Чем измеряется размер просверленного отверстия
6.1. Способы и средства измерения отверстий. Нутромеры. Штангенциркуль. Шлангенглубиномер. Калибры-пробки.
При работе на сверлильных станках сверловщику приходится часто пользоваться измерительным инструментом для контроля диаметров и глубины отверстий, а также других размеров.
Измеряют и проверяют размеры отверстий различными контрольно-измерительными инструментами, которые выбирают в зависимости от требуемой точности измеряемого размера и характера производства.
Часто сверловщику приходится пользоваться следующими измерительными инструментами: измерительной линейкой, нутромером, угольниками, штангенциркулем, калибрами гладкими и резьбовыми, штангенглубиномером.
Измерительная линейка представляет собой жесткую стальную ленту длиной от 150 до 1000 мм и более с нанесенными на нее делениями через 1 мм и используется для приближенных измерений габаритных размеров обрабатываемых заготовок, расстояний между центрами отверстий, диаметров отверстий и т. д. Возможная точность измерения линейкой до 0,5 мм.
а — индикаторный, б — микрометрический
Индикаторный нутромер (рис. 6.1, а) применяют для измерения точных отверстий диаметром от 6 мм и более. Погрешность показаний нутромера от ±0,15 до 0,025 мм. Цена деления 0,01 мм. В комплект нутромеров входит набор сменных вставок, с помощью которых устанавливают нужные пределы измерения.
Установка индикатора на нуль производится по аттестованному кольцу или блоку концевых мер. При измерении диаметра отверстия нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без ударов наконечниками о стенки заготовки вводят в отверстие.
Нутромер перпендикулярно оси отверстия устанавливают легким покачиванием его, после чего отмечают отклонение стрелки от нуля. Если при измерении стрелка индикатора отклоняется вправо, измеряемый размер меньше настроенного, если влево — больше настроенного.
Для проверки точных отверстий применяют микрометрические нутромеры, которые имеют цену деления 0,01 мм и погрешность показаний не менее чем ±0,006 мм.
Микрометрический нутромер (рис. 6.1, б) имеет следующие основные части: стебель 3 с запресованным в него сферическим измерительным наконечником 1, микрометрический винт 5, барабан 6, жестко соединенный с микрометрическим винтом, колпачок 7, закрепляющий барабан на микрометрическом винте, измерительный наконечник 8, предохранительный колпачок 2 и стопор 4.
Нутромеры выпускают в виде микрометрической головки и нескольких удлинителей, свинчивая которые можно получить различные пределы измерения.
Штангенциркули имеют особую шкалу — нониус, позволяющий снимать показания с точностью до 0,1 и 0,05 мм.
Рис. 6.2. Штангенциркуль:
а — с отсчетом по нониусу, б — показания нониуса, в — с отсчетом по индикатору
На рис. 6.2, а изображен штангенциркуль с точностью отсчета по нониусу 0,05 мм. Он предназначается для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. Штангенциркуль состоит из штанги 6 с миллиметровыми делениями, на одном конце которой имеются две губки 1 и 2. По штанге 6 перемещается рамка 9 с губками 11 и 3. На рамке укреплена нониусная линейка 10.
Для облегчения точных измерений в отдельных конструкциях штангенциркулей имеется микрометрическое устройство для подачи рамки 9, состоящее из винта 8, гайки 7 и зажимного винта 5. Стопорный винт 4 служит для закрепления рамки 9 на штанге 6.
Нониус 10 служит для отсчета дробных частей деления шкалы штанги 6. Длина его 39 мм и разделен он на 20 частей. Цифрами отмечается число сотых долей миллиметра через каждые пять делений. Поэтому против пятого штриха нониуса стоит цифра 25, против десятого — 50 и т. д. Длина каждого деления нониуса равна 39:20= 1,95 мм, т.е. отсчет может быть произведен с точностью до 0,05 мм.
При измерении штангенциркулем к количеству целых миллиметров, которое пройдено нулевыми штрихами нониуса, надо прибавить столько сотых долей миллиметра, сколько покажет штрих нониуса, совпадающий со штрихами измерительной штанги. Например, по штанге штангенциркуля (рис. 6.2, б) нулевой штрих нониуса прошел 24 мм, а его восьмой штрих совпал с одним из штрихов измерительной штанги. В этом случае штрих соответствует размеру 0,40 мм (0,05X8), а измеряемый размер равен 24,40 мм, т.е. 24 + 0,40= 24,40 мм.
