Методическая разработка «Сверление сквозных, глухих и неполных отверстий на вертикально-сверлильном станке»
27
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И ИННОВАЦИОННОЙ ПОЛИТИКИ
НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
(Минобрнауки Новосибирской области)
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Новосибирской области
«Новосибирский колледж транспортных технологий имени Н.А. Лунина»
«Барабинский филиал Новосибирского колледжа транспортных технологий
имени Н.А. Лунина»
Методическая разработка
Сверление сквозных, глухих и неполных отверстий на вертикально-сверлильном станке
Автор: Музыченко Сергей Анатольевич,
мастер производственного обучения
г. Барабинск
2018
Содержание
Введение………………………………..…………………………….4
Теоретическая часть………………………………………………….5
Порядок проведения занятия……………………………………….20
Предварительная подготовка.………………………………………21
Практическое занятие №1…………………………………………..23
Практическое занятие №2…………………………………………..24
Практическое занятие№3…………………………………………...25
Заключение……….………………………………………………….26
Список литературы………………………………………………….27
Аннотация
Учебно-методическое пособие по теме: « Сверление сквозных, глухих и неполных отверстий на вертикально-сверлильном станке» предназначено для обучающихся колледжа и их самостоятельного изучения теоретической части по слесарной практике.
Учебно-методическое пособие содержит: теоретический материал, необходимый для проведения занятий; предлагает конкретные слесарные работы для практической части занятий; рекомендует технологию их выполнения.
Введение
На уроках производственного обучения в учебных мастерских обучающиеся приобретают навыки и умения выполнять работы по профессии.
Задачей практических работ по слесарному делу является, подготовка будущего квалифицированного работника и формирования у обучающегося профессиональных навыков и способностей самостоятельно справляться с встречающимися в работе трудностями.
Внедрение на сети железных дорог новой техники требует высокой квалификации рабочих, способных освоить и использовать все виды технического оснащения производства. В последнее время непрерывно растет потребность в рабочих имеющих высокую квалификацию.
Цель методической разработки
определять требования и способы обработки отверстий ;
определять назначение и виды отверстий;
приобретать теоретические знания о ручном и механизированном сверлении;
определять инструмент для сверления и рассверливания отверстий;
осуществлять контроль отверстий;
закреплять на практике полученные теоретические знания.
Перед выполнением практических занятий необходимо значительную часть времени затратить для проработки теоретической части методического пособия для предотвращения совершения ошибок обучающимися.
2.Теоретическая часть
2.1 Основные понятия – сверление, рассверливание
Сверлением - называется образование, под влиянием силы резания частиц металла и образования элементов стружки , отверстий в сплошном материале с помощью режущего инструмента –сверла. При сверлении на вертикально-сверлильном станке обрабатываемую деталь неподвижно закрепляют в приспособлении (станочных тисах), а сверлу сообщают два одновременных движения - вращательное (рабочее) относительно своей оси и поступательное вдоль оси сверла.
Сверление применяется:
Для получения неответственных отверстий невысокой степени точности и значительной шероховатости, например под крепежные болты, заклепки, шпильки и т.д.
Для получения отверстий под нарезание резьбы, развертывания, зенкерования.
Рассверливанием - называется процесс увеличения размера отверстия в сплошном материале полученного литьем, ковкой, штамповкой или другими способами
2.2 Сверла - вид, тип , назначение
Сверла бывают различных видов и назначений ( сверловка металла, дерева, бетона, стекла, керамики и т.д.), также могут оснащаться съемными и несъемными пластинами из твердых сплавов .
,
Типы свёрл:
Сверло спиральное для сверления отверстий в металле
Сверло ступенчатого типа для сверления отверстий в металле от 0,3 до 3 мм.
Сверло спиральное для работы по дереву
Сверло кольцевого типа (коронка) для работ по дереву
Сверла спиральные с несъемными твердосплавными пластинами для работ по бетону, кирпичу
Сверла кольцевого типа (коронка) с несъемными твердосплавными пластинами для работ по бетону, кирпичу
Сверла спиральные со съемными твердосплавными пластинами для работ по металлу
Сверла с алмазным напылением рабочей кромки для работ по стеклу, керамики
Сверла кольцевого типа (коронки) с алмазным напылением рабочей кромки для работ по стеклу, керамики
В рамках данного учебного элемента представлены лишь основные типы сверл для работы по разным материалам, каждый тип сверла имеет огромное многообразие видов и форм сверл, будь то сверло для работы по металлу , дереву и т.д. .
