Практическое задание № 6 по слесарному делу к теме: «Сверление и развёртывание от¬верстий» с ответами

№

Вопросы

Ответы

1

Перечертите в вашу тетрадь рис. 1, а, б, назовите части и элемен­ты спирального сверла и их назначе­ние.

Рис. 1. Спиральное сверло

Лапка у сверла с коничес­ким хвостовиком не позволяет сверлу провёртываться в шпинделе и служит упором при выбивании сверла из гнёзд шпинделя.

Хвостовик конический или ци­линдрический (рис 1, а) служит для крепления сверла в шпинделе станка или патроне.

Шейка сверла (промежуточная часть) соединяет рабочую часть свер­ла с хвостовиком. Шейка обеспечива­ет выход круга в процессе шлифова­ния сверла. На ней маркируется диа­метр инструмента и материал, из ко­торого изготовлена его рабочая часть.

Рабочая часть подразделяется на коническую (режущую) и цилинд­рическую (направляющую). На режу­щей части (рис. 1, б) располагают­ся две режущие кромки (угол при вершине) и между ними (под уг­лом 45—55°) — поперечная кромка (перемычка). При сверлении пере­мычка не режет, а скоблит металл. Она способствует уводу сверла в сто­рону и разбивке отверстия. Получает­ся перемычка в силу наличия между канавками сердцевины размером 0,15—0,2 диаметра.

Ленточки — расположенные вдоль винтовых канавок сверла две узкие полоски на цилиндрической по­верхности. Служат они для умень­шения трения сверла о стенки отвер­стия, направляют сверло в отверстие и способствуют тому, чтобы сверло не уводило в сторону. Сверла диаметром 0,25—0,5 мм изготовляют без ленто­чек.

Зуб — выступающая с нижнего конца часть сверла, имеющая режу­щие кромки. Он имеет спину, т. е. торцовую поверхность зуба на режу­щей части.

Передняя поверхность— поверхность канавки, воспринимаю­щая давление стружки.

Канавки расположены на ци­линдрической части сверла одна про­тив другой (винтовые канавки). Их назначение — отводить стружку из просверливаемого отверстия. Канавки имеют специальный профиль, обеспе­чивающий правильное образование ре­жущих кромок сверла и необходимое пространство для выхода стружек.

2

Из каких материалов изготовляются сверла? Укажите в порядке классификации.

Спиральные сверла изготовля­ют из углеродистой инструментальной стали марок У10 и У12А, легирован­ной (хромистой) 9Х, хромокремнистой 9ХС и быстрорежущей Р9, Р18.

Для изготовления свёрл все шире применяют металлокерамические твёрдые сплавы марок: В Кб, ВК8 и Т15К6. Наиболее распространёнными являются сверла из быстрорежущей стали.

3

Что понимать под режимом сверления? Дайте характеристику сос­тавных частей режима. Приведите расчётные формулы и их значение.

Основными элементами реза­ния при сверлении являются: скорость резания, подача и глубина резания (рис. 2, а, б).

Скорость резания — это путь, проходимый наиболее удалённой от оси инструмента точкой режущей кромки в единицу времени (метры в минуту). Если известны частота вра­щения сверла и его диаметр, то ско­рость резания подсчитывают по фор­муле: υ = Dn / 1000, где υ — скорость резания, м/мин; D — диаметр сверла, мм; п — частота вращения сверла, об/мин;  — постоян­ное число ≈ 3,14, так как диаметр изме­ряется в миллиметрах, а скорость в метрах в минуту, то произведение не­обходимо разделить на 1000.

Однако надо иметь в виду, что чем больше диаметр сверла и чем твёрже материал, подлежащий сверлению, тем меньше должна быть скорость реза­ния.

Если известны диаметр сверла и скорость резания, то частоту враще­ния инструмента можно определить по формуле: n = 1000υ / D , об/мин.