Штангенциркули изготовляют с пределами измерения от 0 до 125, 160, 250, 400, 630, 1000 мм и более.
При измерении диаметра отверстия губки 1 и 11 штангенциркуля вводят в отверстие и фиксируют винтом 4 их положение. Затем по показаниям нониуса определяют размер диаметра. При этом к отсчитанному размеру прибавляется действительная толщина губок 1 и 11 для внутренних измерений.
Штангенциркуль с отсчетом по индикатору (рис. 6.2, в) применяют для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. На подвижной рамке штангенциркуля укреплен индикатор с ценой деления на циферблате 0,02 мм. Один оборот стрелки равен 2 мм. Максимальная погрешность при измерении с большими измерительными губками ±30 мкм. При измерении штангенциркулем происходит комбинированный отсчет измеряемых величин: грубая индикация положения движка на линейной шкале, а также точная индикация эффективного измеряемого значения по положению стрелки на циферблате. Диапазон измерения 0—150 мм.
Рис. 6.3. Способы измерения глубины отверстия: а — штангенглубиномером, б — микрометрическим глубиномером, в — индикаторным глубиномером, г — предельным шаблоном-глубиномером
Шлангенглубиномер (рис. 6.3, а) применяют для измерения глубины отверстий, выточек, канавок и размеров выступов. Устройство его аналогично устройству штангенциркуля.
Штанга 4, имеющая миллиметровые деления, свободно перемещается в рамке 8 с нониусом 1 и основанием 9 и закрепляется в нужном положении стопорным винтом 2. Рамка 8 соединена с механизмом микрометрической подачи, состоящим из движка 5, винта 7, гайки 6 и стопорного винта 3.
Для промера глубины просверленного отверстия с помощью штангенглубиномера необходимо левой рукой прижать основание 9 к поверхности детали, а правой рукой, вращая гайку 6, довести штангу 4 до соприкоснования с дном просверленного отверстия.
Отсчет по нониусу производится так же, как и при измерении штангенциркулем. Штангенглубиномеры изготовляют с верхними пределами измерений до 150, 200, 300 и 500 мм и с точностью отсчета от 0,1 до 0,02 мм.
Микрометрический глубиномер (рис. 6.3, б) позволяет измерять отверстия глубиной 0—25; 25—50; 50—75; 75—100 мм с точностью до 0,01 мм. Своим основанием 1 он устанавливается на обработанную поверхность детали 7 и плотно к ней прижимается. Затем вращением трещотки 3 измерительный стержень 6 микрометрического винта 5 перемещается до соприкосновения с дном отверстия. Расстояние между измерительными плоскостями основания и стержня микрометрического винта определяет глубину отверстия, паза и т. д. Отсчитывают размеры по шкале стебля 4 и барабана 2.
Индикаторный глубиномер (рис. 6.3, б) представляет собой измерительный прибор с отсчетным устройством — индикатором часового типа с зубчатой передачей от измерительного стержня к отсчетной стрелке.
Стрелка вращается вокруг оси и дает показания по круговой шкале. Один оборот стрелки соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм, т. е. цена деления индикатора равна 0,01 мм. По второй шкале циферблата с малой стрелкой отсчитываются целые миллиметры.
Индикаторный глубиномер состоит из корпуса 2, большой 3 и малой 5 шкал циферблата, отсчетной стрелки 4 и измерительного стержня 6. Для замера глубины отверстия глубиномер устанавливается на поверхность детали своим основанием 1. Шаблоны-глубиномеры (рис. 6.3, г) рекомендуется применять для проверки отверстий глубиной до 100 мм. Ими можно быстро и надежно проверить глубину обрабатываемых отверстий в пределах заданных допусков.
Гладкие калибры — бесшкальные измерительные инструменты; используются главным образом в серийном или массовом производстве для контроля правильности изготовления отверстий. Они обеспечивают быстроту и точность измерений и делятся на нормальные и предельные.
Нормальные калибры имеют размеры, равные только номинальному размеру проверяемого элемента изделия. Эти калибры входят в проверяемую деталь с большей или меньшей степенью плотности.
В настоящее время применяют в основном предельные калибры. Их изготовляют двусторонними, из которых одна сторона имеет наибольшие, а другая — наименьшие предельные размеры детали. Одна сторона называется проходной (ПР), а вторая — непроходной (НЕ).
