ГОСТ 2034-80 Сверла спиральные. Технические условия

Пушечное сверло представляет собой инструмент, при помощи которого выполняется сверление сквозных и глухих отверстий, отличающихся значительной глубиной. Отверстия данного типа выполняются в валах различного назначения, в шпинделях, а также в других деталях, характеризующихся значительной длиной. С этой целью используются не только пушечные сверла, но и, в частности, однокромочные и двухкромочные сверла с внутренним отводом стружки. Сверление с помощью последних отличается невысокой производительностью, но при этом выполняемые глубокие отверстия характеризуются высокой чистотой, точностью геометрических параметров и прямолинейностью.

Процесс глубокого сверления на токарно-фрезерном центре

Что такое, и для чего предназначено пушечное сверло

Пушечное сверло — это режущий инструмент преимущественно цилиндрической формы с переменным по длине сечением. Оно является инструментом однорезцового вида.

Для отведения отработанной стружки от обрабатываемой детали на поверхности такого сверла имеется выемка с сечением в форме буквы V. Данная проточка выполнена по внешней поверхности сверла.

В общем случае, при помощи пушечного сверла возможно получить отверстия с диаметром в диапазоне от 0,5 миллиметров до 10 сантиметров. Специальное отверстие для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости обычно отсутствует. Сверление производят на малой частоте вращения металлообрабатывающего агрегата.

В рабочей части пушечное сверло имеет форму полукруга. Плоская поверхность полукруглого стержня является передней поверхностью сверла. Под прямым углом к оси сверла на торце стержня образуется режущая кромка. Задний торец инструмента имеет плоскую наклонную под углом 10-20 градусов форму.

Для обеспечения более точного направления опорная поверхность пушечного сверла имеет цилиндрическую форму. На опорной поверхности выполняются лыски под 35-40 градусов, а также обратный конус 0,04-0,05 миллиметров на 10 сантиметров длины. Эти мероприятия способствуют уменьшению трения инструмента о внутренние стенки обрабатываемой детали.

Для удаления стружки, образовавшейся в процессе резания, приходится регулярно выводить сверло из детали. Геометрия сверла способствует тяжелым условиям работы инструмента, что уменьшает его долговечность и снижает точность процесса резания.

Отметим, что в современной металлообработке есть более точные и производительные способы получения глубоких отверстий. Обработка детали пушечным сверлом считается устаревшим и малоэффективным методом глубокого сверления.

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Правила приемки — по ГОСТ 23726.

2.2. Испытания сверл на средний период стойкости проводят один раз в три года, на 95 %-ный период стойкости один раз в год, не менее чем на 5 сверлах.

2.3. Испытаниям должны подвергаться сверла классов точности А1 и В (или В1) одного типоразмера из каждого диапазона диаметров, мм: от 0,25 до 3,0; св. 3,0 до 11,0; св. 11,0 до 18,0; св. 18,0 до 23,0; св. 23,0 до 80,0.

2.2; 2.3. (Измененная редакция, Изм. № 3).

Виды сверл для глубоко сверления

В сегодняшней технологии металлообработки применяют несколько типов сверл для глубокого сверления деталей.

Рассмотрим основные их типы:

