Курс лекций по МДК.03.01 "Реализация технологических процессов изготовления деталей". Лекция 49 " Наладка и настройка сверлильного станка на обработку различных поверхностей (продолжение: заточка сверл)"

При настройке станка на обработку различных поверхностей используется лезвийный инструмент, который необходимо по истечению определенного времени заменять (тупится) или произвести переточку. Поэтому в данной теме мы рассмотрим геометрию свела и методы его заточки, а также инструмент для контроля углов заточки.

Как точить сверла – главные правила и легкие способы заточки для новичков

Конструкция сверла

Сверло по металлу состоит из: хвостовика и рабочей части. Эти две части изготавливаются из разных металлов, которые соединяется в одну заготовку с помощью сварки. Хвостовик выполнен из стали, не подвергшейся закалке.

Рабочая часть выполняется из быстрорежущей закаленной инструментальной стали. Её можно условно разделить на несколько частей: калибрующую и режущую. На рабочей части находятся следующие элементы конструкции:

• две режущие кромки;

• две задние поверхности (затылок), идущие назад под наклоном от режущих кромок;

• две передние поверхности, находящиеся под режущей кромкой и переходящие в канавку для отвода стружки;

• перемычка на вершине между режущими кромками и задними поверхностями;

• две канавки для отвода стружки;

• две спинки, образующие внешнюю поверхность сверла;

• две ленточки, находящиеся на спинках.

Основные части спирального сверла по металлу

Режущая кромка образуется на пересечении поверхностей передней части (канавки) и задней части (затылка). Для восстановления остроты режущей кромки на точиле или другим инструментом обрабатывается именно задняя поверхность.

В процессе работы тупятся именно режущие кромки. При заточке нужно восстановить их остроту, геометрию, а так же угол при вершине между задней и передней частью.

Параметры, которые нужно восстановить

При правильной заточке сверла по металлу нужно восстановить следующие его параметры:

• Угол при вершине. Его образуют режущие кромки на пересечении с перемычкой. Значение угла должен быть, в пределах 116° — 118°. Но это значение не строгое, для работы с материалами разной твердости и вязкости оно может быть в пределах от 60° до 150°. Есть и частные случаи, при которых он достигает 180°.

• Угол между режущей кромкой и осью. Он составляет половину значения угла при вершине, т.е., примерно, 58° — 59°, если значении угла при вершине 116° — 118°. Он должен быть одинаковым для каждой из двух режущих кромок. Это очень важно, т.к. при его несимметричности работать будет только одна кромка, сверло будет быстро изнашиваться неравномерно, сильнее греться, хуже врезаться в материал.

• Форма и длина режущих кромок. Длины режущих кромок должны быть равны с двух сторон. Длина кромки измеряется от центра перемычки до края (боковой вершины). Если длины режущих кромок будут разными, то появится биение при сверлении, а диаметр отверстия будет больше номинала, указанного на сверле. В редких случаях режущие кромки намеренно делают разной длины, чтобы получить отверстие немного больше номинального диаметра.

• Задний угол резания. Один из важнейших параметров при восстановлении, если его не соблюсти, то производительность сверления может уменьшиться несколько раз, вплоть до полной потери работоспособности. В зависимости от обрабатываемого материала он может изменяться в пределах от 7° до 17°

Зависимость угла заточки от обрабатываемого материала

Значение угла заточки при вершине и заднего угла резания при работе с металлом и другими материалами может отличаться в большую или в меньшую сторону. Чем меньше угол при вершине – тем длиннее режущая кромка, что положительно сказывается на теплоотводе, стойкости сверла. С уменьшением угла снижается прочность, а при его увеличении будет сложнее удерживать инструмент по центру в начале сверления.

Значение угла при вершине необходимо выбирать, отталкиваясь от твердости материала, который нужно обрабатывать. Чем материал тверже — тем больше должен быть угол при вершине.

Угол при вершине 118° ±2° с задним углом от 7° до 12° считается универсальным, их имеют в виду, когда говорят о спиральном сверле по металлу без указания материала для обработки. Именно эти углы именно эти углы мы будем рассматривать в данной статье для примера, как типовые.

Таблица с углами заточки сверла по металлу, рекомендованными при работе с разными материалами:

Обрабатываемые материалы/ Углы при вершине/ Задний угол резания

Инструменты для проверки правильности заточки

Для проверки правильности углов и длин пользуются разными измерительными инструментами:  транспортиром, угломером, штангенциркулем линейкой и т.д. Так же можно использовать шаблон для заточки сверл, на котором уже есть все правильные углы и нанесена шкала для проверки дин кромок. Такие шаблоны для проверки можно купить в магазине, но найти  их в продаже будет сложно.

Шаблон для проверки заточки можно изготовить своими руками из листовой стали, жести или нержавейки по образцам шаблонов из магазина на изображениях выше, нанести на него разметку метчиком или алмазным карандашом. Либо сделать самый простой шаблон из двух или трех гаек. Гайка идеально подходит для этих целей, т.к. она является правильным шестиугольником, каждый внутренний угол которого равен 120 градусам. При соединении двух гаек угол между их гранями так же будет равен 120 градусам.

Такое приспособление подойдет только чтобы проверить угол при вершине. Гайки можно скрепить на сварку или на термоклей. Для этого гайки нужно нагреть, чтобы об них плавился термоклеевой стержень, намазать термоклеем, плотно прижать друг к другу и держать их так, пока они не остынут. Несмотря на кажущуюся хлипкость, скрепленные термоклеем гайки будут держаться очень крепко.

Правила заточки

Для заточки сверл в мастерских и на производстве, чаще всего, используют точило, реже специальное оборудование. В процессе восстановления режущей грани нужно придерживаться следующих правил:

• чем твёрже материал, из которого изготовлено сверло, тем с меньшей скоростью следует его обрабатывать;

• нужно соблюдать короткие циклы заточки, за одно касание круга снимать незначительный слой материала, не давая инструменту нагреваться;

• сверло не прижимается сильно к точильному кругу — это увеличит его нагрев;

• периодически охлаждайте сверло, например, в, заранее приготовленной, баночке с холодной водой.

Во время заточки нельзя допускать перегрева сверла, он приведет к растрескиванию, размягчению металла, снижению стойкости инструмента. Понять, что металл сильно греется можно по изменению его цвета.

При заточке поверхности зачищают до тех пор, пока не исчезнут все сколы и зазубрины. Нужно стремиться сделать их идеально гладкими, контролируя при этом все необходимые углы и длины граней.

Геометрия и части сверла

Перед выяснением, как заточить сверло по металлу, необходимо разобраться с устройством и геометрией данного инструмента. Составные элементы конструкции показаны на рисунке ниже.

На картинке нужно найти следующие части, которые пригодятся в дальнейшем:

• Режущие кромки, именно они снимают стружку с металла при работе.

• Перемычка.

• Задние поверхности (затылок).

• Канавки для эвакуации стружки.

• Спинки.

• Ленточки.

• Хвостовик.

При заострении обрабатываются задние поверхности и перемычка. Режущая кромка образуется плоскостью канавки и затылка. Именно задняя поверхность обрабатывается при заострении инструмента. Форма затылка, в частности более низкое положение относительно режущей кромки, необходима, чтобы кромка при сверлении находилась выше задней поверхности. Это требуется для снижения трения при работе и передаче всего давления на режущую кромку.

Кривизну и наклон режущей кромки необходимо определять специальным шаблоном, примеряя его к центру сверла. Главный параметр инструмента – угол при вершине, который образуется режущими кромками. Именно он определяет, какой металл можно сверлить бором.

Градусы для просверливаемых предметов такие:

• сталь – 140;

• нержавейка – 135-140;

• для толстых листов – 130;

• для чугуна делается 2 угла: основной – 118, дополнительный – 90;

• алюминий, бронза и другие металлы средней твёрдости – 118;

• медь и прочие мягкие металлы – 100.

Также следует контролировать работу с помощью угла, который образуется режущей кромкой и осью инструмента. Для его измерения нужно наложить шаблон на боковую поверхность сверла. Здесь обязана находиться половина от угла при вершине. Такой способ измерения даёт гарантию, что сверло станет симметричным.

Важно! Симметричность сверла гораздо важнее соответствия угла при вершине.

Так как именно кромка срезает полоски с металла, то для заточки потребуется придать этой части достаточную остроту, удалив все сколы и неровности. Для этого обрабатывается затылочная часть сверла, которая вместе с канавкой и задаёт угол.

Сверла по металлу бывают разных видов, все они используются в определённых случаях:

• Винтовой или спиральный тип.

Наиболее распространённый вид, часто с ним работают в быту. Подходит для создания отверстий в большинстве ситуаций, простой в эксплуатации и заточке.

• Плоский тип или перо.

Назван так из-за того, что рабочее лезвие имеет вид лопатки. Применяется для формирования глубоких отверстий широкого диаметра.

• Односторонний тип.

Используется в тех случаях, когда нужно сделать отверстие с очень точным диаметром. Расположение режущей кромки с одной стороны позволяет это сделать.

• Охлаждающийся тип.

Инструмент, внутри которого имеются каналы для охлаждающей жидкости. Используются при длительном сверлении твёрдых металлов, когда есть риск перегрева.

• Коронка.

Сверло имеет вид полой шайбы или кольца. Режущая часть часто зазубренная, из-за чего наконечник именуется коронкой. Используется, когда нужно сделать широкое отверстие.

• Конусный тип.

Благодаря форме сверло легко центрируется при работе. К тому же один инструмент может делать разные по величине отверстия.

Использован материал

https://tutsvarka.ru/vidy/kak-tochit-sverla-glavnye-pravila-i-legkie-sposoby-zatochki-dlya-novichkov