Сверление на токарных станках

Обработка отверстий

Виды отверстий и их назначение

На вертикально-сверлильных и координатно-­расточных станках получают и обрабатывают цилиндрические, конические, резьбовые и ступенчатые отверстия (как правило, в заготовках, не являющихся телами вращения). Отверстия в деталях имеют различное служебное назначение. Их используют для соединения деталей в узлы, установки крепежных элементов (болтов, винтов, штифтов, шпилек, шайб) и т.д.

Характеристика видов лезвийной обработки отверстий

На сверлильных и расточных станках для изготовления отверстий используют разные виды лезвийной обработки (Рис.1; Рис.2): сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, зенкование, цекование, снятие фасок, растачивание, нарезание резьбы и др.

Сверление. Применяют для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале заготовки спиральным сверлом. При этом диаметр обрабатываемых отверстий обычно не превышает 15 мм. Формообразование поверхностей при сверлении (Рис.1, а) осуществ­ляется двумя движениями, которые сообщаются инструменту: вращательным и поступательным. Вращение инструмента является главным движением резания Dr и кинематически воспроизводит направляющую окружность 2. Непрерывное прямолинейное движение инструмента в вертикальной плоскости является движением подачи ВSD и воспроизводит образующую 1.

За скорость главного движения резания при сверлении принимают окружную скорость точки режущей кромки инструмента, наиболее удаленной от оси сверла:

v = πdn /(60.1000) м/с,

где d – диаметр спирального сверла, мм; n – частота вращения режущего инструмента, мин -­1 .

Подачей SВ, мм/об, при сверлении называют перемещение сверла в вертикальной плоскости за один его оборот.

При сверлении отверстия в сплошном материале глубина резания t, мм, равна половине диаметра сверла. Ее измеряют в плоскости, перпендикулярной направлению подачи: t = d / 2.

Просверленные отверстия имеют параметр шероховатости Ra = 5. 16 мкм и точность, соответствующую 12. 14­му квалитету. Большая сила резания, смятие (а не резание) при сверлении из-­за поперечной режущей кромки сверла, а также не жесткость сверла, его консольное закрепление приводят к тому, что даже малые неточности в заточке, отклонения от симметричности конструкции режущей части могут вызвать увод оси сверла (при глубине сверления L ≥ 5d) и «разбивку» отверстия (увеличение его диаметра по сравнению с диаметром сверла). Для спиральных сверл «разбивка» составляет 1% от диаметра сверла. Поэтому отверстия, полученные сверлением, как правило, имеют, отклонения формы в продольном и поперечном сечениях, а также отклонение расположения оси отверстия от базовых поверхностей изделия. Просверленные отверстия обычно используют для болтовых соединений либо для последующего нарезания резьбы.

Рассверливание. Вид обработки, предназначенный для увеличения диаметра ранее просверленного отверстия (Рис.2 а), спиральным сверлом большего диаметра (более 15 мм). Параметры шероховатости и точности такие же как при сверлении. Глубина резания при рассверливании:

где D – диаметр инструмента, мм; d – диаметр обрабатываемого отверстия, мм.

Зенкерование. Применяют для обработки глухих и сквозных отверстий, предварительно подготовленных сверлением либо полученных в заготовках литьем, ковкой или штамповкой (Рис.2 б). Различают черновое и чистовое зенкерование. Обработку выполняют многолезвийным инструментом – зенкером. По сравнению со сверлом зенкер имеет большее число режущих лезвий и большую жесткость. Меньшая глубина и меньшая сила резания позволяет получить отверстие более точное по геометрической форме и размерам (8. 12 квалитет точности) и шероховатость обработанной поверхности Ra = 3,2. 10 мкм.

Развертывание. Применяют для окончательной обработки цилиндрических и конических отверстий (Рис.2 в), обычно после зенкерования или растачивания. Различают следующие виды развертывания: черновое (нормальное), чистовое (точное) и тонкое. При развертывании достигается точность, соответствующая 6. 9­му квалитету, и шероховатость Ra = 0,32. 1,25 мкм. Развертывание осуществляют развертками, представляющими собой многолезвийный инструмент с четным числом режущих лезвий. Стандартные цельные машинные развертки в зависимости от их диаметра имеют 6. 14 режущих лезвий. Например, если диаметр развертки не превышает 10 мм число лезвий равно 6, у разверток диаметром 11. 19 мм число лезвий равно 8 и т.д. Большое число режущих лезвий, малые толщины среза (глубина резания t= 0,1. 0,4 мм) и наличие калибрующей части обеспечивают высокую точность обработки.

