Сверле́ние — 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.
Назначение сверления
Сверление — необходимая операция для получения отверстий в различных материалах при их обработке, целью которой является: Изготовление отверстий под нарезание резьбы, зенкерование, развёртывание или растачивание. Изготовление отверстий (технологических) для размещения в них электрических кабелей, анкерных болтов, крепёжных элементов и др. Отделение (отрезка) заготовок из листов материала. Ослабление разрушаемых конструкций. Закладка заряда взрывчатого вещества при добыче природного камня. для сверления используется сверло.
Станки и инструменты для выполнения сверления
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 Шлифовка
Примечания
Литература
Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003. 392 с. (250 экз.). Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Резание материалов. Учебник (гриф УМО). : Машиностроение. 2007. 304 с. (2000 экз.).
Ссылки Сверление и перфорация в полиграфии
Категория:Технологии машиностроения Категория:Сверлильно-расточная группа Категория:Металлообработка