История сверления

Реферат на тему:

«История сверления»

Содержание

Первые технологические операции - 3 -

Сверление и рассверливание - 4 -

Свёрла - 9 -

Обработка отверстий - 11 -

Зенкерование - 11 -

Развертывание - 12 -

Обеспечение качества обработки при сверлении - 13 -

Сверление отверстий с параллельными осями - 13 -

Сверление боковых отверстий - 13 -

Возможные дефекты просверленных отверстий - 13 -

Литература - 15 -

Первые технологические операции

Одноручное сверление с использованием микролита без рукоятки

Одноручное сверление с использованием составного орудия с рукояткой

Двуручное сверление. Сверло состоит из деревянного стержня и сменного сверла

Сверло с острова Новой Гвинеи. Сверло состоит из стержня и микролита, прикрепленного с помощью жил или дранки

Технология сверления с применением абразивных порошков и трубчатых костей стала великим открытием в производстве инст-рументов. Под перпендикулярно срезанный торец трубчатой кости, приводимой во вращение сначала руками, а затем, с открытием лука, - тетивой лука, обернутой вокруг кости, подсыпался абразив-ный порошок и подавалась вода как смачивающая и охлаждающая жидкость. Эта технология позволяла выполнять сквозное сверление во всех известных материалах, включая и кремень.

Умение сверлить кремень позволило окончательно решить про-блему надежного закрепления ручек в ударных инструментах - то-порах, молотках и т. п. - в сквозные отверстия (так называемые всады) вставлялась и расклинивалась ручка инструмента. Приме-нение абразивных материалов для заточки и полировки режущих лезвий каменных инструментов позволило довести их остроту до максимально возможного предела.

Из новых видов инструментов, возникших в Древнем Египте и Междуречье, нужно назвать коловорот - инструмент для сверления отверстий. Египтяне широко применяли для соединения частей де-ревянных изделий деревянные же гвозди, для которых требовалось сверлить огромное количество отверстий в соединяемых деталях. Египтяне ввели в употребление и деревянный молоток, т. е. моло-ток с головкой из дерева. Этот молоток вполне годился для работы с деревянными гвоздями. Отдельно необходимо упомянуть специа-лизированный ювелирный инструмент, возникший при работах с золотом и серебром. Новый вид инструмента - измерительный ин-струмент - применялся, в основном, для землемерных работ, а так-же при разбивке строительных площадок под возводимые соору-жения.

Сверление и рассверливание

Наиболее распространенным методом получения отверстий в сплошном материале является сверление. Движение резания при сверлении - вращательное, движение подачи - поступательное. Пе-ред началом работы проверяют совпадение вершин переднего и заднего центров станка. Заготовку устанавливают в патрон и про-веряют, чтобы ее биение (эксцентричность) относительно оси вра-щения не превышала припуска, снимаемого при наружном обта-чивании. Проверяют биение торца заготовки, в котором будет об-рабатываться отверстие, и выверяют заготовки по торцу. Перпен-дикулярность торца к оси вращения заготовки можно обеспечить подрезкой торца, при этом в центре заготовки можно выполнить углубление для нужного направления сверла и предотвращения его увода и поломки.

Сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосред-ственно в конусное отверстие пиноли задней бабки, а если размеры конусов не совпадают, то используют переходные втулки. Для кре-пления сверл с цилиндрическими хвостовиками (диаметром до 16 мм) применяют сверлильные кулачковые патроны (рисунок справа, ниже), которые устанавливаются в пиноли задней бабки. Сверло закрепляется кулачками 6, которые могут сводиться и разводиться, перемещаясь в пазах корпуса 2. На концах кулачков выполнены рейки, которые находятся в зацеплении с резьбой на внутренней поверхности кольца 4.

От ключа 5, через коническую передачу приводится во враще-ние втулка 3 с кольцом 4, по резьбе которого кулачки 6 перемеща-ются вверх или вниз и одновременно в радиальном направлении. Для установки в пиноли задней бабки патроны снабжаются кони-ческими хвостовиками 1. Перед сверлением отверстий заднюю бабку перемещают по станине на такое расстояние от обрабаты-ваемой заготовки, чтобы сверление можно было производить на требуемую глубину при минимальном выдвижении пиноли из кор-пуса задней бабки.

Перед началом сверления обрабатываемая заготовка приво-дится во вращение. Сверло плавно (без удара) подводят вручную (вращением маховика задней бабки) к торцу заготовки и произво-дят сверление на небольшую глубину (надсверливают). Затем отво-дят инструмент, останавливают заготовку и проверяют точность расположения отверстия.

Для того чтобы сверло не сместилось, предварительно произво-дят центровку заготовки коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом с углом при вершине 90 градусов. Благодаря этому в начале сверления попе-речная кромка сверла не работает, что уменьшает смещение сверла относительно оси вращения заготовки. Для замены сверла маховик задней бабки поворачивают до тех пор, пока пиноль не займет в корпусе бабки крайнее правое положение, в результате чего сверло выталкивается винтом из пиноли. Затем в пиноль устанавливают нужное сверло.

При сверлении отверстия, глубина которого больше его диа-метра, сверло периодически выводят из обрабатываемого отвер-стия и очищают канавки сверла и отверстие заготовки от нако-пившейся стружки. Для уменьшения трения инструмента о стенки отверстия сверление производят с подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), особенно при обработке стальных и алюминиевых заготовок.

Чугунные, латунные и бронзовые заготовки можно сверлить без охлаждения. Применение СОЖ позволяет повысить скорость реза-ния в 1,4-1,5 раза. В качестве СОЖ используются раствор эмуль-сии (для конструкционных сталей), компаундированные масла (для легированных сталей), раствор эмульсии и керосин (для чугуна и алюминиевых сплавов). Если на станке охлаждение не предусмот-рено, то в качестве СОЖ используют смесь машинного масла с ке-росином. Применение СОЖ позволяет снизить осевую и тангенци-альную силы резания на 10-35% при сверлении сталей, на 10-18% при сверлении чугуна и цветных сплавов и на 30-40% при сверле-нии алюминиевых сплавов. При сверлении на проход в момент вы-хода сверла из заготовки необходимо резко снизить подачу во из-бежание поломки сверла. Для сохранности инструмента при свер-лении следует работать с максимально допустимыми скоростями резания и с минимально допустимыми подачами.

Если ось сверла совпадает с осью шпинделя токарного станка, сверло правильно заточено и жестко закреплено, то обработанное отверстие имеет минимальные погрешности. У правильно заточен-ного сверла работают обе режущие кромки и стружка сходит по двум спиральным канавкам. Размеры отверстия при сверлении по-лучаются больше заданных в следующих случаях: режущие кромки сверла имеют разную длину, хотя и заточены под одинаковыми уг-лами; режущие кромки имеют разную длину и заточены под раз-ными углами; режущие кромки имеют равную длину, но заточены под разными углами.

При неправильно и недостаточно заточенном сверле получается косое отверстие с большой шероховатостью поверхности. При ра-боте недостаточно заточенным (тупым) сверлом у выходной части отверстия образуются заусенцы. Неодинаковая длина режущих кромок и несимметричная их заточка, эксцентричное расположе-ние перемычки и различная ширина ленточек вызывают защемле-ние сверла в отверстии, что увеличивает силы трения (по мере уг-лубления сверла в заготовку) и, как следствие, приводит к поломке инструмента. Обрабатываемое отверстие называется глубоким, ес-ли его глубина в 5 раз больше его диаметра.

При сверлении глубокого отверстия применяют длинное спи-ральное сверло с обычными геометрическими параметрами, кото-рое периодически выводят из обрабатываемого отверстия для ох-лаждения и удаления накопившейся в канавках стружки. Для по-вышения производительности обработки применяют сверла с при-нудительным отводом стружки, осуществляемым с помощью жид-кости (или воздуха), подводимой в зону резания под давлением.

С увеличением глубины сверления ухудшаются условия работы сверла, ухудшается отвод теплоты, повышается трение стружки о стенки канавок инструмента, затрудняется подвод СОЖ к режу-щим кромкам. Поэтому если глубина сверления больше трех диа-метров обрабатываемого отверстия, то скорость резания следует уменьшить.

Для сверления отверстий применяют спиральные сверла, кото-рые изготовляют из инструментальных сталей (углеродистой У12А и легированной 9ХС), из быстрорежущих сталей (Р6М5 и др.), а так-же из твердых сплавов (ВК6М, ВК8М и ВК10М). Для сверл из быст-рорежущих сталей скорость резания v = 25-35 м/мин, для сверл из инструментальных сталей v = 12-18 м/мин, для твердосплавных сверл v = 50-70 м/мин. Причем большие значения скорости реза-ния принимаются