При зенкеровании и развертывании глубина резания t = (D ­ d) / 2.

Зенкование. Применяют для получения конических и цилиндрических углублений под головки винтов и болтов, в предварительно обработанных отверстиях (Рис.2 г, д). Обработку выполняют зенкерами и зенковками.

Цекование. Используют для обработки плоских поверхностей со стороны торца отверстия, которые служат опорными поверхностями под крепежные детали. Этот вид обработки обеспечивает перпендикулярность оси отверстия к опорной поверхности. Обработку осуществляют зенковкой­-подрезкой, цековкой (Рис.2 е).

Нарезание резьбы. Машинный способ (на станках) применяют для нарезания резьбы треугольного профиля всех размеров в сквозных и глухих отверстиях. Обработка осуществляется машинными или машинно­-ручными метчиками (Рис.2 ж).

Растачивание. Как правило, применяют для обработки отверстий больших размеров (более 40 мм), предварительно подготовленных сверлением либо полученных в заготовках литьем, ковкой или штамповкой, а также отверстий нестандартных размеров, для которых отсутствует осевой инструмент. Наиболее часто растачивание используют для обработки отверстий в корпусных деталях. Обработку выполняют расточными резцами с одним лезвием или многолезвийным инструментом (пластинчатые резцы и др.). Растачивание используется как предварительная обработка заготовок (параметр шероховатости Ra = 6,3. 12,5 мкм и точность по 10. 13­му квалитету) и как окончательная (параметр шероховатости Ra = 0,2. 0,8 мкм и точность по 5. 7­му квалитету).

Формообразование при растачивании осуществляется по методу следов: направляющая окружность 2 воспроизводится вращательным движением инструмента, которое является главным движением резания и определяет скорость резания v. Поступательное движение инструмента (движение подачи) воспроизводит прямую –образующую 1.

Технологическое оборудование и его назначение

На вертикально­-сверлильном станке выполняют обработку отверстий невысокой точности сверлением, рассверливанием, зенкерованием, развертыванием, зенкованием, цекованием и нарезанием резьбы.

На координатно­-расточном станке, как правило, выполняют растачивание высокоточных отверстий, центры которых строго координированы относительно базовых поверхностей заготовок, а также обработку осевым инструментом: зенкерование, развертывание, зенкование, цекование и др. Кроме того, на станке можно выполнить разметку, контроль линейных размеров обработанных поверхностей и межцентровых расстояний. Координатно-­расточной станок позволяет обрабатывать корпусные детали.

Основные узлы вертикально-сверлильного станка модели 2Н125.

На фундаментной плите 1 (Рис.3) закреплена колонна 3, на вертикальных направляющих которой установлены стол 2 и сверлильная головка 6. Стол и сверлильная головка могут перемещаться по направляющим колонны. В сверлильной головке расположен шпиндель, в котором устанавливают режущий инструмент. Коробка подач 4 и коробка скоростей 5, изменяют вертикальную подачу и частоту вращения шпинделя соответственно.

Основные узлы координатно-расточного станка модели 2Б440А.

На станине станка 1 (Рис.4) жестко закреплена стойка 2 с расточной головкой 3. По направляющим станины в продольном направлении перемещаются салазки 6, по верхней части которых в поперечном направлении движется стол 5. Стол и салазки оснащены направляющими качения. На станке имеется оптическая система отсчета перемещений стола и салазок, обеспечивающая гарантированную точность установки их координат (0,004 мм). В расточной головке расположены коробка скоростей и привод вертикальной подачи шпинделя 4.

Установка заготовок и режущих инструментов на станках

При обработке на вертикально-­сверлильных и координатно-­расточных станках заготовки устанавливают и закрепляют на столе станка с помощью универсальных или специальных приспособлений (Рис.5). Способ закрепления заготовки выбирают в зависимости от ее формы и размера.

Прижимные планки применяют при закреплении заготовок сложной формы или больших габаритных размеров в условиях единичного изготовления деталей (Рис.5 а). При обработке сквозных отверстий заготовку устанавливают на подкладки, что обеспечивает свободный выход инструмента из отверстия.

Установку на призме и закрепление струбциной (или прижимными планками) применяют при обработке отверстий на цилиндрической поверхности заготовки типа вала (Рис.5 б). Длинные заготовки (например, валы) устанавливают на две призмы. Машинные тиски используют для установки и закрепления заготовок небольших размеров с плоскими торцами (Рис.5 в). При обработке сквозных отверстий заготовку в машинных тисках устанавливают на подкладки.

