Особые случаи кольцевого глубокого сверления
Сверление сверлами А. П. Иванова. Инженером ЛМЗ им. XXII съезда КПСС А. П. Ивановым были сконструированы особые кольцевые сверла для кольцевого сверления отверстий диаметром 60-200 мм и длиной сквозного сверления до 500 мм.
При применении двустороннего сверления протяженность отверстий может доходить до 900-950 мм.
Сокровище этих сверл содержится в том, что они смогут быть использованы для сверления на станках токарной и сверлильно-расточной группы неспециализированного назначения без их особой подготовки и при применении существующего насоса для подачи охлаждающей жидкости. Во многих случаях для отвода стружки возможно использован сжатый воздушное пространство.
Рис. 1. Кольцевое сверло конструкции А. П. Иванова
Предложенный способ кольцевого сверления удачно освоен при работе на горизонтально-сверлильно-фрезерных (расточных), на радиально-сверлильных, токарных, карусельных и револьверных станках.
На рис. 1 продемонстрировано кольцевое сверло конструкции А. П. Иванова. Сверло складывается из хвостовика с обоймой для подвода охлаждающей жидкости (либо воздуха) и ввинчивающегося в хвостовик корпуса кольцевого сверла.
В корпус кольцевого сверла вставляются совершенно верно изготовленные (взаимозаменяемые) резцы двух групп, каковые дробят стружку по ширине реза на три части. Узкие резцы выдвинуты вперед и расположены посередине реза. Широкие резцы оформляют диаметр отверстия и наружную поверхность высверливаемого стержня.
Не считая резцов, в корпус сверла встроены шарики для поддержания процесса и стабилизации сверления высверливаемого стержня. С наружной стороны корпуса кольцевого сверла_про-фрезерованы по пологой винтовой линии стружкоотводящие канавки. Каждое «перо» кольцевого сверла имеет, как и спиральные сверла, направляющую ленточку с обратным конусом.
Для предохранения от износа корпус сверла изготовляется из стали 12ХНЗА, цементируется и термически обрабатывается.
Сверла А. П. Иванова разрешают создавать замену резцов без снятия сверла со шпинделя. Работа кольцевыми сверлами проводится как резцами из быстрорежущей стали, так и напайными из жёсткого сплава марки ВК8. Резцы кольцевого сверла расположены относительно оси корпуса под углом 20°. Соответственно для резцов из быстрорежущей стали Р18 и жёсткого сплава ВК8 передние углы у = 0° и -5°, а задние углы а = 8 и 6°.
Резцы имеют уступы для разделения стружки по длине.
Сверла А. П. Иванова смогут быть отнесены к комбинированным сверлам кольцевого сверления, в которых группы из двух резцов трудятся способом деления подачи, а срез в группы делится на три части по ширине.
Внедрение кольцевого сверления вместо существовавшего до этого технологического процесса дало громадную экономию времени и металла. Кольцевые сверла, к примеру, используются для сверления отверстия dc = 160 мм на длину 300 мм в отливке фланца лопасти рабочего колеса из нержавеющей стали при режиме сверления: vc = 20н-30 м/мин, s0 = 0,2-0,4 мм/об. Работа может осуществляться на станках различных конструкций. Стойкость резцов Т = = 4ьб ч до переточки.
Набор резцов выдерживает до шести переточек.
Благодаря высверливаемым стержням, каковые идут на перековку либо употребляются конкретно как заготовки для разных подробностей, удается взять большую экономию металла. Так, к примеру, при сверлении 36 отверстий dc = 160 мм и 1С = 350 мм во фланце кованого вала турбины экономится 1200 кг конструкционной стали.
В приведенных случаях сверления относительная протяженность сверления 6i не всегда доходит до (З-т-5) dc. Исходя из этого, строго говоря, такое кольцевое сверление не всегда возможно назвать глубоким. Но но технике исполнения эта операция должна быть отнесена к глубокому сверлению, поскольку главным условием ее проведения есть постоянный принудительный стружкоотвод из территории резания с применением транспортирующей жидкости либо воздуха.
