Изготовление сверла технологический процесс

Плотность металла настолько велика, что для его обработки необходимо использовать специальные инструменты и механизмы. Для того чтобы сделать отверстие в этом материале применяются дрели и сверлильные станки, в которых основным режущим элементом являются сверла.

Какие свёрла по металлу лучше? Непросто определить, ведь универсальных изделий которые бы подходили для обработки всех типов металлических изделий, не существует. Опытный мастер сможет «на глаз» определить вид металла и быстро подобрать для обработки подходящий режущий инструмент.

Новичку в этом деле необходимо начинать с азов. Вначале изучить классификацию свёрл и сферу их применения, потому что лучшие модели — это изделия, которые идеально подходят для обработки конкретного вида металла.

Какие бывают сверла, как по маркировке и внешнему виду подобрать подходящее для работы изделие, узнайте в статье.

Технология изготовления сверл

Технологический процесс изготовления спиральных сверл по металлу с коническими хвостовиками состоит из такой последовательности операций.

Отрезка заготовки для хвостовой части.
Отрезка заготовки для рабочей части.
Зачистка торцов у хвостовой части.
Зачистка торцов у рабочей части.
Очистка заготовки на пескоструйном аппарате.
Сварка.
Отжиг.
Обдирка наплыва у сварного шва.
Правка заготовки после сварки.
Подрезка торца со стороны хвостовика.
Сверление и зенкерование центрового отверстия со стороны хвостовика.
Обточка наружного центра со стороны рабочей части.
Обточка рабочей части по диаметру, предварительная и окончательная.
Обточка хвостовика на конус, предварительная и окончательная.
Обточка хвостовика под лапку и подрезка торца.
Фрезерование лапки.
Фрезерование спиральных канавок.
Фрезерование спинки зуба.
Термообработка и очистка на пескоструйном аппарате.
Полирование спиральных канавок.
Шлифование центров.
Шлифование хвостовика на конус.
Шлифование рабочей части по диаметру с обратным конусом.
Заточка сверла.
Контроль и клеймение.

Сталь для сверла

Сверление – самый распространенный вид работы с материалами в процессе производства и конструирования. А сверла, соответственно – самый распространенный расходный материал электроинструмента. Поэтому вопросы выбора сверл, их особенности и оценка качества работы – самые частые вопросы.

Так сложилось, что сверла по металлу являются наиболее распространенным типом сверл по ряду причин:

Металл – наиболее часто применяемый конструкционный материал, использующий отверстия для сочленения (клепки, резьбовые соединения и т.д.)
Данные сверла оптимально работают не только с металлом, но и с рядом других более мягких материалов, таких как дерево.
Технологические принципы изготовления сверл по различным средам аналогичны технологиям изготовления сверл по металлу.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим именно особенности сверл по металлу.

Все хотят, чтобы сверла были качественны. Прежде всего, это значит, чтобы они сверлили долго и быстро. То есть, у сверл есть два основных параметра качества, понятных простому пользователю: скорость сверления (реза) и ресурс работы. При производстве они трансформируются в специализированные технические термины. Этих параметров уже больше, они более узкоспециализированы с точки зрения технического описания, и они более точно описывают характеристики, влияющие на работу сверла.

Элементы спирального сверла[ | ]

Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя (реже четырьмя) винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов — ленточек.

Рабочая частьРежущая часть
имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей.
Направляющая часть
имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью
ленточки
(узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).

Хвостовик
— для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.
Поводок
для передачи крутящего момента сверлу или
лапка
для выбивания сверла из конусного гнезда.

Шейка
, обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.

Углы сверла[ | ]

Угол при вершине 2φ=118° и угол наклона винтовой канавки ω=27°.

Угол при вершине 2φ
— угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2φ увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и, таким образом, к повышению стойкости сверла. Но при малом 2φ снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2φ=80…90°. Для сталей и чугунов 2φ=116…118°. Для очень твёрдых металлов 2φ=130…140°.
Угол наклона винтовой канавки ω
— угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше ω).
Передний угол γ
определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки.
Задний угол α
определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее — у наружной поверхности сверла.
Угол наклона поперечной кромки ψ
расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ψ=50…55°.

Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.

Углы сверла в процессе резания[ | ]

Спиральное сверло диаметром 80 мм c коническим хвостовиком Морзе № 6. Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол μ, и действительные углы в процессе резания будут следующими:

Производство сверл

Содержание

Технология изготовления сверл
Материалы для изготовления сверл по металлу Покрытия, улучшающие характеристики сверл

Станки для изготовления сверл

Станки для производства сверл

Особенности изготовления сверл, дополнительные методы улучшения характеристик инструментов

Термическая обработка

Контактная стыковая сварка

Дополнительные методы улучшения основных характеристик сверл

Заводы по производству сверл

В этой статье мы расскажем все о производстве сверл. Вы узнаете:

по какой технологии изготавливают обычные спиральные сверла;

какие материалы идут на производство;

на каком оборудовании выполняют основные технологические операции по производству сверл по металлу;

какие особенности имеют термическая обработка и сварка.

Фотография №1: изготовление сверла по металлу

Маркировка режущих изделий

Маркировка сверл по металлу необходима для определения типа стали, из которого изготовлен режущий инструмент. На изделии также указывается его диаметр, класс точности и производитель (страна). Не маркируются только спиральные буравчики, диаметр которых менее 2 мм.

В остальных случаях маркировка свёрл может иметь следующие значения:

Р9 — изготовлено из быстрорежущей стали с процентным содержанием вольфрама 9%.
Р9К15 — указывает на наличие в быстрорежущей стали кобальта в количестве 15%.
Р6М5К5 — обозначает наличие сложного состава режущей стали содержащей вольфрам, кобальт и молибден.

Импортные изделия имеют обозначение HSS, по которому можно определить состав материала, из которого был изготовлен бурав. Сверло HSS — расшифровка которого будет приведена ниже, используется с дополнительной буквой, по которой и определяется наличие легирующего металла.

HSS-Е — содержит кобальт. Используется при обработке металлов повышенной вязкости.
HSS-Tin — имеет титановое напыление, который значительно увеличивает твёрдость рабочей поверхности, а температурная устойчивость материала повышается до +600 градусов.
HSS-Е VAP — режущий инструмент используется для обработки нержавеющих материалов.
HSS-4241 — предназначены для сверления алюминия.
HSS-R — обладают максимальной прочностью.

Материалы для изготовления сверл по металлу

В России для изготовления сверл по металлу используют такие материалы, как быстрорежущие стали и твердые сплавы. Перечислим распространенные марки первых.

Р9 и Р18. Похожие по характеристикам стали. Первая содержит 9 % вольфрама, а вторая — 18. Сверла из этих сталей хорошо сверлят, не перегреваются и служат долго.

Р6М5 (зарубежный аналог — сталь HSS). Сверла по металлу из этой быстрорежущей стали встречаются чаще всего. Она содержит 6 % вольфрама и 5 % молибдена. Инструментами из этого материала обрабатывают:

Р6М5К5 (зарубежный аналог — сталь HSS-Co). Этот сплав содержит не только молибден и вольфрам, но и 5 % кобальта. Сверла из стали Р6М5К5 прочнее аналогов из сплава без добавления кобальта.Такими инструментами обрабатывают:

Твердосплавные сверла отличаются от инструментов, изготовленных из быстрорежущей стали, более высокими прочностью и долговечностью. На производство идут 4 вида сплавов.

безвольфрамовые (на основе TiC, TiCN с никель-молибденовой связкой).

Покрытия, улучшающие характеристики сверл

При производстве сверл по металлу для улучшения их свойств на рабочие части и хвостовики наносят два вида покрытий.

Нитрид титана. Твердость поверхностных слоев таких сверл увеличивается на 2300 HV. Термостойкость повышается до 600°.