Закрепление в трехкулачковом патроне применяют при обработке отверстий в торцах заготовках, имеющих цилиндрическую форму (Рис.5 г). Патрон крепят на столе станка.

На вертикально-­сверлильном станке при установке заготовки необходимо обеспечить совпадение оси вращения шпинделя с осью обрабатываемого отверстия. Это достигается совмещением вершины сверла с размеченным и накерненным центром отверстия перемещением заготовки по столу станка.

На координатно-­расточном станке для установки стола с закрепленной заготовкой в положение, при котором базовая исходная точка совпадает с осью шпинделя, применяют центроискатель, а также оптические устройства отсчета координат перемещения стола и салазок. Это обеспечивает изготовление отверстий с высокой точностью межосевых расстояний (до 0,004 мм) и высокой точностью их формы.

Читайте также  Как работать на токарном станке по металлу

Способ установки режущего инструмента на вертикально­-сверлильном станке зависит от формы хвостовика и условий работы. Инструменты с коническим хвостовиком 1 устанавливают непосредственно в шпиндель 2 станка (Рис.6 а) или с помощью переходных конических втулок 3 (Рис.6 б), если размер конуса хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя. Инструмент с цилиндрическим хвостовиком 4 устанавливают в цанговом 5 (Рис.6 в) или кулачковом 6 (Рис.6. г) сверлильных патронах. При необходимости последовательной смены инструментов используют быстросменные патроны 7 (Рис.6 д).

Развертку закрепляют в качающемся, плавающем или самоустанавливающемся патронах, которые во время работы позволяют инструменту свободно устанавливаться по отверстию и иметь точное направление. При нарезании резьбы в сквозных отверстиях метчики крепят в быстросменном, качающемся и плавающем патронах, а в глухих отверстиях – в предохранительном патроне.

На координатно-­расточном станке режущий инструмент (сверло, зенкер и т.п.) с коническим хвостовиком 1 (Рис.7) устанавливают в шпинделе станка 2 в переходных втулках 3 (Рис.7 а, б), а с цилиндрическим хвостовиком 4 – в державке с цанговым зажимом 5 (Рис.7 в).

Расточные резцы 1 (Рис.8) на координатно­-расточном станке устанавливают в консольных державках 3, закрепленных в шпинделе 2, с наклонной (Рис.8 а) или прямой (Рис.8 б) установкой резца, а также в универсальном резцедержателе, конструкция которого позволяет осуществить механическую подачу в радиальном направлении во время вращения шпинделя.

Интернет-магазин TOOLSUA предлгает качественный инструмент самой различной номенклатуры и производителей. На нашем сайте Вы можете найти металлорежущий инструмент, токарные патроны, слесарный, абразивный инструмент и многое другое. Все инструменты изготовлены в соответствие с ГОСТ.

Токарная обработка

Сверление и рассверливание отверстий на токарном станке

Сверло, одно из наиболее популярных токарных приспособлений, чаще всего его применяют для изготовления различных отверстий во всевозможных металлических заготовках. Для применения в различных операциях существуют разные виды сверл.

В процессе сверления на токарном станке сверло вращается вдоль оси металлической заготовки, получая вращательное движение и движение додачи сверху.

Все сверла состоят из нескольких частей, каждая отдельная часть несет в себе определенный функционал. Основа — рабочая часть, цилиндрическая шейка и хвостовик для крепления на токарном станке.

На рабочей части сверла располагаются две винтовые канавки, они служат для отвода металлической стружки из рабочего отверстия. Хвостовик сверла может быть цилиндрической или конической формы, в зависимости от диаметра сверла. Винтовые канавки на рабочей части образуют два зуба сверла, двигаясь по хвостовику, они затачивают заднюю поверхность. Каждый зуб имеет тонкую ленточку, она нужна для центрирования сверла в отверстии.

Заточку сверл производят на специальных или же универсальных токарных станках, при наличии специального точильного оборудования. Правильная заточка имеет высокую важность, если сверло заточено неправильно, результат его работы будет неточным, велика вероятность поломки сверла.

Для крепления сверла в станке используют различные инструменты, сверла с цилиндрическим хвостом крепят при помощи цанговых патронов, а сверла с коническим хвостовиком ставят в коническое отверстие задней бабки.

При работе с различными отверстиями применяют различные технологии и приспособления. Так при сверлении отверстий, длина которых больше диаметра, сверло периодически выводят из отверстия, не прекращая вращения. Делают это чтобы охладить режущую кромку и удалить стружку из спиральных канавок.

Для сверления сквозных отверстий, чтобы избежать поломки весь процесс заканчивают при минимальной подаче, и выводят сверло из вращающейся детали.