Рис. 2. Составные сверла Б. В. Злотницкого
Чем больше диаметр сверления, тем действеннее использование кольцевого сверления как по производительности, так и по экономии удаляемого металла.
На рис. 2 представлены модификации кольцевого сверла А. П. Иванова, предложенные Б. В. Злотницким. Как видно из рисунка, сверла Б. В. Злотницкого отличаются от сверла
А. П. Иванова тем, что вместо массивного и долгого корпуса имеют удлинитель (стебель), изготовленный за одно целое с хвостовиком. На удлинитель навинчивается простых размеров кольцевая головка 1 для работы с наружным отводом стружки. Кольцевая головка имеет равно как и сверло А. П. Иванова, группы парных резцов, а вместо узла с шариками — простые направляющие
Отвод стружки при сверлении этими сверлами немного хуже, чем у сверла А. П. Иванова, поскольку жидкость со стружкой, переходя с корпуса сверла на стебель хвостовика, существенно теряет скорость. Исходя из этого, по всей видимости, стало нужным использовать одновременно и охлаждающую жидкость, и сжатый, воздушное пространство для отвода стружки.
Но отвод стружки при малых глубинах сверления оказывает на процесс сверления не такое влияние, как при глубоком сверлении, и исходя из этого не должен тревожить производственников при сверлении на низких режимах резания. В большинстве случаев обрабатываемые подробности при проведении данной операции не вращаются.
Рис. 3. Тонкостенная кольцевая коронка С. А. Черничкина
Кольцевые сверла А. П. Иванова и Б. В. Злотницкого удачно трудятся на фабриках и смогут быть рекомендованы для сверления поверхностных средних и больших отверстий в серийном производстве на станках неспециализированного назначения.
Сверление коронками С. А. Черничкина. Скоростное глубокое сверление отверстий диаметром 30 мм и выше во многих случаях производится тонкостенными коронками С. А. Черничкина.
На рис. 3 продемонстрирована тонкостенная коронка. Из рисунка видно, что коронки С. А. Черничкина смогут быть отнесены к комбинированным кольцевым сверлам, трудящимся с наружным отводом стружки. Резцы подобно схеме, обрисованной выше, образуют пара пар, трудящихся способом деления подачи.
Парные резцы дробят ширину резца на три части. Прорезной (передний) резец пары выдвигается пара вперед довольно калибрующего и расположен симметрично относительно ширины реза. Резцы напайные и исходя из этого коронки С. А. Черничкина должны шлифоваться и затачиваться в сборе.
Стебель имеет наружные канавки, расположенные параллельно оси сверла. Канавки на корпусе коронки для облегчения стружко-отвода имеют наклон под углом 5-8° относительно образующих. стебля и Канавки коронки должны совпадать при работе, исходя из этого разметка размещения резцов у коронок обязана производиться по калибру либо по стеблю относительно канавок по окончании нарезания резьбы.
На рис. 89 продемонстрирован цилиндр с двумя глухими кольцевыми полостями и кольцевая коронка со стеблем конструкции С. А. Черничкина. Для наглядности цилиндр имеет вырез, и во внутренней кольцевой полости его помещена коронка.
Само собой разумеется, эти инструменты не смогут соперничать с филигранными кольцевыми сверлами выдающегося офтальмолога В. П. Филатова для вырезания глазной роговицы. Как видно из рис. 3, тонкостенные коронки С. А. Черничкина способны сверлить кольцевые отверстия, превращая в стружку небольшой количество металла.
Малая ширина реза приводит к необходимости трудиться с повышенными давлениями охлаждающей жидкости (20-30 кПсмг).
Рис. 4. Цилиндр с двумя кольцевыми полостями, грамотными коронками С. А. Черничкина, и кольцевая коронка со стеблем
Сверление производится с применением сульфофрезола.
Малые подачи на зуб не снабжают надежного стружкодробления посредством стружкоразделительных устройств передних граней резцов, а увеличение подачи делает стружку твёрдой, что может приводить к забиванию стружко-отводящих каналов. Выход был отыскан при переходе к вибрационному сверлению (рис. 5).
Рис. 5. Настройка станка для вибрационного кольцевого сверления
Тут вибрация употребляется для прерывистого резания. Заготовка, совершая при сверлении колебания на протяжении оси посредством шарикового вибратора, надежно дробит стружку по длине, поскольку размах колебаний превышает величину подачи. Согласно данным С. А. Черничкина, колебаний громадной частоты не нужно: размах колебаний может не превосходить 0,5 мм. Дабы стружка делилась через каждые 2/3 оборота, достаточно применить три шарика, поскольку число колебаний за один оборот
Сверление с осевыми колебаниями требует корректировки задних углов резцов, т.е. ави6 = а + (2-нЗ)°.
Вибрационное сверление снабжает лучший доступ жидкости в зону резания и более интенсивное промывание инструмента.
Тонкостенные кольцевые коронки не нужно использовать для сверления очень долгих заготовок, поскольку массивный высверливаемый стержень при его короблении может создавать негативные условия для стебля и эксплуатации инструмента. Способ кольцевого сверления тонкостенными кольцевыми коронками, созданный С. А. Черничкиным, возможно рекомендован для сквозного сверления отверстий маленькой относительной длины (6, 25), в то время, когда требуется оставлять стержень громадных размеров.
Сверление сверлами компании «Стар Куттер компани» (США) *. Компания применила при сверлении чугунных втулок кольцевое двухкромочное сверло, трудящееся комбинированным способом с наружным отводом стружки.
На рис. 6 приведена схема сверления и конструкция сверла. Сверло воображает напайную кольцевую головку из металло-керамического жёсткого сплава.
Внутреннее отверстие сверла для подвода жидкости расположено эксцентрично довольно наружной поверхности. Исходя из этого кромки имеют неодинаковую длину, и самая длинная кромка обязана не только калибровать высверливаемый стержень, но и срезать припуск у его корня с подачей, превышающей в два раза подачу кромок сверла у периферии.
Рис. 6. схема сверления и Кольцевое сверло, предложенные компанией «Стар Куттер компани»
Глубокое сверление производится на алмазно-расточном Станке модели 112-С компании «Эксцелло». Давление охлаждающей жидкости равняется 25 кПсм2. Перед нагнетанием в зону резания жидкость проходит через магнитный и тканевый фильтры. Производительность сверления доходит до 120 втулок в час.
При подаче sm = 380 мм/мин уводы не превышают 0,025 мм, а чистота обработки выдерживается в пределах V9-VI0 — Станок оборудован автоматическим загрузочным устройством магазинного типа. Привод съёма и установки подробностей — пневматический.
Электроалмазное сверление жёсткого сплава. Электроалмазное сверление снаружи сходно со сверлением кольцевым сверлом, предложенным А. П. Ивановым. Эти два метода близки тем, что смогут осуществляться на станках неспециализированного назначения; подвод электролита и охлаждающей жидкости также подобен.
При электроалмазной обработке требуется дополнительно подводить ток, подключая катод к инструменту, изолированному от станка, а анод — к обрабатываемой заготовке. Для данной дели станок должен быть снабжен источником постоянного тока мощностью 0,3-0,6 кет с напряжением на выходе 6-8 в.
На рис. 7 продемонстрирован шпиндель вертикально-сверлильного станка модели 2118-А с инструментом для электроалмазного сверления.
Алмазные кольцевые сверла, среди них и для глубокого сверления, изготовляются способом экструзии и спекания как из неестественных алмазов марок АСВ, АСК, АСКС на электролитической связке, так и из естественных с величиной зерна 100-500 мкм. В качестве связующего в этом случае употребляются связки типа МС2, МВ1 и др. При сверлении электролит подается стандартным насосом для охлаждения, имеющимся на сверлильном станке.
Рис. 7. Шпиндель сверлильного станка со сверлом для электроалмазного сверления
