Свердлильний верстат

Ідеальним пристосуванням для свердління отворів, а також їх подальшої обробки є свердлильний верстат. Зробимо невеликий відступ і звернемося до історії: як з'явився свердлильний верстат?

На відміну від своїх більш складних побратимів-верстатів - токарного і фрезерного, свердлильний верстат був винайдений задовго до того, як люди взагалі дізналися про існування заліза, не кажучи вже про те, щоб навчитися його обробляти. Першим свердлильним верстатом було, по суті, пристосування, за допомогою якого люди в далекій давнині добували вогонь і робили отвори в знаряддях полювання і праці.

Воно являло собою звичайний мисливський лук, тятива якого в середині була один раз загорнута навколо того предмета, з яким і було потрібно надати обертання. Як правило, це була загострена палиця з дерева твердої породи, яка впиралася своїм гострим кінцем в поглиблення, зроблене в лежачої під нею мисці з тієї ж породи дерева.

Притримуючи рукою верхній кінець вертикальної палиці, людина рухав цибулю в площині, перпендикулярній до цієї палиці, і приводив її за допомогою тятиви в швидке обертання, якого не можна було б досягти, обертаючи її руками. Точно таким же чином пророблялися отвори спочатку в не дуже щільних шматках каменю, а потім, коли людина навчилася закріплювати на кінці обертається палиці тверді кам'яні наконечники, і в міцних породах.

Згодом пристосування вдосконалювалося, з'являлися нові способи затиску нижньої плашки і обертового «свердла», пристрої для посилення притиску їх один до одного (для збільшення сили тертя), нові способи приводити «свердло» в обертання. Так протягом століть свердлильний верстат поступово змінювався, поки не придбав сучасного вигляду.

Нині свердлильний верстат складається з рухомого стола і штатива, на якому кріпиться шпиндель з патроном. Він може бути одношпиндельних вертикально-свердлильним (рис. 44), настільно-свердлильним (рис. 45), радіально-свердлильним.

Мал. 44. Вертикально-свердлильний верстат: 1 - плита; 2 - підйомний стіл; 3 - шпиндель; 4 - коробка подач; 5 - шпиндельная головка; 6 - електродвигун; 7 - штурвал; 8 - станина.

Мал. 45. Настільно-свердлильний верстат: 1 - шпиндельная бабка; 2 - клиновий ремінь; 3 - ступінчастий шків; 4 - асинхронний електродвигун; 5 - перемикач; 6 - подмоторную плита; 7 - колона; 8 - кронштейн; 9 - плита; 10, 11 - рукоятки; 12 - шпиндель; 13 - гайка; 14 - штурвал.

Вертикально-свердлильні верстати застосовуються для свердління отворів діаметром до 75 мм. Вони можуть забезпечувати операції зенкерування, розгортання і нарізування різьблення. Станина, на якій монтуються вузли верстата, через фундаментну плиту кріпиться до фундаменту. Підйомний стіл, службовець для кріплення оброблюваних деталей, може переміщатися по вертикалі. Механізм верстата приводиться в рух індивідуальним електродвигуном. Шпиндель отримує осьове переміщення від коробки подач і може також переміщатися вручну штурвалом.

Настольно-свердлильні верстати використовуються для свердління в дрібних деталях отворів діаметром до 12 мм (рис. 45).

Зручність застосування цих верстатів полягає в тому, що вони можуть бути встановлені за допомогою болтів на слюсарних верстатах, в безпосередній близькості від робочого місця.

Працює верстат наступним чином: на плиті укріплена в кронштейні колона, по якій може переміщатися вгору і вниз шпиндельная бабка, в корпусі якої змонтований шпиндельний вузол з шпинделем. Переміщення шпиндельної бабки по колоні здійснюється рукояткою. Асинхронний електродвигун кріпиться до шпиндельної бабці за допомогою подмоторной плити. Перемикач дозволяє включати двигун на прямий або зворотний хід і зупиняти верстат. Обертання шпинделя передається від ступеневої шківа клиноподібним ременем. Ручна подача шпинделя здійснюється обертанням штурвала. Гайка закріплює патрон на конусі шпинделя.

Радіально-свердлильні верстати застосовуються для свердління отворів у великих деталях, переміщення яких до шпинделя верстата утруднено.

Існують загальні правила свердління (як на свердлильних верстатах, так і за допомогою дрилі):

- в процесі розмічальних робіт центр майбутнього отвору обов'язково слід зазначити кернером, тоді при роботі свердло встановлюється в керн, що сприяє більшій точності;

- при виборі діаметра свердла слід враховувати його вібрацію в патроні, в результаті чого отвір виходить трохи більшого діаметра, ніж свердло. Відхилення це досить мало - від 0,05 до 0,3 мм - і має значення в тому випадку, коли потрібна особлива точність;

- під час свердління металів і сплавів в результаті тертя температура ріжучого інструменту (свердла, зенкера) значно підвищується, що призводить до швидкого його зносу. Для того щоб підвищити стійкість інструментів, під час свердління використовують охолоджуючі рідини, зокрема воду;

- затуплені ріжучі інструменти не тільки утворюють неякісні отвори, але і самі швидше виходять з ладу, тому їх слід своєчасно заточувати: свердла під кутом (в вершині) 116-118 °, конічні зенкери 60, 90, 120 °. Заточку проводять вручну на заточний верстаті: свердло приставляють до кола заточного верстата однією з різальних крайок під кутом 58-60 ° і плавно повертають його навколо своєї осі, потім таким же чином заточують другу ріжучу кромку. При цьому необхідно стежити, щоб обидві ріжучі кромки були заточені під одним кутом і мали однакову довжину;

- для свердління глухих отворів на багатьох свердлильних верстатах є механізми автоматичної подачі з лімба, які і визначають хід свердла на потрібну глибину. Якщо ж верстат не обладнано таким механізмом або застосовується ручна дриль, то можна використовувати свердло зі втулкові упором;

- коли необхідно просвердлити отвір в порожнистої деталі (наприклад, в трубі), отвір попередньо забивають дерев'яною пробкою. Якщо труба великого діаметру, а отвір потрібно наскрізне, то доводиться свердлити з двох сторін.

У цьому випадку, щоб полегшити розмітку і зробити її найбільш точною, можна скористатися спеціальним пристосуванням. Воно складається з двох абсолютно однакових призм, між якими затискається труба. Кожна призма має точно вивірені один проти одного, затиснуті в їх протилежних вершинах зустрічні гвинти-кернери. Призми теж точно виставлені за допомогою бічних щік. Коли труба затискається між призмами, на ній залишаються невеликі, розташовані один навпроти одного лунки від гвинтів-Кернер. Після свердління за такою розмітці отвори в трубі будуть відповідати один одному з набагато більшою точністю;

- отримати ступінчасті отвори можна двома способами. Перший: спочатку свердлиться отвір найменшого діаметра, потім (на потрібну глибину) - отвір більшого діаметру і останнім просверливается отвір найбільшого діаметру. Другий спосіб: спочатку на потрібну глибину свердлять отвір найбільшого діаметру, потім - меншого і в кінці - найменшого діаметра;

- якщо потрібно просвердлити отвір на криволінійній площині або площині, розташованої під кутом, то спочатку слід зробити (випиляти, вирубати) майданчик, перпендикулярну до осі майбутнього отвору, накерніть центр, а потім свердлити отвір;

- отвори діаметром понад 25 мм свердлять в два етапи: спочатку просвердлюють отвір свердлом меншого діаметру (10-20 мм), а потім рассверливают свердлом потрібного діаметра;

- під час свердління деталей, що мають велику товщину (при глибокому свердлінні), коли глибина отвору більше п'яти діаметрів свердла, його потрібно періодично виймати з отвору і видувати стружку, інакше інструмент може заклинити;

- композиційні (складаються з декількох різнорідних шарів) матеріали важко свердлити перш за все тому, що при обробці на них виникають тріщини. Уникнути цього можна дуже простим способом: перед свердлінням такий матеріал потрібно залити водою і заморозити - тріщини в цьому випадку не з'являться;

- високоміцні матеріали - сталь, чавун - звичайні свердла не беруть. Для їх свердління у домашніх слюсарів великою популярністю користуються свердла з наконечниками з так званого побідиту. Він був отриманий вУкаіни в 1929 році і складається з 90% карбіду вольфраму і 10% кобальту. Для цієї ж мети можна придбати і діамантове свердло, наконечник якого виготовлений із застосуванням синтетичних алмазів, це помітно збільшить швидкість свердління металу.

Свердління - це тільки початковий етап обробки отворів, за яким послідовно проводять: зенкерование, зенкование, розгортання отворів.

З книги: Коршевер Н. Г. Роботи по металу

На Зміст - РОБОТИ ПО МЕТАЛЛУ>