При работе с глухими отверстиями момент прекращения сверления определяют по специальной шкале, которая располагается на шпинделе задней бабки.

Сверление отверстий малого диаметра проводят в один прием, а для отверстий больше 30 мм, применяют два подхода, рассверливая сначала отверстие диаметром 15-20 мм и после увеличивая его до необходимой величины.

Для ступенчатого отверстия наиболее производительным методом считается обработка отверстия сначала сверлом большего диаметра, а затем доработка более тонким сверлом. На массовых производствах, для ступенчатых отверстий используют специальные комбинированные сверла, которые позволяют увеличить скорость и производительность без потери качества.

Процесс сверления и рассверливания производят на токарных станках, как с ручной, так и с механической подачей. Скорость резанья при сверлении отверстий зависит от материала заготовки. Для рассверливания деталей подходит та же скорость резания, что и для сверления.

Для обработки металлических деталей валов чаще всего применяют центра, базой для установки которых служат различные центровые отверстия токарного станка.

В процессе токарной обработки деталь опирается на центр основания конической поверхности, с углом вершины в 60 градусов. Для тяжелых деталей применяют угол наклона 75-90 градусов. Для улучшения качества обработки и для ее облегчения цилиндрическое отверстие заполняют смазкой.

При подготовке центровых отверстий применяют сверление и зенкование или же применяют специальные комбинированные сверла.

Большую важность имеет верное расположение центрового отверстия на торце металлической детали. Если отверстие не совпадает с геометрическим центром торцового сечения детали, то после обработки на поверхности останутся не обработанные участки.

Для разметки центрового отверстия используют специальный инструмент, которым наносят углубления на самой заготовке. При разметке на глаз или при помощи разметочного циркуля возможны значительные неточности. Для повышения точности используют центроискатель, его накладывают на торец заготовки и прокладывают риску при помощи линейки. Далее поворачивают центроискатель и прокладывают еще риску, точка пересечения двух рисок и будет центром детали.

Производят центрование металлических деталей и на специальном центровочном или токарном станке. На центровочных станках имеется специальное приспособление, в которых заготовка центруется с одной или сразу с двух сторон, в зависимости от оснащенности станка. В токарном станке центрование производят двумя способами: закрепляя в отверстии шпинделя при помощи патрона, или же в шпинделе станка может быть закреплено само центровочное сверло, тогда заготовку токарь держит в руках или придерживают ее люнетом.

Зенкование и развертывание

Для повышения чистоты и точности обработки используют зенкера и развертки.

Зенкер – разновидность режущего инструмента, его используют для доработки отверстий после сверления. По своему устройству зенкер очень похож на сверло, он так же имеет рабочее основание, хвостовик и шейку. Но вместо 2 зубов у зенкера их может быть 3 или 4, и отсутствует перемычка. Рабочая часть включает в себя режущий и калибрующий участки, она выполняет часть резания, а калибрующая часть отвечает за получение необходимого диаметра.

Для отверстий 25-80 мм, применяют цельные, насадные зенкера. Припуск, который оставляют для зенкования после сверления от 0,5 до 2 мм. Скорость зенкования выбирают исходя из характеристик металла детали.

Развертка – режущий инструмент, по конструкции развертка напоминает сверло или зенкер, но в отличие от них имеет большее количество зубьев от 6 до 12, развертка снимает гораздо меньший припуск.

Рабочая часть развертки, как и у зенкера, состоит из режущей и калибрующей.

Для повышения чистоты поверхности и исключения так называемой огранки зубья разверток выполняются с неравномерным шагом.

В зависимости от диаметра отверстия применяют развертки различной конструкции. Отверстия диаметрами до 32 мм обрабатывают машинными развертками с цилиндрическим или коническим хвостовиком. Отверстия диаметрами от 25 до 100 мм развертывают надсадными развертками (насаживаемыми на оправку). Разверткой невозможно исправить направление. Ось направляется при предварительной обработке отверстия. Для возможности так называемого самоустанавливания в отверстии развертку крепят в специальных патронах, компенсирующих перекос или несовпадение оси инструмента и обрабатываемого отверстия.

Все цельные развертки имеют общий недостаток: вследствие износа их диаметральный размер уменьшается, и инструмент выходит из строя. Поэтому часто применяют регулируемые развертки, зубья которых допускают регулировку по диаметру в определенных пределах.

Припуск под развертывание назначают в зависимости от размера обрабатываемого отверстия в пределах 0,15—0,30 мм на диаметр.

Качество обработки во многом зависит от правильного выбора охлаждающей жидкости. Обычно при развёртывании в качестве охлаждающей жидкости применяют эмульсию или осерненное минеральное масло (сульфофрезол), а также растительные масла. Чугун, бронзу и латунь чаще всего обрабатывают без охлаждения.

При развертывании отверстий необходимо следить за состоянием торцовой поверхности. Если торец детали не перпендикулярен ее оси, то не все зубья развёртки будут работать и развертка не получит правильного направления.

Зенкер затачивают на универсально-заточном станке по задней поверхности. Его укрепляют на оправке, установленной в приспособлении, и подводят к кругу. Передвижной упор фиксирует положение зуба зенкера, опираясь о переднюю его поверхность. Затачивание производится по всей режущей части зенкера.

Читайте также  Как установить газовую горелку в твердотопливный котел?

Сверление на токарных станках

Токарный станок – это универсальная машина для разнообразных видов работ с вращающимися заготовками. Поэтому с его помощью можно также выполнять различную обработку отверстий: сверление, рассверливание, развёртывание зенкерование, зенкование и др. Для упрощения работ на токарных станках, применяют специальное оборудование – ЧПУ (числовое программное управление). Установка ЧПУ-оборудования возможна на различные типы токарных станков. Для этой цели подходят и токарно-винторезные, и карусельные, и револьверные и другие виды. Также с помощью ЧПУ-оборудования можно производить сверление отверстий.

Зенкерование – это увеличение диаметра отверстия с помощью зенкера, а зенкование – это обработка её кромки с помощью зенковки.

Виды сверления на токарных станках

Условно, существует три вида процесса сверления отверстий на токарном станке по степени вмешательства человека:

  1. Ручное. Этот способ предусматривает подачу режущего инструмента в зону резания с помощью маховика задней бабки, приводимого в движение мускульной силой человека.
  2. Механическое. При этом способе обработки отверстий подача сверла осуществляется с помощью механической подачи, поступающей от каретки суппорта к задней бабке через специальное устройство. Не все токарные станки имеют такие устройства и, соответственно, возможность осуществлять механическое сверление.
  3. С помощью ЧПУ. Полная автоматизация обработки изделий возможна на станках с ЧПУ. На токарном станке с ЧПУ можно совершать обработку отверстий различными способами и инструментами без вмешательства человека.

Процесс сверления и рассверливания отверстий на токарных станках

Для образования новых отверстий в заготовке или изменения размеров старых, на токарном станке необходимо выполнить следующие виды операций:

  1. Выставить заднюю бабку, чтобы ось пиноли совпадала с осью шпинделя.
  2. Закрепить заготовку в патроне передней бабки таким образом, чтобы она выступала за уровень кулачков как можно меньше.
  3. Установить в пиноле задней бабки режущий инструмент. Если предстоит его частая смена, то лучше пользоваться быстросменным патроном и набором специальных втулок. Это поможет значительно сократить время на смену инструмента. При использовании быстросменного патрона, все свёрла, зенкеры, развёртки и т.д. должны иметь хвостовики с одинаковым номером конуса Морзе. Пиноль в начале сверления должна быть выдвинута из задней бабки на как можно меньшее расстояние.
  4. Первая рабочая операция – это подготовка торца заготовки. Он должен быть ровным. Это осуществляется подрезанием торца резцом.
  5. Сделать небольшое углубление в торце детали. Эта операция поможет выполнить сверление точно в точке вращения заготовки. Выполняется данное углубление упорным резцом или коротким сверлом.
  6. Произвести сверление с помощью маховика задней бабки. Инструмент подавать плавно. Периодически выдвигать его из зоны резания, чтобы освободить от стружки. Охлаждение зоны резания осуществлять специальной эмульсией.
  7. При сквозной обработке нужно уменьшить скорость подачи на выходе из заготовки, чтобы не повредить его, когда резко возрастёт нагрузка на режущие кромки.
  8. Чтобы увеличить диаметр отверстий, нужно: установить сверло большего диаметра и совершить рассверливание; применить зенкер – провести зенкерование; воспользоваться расточным резцом — сделать растачивание.
  9. Для уменьшения шероховатости – применяют развёртку (процесс — развёртывание).
  10. Для работы с кромками – используют зенковку (процесс – зенкование).

Сверление и рассверливание на токарных станках

Опубликовано admin Мар 4, 2011 в Токарные станки

Сверление и рассверливание выполняется в подавляющем большинстве случаев спиральными сверлами. Другие типы сверл применяются редко.