Нитрид титана, легированный алюминием. Твердость поверхностных слоев таких сверл увеличивается на 3000 HV. Термостойкость повышается до 900°.

Фотография №2: сверло с покрытием из нитрида титана

Сверлами с такими покрытиями обрабатывают:

детали из твердых и улучшенных сплавов;

заготовки из ковкого и серого чугуна, в котором графитовые включения имеют шаровидную форму.

Если вам важны максимальные надежность и износостойкость, покупайте именно такие инструменты. Подробную информацию о выборе сверл по металлу вы найдете здесь.

Виды свёрл по металлу

Чтобы выбрать лучшие модели, необходимо разобраться в видах свёрл.

Спиральные

Классические, цилиндрической формы свёрла, которые наиболее часто используются для сверления металлов. Обычно спиральные изделия изготавливаются из стали HSS.

Материал представляет собой высококачественный режущий тип стали, поэтому изготовленные из неё буравчики отличаются высокой прочностью и долговечностью.

Конические (ступенчатые)

Режущая поверхность имеет форму конуса, за что данный вид свёрл и получил своё название. Конические буравчики применяются для изготовления отверстий в тонком металле, а также для исправления дефектов от других режущих инструментов.

Какие лучше ступенчатые сверла выбрать? Зависит от типа обрабатываемого металла. Если плотность заготовки слишком высока, то лучше приобрести более дорогие, золотистой окраски изделия.

В быту этот вид свёрл применяется редко. Если необходимо часто производить сверление тонких металлических листов или обрабатывать мягкие материалы, то несмотря на относительно высокую стоимость, его следует приобрести для домашней мастерской.

Корончатые (кольцевые фрезы)

Режущий инструмент представляет собой цилиндр с режущим краем, которым и осуществляется разрезание металла.

Затраты энергии на изготовление отверстия таким способом в несколько раз ниже, за счёт небольшой площади соприкосновения инструмента с обрабатываемой поверхностью.

Преимуществом использования этого вида свёрл перед другими, заключается в изготовлении отверстий большого диаметра. При этом удаётся получить более качественные края, чем при работе со спиральными моделями.

Перовые

Особая разновидность плоских буравчиков со сменными рабочими кромками применяется для сверления металла. Такие изделия позволяют выполнять качественные, идеально ровные отверстия.

Отсутствие перекоса в процессе сверления и возможность сделать отверстие большого диаметра в различных металлических конструкциях, позволяет многим мастерам отказаться от использования спиральных изделий.

Низкая стоимость перовых свёрл позволяет во многих случаях обработки металла назвать их лучшими для сверления отверстий.

Это основные типы свёрл применяемых для изготовления отверстий в металлических конструкциях.

Станки для производства сверл

Перечислим технологические операции изготовления сверл и назовем станки, аппараты и приспособления, которые применяют для обработки, к примеру, заготовок для инструментов с диаметрами от 0,1 до 1 мм, имеющих утолщенные хвостовики.

Токарная обработка. Для нее применяют продольно-токарные автоматы 1103.

Термическая обработка. Производится в электродных соляных ваннах.

·Отпуск и промывка. Сверла при их выполнении помещают в специальные сетчатые корзины.

Шлифование хвостовиков. Применяется шлифовальный станок ЗМ-180 или МФ-63.

Доводка рабочих частей сверл. Для этой операции используют специальные доводочные станки типа Штейнель.

Шлифование рабочих частей. Выполняется на бесцентрово-шлифовальном станке МФ-63АП при ручной подаче.

Шлифование стружечных канавок. Для него предназначен специальный шлифовальный станок МФ-202.

Заточка. Проводится на станке 64А с применением бинокулярного микроскопа.

Для производства сверл с диаметрами до 12 мм используют иное оборудование.

Шлифование сверл по цилиндрическим поверхностям. Для обработки заготовок с диаметрами до 2 мм применяют станок ЗМ-180 или МФ-63. Более крупные заготовки шлифуют на станке ЗМ-182.