Рис. 6.4. Калибры-пробки: а — гладкая предельная, б — резьбовая
К предельным гладким калибрам относятся гладкие пробки (рис. 6.4, а), служащие для проверки отверстий. У гладких пробок проходной стороной считается сторона с наименьшим предельным размером, непроходной — с наибольшим.
Если непроходные стороны калибров входят в отверстие, то изделия считаются окончательным браком. Если же проходные стороны калибров не входят в отверстие, то изделия могут быть исправлены.
Изделия, имеющие внутренние резьбы, контролируются резьбовыми калибрами. Резьбовые калибры для контроля внутренних резьб являются прототипами сопрягаемых изделий.
Рабочими калибрами для контроля внутренних резьб являются резьбовые пробки: проходная ПР и непроходная НЕ (рис. 6.4,б).
Ввинчиваемость пробки ПР в нарезное отверстие показывает, что средний диаметр резьбы не выходит за установленный предельный размер. Если непроходная пробка НЕ не ввинчивается, это означает, что средний диаметр гайки не больше установленного наибольшего предельного размера.
Следовательно, если проходная пробка ввинчивается в нарезное отверстие, а непроходная не ввинчивается, изделие считается годным.
КОНТРОЛЬ И ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРОВ ВАЛОВ И ОТВЕРСТИЙ
Требования, записанные в технологических процессах, обязательны как к окончательным, так и к операционным, т. е. промежуточным, размерам. Невыполнение операционных размеров, которые могут быть предельными, может привести к забракованию детали, так как на последующей операции не всегда удастся достигнуть требуемой точности размеров и геометрической формы.
1.1. Для контроля диаметров валов наиболее часто используют гладкие предельные калибры-скобы. Контроль больших размеров или размеров, недоступных для стандартных калибров, производят специальными калибрами-скобами.
1) малые затраты времени,
2) простота и надежность
3) возможность использования для контроля деталей непосредственно на станке.
1) достоверность результата измерения будет убывать с увеличением размера скобы. Для жестких скоб с размерами более 300мм это различие в размерах может составлять 20—30 мкм и более, что значительно искажает результаты измерения. Поэтому при контроле жесткими скобами валов больших размеров эту разницу следует учитывать.
При контроле валов станочником, мастером или контролером ОТК, используются рабочими калибрами, имеющие клейма:
Р—ПР (проходная сторона или проходной рабочий калибр)
Р—НЕ (непроходная сторона или непроходной рабочий калибр).
При контроле валов, сданных на склад, пользуются приемными калибрами, имеющими клейма:
П—ПР (проходная сторона или проходной приемный калибр)
П—НЕ (непроходная сторона или непроходной приемный калибр). Приемные проходные калибры имеют смещенное поле допуска, учитывающее возможность изготовления детали по изношенным рабочим проходным калибрам.
1.2. Для контроля диаметров отверстийиспользуют предельные гладкие калибры-пробки. Контроль диаметров отверстий больших размеров или размеров, недоступных для стандартных калибров, производят специальными калибрами.
1)малые затраты времени,
2)простота и надежность
3)применяют для контроля деталей как снятых со станка, так и в процессе обработки.
Надежность контроля отверстий пробками достаточно высока, т.к. пробки почти де изнашиваются.
1.3. Для определения действительных размеров валов и отверстий применяют универсальные измерительные инструменты и приборы: штангенциркули, микрометры, рычажные микрометры, рычажные скобы, микрометрические нутромеры, индикаторные нутромеры и др.
Схема измерения диаметра отверстия с помощью индикаторного нутромера: рис. Прибор состоит из длинной трубки 2, в которой помещен шток, связывающий измерительный наконечник 1 прибора с измерительным штифтом индикатора 3. Трубка 2 соединена с корпусом нутромера 4, в котором помимо рычажной передачи находится поперечная трубка,, несущая на одном конце-измерительный наконечник 1, а на другом — регулируемый сменный удлинитель 5, с помощью которого можно производить измерения диаметров отверстий в разных интервалах. При измерениях индикаторный нутромер следует покачивать, как показано на рисунке, для того чтобы найти наименьшее показание, соответствующее кратчайшему расстоянию между диаметрально противоположными образующими измеряемого отверстия.
Для измерения внутренних диаметров отверстий применяют также рычажные нутромеры, имеющие пределы измерения 11 — 120 мм, и клиновые нутромеры с пределами измерения 5— 250 мм.
