Инструкционно-технологическая карта № 01.2.8.1 «Сверление. Обработка отверстий» по профессии: «Столяр»

8

Инструкционно-технологическая карта № 01.2.8.1

Сверление. Обработка отверстий

Технологические условия. Материал: берёза, сосна. Заготовка: обрезки доски (L ≈ 200-300 мм).

Влажность древесины не должна превышать 8-12% . Не допускается на лицевых сторонах трещины, частично сросшиеся и несросшиеся сучки, червоточина, заболонь, смоляные кармашки. На поверхности деталей не допускается отколы, защепы, недостружка, вмятины, вырывы.

Краткая теория. Сверление.

Сверление - процесс образования сверлом в заготовках сквозных и несквозных цилиндрических и конических отверстий.

Для сверления заготовок из древесины применяют следующие виды сверл: центровые с плоской головкой (рис. 48, а), винтовые (рис. 48, б), шнековые (рис. 48, в), штопорные (рис. 49, г), спиральные с подрезателями (рис. 48, д) и с конической заточкой (рис. 48, е).

Рис. 48. Сверла: а - центровое с плоской головкой, б - винтовое, в - шнековое, г - штопорное, д - спиральное с подрезателями, е - спиральное с конической заточкой; 1 - подрезатель 2 - направляющий центр, 3 - режущее лезвие

Сверла состоят из хвостовика, тела и режущей части. Хвостовик служит для закрепления сверла и передачи сверлу вращательного движения. Тело сверла может быть цилиндрическим (рис. 48, а) или винтовым (рис. 48, б-е). Наличие винтовых каналов в теле сверла обеспечивает хороший вывод срезаемых стружек, особенно при глубоком сверлении. Кроме того, винтовое тело позволяет формировать режущую часть сверла при переточках по всей длине винтовой части тела.

На режущей части сверла расположены подрезатель 1, направляющий центр 2, режущая кромка (лезвие) 3. Сверла с подрезателями применяют для сверления древесины поперек волокон в радиальном и тангентальном направлениях. При сверлении подрезатель перерезает волокна древесины перед режущим лезвием, делая круговой надрез. Подрезатель должен выступать за лезвие на толщину срезаемой стружки. При сверлении вручную обычно снимается стружка толщиной не более 2 мм.

Штопорное сверло имеет загнутые режущие грани. Такие сверла применяют для сверления в торцевом направлении вдоль волокон древесины или для сверления под углом к поверхности заготовки.

Спиральные сверла с конической заточкой в зависимости от величины угла при вершине сверла 2_φ (угол между режущими кромками) применяют для сверления поперек и вдоль волокон древесины и для сверления под углом к поверхности заготовки.

Направляющий центр обеспечивает правильное направление сверла при сверлении. Он имеет пирамидальную или винтообразную форму. Высота направляющего центра составляет 0,2-0,5 диаметра сверла. Винтообразная форма направляющего центра способствует автоматическому перемещению сверла в древесину на величину шага нарезки за один оборот.

Режущее лезвие срезает стружку, образуя отверстие. Большое влияние на качество сверления имеют угловые параметры режущих элементов (углы резания, задний, при вершине сверла 2_φ). Угол резания у сверл составляет 40-60°, задний угол - 15-25°; при сверлении древесины поперек волокон угол 2_φ=120°, вдоль волокон и под углом к поверхности заготовки 2_φ= 60-80°.

Сверла затачивают мелкозернистыми шлифовальными кругами или от руки напильниками с бархатной насечкой. При заточке напильником твердость режущей части затачиваемого сверла должна быть меньше твердости напильника.

Режущее лезвие сверл с направляющим центром затачивают с задней стороны, подрезатель - с внутренней стороны, направляющий центр - по граням пирамиды. У спиральных сверл с конической заточкой стачивают заднюю грань по образующей конуса.

Заточка производится от руки или с помощью заточных приспособлений.

После заточки режущие элементы сверл и угловые параметры режущих элементов должны быть такими, как предусмотрено стандартами. Кроме того, сверла должны быть остро заточены.

Приспособления для сверления. К приспособлениям для сверления относятся коловорот с трещоткой, винтовая и шестеренчатая сверлилки (рис. 49). Назначение приспособлений - закреплять сверла и сообщать им вращательное движение.

Рис. 49. Приспособления для сверления: а - коловорот с трещоткой, б - винтовая сверлилка, в - шестеренчатая сверлилка; 1 - кулачки, 2 - патрон, 3 - механизм сцепления, 4 - кольцо-переключатель, 5, 13 и 14 - ручки приспособлений, 6 - коленчатый стержень, 7 - нажимная головка, 8 - ручка нажимной головки, 9 - винтовой стержень, 10 - ручка-гайка, 11 - стержень, 12 – корпус

Коловорот представлен на рис. 49, а. В кулачки 1 коловорота вставляется сверло. Патрон 2 служит для закрепления сверла, механизм сцепления 3 - для установки правого или левого направления вращения сверла, кольцо-переключатель 4 - для переключения направления вращения сверла. Коловорот снабжен ручкой 5, коленчатым стержнем 6, нажимной головкой 7 с ручкой 8. В патроне коловорота можно зажимать хвостовики сверл размером до 10 мм.

Винтовая сверлилка (рис. 49, б) снабжена стальным винтовым стержнем 5, патроном 2, ручкой-гайкой 10, нажимной головкой 7 с ручкой 8. При движении ручки-гайки по стержню от патрона до нажимной головки и обратно стержень вращается вокруг оси по часовой стрелке. В сверлилке можно зажимать хвостовики сверл размером до 5 мм.

Шестеренчатая сверлилка (рис. 49, в) имеет стержень 11, патрон 2, ручки 13 и 14. Вращением боковой ручки 13 стержню сообщается вращательное движение через зубчатую шестеренку, помещенную в корпусе 12. В патроне сверлилки можно зажимать хвостовики сверл размером до 10 мм.

Приемы сверления. Отверстия сверлят по предварительной разметке, для чего в заготовке в местах установки центра сверла делают наколы шилом. После установки центра сверла в наколотое шилом отверстие с помощью приспособления (коловорот, сверлилка) сверлу сообщается вращательное движение (рис. 50) по стрелке v₁ и поступательное по стрелке v₂, направленное вдоль оси сверла. Просверливаемые заготовки располагают горизонтально (рис. 50, а) или вертикально (рис. 50,б) относительно крышки верстака.

Рис. 50. Приемы сверления заготовок, расположенных горизонтально (а) и вертикально (б)

Сквозные отверстия просверливают обычно с двух сторон заготовки. Одностороннее сквозное сверление применяют только в тех случаях, когда не требуется точного совпадения окружностей на обеих сторонах заготовки. Одностороннее сквозное сверление выполняют с помощью подкладного бруска с оборотной стороны заготовки.

При сверлении под углом к поверхности заготовки сначала на небольшую глубину просверливают вертикальное отверстие, затем сверло, не останавливая его вращения, поворачивают под нужным углом к поверхности заготовки. Можно сначала выдолбить стамеской углубление под нужным углом, затем установить сверло перпендикулярно дну углубления.

При работе сверлом не допускается держать коловорот и сверлилку сверлом к себе, сверлить на коленях, сильно нажимать на сверло. Сверло должно быть прочно закреплено в патроне.

Ручное сверление древесины. Круглые (цилиндрические) отверстия для круглых шипов, нагелей, болтов выбирают сверлами, состоящими из хвостовика, стержня, режущей части и элементов для отвода стружки. Для сверления применяют перовые, центровые, винтовые, спиральные сверла.

Перовые сверла (рис. 36, а) имеют желобочную форму; ими выбирают отверстия преимущественно под нагели. Желобок служит и для выброса стружки. Ввиду того что он не может полностью выбрасывать стружку наружу, во избежание перегрева его приходится часто вынимать из отверстия. Поэтому отверстия получаются нечистыми и недостаточно точными. Сверла бывают длиной 100...170 мм, диаметром 3...16 мм с градацией 1...2 мм.

Центровыми сверлами (рис. 36, б) сверлят сквозные и неглубокие отверстия поперек волокон. Сверлить глубокие отверстия этими сверлами трудно вследствие плохого выбрасывания стружки. Работают сверлами только в одну сторону. Сверло представляет собой стержень, оканчивающийся вниз режущей частью, состоящей из подрезателя, лезвия и направляющего центра (острия). Диаметр центровых сверл 12...50 мм, длина в зависимости от диаметра - 120...150 мм. При работе этими сверлами нужно делать нажим, иначе они не будут внедряться в древесину.

Рис. 36. Сверла ручные и сверлильные инструменты: а - перовое сверло, б - центровое сверло, в - винтовое сверло, г - спиральное сверло, д - коловорот, е - сверлилка, ж - бурав, з - буравчик; 1 - нажимная головка, 2 - коленчатый стержень, 3 - ручка, 4 - кольцо-переключатель, 5 - механизм храповой, 6 - патрон, 7 - головка, 8 - нарезная ручка, 9 - стальной стержень, 10 - патрон, 11 - подрезатель, 12 - центр (острие)

Сверла винтовые (рис. 36, в) применяют для сверления глубоких отверстий поперек волокон. Конец сверла имеет винт с мелкой резьбой. При сверлении ими отверстия получаются чистыми, так как по винтовым каналам стружка удаляется легко. Диаметр сверл 10...50 мм, длина 40...1100 мм.