Вышлифовка стружечных канавок. Заготовки с диаметрами до 2 мм обрабатывают на станке М-202П или М3460. Для шлифования более крупных сверл применяют станки 3А650, 3А682, 3А683, 3657, 3А684 и 3А684К.

Заточка и подточка. Эти операции выполняют на станках 3А681, 3А650 и 3А682.

Консервация и упаковка. Для них предназначены специальные аппараты НО-2012, НО-2712 и НО-1894А.

Разновидности сверл – основные параметры

Вид и форма рабочей части

1. Винтовое сверло, называемое еще спиральным, чаще всего используется в быту. Этим инструментом, длина которого может достигать 27,5 сантиметров, можно сверлить как дерево, так и другие материалы. Выпускают спиральные сверла с диаметром от 0,1 миллиметра до 8 сантиметров.

2. Плоское сверло, имеющее форму пера, отсюда второе название – перьевое, применяется для сверления больших и глубоких отверстий. Режущая кромка у него выполнена в виде лопатки. Она может быть выполнена цельной, вместе с хвостовиком, а может крепиться с помощью борштанги или специальной державки.

3. Для глубокого сверления. Если предстоит просверлить особенно глубокое отверстие, глубина которого превышает 5 диаметров сверла, применяют длинное сверло, имеющее 2 винтовых канала. По этим каналам течет специальная эмульсия, охлаждающая инструмент в процессе работы. Каналы делаются либо внутри сверла, либо внутри припаянных к его задней части трубок.

4. Сверло одностороннего резания. Когда изготовляемое отверстие должно иметь особо точные размеры, берут сверло, предназначенное для резания только одной стороной. У него имеется опорная плоскость, а обе кромки для резания находятся с одной стороны от центральной оси инструмента.

5. Кольцевое сверло внутри полое. За счет такой конструкции оно высверливает в материале только узкое колечко. Это так называемые коронки.

6. Чтобы проделать в детали центровое отверстие, применяют специальное сверло, называемое центровочным.

Конструкция хвостовика

Существует несколько разновидностей хвостовой части данного инструмента. Перечислим их. Итак, хвостовик бывает:

Выполненный в виде цилиндра;
изготовленный в форме конуса;
граненый, имеющий три, четыре или шесть граней;
типа SDS.

Метод изготовления сверла

Сверло может быть выполненным из цельного куска металла (при этом диаметр его не более 8 миллиметров) или сплава (диаметром до 6 миллиметров). При этом используется особая сталь, имеющая название «быстрорежущая». Ее марки: Р9К15, Р18 или Р9.

Если диаметр сверла более 8 миллиметров, то оно изготавливается методом сварки. При этом та деталь, которая режет, делается из быстрорежущей стали, а хвостовик – из углеродистой стали.

Когда предстоит сверлить непрочные и хрупкие материалы, используют сверло, оснащенное пластинками из твердого сплава. На нем имеются канавки, которые могут быть прямыми, скошенными или винтового типа.

Какой формы отверстие нужно обработать

В зависимости от выполняемой задачи отличается и назначение сверл. Так, по форме отверстия они подразделяются на следующие типы:

Конический;
квадратный;
ступенчатый;
цилиндрический.

Особенности изготовления сверл, дополнительные методы улучшения характеристик инструментов

Расскажем об особенностях выполнения самых важных операций, входящих в технологию изготовления сверл, и опишем методы, которые используют для улучшения основных характеристик инструментов.

Термическая обработка

Имеет очень важное значение. От правильности выполнения термической обработки напрямую зависят износостойкость инструмента и качество стали.

Закалку проводят в ваннах с расплавленными солями или в печах (электрических и газовых). В некоторых случаях для изготовления сверл применяют оборудование с вакуумом или восстановительной атмосферой.

Для отпуска используют масла, щелочи, соли и воду. Часто заготовки охлаждают на воздухе.

Обратите внимание! Режимы термообработки имеют особую важность. Поэтому все процессы контролируются автоматически.

Контактная стыковая сварка

Выполняется на специальных электросварочных машинах. Существуют три технологии.

Сварка непрерывным оплавлением без подогрева. Технология отличается высокой производительностью. Недостаток — большой расход металла на оплавление и осадку.

Сварка с подогревом прерывистым оплавлением. Протекает немного дольше. Расход металла значительно уменьшается.

Сварка с подогревом сопротивлением. Металл практически не расходуется, но операция требует высокой квалификации рабочих.

Чаще всего используют второй метод.

Фотография №3: контактно-стыковая сварка

Дополнительные методы улучшения основных характеристик сверл

Перечислим технологии, которые применяют при изготовлении сверл для дополнительного улучшения их свойств.

Цианирование. Поверхности рабочих частей насыщают азотом и углеродом. Цианирование повышает прочность инструментов в 2–3 раза.

Сульфидирование. Поверхностные слои сверл насыщают серой. Сернистые соединения снижают трение и повышают износостойкость инструментов в 1,5–2 раза.

Обработка водяным паром. После нее инструменты помещают в масло. На поверхностях образуются черные пленки окислов. Прочность сверл, прошедших такую обработку, увеличивается вдвое.

Заводы по производству сверл

Производство качественных сверл по металлу налажено на огромном количестве заводов в России и за рубежом. Популярностью пользуется продукция под следующими торговыми марками.

Ruko. Компания специализируется на изготовлении сверл с крестовыми заточками. Типы напыления варьируются. Продукция сочетает в себе высокое качество и приемлемую стоимость.

Haisser. Твердосплавные сверла этого бренда — одни из самых лучших в мире. Изделия стоят дорого.

Bosh. Специализируется на изготовлении сверл с SDS-хвостовиками.

«Зубр». Один из лучших российский производителей.

SEKIRA. Это наша собственная торговая марка. Мы выпускаем сверла различных видов и габаритов. Характеристики всех изделий отвечают требованиям ГОСТов. Нашу продукцию вы можете приобрести по самой низкой цене.

Изучите каталог, выберите нужные вам сверла и оформите заказ. Мы доставим металлорежущие инструменты в установленный срок.

Лучшие производители

Чтобы приобрести сверла и быть уверенным, что заявленные характеристики полностью соответствуют действительности, необходимо правильно выбрать производителя.

Фирмы, которые дорожат своей репутацией, не реализуют продукцию ненадлежащего качества. Поэтому при выборе свёрл по металлу следует отдавать предпочтения производителям, которые находятся на рынке длительное время.

Среди новичков, также могут быть достойные производители. Но чтобы узнать, что в продаже находится товар надлежащего качества необходимо совершить покупку, которая часто представляет собой «лотерею».

1. Bosch — изделия немецкой фирмы давно зарекомендовали себя только с положительной стороны. Несмотря на довольно высокую цену продукции, приобретая свёрла Bosch, можно не сомневаться в отменном качестве. Удобно и выгодно приобретать инструменты этой фирмы в комплекте.

Какой набор сверл не взять, в любом будет находиться только высочайшего качества изделия, которые прослужат многие годы, при условии правильного хранения и использования.

2. «Зубр» — отечественный производитель, продукция которого в соотношении цена-качество максимально оптимизирована. Приобрести продукцию этой фирмы можно как в единичном экземпляре, так и в виде набора. Последний вариант позволит существенно сэкономить денежные средства, несмотря на значительную стоимость комплекта.

3. Свёрла советского производства — эту категорию режущих инструментов, можно отнести к «вымирающему виду». При должном старании можно приобрести раритет, который отличается непревзойдёнными техническими характеристиками.

Заключение

Какие свёрла по металлу лучше покупать зависит от многих обстоятельств:

Если необходимо просверлить несколько отверстий в очень тонком и мягком металле, то достаточно приобрести дешёвый бурав, который справиться с работой.
При профессиональном использовании, совершенно не выгодно приобретать дешёвые свёрла. Низкого качества продукция может привести к браку и к значительным временным затратам на частую замену некачественного режущего инструмента.