Предельные погрешности измерения клиновыми и рычажными нутромерами значительно меньше, чем погрешности измерения индикаторными нутромерами, и составляют у рычажных ±0,008 мм, у клиновых ±0,001—±0,0005 мм.
В крупносерийном и массовом производстве для проверки точных диаметров валов и отверстий широко применяют пневматические приборы высокого или низкого давления, работающие в сочетании со специальными измерительными головками (скобами и пробками), а также оптико-механические измерительные приборы и др.
1.4. Для контроля диаметров больших размеров применяют:
1) жесткие линейные скобы, имеющие меньшую массу и большую жесткость. Такие скобы применяют для размеров 1500—2000 мм и более. Использование возможно только для контроля детали с торца из-за малого вылета губок скобы, также применяются для измерения линейных размеров
Линейная скоба имеет микрометрическую головку 1, перемещающуюся по трубе 3 с кронштейном 2, в котором она закреплена и индикатор 5, перемещающийся по трубе 3 с кронштейном 4. В требуемом положении кронштейны 4 и 2 фиксируют с помощью винтовых устройств 6. Линейными скобами можно определять размеры торца детали только со стороны, поэтому их используют для измерения диаметров наружных поверхностей деталей типа дисков, колец фланцев, крышек и т. п.
Для измерения больших наружных диаметров валов с торца могут применять также штангенциркули.
Недостаток: точность измерения ими меньше точности измерения инструментами с микрометрическими измерительными головками, у которых отсчет по нониусу производят с точностью 0,01 мм, в то время как нониус штангенинструмента, как правило, имеет точность отсчета 0,05 мм и грубее. Выпускают облегченные штангенциркули с величиной отсчета по нониусу 0,1 мм и с пределами измерения 1500—3000 мм и 2000— 4000 мм. Линейные скобы с микрометрическими головками и штангенциркули применяют также для измерения длин деталей.
Для измерения больших диаметров валов применяют инструменты, основанные на косвенных методах:
1) При использовании способа опоясывания применяют рулетки с длиною стальной ленты 10—50 м, и специальные измерительные стальные ленты, При применении рулетки ее лентой опоясывают вал и снимают показание со шкалы ленты, равное длине окружности. Известно, что длина окружности L=πD, где D — диаметр детали. Следовательно, значение диаметра будет равно D = L/π. При измерении больших диаметров в серийном производстве применяют специальные ленты, имеющие определенную длину. Опоясывая такой лентой 1 измеряемую деталь (рис. 26, а), проверяют зазор а между торцами ленты с помощью щупа. При этом диаметр D = L+а/π, где L — длина ленты; а — зазор между торцами ленты.
При таком методе измерения необходимо хорошее натяжение ленты (до ее полного прилегания к поверхности вала), поэтому применяют грузы или специальные натяжные устройства, у специальных лент приваривают натяжные ушки.
2) метод измерения диаметра вала по хорде и высоте сегмента с помощью штангенциркуля: рис. 26, б. Определяемый диаметр D рассчитывают по формуле
где l — длина хорды (или величина отсчета по шкале штангенциркуля), h — высота сегмента или вылет губок штангенциркуля (величина постоянная).
3) метод измерения диаметра вала по хорде и высоте сегмента с помощью седлообразного прибора 3 с клиновыми вставками: рис. 26, в. Для данного случая измерения рассчитывают отклонение ΔD диаметра детали от номинального;
где а — угол между измерительными плоскостями конических вставок; Δh — величина отклонения, отсчитанная по шкале измерительного прибора.
Седлообразные приборы перед измерением настраивают на нулевое деление по радиусным калибрам или шаблонам, радиусы которых равны номинальному размеру радиуса измеряемой детали.
К косвенным методам измерения больших диаметров относятся измерения детали на станке от дополнительных измерительных баз.
Схема определения от дополнительных баз размеров детали с большими габаритными размерами, обрабатываемой на токарно-карусельном станке: рис. 27а. На колонке 1 станка закреплена закаленная пластина 2, расстояние А до которой от оси вращения планшайбы станка должно быть строго определенным. Это обеспечивается установкой на планшайбе станка контрольной оправки 3 диаметром d и от которой определяют размер а до пластаны 2. Тогда А = а + 0,5d. Его клеймят из пластине 2. При обработке детали 4 для измерения ее наружного диаметра D достаточно измерить расстояние l между пластиной и образующей детали: D = 2 (А-l).
1) обеспечивает требуемую точность при обработке по 3-му классу точности.
2) возможность определить погрешности формы обрабатываемой поверхности.
Дата добавления: 2016-02-02 ; просмотров: 14661 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Сверление отверстий в металле: способы, инструменты, полезные советы
Работа по сверлению отверстий в металле, в зависимости от вида отверстий и свойств металла, может выполняться разным инструментом и с использованием различных приёмов. О способах сверления, инструментарии, а также о технике безопасности при выполнении этих работ мы хотим вам рассказать.
Сверление отверстий в металле может понадобиться при ремонте инженерных систем, бытовой техники, автомобиля, создании конструкций из листовой и профильной стали, конструировании поделок из алюминия и меди, при изготовлении плат для радиоаппаратуры и во многих других случаях. Важно понимать, какой инструмент нужен для каждого вида работ, чтобы отверстия получились нужного диаметра и в строго намеченном месте, и какие меры безопасности помогут избежать травм.
Инструменты, приспособления, сверла
Основными инструментами для сверления являются ручные и электрические дрели, а также, при возможности, сверлильные станки. Рабочий орган этих механизмов — сверло — может иметь различную форму.
Производство свёрл различной конструкции нормируется многочисленными ГОСТами. Свёрла до Ø 2 мм не имеют маркировку, до Ø 3 мм — на хвостовике указано сечение и марка стали, большие диаметры могут содержать дополнительную информацию.
Свёрла отличаются не только диаметром, но и длиной — производятся короткие, удлинённые и длинные. Важной информацией является и предельная твёрдость обрабатываемого металла. Хвостовик свёрл может быть цилиндрическим и коническим, что следует иметь в виду при подборе сверлильного патрона или переходной втулки.
1. Сверло с цилиндрическим хвостовиком. 2. Сверло с коническим хвостовиком. 3. Сверло с мечиком для резьбы. 4. Центровое сверло. 5. Сверло с двумя диаметрами. 6. Центровочное сверло. 7. Коническое сверло. 8. Коническое многоступенчатое сверло
Различные типы заточки сверла. 1. Для жёсткой стали. 2. Для нержавеющей стали. 3. Для меди и медных сплавов. 4. Для алюминия и алюминиевых сплавов. 5. Для чугуна. 6. Бакелит
Для закрепления деталей перед сверлением используют тиски, упоры, кондукторы, уголки, прихваты с болтами и другие приспособления. Это не только требование безопасности, так на самом деле удобнее, и отверстия получаются более качественные.
Для снятия фасок и обработки поверхности канала пользуются зенковкой цилиндрической или конической формы, а для наметки точки под сверление и чтобы сверло «не соскочило» — молоток и кернер.
Совет! Лучшими свёрлами до сих пор считаются выпущенные в СССР — точное следование ГОСТ по геометрии и составу металла. Хороши и немецкие Ruko с титановым напылением, а также свёрла от Bosch — проверенное качество. Хорошие отзывы о продукции Haisser — мощные, как правило, большого диаметра. Достойно показали себя свёрла «Зубр», особенно серии «Кобальт».
Режимы сверления
Очень важно правильно закрепить и направить сверло, а также выбрать режим резания.
При выполнении отверстий в металле сверлением важными факторами являются количество оборотов сверла и усилие на подачу, прилагаемое к сверлу, направленное по его оси, обеспечивающее заглубление сверла при одном обороте (мм/об). При работе с различными металлами и свёрлами рекомендуются различные режимы резания, причём чем твёрже обрабатываемый металл и чем больше диаметр сверла, тем меньше рекомендуемая скорость резания. Показатель правильного режима — красивая, длинная стружка.
Воспользуйтесь таблицами, чтобы правильно выбрать режим и не затупить сверло преждевременно.
Таблица 1. Рекомендуемые скорости резания отверстий L/D ≤ 3, приведённые для быстрорежущей стали средней твёрдости
Подача S0, мм/об | Диаметр сверла D, мм | |||||||||
2,5 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 146 | 20 | 25 | 32 | |
Скорость резания v, м/мин | ||||||||||
При сверлении стали | ||||||||||
0,06 | 17 | 22 | 26 | 30 | 33 | 42 | — | — | — | — |
0,10 | — | 17 | 20 | 23 | 26 | 28 | 32 | 38 | 40 | 44 |
0,15 | — | — | 18 | 20 | 22 | 24 | 27 | 30 | 33 | 35 |
0,20 | — | — | 15 | 17 | 18 | 20 | 23 | 25 | 27 | 30 |
0,30 | — | — | — | 14 | 16 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 |
0,40 | — | — | — | — | — | 14 | 16 | 18 | 19 | 21 |
0,60 | — | — | — | — | — | — | — | 14 | 15 | 11 |
При сверлении чугуна | ||||||||||
0,06 | 18 | 22 | 25 | 27 | 29 | 30 | 32 | 33 | 34 | 35 |
0,10 | — | 18 | 20 | 22 | 23 | 24 | 26 | 27 | 28 | 30 |
0,15 | — | 15 | 17 | 18 | 19 | 20 | 22 | 23 | 25 | 26 |
0,20 | — | — | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
0,30 | — | — | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 19 |
0,40 | — | — | — | — | 14 | 14 | 15 | 16 | 16 | 17 |
0,60 | — | — | — | — | — | — | 13 | 14 | 15 | 15 |
0,80 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 13 |
При сверлении алюминиевых сплавов | ||||||||||
0,06 | 75 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
0,10 | 53 | 70 | 81 | 92 | 100 | — | — | — | — | — |
0,15 | 39 | 53 | 62 | 69 | 75 | 81 | 90 | — | — | — |
0,20 | — | 43 | 50 | 56 | 62 | 67 | 74 | 82 | – | – |
0,30 | — | — | 42 | 48 | 52 | 56 | 62 | 68 | 75 | — |
0,40 | — | — | — | 40 | 45 | 48 | 53 | 59 | 64 | 69 |
0,60 | — | — | — | — | 37 | 39 | 44 | 48 | 52 | 56 |
0,80 | — | — | — | — | — | — | 38 | 42 | 46 | 54 |
1,00 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 42 |
Таблица 2. Поправочные коэффициенты
Наименование и марка обрабатываемого материала | Твёрдость НВ | Поправочный коэффициент | ||
Быстрорежущими свёрлами | Твердосплавными свёрлами | |||
Сталь углеродистая качественная конструкционная | ||||
10, 15, 20 | 156 | 1,2 | 1,2 | |
30, 35, 40 | 143-207 | 1,3 | 1,2 | |
170-229 | 1,2 | 1,3 | ||
207-269 | 0,8 | 1,0 |
Таблица 3. Обороты и подача при различном диаметре сверла и сверлении углеродистой стали
Диаметр сверла, мм | Число оборотов, об/мин | Подача, мм/об |
до 5 | 2000-1300 | 0,10-0,20 |
5-10 | 1300-700 | 0,15-0,30 |
11-15 | 700-400 | 0,20-0,40 |
16-20 | 400-300 | 0,25-0,45 |
20-30 | 300-200 | 0,40-0,60 |
Таблица 4. Рекомендации при сверлении аустенитной стали (наиболее сложно обрабатываемой)
Диаметр сверла, мм | Число оборотов, об/мин | Подача, мм/об |
1,59 | 1500 | 0,025 |
3,18 | 800 | 0,065 |
6,35 | 400 | 0,125 |
12,70 | 150 | 0,280 |
20,64 | 180 | 0,255 |
25,40 | 150 | 0,280 |
Виды отверстий в металле и способы их сверления
Отверстия под резьбу требуют определения диаметров с допусками, установленными в ГОСТ 16093–2004. Для распространённых метизов расчёт приведен в таблице 5.
Таблица 5. Соотношение метрической и дюймовой резьбы, а также подбор размера отверстия для засверливания
Метрическая резьба | Дюймовая резьба | Трубная резьба | |||||||
Диаметр резьбы | Шаг резьбы, мм | Диаметр отверстия под резьбу | Диаметр резьбы | Шаг резьбы, мм | Диаметр отверстия под резьбу | Диаметр резьбы | Диаметр отверстия под резьбу | ||
мин. | макс. | мин. | макс. | ||||||
М1 | 0,25 | 0,75 | 0,8 | 3/16 | 1,058 | 3,6 | 3,7 | 1/8 | 8,8 |
М1,4 | 0,3 | 1,1 | 1,15 | 1/4 | 1,270 | 5,0 | 5,1 | 1/4 | 11,7 |
М1,7 | 0,35 | 1,3 | 1,4 | 5/16 | 1,411 | 6,4 | 6,5 | 3/8 | 15,2 |
М2 | 0,4 | 1,5 | 1,6 | 3/8 | 1,588 | 7,7 | 7,9 | 1/2 | 18,6 |
М2,6 | 0,4 | 2,1 | 2,2 | 7/16 | 1,814 | 9,1 | 9,25 | 3/4 | 24,3 |
М3 | 0,5 | 2,4 | 2,5 | 1/2 | 2,117 | 10,25 | 10,5 | 1 | 30,5 |
М3,5 | 0,6 | 2,8 | 2,9 | 9/16 | 2,117 | 11,75 | 12,0 | — | — |
М4 | 0,7 | 3,2 | 3,4 | 5/8 | 2,309 | 13,25 | 13,5 | 11/4 | 39,2 |
М5 | 0,8 | 4,1 | 4,2 | 3/4 | 2,540 | 16,25 | 16,5 | 13/8 | 41,6 |
М6 | 1,0 | 4,8 | 5,0 | 7/8 | 2,822 | 19,00 | 19,25 | 11/2 | 45,1 |
М8 | 1,25 | 6,5 | 6,7 | 1 | 3,175 | 21,75 | 22,0 | — | — |
М10 | 1,5 | 8,2 | 8,4 | 11/8 | 3,629 | 24,5 | 24,75 | — | — |
М12 | 1,75 | 9,9 | 10,0 | 11/4 | 3,629 | 27,5 | 27,75 | — | — |
М14 | 2,0 | 11,5 | 11,75 | 13/8 | 4,233 | 30,5 | 30,5 | — | — |
М16 | 2,0 | 13,5 | 13,75 | — | — | — | — | — | — |
М18 | 2,5 | 15,0 | 15,25 | 11/2 | 4,333 | 33,0 | 33,5 | — | — |
М20 | 2,5 | 17,0 | 17,25 | 15/8 | 6,080 | 35,0 | 35,5 | — | — |
М22 | 2,6 | 19,0 | 19,25 | 13/4 | 5,080 | 33,5 | 39,0 | — | — |
М24 | 3,0 | 20,5 | 20,75 | 17/8 | 5,644 | 41,0 | 41,5 | — | — |
Сквозные отверстия
Сквозные отверстия пронизывают заготовку полностью, образуя в ней проход. Особенностью процесса является защита поверхности верстака или столешницы от выхода сверла за пределы заготовки, что может повредить и само сверло, а также снабдить заготовку «заусенцем» — гартом. Чтобы этого избежать, применяют следующие способы:
Последний способ обязателен при высверливании отверстий «по месту», чтобы не повредить близко расположенные поверхности или детали.
Отверстия в тонколистовом металле вырезаются перовыми свёрлами, потому как спиральное сверло повредит края заготовки.
Глухие отверстия
Такие отверстия выполняются на определённую глубину и не пронизывают заготовку насквозь. Отмерить глубину можно двумя способами:
Некоторые станки снабжены системой автоматической подачи на заданную глубину, после чего механизм останавливается. В процессе сверления может потребоваться несколько раз остановить работу, чтобы удалить стружку.
Отверстия сложной формы
Отверстия, расположенные на краю заготовки (половинчатые) можно выполнять, соединив гранями и зажав тисками две заготовки или заготовку и прокладку и высверлив полное отверстие. Прокладка должна быть выполнена из такого же материала, что и обрабатываемая заготовка, иначе сверло будет «уходить» в сторону наименьшего сопротивления.
Сквозное отверстие в уголке (профильный металлопрокат) выполняют, зафиксировав заготовку в тисках и используя деревянную прокладку.
Сложнее выполнить сверление цилиндрической заготовки по касательной. Процесс разделяется на две операции: подготовка перпендикулярной отверстию площадки (фрезеровка, зенковка) и собственно сверление. Высверливание отверстий в поверхностях, расположенных под углом, также начинают с подготовки площадки, после чего вставляют деревянную прокладку между плоскостями, образуя треугольник, и сверлят отверстие сквозь угол.
Полые детали просверливают, заполнив полость пробкой из древесины.
Отверстия с уступами получают с использованием двух техник:
1. Рассверливание отверстия. 2. Уменьшение диаметра
Отверстия большого диаметра, кольцевое высверливание
Получение отверстий большого диаметра в массивных заготовках, толщиной до 5–6 мм, дело трудоёмкое и затратное. Относительно небольшие диаметры — до 30 мм (максимум 40 мм) можно получить, используя конусные, а лучше ступенчато-конусные свёрла. Для отверстий большего диаметра (до 100 мм) понадобятся полые биметаллические коронки или коронки с твердосплавными зубьями с центровочным сверлом. Причём мастера традиционно в этом случае рекомендуют Bosch, в особенности на твёрдом металле, например, стали.
Такое кольцевое высверливание менее энергозатратное, но может быть более затратным финансово. Помимо свёрл важна мощность дрели и возможность работы на самых низких оборотах. Причём чем толще металл, тем сильнее захочется выполнить отверстие на станке, а при большом количестве отверстий в листе толщиной более 12 мм лучше сразу искать такую возможность.
В тонколистовой заготовке отверстие большого диаметра получают с помощью узкозубых коронок или фрезой, закреплённой на «болгарке», но края в последнем случае оставляют желать лучшего.
Глубокие отверстия, СОЖ
Иногда требуется выполнить глубокое отверстие. В теории, это такое отверстие, длина которого в пять раз больше диаметра. На практике, глубоким называют сверление, требующее принудительного периодического удаления стружки и применения СОЖ (смазочно-охлаждающих жидкостей).
В сверлении СОЖ нужны в первую очередь для снижения температуры сверла и заготовки, которые нагреваются от трения. Поэтому при получении отверстий в меди, которая обладает высокой теплопроводностью и сама способна отводить тепло, СОЖ можно не применять. Относительно легко и без смазки сверлится чугун (кроме высокопрочных).
На производстве в качестве СОЖ применяют индустриальные масла, синтетические эмульсии, эмульсолы и некоторые углеводороды. В домашних мастерских можно использовать:
Универсальная охлаждаемая жидкость может быть приготовлена самостоятельно. Для этого нужно растворить 200 г мыла в ведре воды, добавить 5 ложек машинного масла, можно отработанного, и прокипятить раствор до получения мыльной однородной эмульсии. Некоторые мастера для снижения трения используют свиное сало.
Обрабатываемый материал | Смазочно-охлаждающая жидкость |
Сталь: | |
углеродистая | Эмульсия. Осернённое масло |
конструкционная | Осернённое масло с керосином |
инструментальная | Смешанные масла |
легированная | Смешанные масла |
Чугун ковкий | 3-5%-ная эмульсия |
Чугунное литье | Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия. Керосин |
Бронза | Без охлаждения. Смешанные масла |
Цинк | Эмульсия |
Латунь | Без охлаждения. 3-5%-ная эмульсия |
Медь | Эмульсия. Смешанные масла |
Никель | Эмульсия |
Алюминий и его сплавы | Без охлаждения. Эмульсия. Смешанные масла. Керосин |
Нержавеющие, жаропрочные сплавы | Смесь из 50% осернённого масла, 30% керосина, 20% олеиновой кислоты (или 80% сульфофрезола и 20% олеиновой кислоты) |
Волокнит, винипласт, оргстекло и так далее | 3-5%-ная эмульсия |
Текстолит, гетинакс | Обдувка сжатым воздухом |
Глубокие отверстия могут быть выполнены сплошным и кольцевым сверлением, причём в последнем случае центральный стержень, образованный вращением коронки, выламывают не целиком, а частями, ослабив его дополнительными отверстиями малого диаметра.
Сплошное сверление выполняется в хорошо зафиксированной заготовке спиральным сверлом, в каналы которого подается СОЖ. Периодически, не останавливая вращение сверла, нужно его извлекать и очищать полость от стружки. Работа спиральным сверлом выполняется поэтапно: сначала берут короткое и надсверливают отверстие, которое затем заглубляют сверлом соответствующего размера. При значительной глубине отверстия желательно пользоваться направляющими кондукторными втулками.
При регулярном высверливании глубоких отверстий можно рекомендовать приобретение специального станка с автоматической подачей СОЖ к сверлу и точной отцентровкой.
С двух сторон вести сверление не рекомендуется — в домашних условиях почти невозможно выполнить операцию качественно.
Сверление по разметке, шаблону и кондуктору
Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора.
Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место.
Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд.
Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной. Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры.
Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла.
Безопасность, общие советы
При работе с электроинструментом важно помнить о безопасности человека и не допускать преждевременного износа инструмента и возможного брака. В связи с этим мы собрали некоторые полезные советы: