Получение отверстий в металлах

1. Простые способы выполнения отверстий

2. Сверление и рассверливание

3. Зенкерование, зенкование и развертывание отверстий

4.1. Простые способы выполнения отверстий

Изготовление большинства изделий связано с проделыванием отверстий в сплошном металле. При этом возможны два спо­соба: пробивание (или продавливание) и сверление отверстий. В мелкосерийном и единичном производствах чаще всего исполь­зуют не машинные, а слесарные способы получения отверстий

Наиболее примитивный способ — пробивание листового про­ката при помощи бородка и молотка. Бородки (пробойники) представляют собой стержни из термически обработанной стали (обычно У7А). Рабочая часть бородка — усеченный конус с режущей кольцевой кромкой. Молотком ударяют по противо­положной стороне. Бородками пробивают отверстия диамет­ром 1... 8 мм.

В месте будущего отверстия под листовой прокат целесооб­разно подкладывать свинцовую пластинку, так как под воздей­ствием - бородка в металле сперва происходит смятие, а затем отрыв (срез) части материала по контуру, определяемому коль­цевой режущей кромкой бородка. В этом случае отверстие имеет только заусенцы. При отсутствии подкладки металл вокруг отверстия вследствие наклепа становится хрупким, часто с мел­кими радиальными трещинами.

Техника безопасности при обработке отверстий. Обязатель­но следует закреплять обрабатываемую заготовку, а не удержи­вать ее руками. После смены режущего инструмента не остав­лять ключ в патроне. Смазывать и периодически вынимать из отверстия режущий инструмент для очистки от налипающих стружек. Не браться руками за вращающийся режущий инстру­мент. Помещать под место выхода сверла металлическую под­кладку с отверстием (деревянные подкладки могут вызвать перекос отверстия). Работать в очках при сверлении хрупких материалов, а также высокой частоте вращения режущего ин­струмента (более 200 об/мин). Убирать стружки только щеткой-сметкой.

4.2. Сверление и рассверливание отверстий

Сверление отверстий распространено больше и обеспечивает лучшее качество обработки. Режущим инструментом служат сверла, которые по конструкции бывают перовыми, спираль­ными, центровочными и оружейными (пушечными).

Спиральное сверло состоит из рабочей части, хвостовика, шейки, лапки или поводка. На боковой поверхности рабочей части выполнены две винтовые (спиральные) канавки, образую­щие режущие кромки и создающие пространство для выхода стружки. Хвостовик служит для закрепления, а лапка — для вы­бивания сверла. Лапка, кроме того, не позволяет сверлу прово­рачиваться. На шейках или на цилиндрических хвостовиках сверл штампуют, как правило, данные о размере и материале рабочей части.

Процесс сверления заключается в отделении под действием сил резания частиц металла и образовании отверстий при вра­щательном и поступательном движении сверла или заготовки. Такие движения сверлу или заготовке обеспечивают либо стан­ки, либо слесарь при помощи коловорота, трещотки или дрели. Коловорот представляет собой стальную скобу, согнутую в виде коленчатого вала. Среднее звено служит рукояткой для вращения коловорота, верхнее звено имеет шляпку для прижа­тия коловорота с целью придания сверлу поступательного дви­жения, а нижнее звено снабжено патроном или гнездом для крепления сверла. Коловороты применяют главным образом при обработке неметаллических конструкционных материалов.

Ручная дрель состоит из остова с упором для прижатия дрели и придания сверлу поступального движения, двухступенчатого мультипликатора (ускорителя) с ручным приводом и патрона для крепления сверла.

Трещотку применяют только в труднодоступных местах и для сверления относительно больших отверстий, когда невозможно использовать дрель.

Сверлить отверстия можно по разметке при помощи шаблона и через кондуктор. В последнем случае производительность труда повышается. В связи с этим в разделе III рассматри­ваются вопросы изготовления кондукторов и других приспособ­лений. Однако надо иметь в виду, что изготовление оснастки (кондукторов, шаблонов) оправдано экономически только в мас­совом или крупносерийном производстве. Поэтому надо тщательно изучить и менее производительный способ — сверление по разметке.

Этот способ обработки отверстий обычно не обеспечивает не­обходимой точности и шероховатости поверхности. Поэтому после сверления часто дополнительно обрабатывают стенки отверстия, чем повышают качество поверхности и точ­ность.

Рассверливание — не­большое увеличение диа­метра предварительно просверленного отвер­стия. Выполняют спи­ральным сверлом боль­шего размера. Рассвер­ливание также обес­печивает более высокую точность межцентровых расстояний.

4.3. Зенкерование, зенкование и развертывание отверстий

Зенкерование — обра­ботка в отливках и поков­ках, а также предвари­тельно просверленных с припуском на доводку от­верстий для исключения или уменьшения овально­сти, конусности и других дефектов. Зенкерование может быть процессом окончательной обработки отверстий и подготови­тельным к развертыва­нию.

Зенкование — снятие фасок у отверстий, полу­чение конических и цилиндрических расширений концов отвер­стий меньшего диаметра.

Зенкеруют и зенкуют режущим инструментом — зенкером. Различают цилиндрические, конические и торцовые зенкеры. Последние два иногда называют зенковками, а опе­рацию торцового зенкования — цековкой. Зенкер — стержень из стали марок У10 и У12 с режущими кромками на боковой цилиндрической или конической поверхности (цилиндрические и конические зенкеры), а также с зубьями, расположенными на торце (торцовые). Для обеспечения соосности ранее просверлен­ного отверстия и зенкера на торце последнего часто выполняют гладкую направляющую цилиндрическую часть.

Развертывание — чистовая (окончательная) доводка отвер­стий (не считая возможной абразивной обработки) разверткой. Она состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Режущие зубья расположены на конической (заборной, режу­щей части) и цилиндрической поверхностях (калибрующей части), вдоль оси развертки. На торце развертки нет зубьев. Зубья по окружности могут быть распределены равномерно и неравно­мерно. Последнее чаще встречается у разверток, предназначен­ных для работы вручную (например, углы между зубьями развертки, имеющей восемь режущих зубьев: 42, 44, 46, 48°). Такая неравномерность исключает огранку (получение призматиче­ского отверстия). Развертыванием нельзя выправить ось пере­кошенного отверстия.

Зенкеруют и развертывают аналогично сверлению. Разверты­вать можно и при помощи воротка. Во всех случаях обработки отверстий на режущий инструмент надо подавать смазку, обеспе­чивающую и его охлаждение.

Лекция 6-7 (4 часа)