Полный каталог

Технология производства свёрл

Свёрла изготавливают с помощью литейного производства

Литейное производство — это совокупность производственных процессов для получения при сравнительно небольших затратах ответственных изделий сложной формы и конфигурации.

Литейные изделия получают заполнением расплавленным металлом специальных литейных форм, в которых металл затвердевает и превращается в отливку. Литейная форма внутри имеет полость, очертания которой соответствует изделию. В металлургии и машиностроении удельный вес литых деталей составляет более 60% от массы механизмов и машин, тогда как доля общих затрат на их изготовление не превышает 20 — 25% от стоимости машин. Масса отливок колеблется в самых широких пределах: от нескольких граммов до сотен тонн.

В настоящее время литейное производство располагает механизированными полуавтоматическими и автоматическими установками и поточными линиями, обеспечивающими возможность получения отливок с повышенной точностью и чистотой поверхности и небольшим объемом механической обработки.

Около 70% отливок изготавливают в песчано-глинистых формах разового пользования, но в последние годы все большее распространение получают полупостоянные литейные формы, например на основе графита, и постоянные металлические формы, а также прогрессивные методы специального литья. Для получения качественных отливок исходные металлы и сплавы должны обладать рядом специальных литейных форм, основными из которых являются: жидкотекучесть, усадка, ликвация, поглощение и выделение газов.

Жидкотекучесть называется способность металла в расплавленном состоянии заполнять литейные формы и воспроизводить очертания отливки. Ликвацией называется неоднородность химического состав материала в различных частях отливки, возникающая при ее затвердевании и приводящая к неоднородности механических свойств в различных частях отливки. Качество получаемых отливок во многом зависит также от способности металлов и сплавов в расплавленном состоянии поглощать, а при охлаждении выделять газы.

Применение формовочных и стержневых смесей с повышенной газопроницаемостью снижает образование газовых раковин в отливах.

Процесс получения изделий в литейном производстве состоит из следующих основных технологических этапов: изготовление моделей и стержневых ящиков, приготовление формовочных и стержневых смесей, изготовление стержней и литейных форм, приготовление расплавленного металла, заливка металлом формы, удаление отливки из формы, обрубка, очистка и контроль качества отливок.

При изготовлении разовых форм применяют песчано-глинистые формовочные смеси, состоящие из кварцевого песка, огнеупорной глины и ряда связующих и вспомогательных формовочных материалов. Песок — основной формовочный материал, обладающий высокой огнеупорностью, твердостью, прочностью и термохимической стойкостью. Глины представляют собой измельченные горные породы и используются в качестве связующего материала, придающего смесям пластичность и прочность. Огнеупорность глины определяется содержанием в ней глинозема. Связующие материалы подразделяются на органические и неорганические. В качестве органических связующих материалов применяют дешевые продукты нефтепереработки, древесины синтетических смол (битумы, канифоль, петролатум, льняное масло, олифа и др.) ; в качестве неорганических материалов — водный раствор жидкого стекла. Вспомогательные формовочные материалы улучшают противопригарность, газопроницаемость, огнеупорность и гигроскопичность формовочных и стержневых смесей. Наибольшее распространение получили пылевидный кварц, графит, каменноугольная пыль, древесные опилки, торф, мазут и др. Стержневые смеси содержат 95-96% кварцевого песка и крепителя. В качестве крепителя используют жидкое стекло, льняное и хлопковое масло, патоку и другие материалы.

Точное литьё как фактор экономии металла

Точность обработки изделий, полученных в разовых формах, не всегда удовлетворяет требованием современной техники, так как характеризуется значительными припусками на механическую обработку и большими потерями металла в отходы в виде стружки. Поэтому важнейшим направление дальнейшего развития специальных способов литья. Это позволяет повысить производительность труда, точность геометрических размеров и чистоту поверхности отливок, снизить до минимума припуски на механическую обработку, а иногда и исключить последующую обработку изделий.

Основными специальными способами литья являются: литье по выплавляемым моделям; литье по выжигаемым моделям; литье оболочковые формы, основанное на применении особых разовых форм; литье в металлические формы ( кокили); литье под давлением и центробежное литье, в процессе которых используются постоянные формы.

Для изготовления свёрл может применяться литьё по выплавляемым моделям.Точность размеров отливок соответствует 12-14 квалитетам, а шероховатость поверхности — 10 классу. Поэтому изделия, получаемые этим способом литья, подвергаются механической обработке только шлифованием или полированием. По выплавляемым моделям в основном отливают металлорежущий инструмент .

Для изготовления выплавляемых моделей применяют материалы, имеющие низкую температуру плавления, высокую пластичность и склеиваемость: воск, парафин, стеорин, канифоль и др.

Расплавление модельного состава производится в специальных ваннах, а запрессовывание — в металлических формах. После затвердевания и охлаждения, полученные модели извлекают из пресс-форм, комплектуют литниковой системой и наносят на поверхность модели огнеупорные покрытия до образования жесткой оболочки. Затем нагреванием до 120-160 0 С вытапливают материал модели из оболочки. Полученную пустотелую оболочку заформовывают в песчано-глинистой смеси в опоке.

Разработка маршрутной технологии изготовления сверла из стали Р6М5Ф3

1. Получение заготовки — поковки (кузнечный цех).

. Предварительная смягчающая термообработка — изотермический отжиг (термический участок кузнечного цеха).

. Контроль твёрдости (термический участок кузнечного цеха).

. Предварительная механическая обработка (механический цех)

. Окончательная упрочняющая термообработка — закалка со ступенчатым нагревом, высокотемпературный трёхкратный отпуск; улучшение хвостовика (термический участок механического цеха).

. Контроль твердости (термический участок механического цеха).

. Окончательная механическая обработка (механический цех).

. Контроль качества готовой детали (механический цех).

Разработка маршрутной технологии изготовления режущего инструмента метчик из стали Р6М5:

1. Получение заготовки — поковки (кузнечный цех).

. Предварительная смягчающая термообработка — изотермический отжиг (термический участок кузнечного цеха).

. Контроль твёрдости (термический участок кузнечного цеха).

. Предварительная механическая обработка (механический цех)

. Контроль твердости (термический участок механического цеха).

. Окончательная механическая обработка (механический цех).

. Контроль качества готовой детали (механический цех).

Разработка технологического процесса термической обработки режущего инструмента:

Технологический процесс предварительной термической обработки

Предварительная термическая обработка режущих инструментов (дисковая фреза, сверло, протяжка) производиться в камерной электропечи типа СНО8.16.5/10. Печь имеет ленточные нагревательные элементы, расположенные зигзагами в два ряда по боковым стенкам, на поду печи и на своде. Подовые нагревательные элементы размещены на специальных алундовых гребенках и защищены массивной металлической жаростойкой плиткой с боковыми ребрами или карборундовой пленкой. Концы нагревателей выведены на заднюю стенку и защищены кожухом. У заслонки печи имеется трубка с рядом отверстий для подвода защитного газа.

) уменьшить карбидную неоднородность литой и катаной стали;

) понизить твердость и обеспечить, таким образом, возможность обработки резанием;

) подготовить структуру для закалки и предупредить нафталиновый излом.

Для изотермического отжига сталь нагревают до температуры, на 20-30°С выше А3 и после выдержки быстро охлаждают до температуры немного ниже критической точки А1»700°С. При этой температуре сталь выдерживается до полного распада аустенита и затем охлаждается на воздухе.

Преимуществом изотермического отжига по сравнению с обычным является значительное сокращение времени отжига и получение более однородной структуры. Температура изотермической выдержки оказывает влияние на получающуюся структуру и свойства. С понижением температуры изотермической выдержки, т.е. с увеличением степени переохлаждения аустенита зерна цементита измельчаются и получается мелкозернистый перлит.

Отжиг осуществляется в электрической печи типа СНО 8.16.5/10, которая по своей производительности обеспечивает выполнение производственной программы и необходимый температурный интервал режима термообработки.

) Предварительная термическая обработка и назначение технологических параметров для фрезы дисковой.

первый нагрев инструмента в электрической газовой печи типа СНО8.16.5/10 до температуры 650°С. Продолжительность нагрева 20-25 мин. Выдержка при температуре нагрева 20-30 мин.

второй нагрев инструмента до температуры 920°С. Продолжительность нагрева 20-25 мин. Выдержка при температуре нагрева 1ч.

охлаждение в печи до 500°С

охлаждение на воздухе до температуры участка

контроль твердости 10% заготовок от партии по методу Бринелля

контроль режима термообработки.

Характерной особенностью отжига безвольфрамовой быстрорежущей стали является образование феррито-цементитной смеси из аустенита при постоянной температуре. При нагреве стали 11М5Ф выше критической точки происходит переход перлита в аустенит. Механизм процесса превращения перлита в аустенит состоит в зарождении зёрен аустенита и их росте. Первоначальные зародыши аустенита при нагреве несколько выше критической точки А1 образуются сдвиговым путём (α → γ) при сохранении когерентности. При росте зародыша когерентность α и γ решёток нарушается, сдвиговый механизм заменяется нормальным механизмом роста, и зерна аустенита приобретают равноосную форму. Изотермическая выдержка необходима для полного распада аустенита и образования перлита.

) Предварительная термическая обработка и назначение технологических параметров для сверла.

нагрев производится в электрической камерной печи типа СНО8.16.5/10 до температуры 840-860°С. Продолжительность нагрева »5 мин. Выдержка при температуре нагрева 10 мин.

охлаждение в печи до 720-730°С и выдержка 2ч

охлаждение в печи до 600°С

охлаждение на воздухе до температуры участка

контроль твердости по методу Бринелля

контроль режима термообработки.

нагрев в электрической камерной печи типа СНО8.16.5/10 до температуры 840°С±10°С. Выдержка при температуре нагрева 20 мин.

охлаждение на воздухе до температуры участка

контроль твердости по методу Бринелля

контроль режима термообработки.

) Предварительная термическая обработка и назначение технологических параметров для метчика

охлаждение в печи до 720-730°С и выдержка 2ч

охлаждение в печи до 600°С

охлаждение на воздухе до температуры участка

контроль твердости по методу Бринелля

контроль режима термообработки.

охлаждение на воздухе до температуры участка

контроль твердости по методу Бринелля

контроль режима термообработки.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Зенкерование отверстий

Зенкерованием называется процесс обработки отверстий, полученных литьём, штамповкой или механической обработкой с целью повышения точности и снижения шероховатости.

Зенкерование происходит при использовании рабочего инструмента – зенкера.

Этот инструмент имеет от трёх до шести лезвий. Как и у сверла, рабочая часть зенкера включает в себя режущую и калибрующую части. Глубина резания рассчитывается так же, как при рассверливании (полуразность диаметров зенкера и обрабатываемого отверстия).

Зенкер имеет те же углы, что сверло, за исключением угла наклона поперечной кромки: у зенкера она отсутствует, угол наклона канавок ≈10 о -20 о .

Зенкер прочнее сверла. При обработке отверстий по 13-11 квалитету зенкерование может быть окончательной операцией.

Зенкерованием обрабатывают цилиндрические или конические углубления (под головки винтов, гнёзд, под клапаны и др.),сопрягаемые цилиндрические и конические, торцевые и другие поверхности, сквозные и глухие отверстия.

Данный метод считается производительным — он повышает точность предварительно обработанных отверстий, частично исправляет искривление оси после сверления. Для повышения точности обработки используют приспособления с кондукторными втулками.

На практике, кроме зенкерования применяют цекование. Рабочий инструмент – цековка. К цекованию прибегают, когда необходимо получить, пазы, например для уплотнителей, торцевые плоскости, которые являются опорными поверхностями для болтов, винтов или гаек.