составляет 9,95 на 800 мм, а затем отверстие расширяют сверлом, размер которого чуть больше и составляет 10 на 400 мм;
если во время сверления металл дает длинный тип стружки, нужно выбирать режущий инструмент, имеющий длинные и полированные канавки для ее отвода;
если требуется обрабатывать мягкие сплавы металла, например, алюминий, то следует применять режущий инструмент, в конструкции которого предусмотрено одно режущее лезвие, заточенное под углом 180°;
содержание смазочного компонента в охлаждающей жидкости должно быть на уровне не менее 10% от общего объема этого состава;
если обработке подвергается мягкий материал, то выходить на предельные скоростные обороты сверла необходимо поэтапно и делать это нужно в 3 приема; кроме того, отверстие выполняется также поэтапно – сначала делается пилотное сверление инструментом меньшего диаметра, а затем сверлом нужного размера отверстие расширяется;
при смене одного диаметра сверла на другой размер остановить вращение инструмента можно при помощи включения на 1–2 секунды подачи под высоким давлением смазочно-охлаждающего состава; после выполнения отверстия по заданным параметрам сверло отключают, переставая подавать в его отверстие охлаждающий состав.

Чтобы правильно выбрать сверло для выполнения глубоких отверстий, важно учитывать не только его размеры, равные размерам отверстия, но и характеристику металлического сплава, а также тип сверлильного оборудования, на котором будут выполняться работы.

Начинать работу нужно на минимальных скоростях вращения сверла, при этом важно с самого начала обеспечить для него подачу смазочно-охлаждающей жидкости.

О том, как выполняется сверление глубоких отверстий ружейными сверлами HAMMOND, смотрите далее.

Сверла для глубокого сверления – пушечные, ружейные, эжекторные

Что такое, и для чего предназначено пушечное сверло

Пушечное сверло — это режущий инструмент преимущественно цилиндрической формы с переменным по длине сечением. Оно является инструментом однорезцового вида.

Для отведения отработанной стружки от обрабатываемой детали на поверхности такого сверла имеется выемка с сечением в форме буквы V. Данная проточка выполнена по внешней поверхности сверла.

В общем случае, при помощи пушечного сверла возможно получить отверстия с диаметром в диапазоне от 0,5 миллиметров до 10 сантиметров. Специальное отверстие для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости обычно отсутствует. Сверление производят на малой частоте вращения металлообрабатывающего агрегата.

В рабочей части пушечное сверло имеет форму полукруга. Плоская поверхность полукруглого стержня является передней поверхностью сверла. Под прямым углом к оси сверла на торце стержня образуется режущая кромка. Задний торец инструмента имеет плоскую наклонную под углом 10-20 градусов форму.

Для обеспечения более точного направления опорная поверхность пушечного сверла имеет цилиндрическую форму. На опорной поверхности выполняются лыски под 35-40 градусов, а также обратный конус 0,04-0,05 миллиметров на 10 сантиметров длины. Эти мероприятия способствуют уменьшению трения инструмента о внутренние стенки обрабатываемой детали.

Для удаления стружки, образовавшейся в процессе резания, приходится регулярно выводить сверло из детали. Геометрия сверла способствует тяжелым условиям работы инструмента, что уменьшает его долговечность и снижает точность процесса резания.

Отметим, что в современной металлообработке есть более точные и производительные способы получения глубоких отверстий. Обработка детали пушечным сверлом считается устаревшим и малоэффективным методом глубокого сверления.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к сверлам длинной серии можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

ГОСТ 886-77 Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Длинная серия. Основные размеры

Эжекторные сверла относятся к более современным средствам глубокого сверления. За счет отсутствия стружечных канавок на их наружной поверхности они отличаются высокой жесткостью.

Виды свёрл по металлу

В соответствии с правилами, принятыми в нормативной литературе по техническому регулированию сверло определяется как осевой режущий инструмент для получения отверстий, увеличения их диаметра в сплошном материале (ГОСТ 25751-83 Инструменты режущие, термины и определения).

Напомним, что осевым считается режущий инструмент, размеры которого вдоль оси вращения больше, чем размеры в перпендикулярном направлении.

В целом, эти два признака служат главными критериями, согласно которым инструмент относят к обширному виду «сверла».