2.3 Сверление
При сверлении различают сквозные, глухие и неполные отверстия. Высококачественные отверстия обеспечиваются правильным выбором приемов сверления, а также правильным расположением сверла относительно обрабатываемой поверхности совмещением оси сверла с центром будущего отверстия.
Сверление глухих отверстий на заданную глубину осуществляют по втулочному упору на сверле (рисунок.№1) или измерительной линейке закрепленной на вертикально-сверлильном станке (рисунок №2)
Рисунок.№1 Рисунок.№2
Сверление глухого отверстия Сверление глухого отверстия
по втулочному упору на сверле по измерительной линейке на
станке
Для измерения сверло подводят до соприкосновения с поверхностью детали, сверлят на глубину конуса сверла и отмечают по стрелке (указателю) начальное положение линейки. Затем к этому показателю прибавляют заданную глубину сверления и получают цифру, до какой надо проводить сверление.
Некоторые сверлильные станки на измерительной линейке имеют упор: его нижнюю грань устанавливают на цифре, до которой нужно сверлить и упор закрепляют винтом.
При сверлении глухих отверстий необходимо периодически извлекать сверло из отверстия, для его очистки (при помощи щетки – сметки) , охлаждения режущей поверхности и промера глубины полученного отверстия штангенглубомером , т.к. линейки имеющиеся на станках не обладают нужной точностью .
Сверление сквозных отверстий производят после закрепления заготовки (детали) в станочных тисках на деревянной прокладке (рисунок №3).
Рисунок№3
Сверление сквозного отверстия в станочных тисках
Особую осторожность необходимо проявлять при выходе сверла из сквозного отверстия (рисунок №4).
Рисунок №4
Зона выхода сверла из сквозного отверстия, где необходимо проявлять осторожность
В этом месте возникает неравномерная нагрузка на режущие кромки сверла, вследствие, чего может произойти заклинивание сверла с последующим изломом или выкрашивании режущих кромок сверла .
Сверление неполных отверстий (полуотверстий)
В тех случаях, когда отверстие расположено у края ,к обрабатываемой детали приставляют пластину из того же материала, зажимают в тисках и сверлят отверстие на необходимую глубину , затем приставную пластину убирают (Рисунок №5).
Рисунок №5
Сверление неполного отверстия с помощью приставной пластины
1-деталь,2-приставная пластина,3-сверло,4-тиски
Общие рекомендации при сверлении сквозных, глухих и неполных отверстий:
Скорость подачи сверла в начале процесса сверления должна быть как можно ниже, во избежание увода сверла от оси будущего отверстия.
Когда же сверло врежется в материал на глубину немного большую длины режущей части, подачу сверла можно немного увеличить.
Подача сверла должна осуществятся плавно, без рывков.
При сверлении металлов, для увеличения стойкости сверла необходимо осуществлять охлаждение водяной мыльной эмульсией, как режущих кромок сверла так и самого сверла.
Скорость подачи сверла(м/мин.) рассчитывается по формуле V=3,14*D*n, где D-диаметр сверла, n-частота вращения сверла.
Для установки сверл с различными хвостовиками применять переходные втулки для установки в патрон или шпиндель станка.
2.4 Подготовка станка
Перед началом работы на вертикально-сверлильном станке типа 2М112 (рисунок№6) или типа 2Н125Л (рисунок№7) необходимо, прежде всего, проверить исправность его заземления, протереть стол, проверить наличие защитного ограждения, испытать инструмент на холостом ходу, проверить перемещение шпинделя, работу механизма подачи.
При работе на вертикально-сверлильном станке необходимо соблюдать технику безопасности, перед началом работ надеть защитные очки и специальную одежду .
Рисунок №6 Рисунок №7
Вертикально сверлильный Вертикально сверлильный
станок типа2М112 станок типа 2Н125Л
2.5 Подготовка режущего инструмента - сверл
Заточка спиральных сверл
При сверлении затупившееся сверло очень быстро нагревается. При небрежном обращении сверло из быстрорежущей сталь Р5М6может нагреется настолько , что произойдет отпуск стали и сверло станет не пригодным для работы (пережог сверла),чтобы этого не допустить необходимо охлаждать сверло во время работы.
Тем не менее если сверло затупилось слесарь обязан хорошо знать правила заточки и при необходимости уметь заточить (довести) сверло в ручную на простом заточном станке (рисунок №8).
Рисунок №8
Заточка сверла в ручную на заточном станке
Качество заточки сверл проверяют специальными шаблонами с вырезами (рисунок №9), угломером с нониусом (рисунок №10)
Рисунок №9
Специальные шаблоны для проверки заточки сверл
Рисунок №10
Угломер с нониусом для проверки заточки сверл
В процессе заточки сверл очень важно соблюдать угол между режущими кромками (угол заточки) – угол 2ψ при вершине сверла (рисунок №10) –оказывает существенное влияние на процесс резания. При его увеличении повышается прочность сверла, но одновременно резко возрастает усилие подачи. С уменьшением угла при вершине резание облегчается , но ослабляется режущая часть сверла.
Значение угла заточки выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала и приведена в таблице №1.
Таблица №1
|
Обрабатываемый материал |
Значение угла заточки ( 2ψ),град. |
|
Чугун и сталь |
116-118 |
|
Закаленная сталь и стальные поковки |
125 |
|
Латунь и мягкая бронза |
130-140 |
|
Мягкая медь |
125 |
|
Алюминий ,баббит |
130-140 |
|
силумин |
90-100 |
|
Магниевые сплавы |
110-120 |
|
Эбонит,целлулоид |
80-90 |
|
Мрамор и др. хрупкие материалы |
90-100 |
|
Органическое стекло |
70 |
|
пластмассы |
50-60 |
Спиральные сверла изготавливаются из различных видов сталей , для удобства восприятия данная информация сведена в таблице№2
Таблица №2
|
Сорт стали для изготовления сверл |
Технологическое обозначение сорта стали |
|
Углеродистая инструментальная |
У10А, У10, У12, У12А |
|
Хромокремнистая |
9ХС |
|
Быстрорежущая |
Р6М5 |
|
Металлокерамические сплавы |
ВК6, ВК8, Т15К6 |
Наиболее распространены спиральные сверла из быстрорежущей стали.
Хвостовики у спиральных сверл могут быть коническими (рисунок №11) и цилиндрическими (рисунок №12) .Конические хвостовики имеют сверла диаметром от 6 до 80мм. Эти хвостовики образуются «конусом Морзе» (рисунок №13). Сверла и цилиндрическими хвостовиками изготавливаются диаметром до 20мм. Сверла с коническими хвостовиками устанавливаются непосредственно в шпиндель станка ( или через переходные втулки) и удерживаются благодаря трению между хвостовиком и стенками шпинделя, а также специальной лапке имеющейся на конце конического хвостовика. Сверло с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в шпинделе станка с помощью специального зажимного патрона.
Рисунок №11
Сверла с коническими хвостовиками
Рисунок №12
Сверла с цилиндрическими хвостовиками
Рисунок №13
Конус Морзе
На рисунке №14 приведена конструкция спирально сверла с цилиндрическим и коническим хвостовиком.
Рисунок №14
Конструкция сверла с цилиндрическим и коническим хвостовиком
L-общая длина; l0-длина рабочей части; l1-длина хвостовика;
l2- ширина шейки; d-диаметр сверла; е- высота лапки(для конического хвостовика); h,b- ширина лапки(для конического хвостовика)
Для сверл, общего назначения небольшого диаметра, существует зависимость общей длины сверла и длины рабочей части от диаметра сверла , данная зависимость приведена в таблице №3
Таблица №3
|
d |
L |
l0 |
l1 |
l2 |
e |
b |
R |
|
2,0-2,1 |
95 |
50 |
|||||
|
2,2-2,4 |
100 |
55 |
|||||
|
2,5-2,7 |
105 |
60 |
|||||
|
2,8-3,0 |
110 |
65 |
|||||
|
3,15-3,4 |
115 |
70 |
2,2 |
1,6 |
0,3 |
||
|
3,5 |
120 |
75 |
|||||
|
3,6-3,8 |
120 |
75 |
2,0 |
||||
|
3,9-4,0 |
125 |
80 |
|||||
|
4,2 |
130 |
85 |
2,5 |
2,2 |
|||
|
4,5 |
135 |
85 |
|||||
|
4,8-5,0 |
140 |
90 |
2,5 |
||||
|
5,2-5,5 |
145 |
95 |
|||||
|
5,8 |
145 |
95 |
3,0 |
3,0 |
|||
|
6,0-6,3 |
150 |
100 |
При обработке металла и неметаллических материалов при помощи сверл спиральных, для успешного процесса сверления в конструкцию сверла заложено соотношение (таблице №4) диаметра сердцевины сверла d0 при вершине (рис.№15) к наружному диаметру сверла.