• Пушечные сверла. Характеристики данного типа сверл были рассмотрены выше. В последнее время выпускается инструмент с несколько измененной формой по отношению к традиционной. Это позволяет повысить производительность процесса и качество обрабатываемых деталей. Есть смысл применять пушечные сверла при обработке отверстий небольшого диаметра. Длина отверстий обычно не более 40 диаметров. Точность по IT9, а чистота поверхности составляет 0,09 – 3,5 мкм.
• Ружейное сверло, выполненное как единое целое. Их еще называют монолитные сверла, поскольку они выполнены цельно из твердосплавного материала. Для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости внутри сверла имеется специальный проход. Стружка и СОЖ отводятся от детали через наружную винтовую канавку. Их применяют для сверления отверстий до 100 миллиметров. Глубина – до 100хD. Инструмент получил такое название, поскольку раньше его применяли для обработки стволов огнестрельных орудий.
• Ружейное сверло, выполненные по технологии фиксации режущих пластин из твердого сплава методом пайки. Как и другие сверла этого типа обеспечивают высокую точность размеров с минимальным отклонением оси сверления.
• Ружейное сверло, имеющее дополнительные режущие пластины. Такие сверла делают процесс резания более производительным.
• Спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком. Производятся согласно требованиям ГОСТ 886-77. Они имеют удлиненную режущую часть, которая может быть выполнена цельно из быстрорежущей стали либо иметь твердосплавные пластины. Подвод СОЖ может быть как изнутри, так и снаружи. Хвостовик может также иметь цилиндрическую форму.
• Перовые сверла. Их используют для сверления неглубоких отверстий ступенчатой формы.
• Эжекторные сверла. Используют для сверления глубоких отверстий в металлообрабатывающих аппаратах с размещением режущего инструмента в горизонтальной плоскости.

ГОСТ 10902-77Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Средняя серия. Основные размеры

Сверло с коническим хвостовиком называют сверлом конического типа. Является востребованным режущим инструментом на производстве и в быту. Изделие надежно крепится в патроне ручного инструмента или шпинделе оборудования (токарном, фрезерном, универсальном) и обеспечивает точность центрирования. Это позволяет избежать заусенцев при выполнении операции сверления, засверливания и рассверливания отверстий и получить идеально гладкую внутреннюю поверхность. Кроме того, сверло с таким хвостовиком легко и просто сменить в случае затупления или поломки. Применяются изделия с хвостовиком в виде конуса для работ по металлу. С их помощью выполняют отверстия разного диаметра в сталях легированных и углеродистых, чугуне сером, ковком и высокопрочном, сплавах цветных и металлокерамических, других прочных и твердых материалах. Выпускается инструмент конического типа согласно требованиям российских и зарубежных стандартов ГОСТ 10903-77, DIN 345, ISO 296.

Важные особенности сверления глубоких отверстий

Глубокое сверление отверстий в металле является специфическим процессом металлообработки и требует соответствующего подхода. Эту операцию следует выполнять на специально предназначенных для этого станках для глубокого сверления.

Важной особенностью процесса является точная центровка инструмента и исключение отклонения сверла по оси. Необходимо исключить биение инструмента. Чтобы получить отверстие с точными размерами и качественной поверхностью важно обеспечить место обработки достаточным количеством СОЖ.

Канавки для отвода стружки должны быть гладкими, чтобы обеспечить своевременный отвод стружки из зоны обработки.

Сверление глухих отверстий отличается в сторону усложнения тем, что в процессе работы нужно постоянно контролировать глубину отверстия. Для глубоких отверстий это вызывает некоторую сложность.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Испытания сверл на работоспособность, средний и 95 %-ный периоды стойкости проводятся на сверлильных, фрезерных, токарных станках с механизированной подачей с применением вспомогательного инструмента, которые должны соответствовать установленным для них нормам точности и жесткости.

3.2. Сверла должны испытываться на образцах из стали марки 45 по ГОСТ 1050, твердостью 187 … 207 НВ путем сверления глухих отверстий глубиной равной трем диаметрам, но не более 85 мм.

Параметр шероховатости поверхностей образца не должен быть более, мкм:

3.3. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости должен применяться 5 %-ный по массе раствор эмульсола в воде с расходом не менее 5 л/мин или масляные СОЖ.

3.4. При сверлении отверстий диаметром до 1 мм поверхность заготовки допускается предварительно закернить.

3.5. Испытания сверл должны проводиться на режимах, указанных в табл. 8.

3.6. После испытаний на работоспособность на режущих кромках сверл не должно быть выкрашиваний, сколов и сверла должны быть пригодны к дальнейшей работе.

3.7. Приемочные значения среднего и 95 %-ного периодов стойкости должны быть не менее указанных в табл. 9.

3.8. Твердость сверл контролируют на приборах по ГОСТ 23677.

Таблица 8

Примечания:

1. Для сверл, изготовленных из стали марки 9ХС, поправочный коэффициент на скорость резания и подачу равен 0,5.

2. При отсутствии на станке необходимых подач S (мм/об), вращения n (мин-1) допускается подбирать ближайшие S и n при условии, что минутная подача Sмин = n ∙ Sоб отличалась не более 10 % от подсчитанной по данным, указанным в табл. .

Таблица 9

3.9. Контроль внешнего вида сверл осуществляют визуально.

3.10. Параметры шероховатости поверхностей сверл проверяют сравнением с образцами шероховатости по ГОСТ 9378 или с образцовыми инструментами, имеющими значения параметров шероховатости поверхностей не более указанных в п. 1.11 с применением лупы ЛП-1 — 2´ по ГОСТ 25706.

3.11. При контроле параметров сверл должны применяться методы и средства контроля, погрешность которых не должна быть более: при измерении линейных размеров — значений, указанных в ГОСТ 8.051; при измерении углов — 35 % значения допуска на проверяемый угол; при контроле формы и расположения поверхностей — 25 % значения допуска на проверяемый параметр.

3.12. Для сверл диаметром от 3 мм, допускается проводить ускоренные испытания на средний период стойкости.

При проведении ускоренных испытаний пяти сверл на режимах, указанных в п. 3.11, износ по задней поверхности измеряется после времени работы t.

Значения времени t и допустимый средний износ h должны быть не более указанных в табл. .

Таблица 10

(Введен
дополнительно, Изм. № 3).

Выбор инструмента для глубокого отверстия

В первую очередь инструмент для глубокого резания должен соответствовать агрегату, на котором вы собираетесь производить операции резания. Хвостовик должен соответствовать патрону станка или автомата. Причем сверла для глубокого сверления должны обязательно устанавливаться на специально предназначенные для этих операций агрегаты.

Если при обработке нужно жестко исключить отклонение оси при сохранении высокой точности, лучше использовать цельное твердосплавное ружейное сверло.

Если обрабатываемый материал при обработке распускается на длинную стружку, следует применять инструмент со стружечными канавками с высокой чистотой поверхности. При работе с алюминиевыми сплавами используйте инструмент с одним лезвием и заточкой режущей кромки под 180 градусов.

В остальном следует выбирать инструмент в зависимости от длины и диаметра необходимого отверстия.

Маркировки сверл

Метрические режущие инструменты выпускаются по номерам конуса: 4, 6, 80, 100, 120, 160, 200, где цифры обозначают наибольший диаметр конуса в мм. Изделия с конусом Морзе обозначаются цифрами (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) и различаются размером наибольшего диаметра, соответственно 9,045; 12,065; 17,78; 23,825; 31,267; 44,399 и 63,348 мм. Маркировку ставят на хвостовой части. Обычно указывают марку стали или тип материала, из которого сделано изделие, диаметр и длину. На режущем инструменте большого диаметра может наноситься наименование предприятия-изготовителя и другие данные, предусмотренные нормативно-технической документацией.

Основные этапы сверления глубоких отверстий

Сверление глубоких отверстий в металле обычно выполняют в такой последовательности:

1. Производится сверление в детали подготовительного отверстия с немного меньшим диаметром с допуском Н8.
2. Основной обрабатывающий инструмент запускают на низких оборотах и медленно перемещают к торцу детали.
3. Постепенно выводят инструмент на необходимые по технологии обороты и начинают подвод смазывающе-охлаждающей жидкости.
4. Производят сверление детали на необходимую глубину. При этом инструмент не уводят из отверстия.
5. Если по технологии используется инструмент значительной длины, то первую четверть реза выполняют на сниженной частоте вращения. Остальную часть отверстия вырезают на номинальной частоте вращения.
6. При достижении необходимого значения глубины прекращают подачу смазочно-
7. охлаждающей жидкости к инструменту.
8. Затем сверло быстро отводят из зоны сверления и останавливают работу агрегата.

Данная технология является стандартной и может отличаться в зависимости от применяемого инструмента и металлообрабатывающих аппаратов.

Типы конических хвостовиков у сверл

Конструктивно изделие состоит из таких основных частей:

• рабочей части, которая может быть самой разной формы;
• направляющей части;
• поводка;
• шейки;
• хвостовика конического вида.

Чаще всего используют изделия спиральные, которые подходят к патронам и шпинделям бытовых и промышленных инструментов и станков. Выпускаются они диаметром от 5 до 80 мм.

Хвостовик, хоть и имеет форму конуса, что отражается в его названии, может быть выполнен в исполнении метрическом (конусность 1:20 с углом 1°25′56″) и конуса Морзе (конусность от 1:19,002 с углом 1°25′43″ до 1:20,047 с углом 1°30′26″). Также их различают по таким признакам:

• материалу изготовления (сталь углеродистая, быстрорежущая, легированная);
• конструкции (с наконечником и без него, с резьбой, лапкой или без них);
• серии исполнения (укороченная, средняя);
• точности изготовления (нормальной, повышенной).

Приспособления

Ручные или автоматические способы нарезания обеспечивают результаты различных классов точности и шероховатости. Так, основным инструментом остается метчик, представляющий собой стержень с режущими кромками.

• ручными, для выполнения метрической (М1-М68), дюймовой – ¼-2 ʺ , трубной – 1/8-2 ʺ ;
• машинно-ручными – насадки на сверлильные и прочие станки, используются для тех же размеров, что и ручные;
• гаечными, которые позволяют нарезать сквозной вариант для тонких деталей, с номинальными размерами 2-33 мм.
• Под нарезание метрической резьбы используют комплект стержней – метчиков:
• черновой, имеющий удлиненную заборную часть, состоящую из 6-8 витков, и маркирующийся одной риской у основания хвостовика;
• средний – с заборной частью средней длины в 3,5-5 витков, и маркировкой в виде двух рисок;
• чистовой имеет заборную часть всего в 2-3 витка, без рисок.

Читать также: Полукосвенное подключение трехфазного счетчика

Контроль допуска расположения метрической резьбы

При ручной нарезке, если шаг превышает 3 мм, то используют 3 метчика. Если шаг изделия менее 3 мм – достаточно двух: чернового и чистового.

Метчики, применяемые к малой метрической резьбе (М1-М6), имеют 3 канавки, по которым отводится стружка, и усиленный хвостовик. В конструкции остальных – 4 канавки, а хвостовик проходной.

Диаметры всех трех стержней под метрическую резьбу увеличиваются от чернового к чистовому. Последний стержень под резьбу должен иметь диметр равный ее номинальному.

Метчики крепятся в специальные приспособления – держатель инструментов (если он небольшого размера) или вороток. С помощью них осуществляется вворачивание режущего стержня в отверстие.

Подготовку отверстий к нарезке проводят с помощью сверл, зенкеров и токарных станков. Сверлением его образуют, а зенкерованием и растачиванием увеличивают его ширину и повышают качество поверхности. Приспособления используются для цилиндрических и конических форм.

Сверло представляет собой металлический стержень, состоящий из цилиндрического хвостовика и винтовой режущей кромки. К их основным геометрическим параметрам относятся:

• угол винтового подъема, как правило, составляющий 27°;
• угол заострения, который может быть 118° или 135°.

Сверла бывают катанные, вороненные темного цвета, и блестящие – шлифованные.

Зенкеры для цилиндрических форм называют цековками. Они представляют собой металлические стержни с двумя, закрученными в спираль резцами и неподвижной направляющей цапфой, чтобы ввести зенкер в полость.

Ступенчатое сверло 5-35 мм vs гетинакс. Рассверливаем, сохраняем соосность.

Пушечное сверло представляет собой инструмент, при помощи которого выполняется сверление сквозных и глухих отверстий, отличающихся значительной глубиной. Отверстия данного типа выполняются в валах различного назначения, в шпинделях, а также в других деталях, характеризующихся значительной длиной. С этой целью используются не только пушечные сверла, но и, в частности, однокромочные и двухкромочные сверла с внутренним отводом стружки. Сверление с помощью последних отличается невысокой производительностью, но при этом выполняемые глубокие отверстия характеризуются высокой чистотой, точностью геометрических параметров и прямолинейностью.

Процесс глубокого сверления на токарно-фрезерном центре

Как правильно выбрать инструмент

Выбирая сверла для глубокого сверления, следует учитывать целый ряд факторов:

Схема расчета длины сверла при работе на универсальном станке

Следует иметь в виду, что аппарат, на который будет устанавливаться такое сверло, должен быть предназначен именно для глубокого сверления.

Перед началом сверления следует выбрать оптимальную скорость вращения и подачи режущего инструмента, а также обеспечить его эффективное охлаждение. Для обработки материалов, которые в процессе их резания образуют длинную стружку, лучше всего использовать сверло с полированными стружечными канавками.

Сверла ружейные могут быть одно- или двухстроннего резания

Ступенчатое сверло 5-35 мм vs гетинакс. Рассверливаем, сохраняем соосность.

Я не люблю ступенчатые сверла со стандартным шестигранным хвостовиком 6,3 мм, во-первых, он не силовой, во-вторых- нет надобности в нем. Поэтому заказ был сделан в пользу цилиндрического хвостовика.

Сверло приехало просто в пакете, и невооруженным глазом повреждений не испытало:

Если сравнивать с дюймовым, то отличается покрытие, хвостовик короче и диаметр больше — 13 мм против 9,5 мм у дюймового. К тому же у дюймового мне хвостовик нравится наличием 3-х широких граней на нем:

Одно из применений, как я уже сказал, это рассверливание отверстий без нарушения соосности. Как пример, имеется центральное отверстие из-под коронки 6,3 мм:

Требуется рассверлить его с двух сторон на 15 мм и 12 мм на определенную глубину с сохранением соосности и аккуратности краев, например для посадки на вал:

Сверла с конусом Морзе

Такие изделия согласно действующим стандартам выпускают в обычном исполнении восьми размеров (КМ0÷КМ7, что соответствует номеру конуса от 0 до 7) и девять в укороченном (В7, В10, В12, В16, В18, В22, В24, В32, ВА45, где цифра в обозначении соответствует наибольшему диаметру в мм). Это позволяет подобрать сверло для любого оборудования или инструмента, на котором будет выполняться сверлильная операция.

На видео наглядно о режущем расходном инструменте с хвостовиком – конусом Морзе удлиненном:

Просим тех, кто работал со сверлами с коническим хвостовиком, поделиться опытом работы в комментариях к тексту, а также рассказать о применяемом инструменте, оборудовании, приспособлениях (адаптере, цанге), с помощью которых осуществлялась сверлильная операция.

Как правильно выбрать инструмент

Выбирая сверла для глубокого сверления, следует учитывать целый ряд факторов:

Схема расчета длины сверла при работе на универсальном станке

Следует иметь в виду, что аппарат, на который будет устанавливаться такое сверло, должен быть предназначен именно для глубокого сверления.

Перед началом сверления следует выбрать оптимальную скорость вращения и подачи режущего инструмента, а также обеспечить его эффективное охлаждение. Для обработки материалов, которые в процессе их резания образуют длинную стружку, лучше всего использовать сверло с полированными стружечными канавками.

Сверла ружейные могут быть одно- или двухстроннего резания