В машиностроении классификация по этим двум признакам, плюс требования по точности и производительности, объединили в классе «сверла по металлу» несколько различных режущих инструментов.

Они значительно отличаются по форме и характеристикам, но разными способами решают одни и те же задачи сверления:

резка металла в плоскости отверстия;
формирование стенок в соответствии с заданными допусками;
удаление стружки.

В итоге в общий раздел «сверла по металлу» вошли классы:

перовые сверла;
спиральные сверла;
корончатые сверла (кольцевые фрезы);
центровочные сверла;
глубокого сверления (эжекторные, ружейные)
комбинированные сверла.

Несмотря на все отличия сверло каждого класса состоит из корпуса с рабочей частью и хвостовика.

Дальнейшее деление на различные типы связано с размерами и формой этих частей, требованиями по точности и способами установки в металлорежущее оборудование.

Некоторые сложности процесса

С увеличением заглубления появляется больше сложностей с обработкой выемки.

При глубоком просверливании задействуют специализированный инструмент, оснащенный технически с дополнительными возможностями применения режущих и других типов приспособлений. Это необходимо по той причине, что использование стандартных приспособлений не позволяет получить высокой производительности процесса, а иногда делает его невозможным.

Для решения технологических задач нередко требуется участие нестандартных приспособлений, коими может оснащаться спецоборудование.

Существует еще несколько технологий сверления глубоких отверстий, но выше приведена наиболее распространенная из них, которая используется в большинстве случаев.

Характеристики процесса глубокого просверливания

При глубокой обработке соблюдают основные принципы технологического процесса.

Изначально выполняют подбор вращательной скорости сверлильной части оборудования либо максимально возможной скорости резания (подачи сверл).

Следят за обеспечением нормального дробления стружки, выводом содержимого из углублений полностью.

Важным нюансом в момент иссечения отходов считается сохранность резца инструмента. В этой части сверло повреждений иметь не должно, равно как и заусенцев и прочих изъянов. Еще одним ключевым критерием эффективной обработки поверхностей металла является подача охладительно-смазывающей жидкости по правилам.

Поскольку детали сверлятся в сопровождении подачи охладительно-смазывающей жидкости с некоторым давлением и с заданной величиной расхода, в систему вводят работу насосных устройств – маслонасосов либо насосов для перекачивания вязких веществ.

Мощность системы подбирают, основываясь на расходовании жидкости и необходимой величине давления для подачи смазочного средства.

Подача жидкости – непременный пункт технологии:

Выполняется правильный вывод стружки из рабочей зоны по выводным каналам.
Понижается сила трения между соприкасающимися элементами.
Осуществляется выведение излишков тепла, образующегося при процедуре длительного сверления, при этом обеспечивается сохранность сверла.
Производится дополнительная обработка выемки.

Способы сверления металла: свёрла и приспособления

Узнаем все тонкости и способы сверления металла – выбор инструмента, заточки и режимов резания.

Просверлитьотверстиев металле — что может быть проще? Есть, однако, в этой слесарной операции довольно много тонкостей, касающихся правильного выбора инструмента, заточки и режимов резания.

Можно ли использовать победитовое сверло

Победит представляет собой твердый сплав на основе карбида вольфрама и кобальта. Его твердость сопоставима с алмазом.

Победитовая напайка на сверлах используется для дробления прочных материалов: камня, кирпича или бетона. Учитывая тот факт, чтосверлениеотверстий в металле основано на принципе резания, лучше использовать классические приспособления из инструментальной стали.

Использование победитового сверла для обработки металлических изделий приведет к быстрому износу напайки.

Разметка будущего отверстия

Для повышения точности работ используют технологию предварительного сверления. При смещении от центра с помощью зубила делают насечки, которые направляют сверло в нужную сторону.

Сверлениеглубоких отверстий

Шаблон удобно использовать при обработке нескольких заготовок. Например, для одновременного сверления нескольких листов, соединенных струбциной.

Для получения точного отверстия, расположенного под определенным углом, используют специальные кондукторы. Они представляют собой планку небольшого размера с шаблонами для отверстий. Кондукторы применяются во многих отраслях промышленности. Сейчас существует множество видов, среди которых:

Читайте также: