что такое пилотное сверло

Сверление глубоких отверстий

Глубокие отверстия — это углубления в детали более 10 см. Их высверливают в:

Уровень сложности сверления отверстий пропорционален увеличению их глубины. Ее определяют по соотношению L/Dо, где L — длина, Do — диаметр отверстия. При помощи стандартных инструментов и обычных способов становится возможным сверление неглубоких отверстий — до L/Dо = 5. В случае превышения этого показателя речь идет о создании глубокого отверстия. Для реализации этой задачи используется специализированное оборудование и способы сверления глубоких отверстий:

Независимо от выбранного способа сверления важно организовать подачу смазочных жидкостей для охлаждения детали и сверла. Также это позволяет уменьшить силу трения, обеспечить естественный отвод излишков тепла, в результате чего отмечается эффективное устранение стружки. Чтобы глубокое сверление происходило максимально качественно, следует правильно определиться со скоростью резанья и вращения сверлильной части.

Разновидности сверления глубоких отверстий

Сверление отверстий классифицируется по нескольким параметрам. С учетом схемы высверливаемой стружки этот процесс подразделяют на:

Можно создавать различные глубокие отверстия несколькими способами резания:

Кроме перечисленных разновидностей, также выделяют сверление глубоких отверстий в зависимости от уровня автоматизации процесса — один или несколько параметров режима могут изменяться автоматически (к примеру, регулировка скорости вращения или подача смазочного материала во время сверления).

Особенности сверления глубоких отверстий

Глубокое сверление окажется эффективным, если следовать основным принципам:

Для подачи масла используют устройства, перекачивающие вязкие вещества. При выборе мощности системы для глубокого сверления учитывают предстоящий расход жидкости и необходимую величину давления для эффективной подачи смазывающего средства.

Разновидности инструментов, используемых для глубокого сверления

Сверление чистых, точных и прямолинейных отверстий происходит с использованием специальных инструментов, которые подразделяются на несколько видов.

Пушечные

Режущая часть, стебель и хвостик таких изделий производятся из нескольких видов металла. Такие сверла оснащены полукруглым стержнем, на торце которого создается перпендикулярно оси режущая кромка. Пушечные инструменты используют, когда нужно создать отверстия в металле, тяжело поддающемся обработке.

Ружейные

Представляют собой однорезцовые режущие инструменты для создания глубоких отверстий малого/большого диаметра. За счет ружейной установки удается лучше направить режущую часть. В отличие от предыдущего типа сверл эта модель оснащена внутренним каналом для подвода СОЖ и прямой канавкой, позволяющей удобно выводить стружку с жидкостью.

Перовые

Материалом изготовления служит пруток, который путем ковки или фрезерования преобразуют в пластину. Ее затачивают, образуя пару главных и пару вспомогательных кромок. Перовые сверла отличаются простой конструкцией. Их можно легко изготовить нужного диаметра, длины. Такие инструменты применяют для шпиндельного глубокого сверления. Их главным недостатком считают сложное выведение стружки, а также склонность к вибрациям во время сверления, что связано с недостаточной жесткостью режущей части.

Спиральные с подводом СОЖ

Стандартные инструменты с удлиненной рабочей частью, оснащенной круглыми отверстиями. Изготовленные на базе проката с винтовыми отверстиями или заготовок, подготовленных путем радикальной ковки. Они подходят для сверления больших партий изделий, характеризуются высоким расходом твердого сплава и максимальной производительностью (в 8 раз больше в сравнении с ружейными).

Заказать сверление глубоких отверстий предлагает завод «ЧЗМК». Мы выполним любой объем работы в сжатые сроки. У нас всегда в наличии популярные марки металла для обработки.

Источник

Несколько слов о глубоком сверлении

Этой небольшой заметкой мы хотели бы начать разговор о глубоком сверлении. Операция глубокого сверления является одной из наиболее сложных с точки зрения людей, не сталкивающихся с ней повседневно, и у некоторых вызывает даже некоторый страх. Мы попробуем показать, что при правильном подборе инструмента, оборудования и условий обработки глубокое сверление не так сложно, как кажется.

По общепринятой терминологии «глубокими» считаются отверстия глубиной больше 10xD, где D— диаметр отверстия. Упоминание о глубоком сверлении традиционно ассоциируется с необходимостью использования специализированного инструмента сверл для глубокого сверления (однолезвийных пушечных или эжекторных). Тем не менее, это не совсем так. Попробуем коротко, не вдаваясь в особенности конструкции, показать, какие еще инструменты могут быть использованы для обработки глубоких отверстий. В производственной программе фирм, производящих современный быстрорежущий инструмент (Fette, Guehring, Titex Plus) присутствуют сверла сверхдлинной серии с крутым углом подъема спирали стружечной канавки. Как правило, эти сверла выпускаются в диапазоне диаметров до 12 мм с цилиндрическим хвостовиком с возможной глубиной сверления до 25-30 диаметров. Сверла большего диаметра выпускаются с коническим хвостовиком, для глубин до 10-12 диаметров. Для удаления стружки подобные сверла используются в циклах глубокого сверления с выводом сверла из отверстия.
Кроме быстрорежущих сверл в последнее время появились цельные твердосплавные сверла, позволяющие вести обработку на глубину до 12 диаметров. Обычно это сверла с прямыми стружечными канавками и каналами внутреннего подвода СОЖ. Диапазон диаметров (как и для всех цельных твердосплавных сверл) ограничен рамками 3-20 мм. Такие сверла можно увидеть в программе фирм Fette, Biax, НАМ. Еще одним альтернативным вариантом являются сверла с пластинами. Здесь можно выделить конструкцию сверл KSEM фирмы Kennametal Hertel, позволяющую в диапазоне 16-32 мм сверлить на 10 диаметров, как сверлом из цельного твердого сплава. Ну, а для больших диаметров (до 300 мм) применяются системы со сменными многогранными пластинами и пилотными сверлами (например, HTS от Kennametal Hertel). Глубина сверления такими сверлами ограничена только технологическими условиями обработки. Есть еще и другие варианты обработки глубоких отверстий, но, тем не менее, основным технологическим приемом остается сверление с помощью сверл глубокого сверления.
Преимущества этого вида обработки проявляются в высокой точности, оптимальной прямолинейности и хорошем качестве поверхности. Лидерами по производству таких сверл на европейском рынке являются фирмы Botek, Guehering, Tiefbohrtechnik, Sandvik. Основные технические и конструктивные особенности продукции каждой из фирм подробно изложены в их каталогах. В этой статье будут изложены наиболее общие аспекты применения таких сверл.
Большинство применяемых сегодня сверл глубокого сверления конструктивно относится к двум группам:

Вот две основные предпосылки использования любых сверл для глубокого сверления:

Указанные особенности операции глубокого сверления привели к созданию специального типа оборудования станков для глубокого сверления. Такие станки обеспечивают подвод СОЖ под большим давлением и с большим расходом через инструмент, а также оснащены системой направляющих втулок и люнетов для направления сверла. Схема сверления на таком станке приведена на рисунке.
Появление на рынке обрабатывающих центров с эффективными системами подвода СОЖ через шпиндель и инструмент позволили реализовать сверление глубоких отверстий непосредственно в цикле полной обработки детали. Роль кондукторных втулок выполняет пилотное отверстие. Схема такой обработки показана на рисунке, а технология выглядит так:

Несколько графиков, приведенных в этой статье, призваны показать каких параметров мы можем добиться от сверл глубокого сверления. Разумеется, при соответствующем состоянии оборудования и, главное, при соблюдении всех технологических параметров обработки. Показанные графики описывают сверла одностороннего резания.

При обработке такими сверлами потребитель вправе рассчитывать на получение допуска IT7-IT9. Достаточно высокая точность достигается за счет того, что силы резания перераспределяются на боковые поверхности твердосплавной головки (в отличие от спиральных сверл, где нагрузка передается на ленточки). Боковые поверхности под воздействием этой силы полируют внутреннюю стенку отверстия, что позволяет получить очень хорошие результаты шероховатости. На конечную шероховатость оказывает влияние и качество СОЖ, выполняющей функции полироли.
Хорошие результаты показывают такие сверла и по таким параметрам, как прямолинейность отверстий и отклонение от оси. На прямолинейность могут оказать негативное влияние включения или изменения структуры материала (отбел, раковина и т. д.). С точки зрения отклонения от оси опять положительную роль играет перераспределение сил резания (разноперость спиральных сверл вызывает дисбаланс сил и, как следствие, увод сверла от оси отверстия).
При выборе конкретного типа сверла обязательно необходимо проверить достаточность для данного типа и диаметра давления и расхода СОЖ, обеспечиваемого станком. Примеры таких графиков (для сверл одностороннего резания) приведены ниже. Конечно же, каждая фирма-производитель дает уточненные данные, исходя из конструктивных особенностей своей продукции. При заказе сверл также обязательно надо правильно указать тип хвостовика для крепления инструмента. Ведущие фирмы выпускают продукцию как со специальными хвостовиками для сверл глубокого сверления, так и с хвостовиками по DIN1835, DIN6535 и по другим стандартам.
Длительной эксплуатации и хорошим результатам работы, естественно, способствует правильная переточка сверл глубокого сверления. Некоторые фирмы предлагают свои приспособления или небольшие станочки уже адаптированные именно для переточки таких сверл.

Александр Локтев
Журнал «Стружка», № 01, май 2002 г.

Источник

СОДЕРЖАНИЕ

Пилот для больших отверстий

Пилотное отверстие также снижает мощность, необходимую для поворота большого сверла, и снижает риск поломки большого сверла. Для спиральных сверл пилотный размер обычно выбирается таким образом, чтобы острие долота большего сверла не требовало удаления какого-либо материала, что снижает вероятность раскола перемычки сверла. Пилот такого размера также предотвращает скольжение большего сверла по материалу и эффективно направляет большее сверло. Очень большие отверстия могут быть обработаны ступенчатым сверлением путем последовательного сверления пилотных отверстий большего размера перед использованием сверла окончательного размера.

Контрольные отверстия для шурупов

Когда винт забивается без направляющего отверстия или со слишком маленьким направляющим отверстием, сердечник винта может заедать и приводить к поломке винта. Соответствующее пилотное отверстие предотвратит заклинивание и обеспечит достаточное трение для предотвращения ослабления винта. Для обычных шурупов для дерева за направляющей, обеспечивающей зазор для сердечника шурупа, может следовать более крупная насадка на меньшую глубину, чтобы обеспечить зазор для большего, не имеющего резьбы стержня шурупа. Для стандартных шурупов по дереву изготавливаются специальные пилотные сверла для получения нужного профиля отверстия за одну операцию, вместо того, чтобы требовать сверла нескольких разных размеров и глубины.

Винты, вбитые в бетон, должны иметь направляющее отверстие соответствующего размера, иначе они либо сломаются при вставке, либо откроют отверстие, либо не обеспечат номинальное удерживающее усилие.

Отверстие, просверленное для самонарезания винтов или резьбы болтов в металле или пластике, также может называться пилотным отверстием.

Источник

Сверление отверстий в металле: способы, инструменты, полезные советы

Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов. О способах сверления, инструментарии, а также о технике безопасности при выполнении этих работ мы хотим вам рассказать.

Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.

Инструменты, приспособления, сверла

Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов — сверло — может иметь различную форму.

Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм — на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию.

Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной — производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.

1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло

Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит

Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.

Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» — молоток и кернер.

Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР — точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch — проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser — мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».

Режимы сверления

Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.

При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима — красивая, длинная стружка.

Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.

Таблица 1. Рекомендуемые скорости резания отверстий L/D ≤ 3, приведённые для быстрорежущей стали средней твёрдости

Таблица 2. Поправочные коэффициенты

Таблица 3. Обороты и подача при различном диаметре сверла и сверлении углеродистой стали

Таблица 4. Рекомендации при сверлении аустенитной стали (наиболее сложно обрабатываемой)

Виды отверстий в металле и способы их сверления

Отверстия под резьбу требуют определения диаметров с допусками, установленными в ГОСТ 16093–2004. Для распространённых метизов расчёт приведен в таблице 5.

Таблица 5. Соотношение метрической и дюймовой резьбы, а также подбор размера отверстия для засверливания

Сквозные отверстия

Сквозные отверстия пронизывают заготовку полностью, образуя в ней проход. Особенностью процесса является защита поверхности верстака или столешницы от выхода сверла за пределы заготовки, что может повредить и само сверло, а также снабдить заготовку «заусенцем» — гартом. Чтобы этого избежать, применяют следующие способы:

Последний способ обязателен при высверливании отверстий «по месту», чтобы не повредить близко расположенные поверхности или детали.

Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми свёрлами, потому как спиральное сверло повредит края заготовки.

Глухие отверстия

Такие отверстия выполняются на определённую глубину и не пронизывают заготовку насквозь. Отмерить глубину можно двумя способами:

Некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на заданную глубину, после чего механизм останавливается. В процессе сверления может потребоваться несколько раз остановить работу, чтобы удалить стружку.

Отверстия сложной формы

Отверстия, расположенные на краю заготовки (половинчатые) можно выполнять, соединив гранями и зажав тисками две заготовки или заготовку и прокладку и высверлив полное отверстие. Прокладка должна быть выполнена из такого же материала, что и обрабатываемая заготовка, иначе сверло будет «уходить» в сторону наименьшего сопротивления.

Сквозное отверстие в уголке (профильный металлопрокат) выполняют, зафиксировав заготовку в тисках и используя деревянную прокладку.

Сложнее выполнить сверление цилиндрической заготовки по касательной. Процесс разделяется на две операции: подготовка перпендикулярной отверстию площадки (фрезеровка, зенковка) и собственно сверление. Высверливание отверстий в поверхностях, расположенных под углом, также начинают с подготовки площадки, после чего вставляют деревянную прокладку между плоскостями, образуя треугольник, и сверлят отверстие сквозь угол.

Полые детали просверливают, заполнив полость пробкой из древесины.

Отверстия с уступами получают с использованием двух техник:

1. Рассверливание отверстия. 2. Уменьшение диаметра

Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание

Получение отверстий большого диаметра в массивных заготовках, толщиной до 5–6 мм, дело трудоёмкое и затратное. Относительно небольшие диаметры — до 30 мм (максимум 40 мм) можно получить, используя конусные, а лучше ступенчато-конусные свёрла. Для отверстий большего диаметра (до 100 мм) понадобятся полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Причём мастера традиционно в этом случае рекомендуют Bosch, в особенности на твёрдом металле, например, стали.

Такое кольцевое высверливание менее энергозатратное, но может быть более затратным финансово. Помимо свёрл важна мощность дрели и возможность работы на самых низких оборотах. Причём чем толще металл, тем сильнее захочется выполнить отверстие на станке, а при большом количестве отверстий в листе толщиной более 12 мм лучше сразу искать такую возможность.

В тонколистовой заготовке отверстие большого диаметра получают с помощью узкозубых коронок или фрезой, закреплённой на «болгарке», но края в последнем случае оставляют желать лучшего.

Глубокие отверстия, СОЖ

Иногда требуется выполнить глубокое отверстие. В теории, это такое отверстие, длина которого в пять раз больше диаметра. На практике, глубоким называют сверление, требующее принудительного периодического удаления стружки и применения СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).

В сверлении СОЖ нужны в первую очередь для снижения температуры сверла и заготовки, которые нагреваются от трения. Поэтому при получении отверстий в меди, которая обладает высокой теплопроводностью и сама способна отводить тепло, СОЖ можно не применять. Относительно легко и без смазки сверлится чугун (кроме высокопрочных).

На производстве в качестве СОЖ применяют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы и некоторые углеводороды. В домашних мастерских можно использовать:

Универсальная охлаждаемая жидкость может быть приготовлена самостоятельно. Для этого нужно растворить 200 г мыла в ведре воды, добавить 5 ложек машинного масла, можно отработанного, и прокипятить раствор до получения мыльной однородной эмульсии. Некоторые мастера для снижения трения используют свиное сало.

Глубокие отверстия могут быть выполнены сплошным и кольцевым сверлением, причём в последнем случае центральный стержень, образованный вращением коронки, выламывают не целиком, а частями, ослабив его дополнительными отверстиями малого диаметра.

Сплошное сверление выполняется в хорошо зафиксированной заготовке спиральным сверлом, в каналы которого подается СОЖ. Периодически, не останавливая вращение сверла, нужно его извлекать и очищать полость от стружки. Работа спиральным сверлом выполняется поэтапно: сначала берут короткое и надсверливают отверстие, которое затем заглубляют сверлом соответствующего размера. При значительной глубине отверстия желательно пользоваться направляющими кондукторными втулками.

При регулярном высверливании глубоких отверстий можно рекомендовать приобретение специального станка с автоматической подачей СОЖ к сверлу и точной отцентровкой.

С двух сторон вести сверление не рекомендуется — в домашних условиях почти невозможно выполнить операцию качественно.

Сверление по разметке, шаблону и кондуктору

Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора.

Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.

Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд.

Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной. Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.

Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.

Безопасность, общие советы

При работе с электроинструментом важно помнить о безопасности человека и не допускать преждевременного износа инструмента и возможного брака. В связи с этим мы собрали некоторые полезные советы:

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник