Сверлильная обработка

Сверлильная обработка – это один из методов обработки металлических изделий, широко применяемый в промышленности, главным образом для создания отверстий в металлических деталях. 

В производствах, где важны скорость, качество и результат, используют специальные сверлильные станки. Процесс сверления происходит за счет вращения режущего инструмента, который с поступательным движением (подачей) проникает внутрь заготовки. 

Сверлильные станки предназначены для выполнения следующих операций:

• сверление,

• развертывание,

• зенкерование,

• нарезание резьбы.

Станки бывают двух типов:

• Вертикально-сверлильные станки используются для обработки заготовок небольшого размера. Станок остается неподвижным, а заготовка перемещается по рабочей поверхности, чтобы ось сверла совпала с осью будущего отверстия.

• Радиально-сверлильные станки предназначены для обработки тяжелых, крупногабаритных деталей. Заготовка надежно фиксируется на рабочем столе, а сверление осуществляется шпинделем, который можно настроить или переместить в нужное положение для точного высверливания отверстия. Такой тип станка позволяет обрабатывать большие детали без необходимости их перемещения, что особенно важно при работе с массивными заготовками. Шпиндель перемещается по радиальной направляющей, что обеспечивает гибкость и точность при сверлении отверстий в различных частях детали.

Чаще всего для обработки изделий используют спиральные сверла, которые состоят из нескольких основных частей: шейки, хвостовика и рабочей поверхности, разделенной на две функциональные зоны — режущую и центрирующую.

Режущая часть оснащена острыми кромками, которые связаны между собой перемычкой, что позволяет эффективно прорезать материал, а также формировать отверстия. Эта часть сверла отвечает за основную работу по снятию материала в процессе сверления.

Центрирующая часть сверла состоит из пары винтовых лент, которые играют важную роль в поддержании направления сверла, обеспечивая его стабильное и точное движение в процессе обработки. Также эта часть включает две спиральные канавки, которые выполняют две важные функции: подвод смазочно-охлаждающей жидкости к зоне резания и отвод образующейся стружки из отверстия, что предотвращает засорение, перегрев сверла.

Хвостовик  может иметь коническую или цилиндрическую форму. Конический хвостовик позволяет закрепить сверло в шпинделе с помощью переходных втулок, что обеспечивает надежную фиксацию и передачу крутящего момента. Цилиндрический хвостовик, напротив, предназначен для крепления  в патроне, что также обеспечивает стабильность инструмента во время работы.

Все важные параметры сверла, такие как его диаметр, материал режущей кромки, другие характеристики, можно определить по маркировке, нанесенной на шейку сверла по металлу. Эта маркировка является ключевым источником информации, позволяющим выбрать подходящий инструмент для конкретной задачи. 

Виды сверл:

• Спиральные. Имеют цилиндрическую форму и диаметр до 80 мм, что делает их универсальными для разных материалов. Угол заточки режущей поверхности составляет 118 градусов, что обеспечивает эффективное резание и точные отверстия. Спиральная режущая кромка способствует быстрому отводу стружки, подаче охлаждающей жидкости,  что предотвращает перегрев и заклинивание. Эти сверла подходят для множества задач, от мелких до крупных, могут использоваться как в ручных, так и в стационарных станках. Спиральные сверла легко затачиваются, продлевая срок их службы и поддерживая высокую точность работы.

• Конические. Имеют ступенчатую конусообразную поверхность. Используются не только для создания отверстий, но и для исправления дефектов, таких как неверно высверленные прорези. Благодаря своей форме они позволяют постепенно расширять отверстие и корректировать его размеры, что обеспечивает точность, чистоту обработки. 

• Корончатые сверла представляют собой полый цилиндр с зубчатым краем. Они предназначены для создания больших отверстий, а также обработки тонких слоев металла. Зубья на краю удаляют материал по кругу, что позволяет быстро делать отверстия большого диаметра. Этот инструмент идеален для работы с различными материалами, включая металл, дерево.

• Перовые сверла со сменными режущими пластинами предназначены для глубокого сверления металлов разной прочности. Они оснащены плоскими лопатками с режущими кромками по краям, которые обеспечивают устойчивость к перекосам и высокую точность. Сменные пластины позволяют легко заменять изношенные элементы, что продлевает срок службы сверла, улучшает качество работы. Эти сверла подходят для обработки различных металлов и используются в промышленности для глубоких точных отверстий.

Типы сверлильной обработки: 

• Сквозное, или “проход”. Сквозное отверстие полностью проходит через заготовку, соединяя обе стороны детали. Используют для создания отверстий, которые требуют прохода сквозь деталь, например, для установки болтов, винтов или для обеспечения доступа к другим частям или элементам конструкции.

• Глухое. Отверстие не доходит до конца детали, а останавливается на заданной глубине. Используют, когда нужно создать отверстие определенной глубины, например, для установки крепежных элементов, где требуется врезание только до конкретной глубины или для размещения внутренних частей.

• Большого диаметра - свыше 20 мм. Эти отверстия требуют использования специальных инструментов, таких как корончатые сверла или фрезы, которые могут обрабатывать крупные размеры. Применяются в случаях, когда необходимо создать отверстия для размещения крупных элементов или для проведения труб, других больших конструктивных элементов.

• Глубокое. Характеризуется глубиной, которая превосходит его диаметр в пять раз. Это требует особых инструментов и технологий для достижения такой глубины без потери точности. Используется в сложных инженерных, производственных задачах, где необходимо сверлить очень глубокие отверстия, например, в автомобилестроении или в аэрокосмической отрасли.

• Сложное. Может иметь специфическую конфигурацию, такую как половинчатое, с уступами или по касательной. Оно часто требует применения нескольких инструментов, может включать в себя сложные геометрические формы. Этот тип обработки часто применяется в случаях, где необходимо сочетание разных форм, что может потребовать последовательного использования разных инструментов или методов обработки.

Для успешного сверления важно правильно выбрать скорость вращения сверла (об/мин) и скорость подачи (мм/об), направленное по оси сверла. Эти параметры зависят от материала и диаметра сверла:

• Твердые металлы (сталь): Используйте низкие обороты и умеренное усилие подачи, чтобы избежать перегрева и износа.

• Мягкие металлы (алюминий): Можно применять более высокие обороты и большее усилие подачи для ускорения процесса.

Правильный режим определяется по качеству стружки - длинная и равномерная стружка указывает на правильный режим. Охлаждающие жидкости помогут предотвратить перегрев и улучшить качество сверления.