Спиральное сверло состоит из двух частей: хвостовика и рабочей части, разделенных между собой шейкой. Хвостовик может иметь цилиндрическую форму для зажатия в патроне или коническую для посадки в конусное отверстие пиноли второе черновое растачивание. Снимается основная часть припуска. На чистовое растачивание оставляется припуск по диаметру 4—6 мм (в зависимости от заданного диаметра отверстия) задней бабки или в переходную конусную втулку. Рабочая часть представляет собой цилиндр, вдоль которого профрезерованы две винтовые канавки, служащие для образования двух режущих кромок на конце сверла и для отвода стружки. По краю канавок идут две узкие ленточки, служащие для уменьшения трения сверла о стенки отверстия и для лучшего направления сверла.

Передняя часть сверла заточена по двум коническим поверхностям. Сверло имеет две задние поверхности, образованные конической заточкой, и две передние поверхности, образованные винтовыми канавками. На пересечении передних и задних поверхностей получаются две режущие кромки, на пересечении задних — перемычка. Для того чтобы задние поверхности сверла не терлись о дно отверстия при сверлении, им придают наклон в сторону, противоположную вращению сверла. Этим создается задний угол.

Угол при вершине сверла удвоенный угол в плане — выбирается в зависимости от рода обрабатываемого материала. Так, например, для стали, чугуна и твердой бронзы угол равен 116—118°, для латуни и мягкой бронзы — 130°, для алюминия, дюралюминия — 140°, для цинковых сплавов — 90—100°.

Перемычка между режущими кромками затрудняет проникновение сверла в металл и снижает производительность сверления. Также отрицательно сказываются на произво­дительности и стойкости сверла отсутствие заднего угла на ленточке и напряженные условия работы периферийной части режущих кромок.

С целью улучшения условий резания, увеличения производительности и стойкости инструмента в промышленности нашли применение усовершенствования, внесенные в гео­метрию сверла новаторами производства. К ним относятся: подточка перемычки и подточка ленточки, двойная заточка (для сверл диаметром более 12 мм). Подточка перемычки приводит к уменьшению ширины поперечной кромки. При этом уменьшается усилие и увеличивается величина подачи, резко возрастает стойкость сверл. При подточке ленточки на ней образовывается небольшой участок, имеющий дополнительный вспомогательный задний угол 6—8°, уменьшающий трение и повышающий стойкость ленточки. Двойная заточка уменьшает угол 2 ср в наиболее нагруженном месте режущей кромки, улучшает теплоотвод от сверла и увеличивает его стойкость. Двойной дополнительный угол в плане принимается обычно равным 70°. Ширина заточки составляет 0,15—0,20. Рекомендуемые формы заточки сверл приведены ниже.

1) Одинарная (нормальная) для диаметров до 12 мм — по стали, стальному литью и чугуну.

2) Одинарная с подточкой перемычки — по стали и стальному литью невысокой прочности с неснятой коркой.

3) Одинарная с подточкой перемычки и ленточки — по стали и стальному литью невысокой прочности со снятой коркой.

4) Двойная с подточкой перемычки — по стальному литью повышенной прочности и чугуну с неснятой коркой.

5) Двойная с подточкой перемычки и ленточки — по стальному литью повышенной прочности и чугуну со снятой коркой.

Спиральные сверла изготовляются из инструментальных легированных сталей, а чаще всего из быстрорежущих сталей Р9 и Р18. Для работы по особо твердым материалам применяются сверла, армированные твердым сплавом.

Сверление отверстий на станке чпу, особенности процесса

Инвестирование в сверление отверстий на станке чпу — это простой способ увеличить вашу прибыль. Тем не менее, когда речь идет о сверлении большого количества отверстий, все операторы должны следовать общепринятым рекомендациям. На сегодняшний день компании механической обработки постоянно ищут новые способы диверсификации в своей сфере и выходы на новые отрасли. Совершенствование сверлильных работ является одним из способов расширения возможностей и потенциального увеличения прибыли компании.

«Я думаю, что слишком много людей считают сверление отверстий обычной операцией, однако она действительно может стать преимуществом вашей компании», — пояснил Брайан Хэмил, вице-президент по разработке продуктов Kyocera SGS Precision Tools. Выполнение отверстий является критически важной операцией, выполняемой в конце производственного цикла, когда обработка детали выполнена и стоимость её уже высока. Чтобы воспользоваться преимуществами обработки отверстий, вам необходимо соблюдать правильные рабочие процедуры и настройки, потому что при сверлении большого количества отверстий один неверный шаг может привести к снижению производительности и увеличению количества брака, что в свою очередь уменьшит прибыль.