Рис.№15
Конструктивные элементы спирального сверла
Таблица№4
|
Диаметр сверла, мм. |
Диаметра сердцевины сверла при вершине d0 , мм. |
|
|
При обработке металлов |
При обработке неметаллических материалов |
|
|
5 |
2,1 |
1,8 |
|
6 |
2,5 |
2,1 |
|
7 |
2,9 |
2,4 |
|
8 |
3,2 |
2,8 |
|
9 |
3,6 |
3,0 |
|
10 |
3,8 |
3,2 |
|
11 |
4,1 |
3,5 |
|
12 |
4,5 |
3,8 |
|
13 |
4,9 |
4,1 |
|
14 |
5,3 |
4,5 |
|
15 |
5,7 |
4,8 |
|
16 |
6,1 |
5,1 |
|
17 |
6,5 |
5,4 |
|
18 |
6,9 |
5,7 |
|
19 |
7,2 |
6,1 |
|
20 |
7,6 |
6,4 |
|
21 |
8,0 |
6,7 |
|
22 |
8,4 |
7,0 |
|
23 |
8,7 |
7,3 |
|
24 |
9,1 |
7,7 |
|
25 |
9,5 |
8,0 |
|
26 |
9,9 |
8,3 |
|
27 |
10,3 |
8,6 |
|
28 |
10,6 |
9,0 |
|
29 |
11,0 |
9,3 |
|
30 |
11,4 |
9,6 |
3.Порядок проведения занятий
Практические занятия проводятся в соответствии с календарно-тематическим планом
практические занятия состоят из теоретической части предстоящего задания и непосредственного выполнения задания обучающимися.
Каждое занятие рассчитано на выполнение в течение- 270минут
Обучающиеся, пропустившие занятие должны при помощи литературы самостоятельно изучить теоретическую часть и на следующем занятии выполнить работу.
Выполненная работа оценивается по пятибалльной шкале.
При оценке работы учитывается весь спектр подготовительных и заключительных работ: правильность и точность нанесения разметки ,нанесения кернения, правильность закрепления детали на станке , выбора сверла в соответствии с заданием, точность сверления.
При допущении ошибки обучающимся проводится детальный разбор причин ошибки и повторное выполнение задания.
4.Предварительная подготовка
При подготовке к выполнению практической работы необходимо:
Ознакомится с содержанием предстоящей работы.
Пользуясь рекомендуемой литературой, повторить материалы темы, по которой будет проводиться практическое занятие.
В соответствии с предстоящим занятием подготовить необходимую оснастку, инструменты, материалы согласно таблице№5.
Оборудование, материалы и вспомогательные средства
Таблица№5
|
Наименование |
Количество, шт. |
|
Станок вертикально сверлильный типа 2М112 или типа 2Н125л |
1 |
|
Комплект переходных втулок под сверла |
1 |
|
Ростовая подставка |
1 |
|
Комплект свёрл спиральных |
1 |
|
Шкаф инструментальный |
1 |
|
Щетка -сметка |
1 |
|
Заготовки для сверления |
3 |
5.Практическое занятие№1
Цель работы: научиться приемам сверления отверстий на вертикально-сверлильном станке, производить заточку сверл, выполнять различные виды сверлений.
Задание
Произвести сверление сквозного отверстия в заготовке согласно чертежа рисунок №16.
Рис.№16
Практическое занятие –сверление сквозных отверстий
6.Практическое занятие№2
Цель работы: научиться приемам сверления отверстий на вертикально-сверлильном станке, производить заточку сверл, выполнять различные виды сверлений.
Задание
Произвести сверление глухого отверстия в заготовке согласно чертежа рисунок №17.
Рис.№17
Практическое занятие –сверление глухих отвестий
7.Практическое занятие №3
Цель работы: научиться приемам сверления отверстий на вертикально-сверлильном станке, производить заточку сверл, выполнять различные виды сверлений.
Задание
Произвести сверление неполного отверстия в заготовке согласно чертежа ,рисунок №18 .
Рисунок №18
Практическое занятие сверление неполных отверстий
Заключение
Самостоятельная работа является основным методом приобретения обучающимся знаний и умений, изучение данной методической разработки и выполнение практических занятий окажет необходимую помощь обучающемуся в освоении и приобретении практических навыков и умении при выполнении работ по сверлению различных типов отверстий на вертикально –сверлильных станках, при проведении подготовительных работ, соблюдения техники безопасности при выполнении работ.
Список литературы:
Кожевников Д.В. ,Кирсанов С.В. «Резание материалов» учебник М. Машиностроение 2012 304с.
Филиппов Г.В. «Режущий инструмент» Л. Машиностроение . 2014 392с.
Макиенко Н.И. «Общий курс слесарного дела» М. изд.2012г.
Воронин Н.Н. «Материаловедение и технология конструкционных материалов для ж.д. техники» М. МПС России 2014г, 454с.