Спиральные сверла (рис. 36, г) в зависимости от формы режущей части бывают с конической заточкой (ГОСТ 22057-76) и с центром и подрезателями (ГОСТ 22053-76). Для отвода стружки в стержне имеются канавки, располагаемые по винтовой линии. Сверла с центром и подрезателем выпускаются диаметром 4...32 мм, а с конической заточкой - диаметром 2...6 мм (короткая серия) и 5...10 мм (длинная серия).

Сверла приводятся в действие с помощью коловорота и сверлилки.

Коловорот с трещоткой (рис. 36, д) представляет собой коленчатый стержень 2, посередине которого находится ручка 3 для вращения. На одном конце коленчатого стержня 2 расположен патрон 6 для крепления сверл, на другом - нажимная головка 1. Коловорот с трещоткой должен вращаться вправо и влево, причем направление вращения устанавливается кольцом-переключателем 4. Кулачки патрона должны обеспечивать надежное закрепление инструментов. Коловоротом можно завертывать болты, шурупы, для чего в патрон вставляют соответственно гаечные торцовые ключи (квадратные или шестигранные), отвертки. В коловороте можно крепить сверла с диаметром хвостовика до 10 мм. Для завертывания шурупов в коловорот вставляют отвертки.

Отверстия диаметром до 5 мм высверливают сверлилкой. Сверлилка (рис. 36, е) представляет собой стержень 9 с винтовой нарезкой, на который надета ручка 8. На одном конце стержня имеется патрон 10 для установки сверл, а на другом - головка 7. Стержень 9, а вместе с ним и сверло вращают путем передвижения вверх и вниз нарезной ручки 8.

Для сверления глубоких отверстий используют бурав (рис. 36, ж), представляющий собой стержень с ушком для ручки, расположенной в его верхней части, и с винтовым сверлом на другом конце (в нижней части).

Неглубокие отверстия в древесине твердых пород под шурупы сверлят буравчиком (рис. 36, з), имеющим диаметр 2...10 мм. Во избежание раскола древесины буравчик периодически вынимают из отверстия и очищают от стружки.

Отверстия сверлами выбирают по разметке или шаблону, центр отверстия предварительно накалывают шилом. До начала работы сверло надо хорошо заточить напильником с мелкой насечкой или на специальном станке, а затем прочно закрепить в патроне коловорота или сверлилки. Приемы сверления показаны на рис. 37.

При работе надо следить за тем, чтобы ось вращения коловорота или сверлилки совпадала с осью отверстия. При сверлении вертикальных отверстий ручку нажимной головки коловорота держат левой рукой, а правой вращают ручку.

Глубокие сквозные отверстия сверлят по разметке с двух сторон детали. При сверлении отверстий с одной стороны детали перед выходом на другую сторону нажим на нажимную головку коловорота надо ослабить, с тем чтобы не образовалось откола, отщепа или трещины в детали. Под деталь, в которой сверлят отверстия, подкладывают доску.

Рис. 37. Приемы сверления коловоротом горизонтально уложенного материала (а), закрепляемого в тисках верстака вертикально (б)

Работают коловоротом так: укладывают заготовку-деталь на верстак и размечают точку отверстия. Затем ручку коловорота охватывают пальцами правой руки, а нажимную головку - пальцами левой руки. При сверлении левой рукой нажимают на головку, а правой вращают коленчатый стержень.

Коловорот или сверлилку нельзя держать так, чтобы сверло было обращено в сторону работающего. Нажимать на нажимную головку коловорота, сверлилки нужно только руками. Работать сверлами, имеющими трещины и другие дефекты, нельзя.

При некачественном сверлении возникают следующие дефекты: не выдержан размер (диаметр) отверстия, вызванный биением сверла вследствие неправильного закрепления его в коловороте; рваная поверхность отверстия - при сверлении тупым или неправильно заточенным сверлом.

Механизированное сверление древесины. Для механизированного сверления применяют ручные электрические сверлильные машины (табл. 4), состоящие из корпуса, электродвигателя, редуктора, выключателя с курковым приводом, токоведущего кабеля и штепсельного соединения. На конце шпинделя имеется патрон для крепления сверл.

Таблица 4. Технические характеристики электросверлильных машин

Для сверления отверстий электрическими сверлильными машинами применяют в основном спиральные сверла. Перед работой машину тщательно осматривают и проверяют, после чего в патрон вставляют сверло и прочно его закрепляют, а затем нажимом на пусковой курок включают электродвигатель. В течение 1...2 мин работают вхолостую; если электродвигатель работает нормально, приступают к работе.

