Сверление

Сверление — вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального вращающегося режущего инструмента (сверла) получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранные отверстия различного сечения и глубины.

Назначение сверления

А — сверление сверлом
В — растачивание на токарном станке
С — зенкерование зенкером
D — развёртывание развёрткой
E,F — цекование цековкой
G — зенкование зенковкой
H — нарезка резьбы метчиком

Сверление - необходимая операция для получения отверстий в различных материалах при их обработке, целью которой является:

    Изготовление отверстий под нарезание резьбы, зенкерование, развёртывание или растачивание.
    Изготовление отверстий (технологических) для размещения в них электрических кабелей, анкерных болтов, крепёжных элементов и др.
    Отделение (отрезка) заготовок из листов материала.
    Ослабление разрушаемых конструкций.
    Закладка заряда взрывчатого вещества при добыче природного камня.

Станки и инструменты для выполнения сверления

Свёрла

Сверление цилиндрических отверстий, а также сверление многогранных (треугольных, квадратных, пяти- и шестигранных, овальных) отверстий выполняют с помощью специальных режущих инструментов — свёрл. Свёрла в зависимости от свойств обрабатываемого материала изготавливаются нужных типоразмеров из следующих материалов:

    Углеродистые стали (У8, У9, У10, У12 и др): Сверление и рассверливание дерева, пластмасс, мягких металлов.
    Низколегированные стали (Х, В1,9ХС,9ХВГ и др): Сверление и рассверливание дерева, пластмасс, мягких металлов. Повышенная по сравнению с углеродистыми теплостойкость (до 250 °C) и скорость резания.
    Быстрорежущие стали (Р9, Р18, Р6М5, Р9К5 и др): Сверление всех конструкционных материалов в незакалённом состоянии. Теплостойкость до 650 °C.
    Свёрла, оснащенные твёрдым сплавом, (ВК3, ВК8, Т5К10, Т15К6 и др): Сверление на повышенных скоростях незакалённых сталей и цветных металлов. Теплостойкость до 950 °C. Могут быть цельными, с напайными пластинами, либо со сменными пластинами (крепятся винтами)
    Свёрла, оснащённые боразоном: Сверление закалённых сталей и белого чугуна, стекла, керамики, цветных металлов.
    Свёрла, оснащённые алмазом: Сверление твёрдых материалов, стекла, керамики, камней.

Операции сверления производятся на следующих станках:

    Вертикально-сверлильные станки: Сверление — основная операция.
    Горизонтально-сверлильные станки: Сверление — основная операция.
    Вертикально-расточные станки: Сверление — вспомогательная операция.
    Горизонтально-расточные станки: Сверление — вспомогательная операция.
    Вертикально-фрезерные станки: Сверление — вспомогательная операция.
    Горизонтально-фрезерные станки: Сверление — вспомогательная операция.
    Универсально-фрезерные станки: Сверление — вспомогательная операция.
    Токарные станки: Сверло неподвижно, а обрабатываемая заготовка вращается.
    Токарно-затыловочные станки: Сверление — вспомогательная операция. Сверло неподвижно.
    Агрегатном станке.
    Токарно-револьверные станки: Сверление — вспомогательная операция. Сверло может быть неподвижно (статический блок) или вращаться (приводной блок)

И на ручном оборудовании:

    Механические дрели: Сверление с использованием мускульной силы человека.
    Электрические дрели: Сверление на монтаже переносным электроинструментом (в том числе ударно-поворотное сверление).
    перфораторы

Для облегчения процессов резания материалов применяют следующие меры:

    Охлаждение: Смазочно-охлаждающие жидкости и газы(вода, эмульсии, олеиновая кислота, углекислый газ, графит и др.)
    Ультразвук: Ультразвуковые вибрации сверла увеличивают производительность и дробление стружки.
    Подогрев: Подогревом ослабляют твёрдость труднообрабатываемых материалов.
    Удар: При ударно-поворотном сверлении (бурении) камня, бетона.

Виды сверления

    Сверление цилиндрических отверстий.
    Сверление многогранных и овальных отверстий.
    Рассверливание цилиндрических отверстий (увеличение диаметра).
    Центровка: высверливание небольшого количества материала для позиционирования другого сверла (например, при глубоком сверлении) или для фиксирования детали задним центром.
    Глубокое сверление: Сверление на глубину 5 и более диаметров отверстия. Часто требует специальных технических решений.

Охлаждение при сверлении

Большой проблемой при сверлении является сильный разогрев сверла и обрабатываемого материала из-за трения. В месте сверления температура может достигать нескольких сотен градусов Цельсия.

При сильном разогреве материал может начать гореть или плавиться. Многие стали при сильном разогреве теряют твердость, в результате режущие кромки стальных свёрл быстрее изнашиваются, из-за чего трение только усиливается, что в итоге приводит к быстрому выходу свёрл из строя и резкому снижению эффективности сверления. Аналогично, при использовании твердосплавного сверла или сверла со сменными пластинами, твердый сплав при перегреве теряет твердость, и начинается пластическая деформация режущей кромки, что является нежелательным типом износа.

Для борьбы с разогревом применяют охлаждение с помощью охлаждающих эмульсий или смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). При сверлении на станке часто возможно организовать подачу жидкости непосредственно к месту сверления. Подача охлаждающей жидкости также может осуществляться через каналы в самом сверле, если это позволяет станок. Такие каналы делаются во многих цельных сверлах и во всех корпусных. Внутренняя подача СОЖ необходима при сверлении глубоких отверстий (глубиной 10 и более диаметров). При этом важно не столько охлаждение, сколько удаление стружки. Давление СОЖ вымывает стружку из зоны резания, что позволяет избежать её пакетирования или повторного резания. Если в таком случае невозможно организовать подачу СОЖ, то приходится осуществлять сверление с периодическими выводами сверла для удаления стружки. Такой метод крайне непроизводителен.

При сверлении ручным инструментом сверление время от времени прерывают и окунают сверло в ёмкость с жидкостью.