«На сегодняшний день развития отрасли, у нас много операторов, выполняющих сверление отверстий на станке чпу, нет больших знаний и опыта», — сказал Рэнди МакИхерн, специалист по продуктам и промышленности, систем для обработки отверстий и инструментов, Sandvik Coromant Canada. «Но с другой стороны у нас есть и специалисты, которые действительно являются профессионалами.

Рис. 1. Выбор правильного сверла для любого конкретного применения может помочь повысить производительность и снизить затраты на отверстие.

Когда дело доходит до выполнения крупного заказа, мы должны принимать во внимание эти обстоятельства». Операторам и планировщикам процесса необходимо очень точно выполнять настройку оборудования. Так что просто сосредоточиться на отверстии недостаточно. «Нам необходимо видеть общую картину, чтобы убедиться, что настройка сверлильного станка чпу является наилучшей, какой она может быть, и убедиться, что станок находится в хорошем состоянии и обладает хорошим зажимом и хорошей закрепленной заготовкой», — добавил МакИхерн.

Читайте также  Конструкторские и технологические базы

Подобный взгляд может кардинально повлиять на качество процесса сверления отверстия определить разницу между успешной работой и потерей заготовки из-за брака по причине неверных настроек. Работая с настройками, даже если поступил заказ на большое количество сверление отверстий на чпу, вы сможете просверлить отверстия правильно с первого раза.

Выбираем лучший инструмент для сверления

В среде, где время — деньги, выбор правильного инструмента для работы может помочь сократить время цикла. Хамиль объяснил, что вы можете взять любое сверло и проделать отверстие почти в любом материале, но это никак не влияет на производительность или прибыльность. Выбор правильного сверла для конкретного применения увеличивает срок службы инструмента и повышает точность.

По словам Сэма Мацумото (Sam Matsumoto), специалиста по сверлению отверстий на станках чпу в OSG Canada, при сверлении большого количества отверстий в производственной среде оптимизация настроек, таких как скорость резки и подача, необходима для сокращения времени цикла и так же важна, как и срок службы инструмента, это сокращает время простоя станка и преждевременный износ инструмента.

«Общая рекомендация для обычной скорости подачи двухскоростного сверла во многих случаях применения составляют 1,5-2% от диаметра сверла. В этих случаях переход на сверло с тремя канавками дает возможность увеличить скорость подачи до 6% диаметра сверла, что существенно сократит время цикла», — пояснил Мацумото. «Другим дополнительным преимуществом будет наличие дополнительной канавки и запаса для лучшей стабильности сверления и точности отверстия. Эти сверла, как правило, лучше всего подходят для производственных применений с большим объемом отверстий, что позволит максимально сократить время цикла». Другой способ сократить время цикла — выбрать правильное сверло для каждого типа отверстия. Ни одно сверло не является универсальным и не может сделать абсолютно любое отверстие.

«Рассматривайте каждое сверло как уникальное, оптимизируя настройки резки и контроль стружки для каждого сверла в отдельности», — пояснил МакИхерн. «Обеспечение хорошей производительности и удаления стружки приводит к превосходному качеству отверстия, увеличению срока службы инструмента и снижению стоимости на отверстие, все это делает работу компании более прибыльной».

Однако, если вы сверлите отверстия на станке чпу разных размеров, вам нужно найти точный баланс между временем цикла и количеством инструментов, с которыми вы работаете. «Некоторые люди считают, что проходка меньшим диаметром — это черновая операция, — сказал Хамиль. «Вы можете выполнить сверление на станке чпу меньшего диаметра, а затем поставить фрезу и выполнить винтовую интерполяцию, чтобы получить нужный размер. Это позволяет вам использовать сверло одного диаметра, а затем во второй операции вы можете получить отверстие того размера, который необходим».

Он добавил, что если компании по металлообработке работают с любыми объемами производства, сокращение времени цикла должно быть главным в повышении эффективности. Каждый раз, когда вы меняете инструмент, это увеличивает время цикла. Имейте в виду, что сверло производит отверстие быстрее, чем что-либо еще. Но также важно отметить, что у инструментальных магазинов станков с чпу есть свои ограничения.

Например, если ваш сверлильный станок чпу имеет емкость только на 36 инструментов, а вы вдруг получаете работу, которая требует нового инструмента, то учитывая что магазин станка заполнен, оператору нужно будет внести коррективы. Одним из способов решения этой проблемы является использование универсальных инструментов, предназначенных для сверления в нескольких режимах.

«Вместо того, чтобы использовать разные инструменты для сверления и развертывания или снятия фаски, перед тем как их установить в инструментальный магазин станка чпу, вы можете выбрать инструмент, предназначенный для сверления и снятия фаски за один прием», — пояснил МакИхерн. «Это часто может дать заказчику быстрый возврат инвестиций в эти инструменты за счет сокращения времени цикла и количества используемых инструментов. Если они могут выполнять две-три операции на одном отверстии одним инструментом, стоит инвестировать в специально разработанный инструмент».

Правильный выбор сверла и его износ

Для любого производственного цикла выбор правильного сверла для работы имеет важное значение. Мацумото объяснил, что в процессе тестирования устанавливаются контрольные показатели срока службы инструмента и надежные защитные устройства, чтобы избежать поломки сверла и повреждения заготовки. Необходимо учитывать баланс между стоимостью инструмента и производительностью. Сверла, которые имеют более высокие показатели с точки зрения времени цикла и преимуществ срока службы инструмента обеспечивают более низкую стоимость за каждое просверленное отверстие.

«Очень распространенный способ отслеживания износа сверла — через измеритель нагрузки на сверлильный станок чпу. Увеличение нагрузки на шпиндель увеличивает износ сверла и предполагает замену инструмента до его отказа», — добавил он. «Штыревые датчики — это еще один способ отследить износ и чтобы убедиться, что размер отверстия остается в пределах допуска».

Рис. 3. Выбор сверла, оптимизированного для любого конкретного применения, например, сверление коленчатых валов в чугунных и стальных материалах, помогает получить качественные отверстия в короткие сроки.

Опытный специалист способен определить, в хорошем ли состоянии находится сверло. Когда выполняется сверление множества отверстий на станке чпу, звук процесса сверления может быть хорошим индикатором состояния сверла и правильности выполняемого процесса сверления. «Мы сильно полагаемся на наши уши во время процесса сверления», сказал МакИхерн. «Когда вы впервые начинаете сверлить, оператор воспринимает, какой звук издает сверло при выполнении обычных работ по сверлению. Понимание звуков сверлильного станка чпу в сочетании с восприятием вибрации важны для понимания состояния режущих кромок инструмента».

Выполнение правильных настроек сверлильного станка чпу

При выполнении заказов на сверление большого количества отверстий, компания должна знать о других факторах, помимо хорошего инструмента, которые могут повлиять на успех при обработке отверстий. Для Хамиля важным является показатель биения сверла. «Вы хотите получить минимально возможное биение инструмента», — объяснил он. «Независимо от того, какой тип держателя вы используете — будь то цанга ER, цанга TG или термоусадочная гидравлика — уровень биения определяет срок службы инструмента и качество отверстия. Невозможно это переоценить — чрезмерное биение может действительно повредить вашей прибыли».

Недостаточно обеспечить правильную настройку сверла с минимальным биением, особенно для сверления нескольких отверстий в одной детали. Зажим и установка заготовки также могут означать привести к идеальным отверстиям или сломанной детали. Если заготовка не установлена ​​должным образом или не закреплена надежно на столе станка чпу, то деталь в процессе сверления отверстий на станке чпу может сдвинуться, в этом случае отверстие, вероятно, не будет просверлено прямо.

Помимо того, что мы убедились в хорошем состоянии инструмента и правильной его работе на станке, существуют три критических фактора, которые снизят риски при сверлении отверстий и помогут повысить производительность: зажим инструмента, удаление стружки и подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

Для надежного удержания инструмента всегда используйте самое короткое сверло из возможных и комбинируйте сверла, когда это возможно. Для обеспечения наилучшего удаления стружки избегайте образования длинных стружек, которые могут застрять в канавке и повлиять на качество поверхности, а также привести к поломке режущих кромок сверла. «Выбор правильной геометрии и корректировка настроек сверления могут помочь, если есть такая проблема», — сказал МакИхерн.

Хамиль добавил, что важно учитывать правильную скорость и подачу в зависимости от обрабатываемого материала, чтобы вы могли создать небольшую стружку, которая вытекает из канавки. Форма сверла также контролирует форму стружки, поэтому подбирайте инструмент очень точно, особенно при сверлении глубоких отверстий.

«Вы используете охлаждающую жидкость под высоким давлением или просто охлаждающая жидкость?» — спросил он. «Эта особенность влияет на то, насколько эффективно вы можете работать, чтобы получить множество одинаковых отверстий». Давление и объем охлаждающей жидкости помогают отводить стружку из отверстия, и это особенно важно при сверлении большого количества отверстий на станке чпу. Мак-Ичерн отметил, что объем бака для смазочно-охлаждающей жидкости должен быть в до 10 раз больше, чем количество галлонов охлаждающей жидкости, подаваемых насосом в минуту.