Глубокое сверление: особенности операции

При изготовлении некоторых металлоизделий проводится такая технологическая операция, как глубокое сверление. Она заключается в проделывании так называемых «глухих» отверстий, открытых лишь с одной стороны. Этому виду металлообработки присущи некоторые особенности, которые необходимо учитывать при проведении этой операции. Рассмотрим их подробнее.

Начать следует с определения того, какое сверление считается глубоким. Это такой вид обработки металлических заготовок, при которой длина отверстия многократно превышает его диаметр. Данное углубление может использоваться непосредственно, например, в качестве посадочного места для установки деталей со шпильками. Реже на стенках такого отверстия нарезают резьбу с целью ввёртывания болтов и тех же шпилек с нарезной частью.

Проблемы при глубоком сверлении

Основной фактор, сопутствующий операции глубокого сверления, состоит в объективной затруднённости движения инструмента – сверла. Здесь речь идёт как о вращении, так и об углублении в тело заготовки. Причина этого заключается в образовании стружки, естественный выход которой из зоны металлообработки затруднён.

В условиях присутствия отходов в «глухом» отверстии при движении инструмента повышается температура. Это приводит к появлению различных дефектов, к которым можно отнести следующие:

  • искривление ствола;
  • эллиптичность отверстия:
  • конусность стенок;
  • образование задиров и заусенцев на стенках.

Ещё одна проблема, возникающая из-за наличия стружки в зоне глубокого сверления, связана с разрушением инструмента. Сильный нагрев снижает твёрдость сверла, и при вращении оно может сломаться. Из-за этого, кстати, глубокое сверление никогда не выполняют при больших скоростях, что определяет объективно невысокую производительность операции.

Методы предотвращения дефектов

Понятно, что для минимизации количества дефектов, возникающих при глубоком сверлении, образующуюся в отверстии стружку необходимо удалять. Для решения этой задачи используют самые разные методы, в число которых входят следующие.

  1. Подъём сверла из недосверленного отверстия.
  2. Применение нестандартных свёрл.
  3. Принудительное удаление стружки водной эмульсией.
  4. Последующее хонингование.

Первый способ является наиболее простым и очевидным. Однако его применение вызывает снижение и без того небольшой производительности. Поэтому метод подъёма сверла находит сравнительно ограниченное применение, а самое главное – он не может использоваться в станках с ЧПУ.

Специальные свёрла

При выполнении глубокого сверления на автоматических обрабатывающих центрах используются специальные свёрла. К ним относятся, к примеру, буры, спиральные канавки которых закручены гораздо чаще, чем борозды стандартных свёрл. В результате спираль получается более пологой, благодаря чему стружке получает возможность легче передвигаться вдоль сверла в сторону выхода из отверстия.

Для удаления стружки с помощью водно-масляной эмульсии применяются инструменты со сквозными отверстиями, расположенными как поперечно, так и продольно по отношению к оси сверла. В общем случае удаление стружки при глубоком сверлении на автоматизированных станках осуществляется путём нагнетания в зону металлообработки водно-масляной эмульсии под большим давлением. Стружка захватывается жидкостью и через отверстия в инструменте отводится наружу. Обрабатывающие центры с функцией автоматического глубокого сверления оснащаются специальными помпами, создающими высокие давления водно-масляной эмульсии.