Сверление

Сверле́ние[1][2] — вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального вращающегося режущего инструмента (сверла) получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранные отверстия различного сечения и глубины.

Модель цеха сверления пушек, XVIII век

Назначение сверления

А — сверление сверлом
В — растачивание борштангой
С — зенкерование зенкером
D — развёртывание развёрткой
E, F — цекование цековкой
G — зенкование зенковкой
H — нарезание резьбы метчиком

Сверление — необходимая операция для получения отверстий в различных материалах при их обработке, целью которой является:

Станки и инструменты для выполнения сверления

Свёрла

Сверление цилиндрических отверстий, а также сверление многогранных (треугольных, квадратных, пяти- и шестигранных, овальных) отверстий выполняют с помощью специальных режущих инструментов — свёрл. Свёрла в зависимости от свойств обрабатываемого материала изготавливаются нужных типоразмеров из следующих материалов:

  • Углеродистые стали (У8, У9, У10, У12 и др): Сверление и рассверливание дерева, пластмасс, мягких металлов.
  • Низколегированные стали (Х, В1,9ХС,9ХВГ и др): Сверление и рассверливание дерева, пластмасс, мягких металлов. Повышенная по сравнению с углеродистыми теплостойкость (до 250 °C) и скорость резания.
  • Быстрорежущие стали (Р9, Р18, Р6М5, Р9К5 и др): Сверление всех конструкционных материалов в незакалённом состоянии. Теплостойкость до 650 °C.
  • Свёрла, оснащенные твёрдым сплавом, (ВК3, ВК8, Т5К10, Т15К6 и др): Сверление на повышенных скоростях незакалённых сталей и цветных металлов. Теплостойкость до 950 °C. Могут быть цельными, с напайными пластинами, либо со сменными пластинами (крепятся винтами)
  • Свёрла, оснащённые боразоном: Сверление закалённых сталей и белого чугуна, стекла, керамики, цветных металлов.
  • Свёрла, оснащённые алмазом: Сверление твёрдых материалов, стекла, керамики, камней.

Операции сверления производятся на следующих станках:

  • Вертикально-сверлильные станки: Сверление — основная операция.
  • Горизонтально-сверлильные станки: Сверление — основная операция.
  • Вертикально-расточные станки: Сверление — вспомогательная операция.
  • Горизонтально-расточные станки: Сверление — вспомогательная операция.
  • Вертикально-фрезерные станки: Сверление — вспомогательная операция.
  • Горизонтально-фрезерные станки: Сверление — вспомогательная операция.
  • Универсально-фрезерные станки: Сверление — вспомогательная операция.
  • Токарные станки: Сверло неподвижно, а обрабатываемая заготовка вращается.
  • Токарно-затыловочные станки: Сверление — вспомогательная операция. Сверло неподвижно.
  • Агрегатном станке.
  • Токарно-револьверные станки: Сверление — вспомогательная операция. Сверло может быть неподвижно (статический блок) или вращаться (приводной блок)

И на ручном оборудовании:

  • Механические дрели: Сверление с использованием мускульной силы человека.
  • Электрические дрели: Сверление на монтаже переносным электроинструментом (в том числе ударно-поворотное сверление).
  • перфораторы

Для облегчения процессов резания материалов применяют следующие меры:

  • Охлаждение: Смазочно-охлаждающие жидкости и газы(вода, эмульсии, олеиновая кислота, углекислый газ, графит и др.)
  • Ультразвук: Ультразвуковые вибрации сверла увеличивают производительность и дробление стружки.
  • Подогрев: Подогревом ослабляют твёрдость труднообрабатываемых материалов.
  • Удар: При ударно-поворотном сверлении (бурении) камня, бетона.

Виды сверления

  • Сверление цилиндрических отверстий.
  • Сверление многогранных и овальных отверстий.
  • Рассверливание цилиндрических отверстий (увеличение диаметра).
  • Центровка: высверливание небольшого количества материала для позиционирования другого сверла (например, при глубоком сверлении) или для фиксирования детали задним центром.
  • Глубокое сверление: Сверление на глубину 5 и более диаметров отверстия. Часто требует специальных технических решений.

Охлаждение при сверлении

Большой проблемой при сверлении является сильный разогрев сверла и обрабатываемого материала из-за трения. В месте сверления температура может достигать нескольких сотен градусов Цельсия.

При сильном разогреве материал может начать гореть или плавиться. Многие стали при сильном разогреве теряют твердость, в результате режущие кромки стальных свёрл быстрее изнашиваются, из-за чего трение только усиливается, что в итоге приводит к быстрому выходу свёрл из строя и резкому снижению эффективности сверления. Аналогично, при использовании твердосплавного сверла или сверла со сменными пластинами, твердый сплав при перегреве теряет твердость, и начинается пластическая деформация режущей кромки, что является нежелательным типом износа.

Для борьбы с разогревом применяют охлаждение с помощью охлаждающих эмульсий или смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). При сверлении на станке часто возможно организовать подачу жидкости непосредственно к месту сверления. Подача охлаждающей жидкости также может осуществляться через каналы в самом сверле, если это позволяет станок. Такие каналы делаются во многих цельных сверлах и во всех корпусных. Внутренняя подача СОЖ необходима при сверлении глубоких отверстий (глубиной 10 и более диаметров). При этом важно не столько охлаждение, сколько удаление стружки. Давление СОЖ вымывает стружку из зоны резания, что позволяет избежать её пакетирования или повторного резания. Если в таком случае невозможно организовать подачу СОЖ, то приходится осуществлять сверление с периодическими выводами сверла для удаления стружки. Такой метод крайне непроизводителен.

При сверлении ручным инструментом сверление время от времени прерывают и окунают сверло в ёмкость с жидкостью (чем ниже её теплоёмкость и больше тепло-проводимость тем лучше пройдёт охлаждение сверла).

См. также

Примечания

  1. ↑ Сверление // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  2. ↑ Сверление // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. — 2-е изд., вновь перераб. и значит. доп. — Т. 1—2. — СПб., 1907—1909.

Литература

Ссылки