Сверление металла

Особенности технологии сверления металла

Режущий инструмент — спиральные сверла из быстрорежущей стали HSS (для обычных сталей) или твердосплавные (для нержавейки, титана, закаленных сталей) с углом при вершине 116–120° для стали, 130–140° для алюминия, 90–100° для латуни. Диаметр сверла выбирается на 0,1–0,3 мм больше требуемого отверстия (при сверлении происходит разбивание). Для отверстий диаметром более 20 мм применяются корончатые сверла (кольцевые фрезы), срезающие только кольцевой материал.

Режимы резания зависят от материала и диаметра сверла. Для стали Ст3 сверлом Ø10 мм: скорость резания 25 м/мин (обороты n = 800 об/мин), подача 0,2 мм/об. Для нержавейки режимы снижаются на 30–40%, для алюминия увеличиваются в 2–3 раза. Чем больше диаметр сверла, тем ниже обороты и выше подача. Превышение режимов приводит к перегреву и поломке сверла, занижение — к налипанию стружки и заеданию.

Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) обязательна при сверлении стали, нержавейки, титана для отвода тепла (температура резания 400–600°С) и смазки. Для стали применяется эмульсия (5% масло + 95% вода), для нержавейки и титана — масло или специальные СОЖ, для алюминия — керосин или эмульсия. Сверление без СОЖ допустимо только для чугуна и латуни (короткая стружка, малое трение).

Технология сверления глубоких отверстий (глубина более 3 диаметров) требует периодического вывода сверла для удаления стружки и подачи СОЖ. Для глубины более 5 диаметров применяются сверла с внутренними каналами для подачи СОЖ под давлением 0,5–2 МПа, выносящей стружку через канавки.

Магнитное сверление — специальный метод для сверления на месте установки (мосты, металлоконструкции, корпуса судов). Магнитный станок весом 10–30 кг крепится к стальной поверхности электромагнитом (сила притяжения 1–2 тонны), обеспечивая устойчивое позиционирование. Применяются корончатые сверла диаметром 12–50 мм, глубина сверления до 100 мм.

Metall GURU использует радиально-сверлильные станки 2М55 (сверление до Ø50 мм), магнитные станки BDS (Ø12–50 мм, вылет штанги 400 мм) и ЧПУ-обрабатывающие центры для серийного сверления с автоматической сменой инструмента.

Этапы выполнения сверления металла

• Анализ чертежа и подготовка детали: определение диаметров, глубины, расположения отверстий, выбор метода сверления и оборудования, закрепление детали на столе станка в тисках, прихватами или на магнитном столе, проверка устойчивости
• Разметка центров отверстий: нанесение центров отверстий разметочным циркулем и кернером (для ручного сверления) или установка нулевой точки в систему ЧПУ (для автоматического), кернение центров для базирования вершины сверла
• Выбор инструмента и режимов: подбор сверла по диаметру (для резьбы М10 — сверло Ø8,5 мм), материалу (HSS для стали, твердосплав для нержавейки), установка сверла в патрон с проверкой биения (не более 0,05 мм), расчет оборотов и подачи по формулам или таблицам
• Центрование (для точного сверления): предварительное сверление центровочным сверлом Ø3–5 мм на глубину 2–3 мм для базирования основного сверла и предотвращения увода, особенно важно для отверстий диаметром более 10 мм
• Сверление отверстия: включение подачи СОЖ (эмульсия, масло), плавное врезание сверла на малой подаче (0,05–0,1 мм/об), переход на рабочую подачу (0,1–0,5 мм/об), для глубоких отверстий — периодический вывод сверла для удаления стружки каждые 2–3 диаметра
• Контроль в процессе: визуальный контроль цвета стружки (соломенная — нормально, синяя — перегрев), звука процесса (ровный гул — нормально, скрежет — затупилось сверло), при перегреве — снижение оборотов или увеличение СОЖ
• Зенкование и снятие заусенцев: для посадочных отверстий под болты — зенкование фаски зенковкой на глубину 0,5–1 мм, удаление заусенцев с входной и выходной стороны напильником или шабером, контроль диаметра нутромером
• Финишный контроль качества: измерение диаметра отверстия штангенциркулем или нутромером (выборочно или 100%), проверка перпендикулярности угольником, межцентровых расстояний (для серии отверстий), визуальный осмотр на трещины, сколы