Сверление отверстий. Отверстия, отсутствующие в заготовках деталей, образуются на токарных станках сверлением. Наиболее употребительный режущий инструмент для образования отверстий в сплошном материале — спиральное сверло.
Twist vrtačky. Po celé délce pracovní části vrtáku jsou vytvořeny dvě šroubovité drážky. Materiál zbylý mezi drážkami se nazývá jádro vrtáku.
Přední plochy šroubovicových drážek, protínající se s zadními plochami vrtáku, tvoří jeho řezné hrany. Čelní plocha vrtací drážky, stoupající vzhůru, se zdánlivě posouvá zpět, v důsledku čehož se vytváří úhel čela 7. Hodnota tohoto úhlu není konstantní, protože přední plocha se v místech řezu pohybuje více dozadu. hrany umístěné blízko bočního povrchu vrtáku a méně v bodech blízko jeho osy. U standardních vrtáků o průměru 10 mm a větším je tento úhel na boční ploše vrtáku 30° a v ose vrtáku se zmenšuje na 1-4°. Úhel hřbetu a na boční ploše vrtáku je roven 8-14° s postupným zvyšováním na 20-26° blízko osy vrtáku. Větší z uvedených hodnot se vztahuje k malým průměrům a menší k velkým průměrům vrtáků.
Угол А между режущими кромками сверла называется углом при вершине. Величина этого угла у сверл, используемых при обработке стали, принимается 116—118°, при обработке чугуна и твердой бронзы 90—100°, латуни, дуралюмина и силумина 140°. Если сверло предназначается для обработки различных материалов, угол при вершине его делается равным 116—118°.
Příčná hrana spirálového vrtáku neřeže, ale škrábe materiál. Čím větší je průměr vrtáku, tím delší je tato hrana a v důsledku toho horší pracovní podmínky vrtáku. S ohledem na to je u vrtáků velkých průměrů délka příčného břitu poněkud zkrácena vytvořením hrotů na obou stranách podél jádra vrtáku. Při správném naostření by měl být úhel zdvihu příčné hrany vrtáku asi 55°.
Břity vrtáku musí být rovné, stejné délky a musí být umístěny ve stejných úhlech k ose vrtáku. Pokud tyto podmínky nejsou splněny, vrták se během provozu pohybuje do strany a otvor, který vrtá, je větší než průměr vrtáku.
Aby se snížilo tření vrtáku na bočních stěnách vrtaného otvoru, část materiálu na vnějším povrchu pracovní části vrtáku se odstraní, takže se získají stuhy.
Za stejným účelem je průměr na špičce vrtáku o něco větší než průměr stopky. Toto zmenšení průměru vrtáku je nevýznamné (pouze 0,04-0,10 mm na každých 100 mm délky vrtáku) a je způsobeno tloušťkou pásu; proto zmenšení průměru otvoru, ke kterému dochází při opotřebení pracovní části vrtáku, nemá praktický význam.
Stopka slouží k zajištění spirálového vrtáku a může být kuželová nebo válcová.
Spirálové vrtáky jsou vyrobeny z nástrojové uhlíkové oceli třídy U12A a z vysokorychlostního řezu třídy P9. Používají se také vrtáky vybavené destičkami z kovokeramických slitin.
Ostření vrtáků. Ostření spirálových vrtáků v dobře organizovaných továrnách se provádí na speciálních strojích, které obsluhují brusiči. Pokud ostření vrtáku provádí soustružník sám, musí velmi pečlivě dbát na splnění výše uvedených požadavků na břity vrtáku, úhly sklonu břitu a náběh příčných hran. Správné ostření spirálových vrtáků se kontroluje pomocí šablony. Kontrola přímosti břitů, rovnoměrnosti jejich délky a úhlů, které svírají s osou vrtáku, je znázorněna na Obr. 2, b. Kontrola polohy příčné hrany vrtáku je na Obr. 2, c a jeho úhel ostření je znázorněn na Obr. 2, g.
Закрепление сверл на станке. Сверло с коническим хвостовиком вставляется в гнездо пиноли задней бабки. Если конус хвостовика сверла меньше конуса гнезда в пиноли, то пользуются переходными втулками. Сверло в этом случае вставляется во втулку, а втулка — в гнездо пиноли. Когда конус хвостовика сверла значительно меньше конуса гнезда пиноли, применяют несколько втулок одновременно, вставляя их одна в другую.
Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в сверлильном патроне, вставляемом в гнездо пиноли задней бабки. Один из таких патронов изображен на рис. 3, б. Он имеет три кулачка, между которыми вставляется закрепляемое сверло. При вращении накатанной втулки все кулачки с одинаковой скоростью сближаются и закрепляют сверло достаточно прочно, одновременно с этим устанавливая его точно в центр. Конический хвостовик вставляется в гнездо пиноли задней бабки и удерживается в нем трением.
Сверло с цилиндрическим хвостовиком при отсутствии патрона необходимых размеров устанавливается на станке так, как показано на рис. 4. Сверло своей вершиной упирается в обрабатываемую деталь, а противоположный его конец поддерживается центром задней бабки. Чтобы сверло не вращалось, на него надевают хомутик, опирающийся на суппорт станка.
Углубление сверла в высверливаемое отверстие осуществляется вращением маховичка пиноли задней бабки.
Приемы сверления отверстий. Перед сверлением отверстия следует зацентровать его коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом. Угол при вершине этого сверла должен быть равен 90°.
Рис. 5. Сверл для зацентровывания отверстий, высверливаемых на токарном станке, и начальное положение (в) рабочего сверла в зацентрованном конусе
Za tohoto stavu na začátku vrtání otvoru nefunguje příčná hrana vrtáku, což přispívá k menšímu pohybu vrtáku ze správné polohy.
Pokud z nějakého důvodu nelze provést centrování, udělejte to. Špička vrtáku o průměru, který má mít vrtaná díra, se přiblíží téměř k rotující části. Poté frézu (libovolnou) přiblíží co nejblíže k vrcholu vrtáku, upevněné v držáku nástroje tak, aby hlava frézy směřovala k obraceči a teprve poté začnou vrták prohlubovat do součásti. Tato technika pomáhá do jisté míry zabránit pohybu vrtačky na začátku práce. Jakmile se vrták dostane trochu hlouběji, frézu, která jej podpírá, je třeba posunout na stranu.
Pokud je hloubka vrtaného otvoru větší než jeho průměr, měli byste čas od času vyjmout vrták z otvoru a odstranit třísky jak z otvoru, tak z drážek vrtáku. Otvor v ocelových dílech se čistí omytím chladicí kapalinou pomocí injekční stříkačky a u litinových dílů profouknutím vzduchem pomocí stejné injekční stříkačky.
Необходимо быть особенно осторожным, когда глубина высверливаемого отверстия больше длины рабочей части сверла. В самом деле, если вся винтовая канавка сверла окажется в отверстии, то стружка, образующаяся при сверлении, не будет иметь выхода, заполнит канавки, и сверло сломается. При необходимости остановить станок в то время, когда сверло находится в высверливаемом отверстии, следует сначала вывести сверло из отверстия, и только после этого остановить станок.
Režimy řezání při vrtání. Posuv při vrtání otvorů na soustruzích se obvykle provádí ručně a měl by být co nejrovnoměrnější.
Při průběžném vrtání, v okamžiku, kdy příčná hrana vrtáku opouští kov, síla potřebná k provedení posuvu prudce klesá. Proto se při stejném tlaku na rukojeť ručního kola koníku, při kterém se vrtalo, zvyšuje posuv vrtáku, v důsledku čehož se vrták často láme. Aby se zabránilo zlomení, měl by být posuv vrtáku před opuštěním kovu co nejmenší.
Для общего представления о величинах подач можно считать, что при сверлении с автоматической подачей в стальных деталях отверстий диаметром 5—30 мм подача принимается в пределах 0,1—0,3 мм/об, а при чугунных деталях — в пределах 0,2— 0,7 мм/об. Скорость резания при работе сверлом из быстрорежущей стали марки Р9 должна быть около 30 м/мин, если материал обрабатываемой детали — конструкционная сталь средней твердости, и около 35 м/мин, если деталь из чугуна средней твердости.
Chlazení při vrtání snižuje teplotu vrtáku, který se zahřívá řezným teplem a třením o stěny otvoru, snižuje tření vrtáku o tyto stěny a v neposlední řadě podporuje odvod třísek. Emulze se používá jako chladicí kapalina při vrtání otvorů do ocelových dílů. Vrtání otvorů do litiny se provádí bez chlazení.
Точность, достигаемая при сверлении. Диаметр просверливаемого отверстия получается несколько больше диаметра сверла. Это объясняется тем, что сверло уводит в сторону от оси отверстия даже при незначительных неправильностях, допущенных при заточке сверла и его установке на станке, а также при неравномерной твердости обрабатываемого материала. Опыт показывает, что сверлением отверстий диаметром до 10 мм достигается 4-й, а при больших диаметрах — 5-й класс точности. При тщательной работе (правильной заточке сверла и его установке на станке) 4-й класс точности может быть достигнут при сверлении отверстий диаметром до 30 мм.
Vrtání otvorů. Při vrtání otvorů o velkém průměru může být posuvná síla nadměrně velká a její provádění bude pro pracovníka únavné. Někdy při práci s takovými vrtačkami může být výkon stroje nedostatečný. V takových případech se otvor vytvoří postupně dvěma vrtáky různých průměrů, jejichž poměr by měl být takový, aby průměr prvního vrtáku byl větší než délka příčné hrany druhého vrtáku. Za tohoto stavu se příčná hrana druhého vrtáku neúčastní řezání, v důsledku čehož se výrazně snižuje síla potřebná k provádění posuvu a, což je velmi důležité, dochází k odklonu vrtáku od osy vrtáku. obráběný otvor se zmenší.
V praxi je obvyklé brát průměr prvního vrtáku roven zhruba polovině druhého, což zajišťuje příznivé podmínky pro opotřebení vrtáku a rovnoměrné rozložení posuvové síly při práci obou vrtáků.
Posuvy při vrtání mohou být o něco větší, než jsou výše uvedené pro vrtání, a řezné rychlosti jsou přibližně stejné jako při vrtání.
Zahlubování. Produktivnějším nástrojem než spirálový vrták pro zvětšení průměru vrtaných otvorů, jakož i pro zpracování otvorů vyrobených litím nebo lisováním, je plný nebo namontovaný záhlubník.
Masivní záhlubníky se používají pro obrábění otvorů o průměru nejvýše 32 mm. Vzhledově jsou poněkud podobné spirálovým vrtákům, ale mají tři spirálové drážky a tedy tři břity, což zvyšuje jejich produktivitu.
Nástavbové záhlubníky se používají k opracování otvorů o průměru větším než 32 mm (až 100 mm). Tyto záhlubníky mají čtyři spirálové drážky a tedy čtyři řezné hrany. Nemají stopku a jsou připevněny k pinotě koníku stroje pomocí trnu, na kterém jsou nasazeny.
Aby se záhlubník během provozu neotáčel, jsou na trnu provedeny dva výstupky (klíče), které zapadají do odpovídajících drážek záhlubníku.
Úhel v horní části pevných a namontovaných zahloubení je roven 120°.
Průměr otvoru opracovaného záhlubníkem, který odebírá malý přídavek a je veden třemi (nebo čtyřmi) páskami, se získá přesněji než při vrtání. Absence unášení zahloubení od osy obráběné díry a její přímost ze stejných důvodů jsou zajištěny lépe než při použití vrtáku.
Chcete-li snížit posun zahloubení, zejména při zpracování odlitých nebo šitých otvorů, měli byste je před zahloubením vyvrtat frézou na průměr zahloubení a do hloubky přibližně rovné polovině jeho délky.
Záhlubník je pevnější než vrták, takže posuvy (na otáčku obrobku) při zahlubování mohou být větší než při vrtání. Zároveň má záhlubník oproti vrtáku větší počet řezných hran; Tloušťka třísek odebraných z každé hrany je menší než tloušťka třísek při vrtání. Díky tomu je povrch otvoru opracovaného záhlubníkem čistší.
To umožňuje používat záhlubníky nejen pro hrubování, ale také pro polodokončování děr po vrtáku, hrubovací záhlubník nebo hrubovací frézu – před vystružováním a dokonce i pro finální dokončování děr (po vyvrtávání). Výsledná přesnost průměru otvoru odpovídá třídě 4.
Крепление сверл
Upevnění vrtáků, výstružníků, záhlubníků a záhlubníků na vrtačkách se v závislosti na tvaru stopky provádí třemi způsoby: přímo v kuželovém otvoru vřetena, v upínacích kuželových pouzdrech, ve sklíčidle vrtáku.
Upevnění nástroje přímo v kuželovém otvoru vřetena. Kuželové stopky vrtáků, výstružníků, záhlubníků atd., stejně jako kuželové otvory ve vřetenech vrtacích a jiných strojů, jsou vyrobeny systémem Morse. Morseovy kužely jsou očíslovány 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6; Každé číslo odpovídá určité velikosti kužele. Počty adaptérových pouzder se volí podle velikosti kuželů řezného nástroje. V kuželovém vrtání vřetena je kuželový dřík držen třecí silou, která vzniká mezi kuželovými plochami. Ocasní jazýček zapadá do drážky vřetena a chrání stopku před otáčením.
Nástroj se upevňuje přes adaptérová kuželová pouzdra v případech, kdy je kužel stopky nástroje menší než kužel otvoru vřetena. Kónická pouzdra adaptéru (obr. 220, b) jsou krátká a dlouhá. Na Obr. 220, c znázorňuje upevnění nástroje pomocí objímky adaptéru. Pouzdro s vrtákem se zasune do otvoru ve vřetenu stroje.
Inovátoři Yu.M.Orlov a Yu.V.Kozlovsky navrhli a vyrobili přechodová pouzdra z pružinového drátu o průměru 2,5 mm (obr. 220, d). Drát se navine na speciální trn, poté se vnější povrch brousí na válcové brusce. Z vrchní strany je do objímky zasunuta zátka, která slouží k vyražení nástroje. Pružinové pouzdro je lehčí a méně nákladné na výrobu než standardní pouzdra. Neotáčí se, což chrání před odřením. Pouzdro se používá na vrtačkách a soustruzích.
Rýže. 1. Upevnění nástroje: a – přímo ve vřetenu stroje, b – pouzdra adaptéru, c – pomocí pouzdra adaptéru, d – pouzdro adaptéru z přítlačného drátu
Удаление инструмента из конического отверстия шпинделя станка осуществляют с помощью клина (рис. 2, а) через прорезь. На рис. 2, б показан безопасный клин с пружиной, применяемой без молотка.
Klín pro vyjímání vrtáků nebo přechodových pouzder z vřetena vrtačky inovátora B. M. Guseva tvoří masivní dutá rukojeť, uvnitř které je pohyblivý úderník s klínem, odpružený.
Для извлечения сверла или переходной втулки из шпинделя клин приспособления вставляют в паз шпинделя, а рукоятку резко перемещают. При этом пружина сжимается и донышко рукоятки ударяет по бойку клина.
Síla potřebná ke stlačení pružiny je nevýznamná, protože je určena pouze k přesunutí rukojeti do její původní polohy.
Upevnění vrtáků do sklíčidel. Vrtáky s válcovou stopkou se montují do vrtacích sklíčidel, jejichž hlavní typy jsou uvedeny níže.
На рис. 3 изображен трехкулачковый сверлильный патрон, в котором инструменты закрепляются ключом. Внутри корпуса патрона (рис. 3) расположены наклонно три кулачка, имеющие резьбу, связывающую их с гайкой. Обойма вращается специальным ключом, вставленным в отверстие корпуса патрона. При вращении обоймы по часовой стрелке вращается также гайка. Зажимные кулачки, опускаясь вниз, постепенно сходятся и зажимают цилиндрический хвостовик сверла или другого инструмента. При вращении обоймы в обратном направлении кулачки, поднимаясь вверх, расходятся и освобождают зажатый инструмент.
Na Obr. 4, a, b znázorňuje tříčelisťové samostředicí sklíčidlo pro upínání vrtáků o průměru 2 až 12 mm s kuželovou stopkou. Na závitovou část dříku je našroubováno pouzdro s vnějším závitem, na které je našroubováno těleso nábojnice s vnitřním kuželem. Při otáčení tělesa ve směru hodinových ručiček se tři vačky, přitlačené k němu pružinami, sbíhají a upnou vrták.
Трехкулачковый патрон с наклонно расположенными кулачками обеспечивает более точное и прочное закрепление сверла. Обойма прочно насажена на гайку, на внутреннем конусе которой имеется резьба, а на торце — конические зубья. В пазах корпуса патрона находятся три расположенных наклонно кулачка, на внешних сторонах их тоже нарезана резьба, которая соединена с резьбой гайки. При повороте обоймы специальным ключом, имеющим на конце конические зубья и вставляемым в отверстие, кулачки сходятся или расходятся, зажимая или освобождая сверло.
Заводы выпускают три типоразмера патронов с наклонными кулачками: ПС-6, ПС-9, ПС-15 (число в марке указывает наибольший диаметр зажимаемого патроном сверла).
Kleštinové sklíčidlo slouží k upnutí maloprůměrových vrtáků s válcovou stopkou ve vrtačkách. Kleštinová sklíčidla poskytují spolehlivé a přesné držení nástroje. Tělo kleštinového sklíčidla má stopku pro upevnění v kuželu vřetena stroje a závitovou část, na kterou je našroubována matice 6, která má na straně plošky pro klíč. Upínací kleština je instalována na kuželu. Při našroubování matice na závitovou část se kleština stlačí a zajistí stopku vrtáku.
Быстросменные патроны. При обработке деталей, в которых необходимо последовательно выполнять сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы и т. д, приходится часто менять режущий инструмент, на что затрачивается много времени. Для сокращения времени на смену инструмента применяют быстросменные патроны. Известны быстросменные патроны с ведущими шариками и поводковые. На рис. 226, 6 приведен быстросменный патрон с ведущими шариками, применяемый для легких работ. Конструктивно он прост и допускает смену инструмента без остановки шпинделя станка. Корпус патрона закрепляют хвостовиком в шпинделе станка. В цилиндрическом отверстии корпуса расположена сменная втулка с гнездом для инструмента. Вращательное движение от корпуса патрона втулке передают два шарика, находящиеся в поперечных гнездах корпуса. Для замены втулки с режущим инструментом приостанавливают вращение обоймы, взяв ее за рифленую поверхность, и поднимают обойму вверх до упора в пружинное кольцо, заложенное в паз корпуса. Перемещение обоймы вниз ограничено вторым пружинным кольцом.
Rýže. 2. Pohyb nástroje při vrtání (a), řezné prvky (b), graf pro volbu rychlosti otáčení vrtáku na základě dané řezné rychlosti y a průměru D (c)
Rýže. 3. Vrtací sklíčidlo pro upnutí vrtáků s válcovou stopkou: a, b – sklíčidlo, c – upev.
