Использование ружейного сверла

Для достижения удовлетворительных результатов при сверлении глубоких отверстий ружейным сверлом необходимо рационально выбрать параметры резания, геометрию инструмента, параметры работы ружейного сверла, материал инструмента и охлаждающую жидкость. Это обеспечивает отличную производительность и качество обработки.

1. Выбор параметров резания

Выбор параметров резания зависит от процесса резания и стружкообразования, а также от материала заготовки, требований к точности и характеристик станка.

1) Скорость резания

Скорость резания в первую очередь определяется материалом инструмента и ограничивается стойкостью сверла и частотой вращения станка. Для ружейных сверл из быстрорежущей стали скорость резания обычно составляет v = 35–70 м/мин. Для твердосплавных ружейных сверл скорость резания можно выбрать на основе таблицы 2.1.

2) Скорость подачи
Скорость подачи f в основном ограничена жесткостью и прочностью технологической системы (инструмент, заготовка, станок и т. д.). Кроме того, на нее влияют такие факторы, как качество обработанной поверхности, эффективность удаления стружки и свойства смазочно-охлаждающей жидкости. Для ружейных сверл из быстрорежущей стали обычно используется f = 0,01–0,032 мм/об, а для больших диаметров используется верхний предел. Скорость подачи твердосплавных ружейных сверл можно выбрать, обратившись к таблице 2.1.
2. Требования к станкам
Для сверления ружейных сверл обычно используются специальные станки для сверления ружейных сверл. Станки для сверления ружейных сверл разработаны в соответствии с характеристиками сверления ружейных сверл и обеспечивают наилучший эффект сверления. Требования к станкам для сверления ружейных сверл в основном отражают следующие аспекты:
(1) Высокоточный шпиндель станка. Шпиндель станка для сверления ружейных сверл должен иметь высокую точность вращения, особенно осевой люфт должен контролироваться в пределах 0,003 мм, обладать хорошей жесткостью и низким уровнем вибрации. (2) Точный механизм подачи. Рекомендуется использовать бесступенчатую подачу и подходящий диапазон подач. (3) Система подачи СОЖ и устройство удаления стружки, соответствующие требованиям. Сверление ружейными сверлами предъявляет очень высокие требования к СОЖ, которая должна иметь соответствующее давление и достаточный расход. Соотношение между давлением СОЖ P, расходом O и диаметром заготовки станка для сверления ружейными сверлами показано на рисунке 2.13. СОЖ должна быть тщательно отфильтрована с точностью фильтрации 10 мкм. Низкая точность фильтрации повлияет на качество поверхности обработанного отверстия и срок службы инструмента.

(4) Устройство точной направляющей втулки. Устройство направляющей втулки дополняет точную направляющую режущего инструмента ружейного сверла, собирает и отводит стружку и смазочно-охлаждающую жидкость, а также герметизирует и контролирует подачу смазочно-охлаждающей жидкости в зоне резания.

3. Выбор смазочно-охлаждающей жидкости

К смазочно-охлаждающей жидкости, используемой в ружейных сверлах, предъявляются высокие требования, поскольку она напрямую влияет на точность обработки отверстия. Необходимо выбрать специальное масло для ружейных сверл. Масло для ружейных сверл обеспечивает образование масляной пленки под высоким давлением, предотвращая сухое шлифование. Вязкость масла для ружейных сверл зависит от диаметра отверстия. Чем меньше диаметр, тем ниже вязкость.

4. Направляющее отверстие и направляющая втулка сверла

При сверлении ружейным сверлом необходимо использовать направляющую втулку сверла или направляющее отверстие. Внутренний диаметр втулки сверла должен соответствовать диаметру сверла. Внутренний диаметр втулки сверла должен быть отшлифован до класса IT6. Поскольку втулка является расходным материалом, ее следует заменить, если износ внутреннего диаметра втулки сверла превышает 0,02 мм. Обычно рекомендуется использовать твердосплавную втулку. Если заготовка короткая или требования к прямолинейности отверстия не высоки, её можно использовать в качестве направляющей, просверлив в заготовке направляющее отверстие. Требования к размеру направляющего отверстия приведены в таблице 2.2.

5. Выход из строя ружейных сверл

Выход из строя ружейных сверл в основном проявляется следующим образом:

(1) При слишком большой соосности между осями вращения гильзы сверла и сверла ружейное сверло обычно выходит из строя, например, из-за удара наконечника сверла. Этот удар приводит к тому, что хрупкий твердосплавный наконечник не выдерживает изгибающего напряжения, вызванного несоосностью гильзы сверла и сверла, что приводит к поломке лезвия.

(2) При вращении сверла и неподвижной заготовке сила резания будет действовать на разные части наконечника. При воздействии силы резания на наиболее слабую часть (например, на угол наконечника) наконечник ломается.

(3) При увеличении длины ружейного сверла снижается жесткость инструмента, что приводит к вибрации державки и усталостному разрушению.

(4) Чрезмерный зазор между гильзой сверла и сверлом приводит к поломке инструмента. В этот момент боковая кромка ружейного сверла срезает большое количество материала заготовки, а чрезмерное усилие резания приводит к поломке боковой кромки.

(5) Недостаточная подача СОЖ также является причиной выхода инструмента из строя. Это приводит к накоплению стружки в канавке для стружки. Эта стружка забивает стружку, создавая чрезмерный крутящий момент на ружейном сверле. При засорении V-образной канавки ружейного сверла режущая головка отделяется от хвостовика инструмента.

2.1.4 Заточка ружейных сверл

1. Норма затупления ружейных сверл

Обычно норма затупления твердосплавных ружейных сверл определяется значением VB (заднего износа) ружейного сверла.

(1) Для ружейных сверл с диаметром сверла < 15 мм VB = 0,2–0,4 мм;

(2) Для ружейных сверл с диаметром сверла > 15 мм VB = 0,4–0,6 мм.

Если ширина задней режущей кромки ружейного сверла превышает допустимую величину затупления, сверло необходимо заточить, чтобы предотвратить увеличение силы резания и поломку режущей головки.

2. На что следует обратить внимание при заточке твердосплавных ружейных сверл

(1) Заточку ружейного сверла следует проводить с форсированной заточкой. То есть, когда износ задней режущей кромки инструмента достигает допустимой величины затупления, его следует переточить. (2) При заточке необходимо использовать заточное приспособление и специальный точильный инструмент. Не затачивайте сверло вручную.

(3) При заточке прилагаемое к сверлу усилие должно быть направлено в сторону режущей пластины, чтобы предотвратить сотрясение стержня сверла и повреждение инструмента. Величина подачи не должна быть слишком большой, чтобы предотвратить растрескивание или поломку твердосплавного сверла, что может привести к травмам.

(4) После заточки пяти режущих поверхностей сверла кромки между задней поверхностью сверла и направляющей частью сверла следует вручную скруглить на шлифовальном круге.

(5) Ружейные свёрла необходимо затачивать на специальном алмазном шлифовальном круге.

(6) Пыль, образующаяся при заточке твёрдосплавной части ружейного свёрла, вредна для здоровья, поэтому необходимо надевать защитные очки и маску.

3. Стандартный угол заточки ружейных свёрл

Стандартный угол заточки ружейных свёрл показан на рисунке 2.14.

4. Переточка ружейных сверл

Ружейное сверло можно переточить после затупления, чтобы обеспечить его надлежащую работу. Количество переточек ружейного сверла зависит от допуска на диаметр отверстия и материала заготовки. Обычно количество переточек составляет 15–20, при этом общая глубина сверления после каждой переточки составляет 10–20 мм. Переточка обычно выполняется на заточном станке или станке для заточки ружейных сверл с использованием специального приспособления. Параметры заточки определяются в зависимости от производственных условий и обрабатываемого материала, как для стандартных ружейных сверл.