Подача s — перемещение свер­ла вдоль оси за один оборот заготовки (если вращается заготовка, а сверло движется поступательно). Подача из­меряется в миллиметрах за оборот. Так как сверло имеет две режущие кромки, то подача на одну режущую кромку будет:

s ₀ = s/2.

Всегда выгодно работать с боль­шей подачей и меньшей скоростью ре­зания, в этом случае сверло изнаши­вается медленнее. Однако при сверле­нии отверстий малых диаметров по­дача ограничивается прочностью сверла.

Глубина резания t — рас­стояние от обработанной поверхности до оси сверла (т. е. радиус сверла) оп­ределяется по формуле: t = D/2, мм.

При рассверливании глубина реза­ния определяется как половина разно­сти между диаметром сверла и диа­метром ранее обработанного отверс­тия, т. е. t = (D — d)/2, мм.

Режимы резания в зависимости от диаметра отверстия, обрабатываемого материала, материала сверла и дру­гих факторов приведены в справоч­нике.

4

На рис. 2 приведена номо­грамма для облегчения расчётов ско­рости резания (определение скорости резания и частоты вращения с по­мощью номограммы отнимает мало времени и прочно усваивается):

а) определите скорость резания и частоту вращения. Известны диаметр сверла D = 40 мм и скорость резания v = 25 м/мин;

б) известны D = 20 мм и п = 500 об/мин, определить скорость ре­зания.

Р ис. 2. Движение инструмента при сверле­нии (а), элементы резания (б) и номограмма расчёта скорости резания (в).

Определение скорости резания и частоты вращения сверла с помощью номограммы (рис. 2, в) отнимает очень мало времени и прочно усваи­вается учащимися.

Пример 1. Известны диаметр сверла D = 40 мм, скорость резания v = 25 м/мин. Не­обходимо определить частоту вращения свер­ла п.

Накладываем на номограмму линейку так, чтобы она прошла через деления 40 на шкале диаметров сверла и деления 25 на шкале ско­рости резания. Линейка пересечёт шкалу часто­ты вращения в точке, соответствующей 200 об/мин.

Пример 2. Известны D = 20 мм и n = 500 об/мин. Определить скорость резания v.

Накладываем на номограмму линейку так, чтобы она прошла через деление D = 20 на шкале диаметра сверла и деление n = 500 на шкале частоты вращения сверла. Линейка пересечёт шкалу скорости резания в точке, соот­ветствующей 31,5 м/мин.

5

Определите скорость резания и частоту вращения сверла по форму­лам и заполните таблицу.

6

Почему правильно заточенное сверло несколько разбивает отверстие? Что нужно делать для уменьшения разбивки?

В процессе сверления даже при правильной заточке инструмента диаметр отверстия получается не­сколько увеличенным (отверстие раз­бивается). Ориентировочный размер разбивки, мм, составляет:

Для уменьшения разбивки надо сначала сверлить отверстие сверлом диаметром на 1—3 мм меньше тре­буемого, затем сверлом нужного диа­метра. Отверстия диаметром свыше 30 мм надо выполнять в два прохода: сначала сверлом, диаметр которого в 2 раза меньше размера отверстия, а затем рассверлить до нужного диа­метра.

7

Что может быть причиной по­ломки сверла при сверлении?

Поломка свёрл может про­изойти при следующих условиях:

1. При недопустимо больших по­дачах сверла, забивании канавок свер­ла стружкой; нежёстком креплении обрабатываемых изделий; работе за­тупленным сверлом.

2. При большом люфте шпинделя в подшипниках, а также несоответ­ствии глубины сверления длине спи­ральной канавки сверла. Для пре­дупреждения люфта необходимо отре­гулировать его подшипники, устранить люфт, мёртвый ход в механизме пода­чи, выбрать нужную длину сверла. Не допускать сильного затупления сверла; следить за отводом стружки, чаще вы­водить сверло из отверстия.

1. Выкрашивание режущих кромок (при неправильной заточке сверла); большой подаче; неосторожном подво­де инструмента, при входе и выходе; неравномерном охлаждении, некачест­венной термической обработке сверла; при наличии твёрдых включений в ма­териале заготовки; резком охлаждении инструмента при заточке.

2. Из-за низкой стойкости сверла: а) неправильный подбор материала сверла;

б) некачественная термичес­кая обработка инструмента; в) непра­вильная заточка сверла;

г) плохое охлаждение инструмента; д) привёртывание сверла в патроне или пере­ходной втулке.

8

Как обеспечить хорошее ка­чество сверления и предупредить брак?

Некачественная работа при сверлении может быть по следующим причинам:

1. Не выдержаны размеры отвер­стия: неправильная заточка сверла, различная длина режущих кромок, неодинаковый наклон их к оси, биение сверла.

2. Не выдержана глубина сверле­ния: неправильная установка упоров, неверный отсчёт по линейке.

3. Перекос отверстия: неправиль­ная установка детали на станке, при­менение неправильных подкладок, по­падание стружки на изделие, неперпендикулярность стола станка к шпин­делю.

4. Смещение отверстия: непра­вильная разметка, неправильная ус­тановка, слабое крепление заготовки, увод сверла.

5. Грубая поверхность отверстия: работа тупым сверлом, некачественная заточка сверла, большая подача, на­липание частичек металла на ленточке, неправильный выбор охлаждающей жидкости.

9

На рис. 3 показана ручная развёртка и её элементы.

Зарисуйте её и опишите на­значение каждого элемента.

Рис. 3. Ручная развёртка

Рабочая часть l, на кото­рой имеются расположенные по ок­ружности зубья, в свою очередь, де­лится (рис. 3) на: а) режущую, или заборную, часть l₁ на конце имеющую направляющий конус (скос под углом 45°) для снятия припуска на развёртывание и предохранение вершин ре­жущих кромок от забивания; б) ка­либрующую часть l₂ для калиброва­ния отверстия и направления развёртки; в) обратный конус 13 (для умень­шения трения развёртки о поверхность отверстия) длиной 0,05—0,10 мм.

Шейка — предназначена для вы­хода фрезы при нарезании и шлифо­вального круга при заточке.

Хвостовик — для закрепления в воротке.

Центровое отверстие — для установки развёртки при изготов­лении, а также при заточке и переточ­ке зубьев.

10

На рис. 4 показаны зубья развёртки. Зарисуйте и опишите зна­чение элементов.

Р ис. 4. Геометрия зубьев развёртки
а — элементы режущих зубьев, б — развёртка с не-
равномерным шагом, в — развёртка с равномерным
шагом

Геометрия зубьев развёртки (рис. 4, а) определяется задним уг­лом α (6—15°), бόльшие значения бе­рутся для развёрток больших диамет­ров; углом заострения β; передним уг­лом γ (для черновых развёрток 0 — 10°, для чистовых 0°). Углы заостре­ния β и резания δ определяются в за­висимости от углов α и γ.

Развёртки изготовляются с равно­мерным (рис. 154, в) и неравномер­ным шагом зубьев по окружности. При ручном развёртывании применяют с неравномерным шагом зубьев (рис. 4, б), например у развёрток, имеющих восемь зубьев, углы между зубьями будут: 42, 44, 46, 48°. Такое расположение обеспечивает нужную шероховатость поверхности и преду­преждает волнистость отверстия.

11

Существенное значение и влия­ние на качество обработки имеет раз­мер припуска на обработку, имея в виду, что при больших припусках на зубья приходится большая нагрузка, это снижает точность и качество обра­ботки. Какие припуски должны остав­ляться под развёртывание?

Припуски на развёртывание отверстий выбирают в зависимости от вида обработки (черновая, чистовая) и диаметра отверстия согласно табл.

Припуски на развёртывание отверстий, мм