При сверлении отверстий нажим должен быть равномерным, при выборке сквозных отверстий в конце сверления во избежание заедания нажим следует несколько ослабить.

При работе сверлом диаметром до 9 мм скорость подачи должна быть не более 0,7 м/мин. Если при включении электродвигатель не работает, отсутствует напряжение либо неисправен выключатель. При излишнем нагреве редуктора надо проверить наличие смазки. Если при прикосновении к корпусу сверлилки "бьет" током, проверяют заземление.

Для завинчивания винтов, болтов, гаек, шурупов используют электрический шуруповерт ИЭ-3601Б. Им можно завинчивать шурупы диаметром до 6 мм.

При выполнении столярных работ целесообразно пользоваться индивидуальным набором ручного инструмента для столяра строительного ИН-18, в который входят столярный молоток, топор, клещи, ножовки, коловорот, рубанки с одиночным и двойным ножом, зензубель, отвес, деревянная киянка, разводка для пил, плоские стамески, отвертка, столярное долото, отвертка для шурупов с крестообразными шлицами, трехгранный напильник, реечный рейсмус, строительный уровень, угольник, шлифовальный брусок, складной деревянный метр. Рабочий инструмент размещается в ручном деревянном чемодане-футляре размером 535 X 450 X 115 мм. Масса набора 10 кг.

1. Расскажите о рабочем месте столяра, плотника и устройстве верстака.

2. Назовите основные элементы резца.

3. Расскажите о случаях резания.

4. Какие факторы влияют на получение чисто обработанной поверхности древесины?

5. Расскажите о назначении и способах разметки.

6. Какими инструментами пользуются при разметке?

7. Какие шаблоны применяют при разметке?

8. Какие виды тески бревен бывают?

9. Каким образом обрабатывают бревно на 2, 3 и 4 канта?

10. Какие пилы применяют при ручном пилении?

11. Расскажите о подготовке пил к работе.

12. Расскажите о приемах работы ручными электропилами.

13. Какие инструменты применяют при ручном строгании?

14. Расскажите о приемах ручного строгания.

15. Каково назначение ручного электрорубанка?

16. Назовите приемы работы долотом, стамеской.

17. Каковы основные правила по технике безопасности при пилении, строгании, долблении, сверлении?

18. Расскажите о приемах работы электродолбежником, электросверлилками.

19. Назовите правила безопасной работы электроинструментом.

Инструменты для долбления и резания. К ручному долбёжному инструменту относятся долота и стамески. Долота имеют рабочую часть длиной 130, 150 или 160 мм, шириной 6, 8, 10, 12, 15, 18 и 20 мм, толщиной 8, 9 и 11 мм.

Стамески могут быть плоскими и полукруглыми. Плоские стамески делят на толстые и тонкие. Плоские тонкие стамески изготовляют длиной 110 и 120 мм, шириной 12, 15, 18, 20, 25, 30 и 40 мм и толщиной 3 мм. Плоские толстые стамески изготовляют длиной 105, 110 и 120 мм. Стамески шириной 4, 6, 8 мм имеют толщину 3 мм, а стамески шириной 10, 12, 18, 20, 25, 30, 40 мм имеют толщину 4 мм. Полукруглые стамески применяют для обработки выпуклых и вогнутых поверхностей (стамески с наружной заточкой), выдалбливания и зачистки закруглённых гнёзд и пазов (стамески с внутренней заточкой). Длина рабочей части этих стамесок 105, 110 и 120 мм. Стамески шириной 6, 8 и 10 мм имеют толщину 2,0—2,5 мм, а стамески шириной 12, 15, 20, 25, 30 и 40 мм — толщину 2,5—3,0 мм.

Подготовка долбёжного инструмента к работе. Она включает в себя следующие операции: заточку и доводку режущей кромки; проверку целостности ручки, наличия на ручке кольца и колпачка.

Угол заострения стамесок равен 18—25°, а долот — 30—40°. Заточку и доводку долбёжного инструмента осуществляют так же, как и ножей строгальных инструментов.

Основные требования безопасности.

При долблении и резании во избежание травматизма следует придерживаться следующих правил:

• работать можно только инструментом, режущая часть которого надёжно закреплена в ручке и правильно заточена;

• движение стамески должно осуществляться в направлении от себя;

• передавать режущий инструмент разрешается только ручкой вперёд.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

• упирать обрабатываемый материал в любой участок тела;

• класть инструмент на край стола, чтобы избежать ранения ног падающим инструментом.