Токарное приспособление для глубокого сверления отверстий

Вы здесь

Оглавление

Сверла для глубокого сверления – это устройства, которые используются для сверления сквозных и глухих отверстий в валах, шпинделях и других деталях, которые имеют большую длину. Они имеют низкую производительность, благодаря ним обеспечиваются полностью чистые, точные и прямолинейные отверстия. К сверлам данного типа относят ружейные, однокромочные с внутренним отводом стружки и двухкромочные с внутренним отводом стружки конструкции.

фото:сверла для глубокого сверления

Особенности углубленной сверловки

Метод глубокого сверления используется во время резания отверстий, которые имеют глубину 5хD и более. Данный метод позволяет обработать материал с наибольшей точностью, а также оптимальной прямолинейностью, благодаря нему обеспечивается хорошее качество поверхности. Это достаточно сложная и трудоемкая операция. Главным условием обработки режущим инструментом методом глубокого сверления является охлаждение под давлением.

Особенность данного метода – необходимость определения правильного направления во время начала процесса резания. Это направление проходит через специальную кондукторную втулку либо же в заранее подготовленное просверленное пилотное отверстие.

Главная трудность – нельзя свободно вращать режущий инструмент при глубоком сверлении на полных оборотах вне самой детали. А также при увеличении длины сверла для глубокого сверления создаются неблагоприятные условия образования стружки, которую трудно отводить и извлекать из отверстия во время процесса. Поэтому очень важно соблюдать увод сверла при глубоком сверлении.

Виды сверл для углубленной сверловки

Сверла для глубокого сверления бывают нескольких видов:

1. Спиральная конструкция, которая имеет отверстие для подвода жидкости в зону резания.
2. Ружейное устройство, которое имеет припаянные твердосплавные пластинки.
3. Ружейное устройство, которое имеет цельную твердосплавную рабочую часть.
4. Ружейная установка с твердосплавной пластинкой и промежуточной режущей пластинкой.
5. Шпиндельные (перовые) приборы, которые используются для обработки отверстий в шпинделях станков.
6. Пушечные устройства.

Спиральные инструменты – это стандартные спиральные сверла, которые имеют удлиненную рабочую часть. Они изготавливаются из таких материалов, как быстрорежущая часть и твердый сплав. Первые имеют наружный подвод СОЖ, а вторые – внутренний подвод СОЖ. Сверление ними реализуется посредством глубокого сверления, когда инструмент удаляется из отверстия, для того чтобы вывести стружку, и без этого процесса. Их производительность в 8 раз выше, чем у ружейных.

фото:спиральные длинные сверла по металлу

Ружейные и пушечные – это однорезцовые режущие инструменты, которые используются для того, чтобы получить глубокие отверстия малого диаметра и большого (от 0,5 мм до 100 мм). СОЖ подводится через корпус прибора, стружка выводится через канавку в корпусе конструкции. Ружейная установка обеспечивает лучшее направление режущей части, рабочая часть делается конической по направлению от режущей кромки к стержню.

фото:ружейные сверла по металлу

Пушечный прибор имеет твердосплавную режущую часть, стебель из закаленной стали и хвостовик из улучшенной стали.

Также существуют двустороннего резания (эжекторные и шнековые) и одностороннего резания конструкции (ружейные и пушечные) по их назначению. И третий вид – это кольцевые или трепанирующие головки.

Подбор сверла для глубокой сверловки

Сверла для глубокого сверления имеют определенные критерии выбора. Чаще всего применяются спиральные, а также перовые режущие инструменты.

На критерии выбора влияет наличие определенного специального оборудования, системы подготовки и подачи СОЖ, а также системы защиты от разбрызгивания. Применять сверла для глубокого сверления необходимо исключительно на станках глубокого сверления.

Выбирая конструкцию, необходимо определяться с нужным диаметром, общей длиной отверстия, типом хвостовика и обрабатываемым материалом. Также обращать внимание на скорость подачи.

• Если вы собираетесь сверлить отверстие, которое имеет длину больше, чем 40d, то стоит одновременно использовать два сверла, имеющие диаметр 10х400 мм и 9,95х800 мм.
• Если глубина 40d, то конструкция должна иметь левое направление вращения, для того чтобы она смогла зайти в пилотное отверстие.
• В случае, когда материал имеет длинную стружку, выбирайте прибор, который имеет полированные стружечные канавки.
• Когда вы обрабатываете алюминиевый сплав, применяйте однолезвийные конструкции, имеющие заточку угла при вершине 180 градусов.

Технология процесса

Подача СОЖ должна быть под давлением до 10 МПа. Объем охлаждающей жидкости – 20-120 л/мин. Данный показатель зависит от диаметра обрабатывающей конструкции. Точность обработки по диаметру – 7-9 квалитетов. Параметр шероховатости – 2,5-1,25 мкм. Возможное отклонение отверстия не больше, чем на 0,5 мм на каждом метре длины.

фото:глубокое сверление детали

1. Необходимо изготовить пилотное отверстие с допуском Н8.
2. Подвести инструмент в заданное положение на небольшом режиме.
3. Частота вращения должна быть 200 об/мин, подача 500 мм/мин.
4. Включить подачу СОЖ и частоту вращения.
5. Непрерывно сверлить до полной глубины, не отводя инструмент.
6. Если вы используете устройство, которое имеет очень большое соотношение длины к диаметру, то необходимо достигать глубины 25 мм с уменьшенным режимом резания. 75% от оптимальной скорости резания.
7. Отключить подачу СОЖ, когда достигнете необходимой глубины.
8. Ускоренно произвести отвод и остановить шпиндель.

Также существует способ сверления глубокого сквозного отверстия и способ обработки глубоких отверстий. Последний предполагает установку технологической бобышки на заготовке, ось которой располагается на одинаковом расстоянии от торца заготовки.

Приспособления для токарных станков позволяют облегчить некоторые работы и расширить функциональные возможности серийных станков. Приспособления могут быть заводскими, которые выпускают некоторые фирмы, а могут быть и самодельные. В этой статье я опишу несколько интересных приспособлений, которые будут очень полезны любому мастеру, имеющему в своей мастерской токарный станок, и большинство приспособлений можно изготовить своими руками.

Самодельные приспособления для токарных станков.

Фрезерная приставка к токарному станку .

Начнём пожалуй с самого нужного и полезного приспособления, которое поможет превратить обычный токарный станок в фрезерный и существенно расширить возможности любого мастера. Эта самодельная фрезерная приставка рассчитана на токарный станок ТВ-4 и ему подобные школьники. Но такую приспособу несложно сделать для любого токарного станка, подогнав размеры под размеры конкретного суппорта.

Эта простая, но надёжная конструкция фрезерной приставки была разработана ещё в советские годы и опубликована в журнале «Моделист конструктор». И с помощью этой приставки можно выполнять на токарном станке фрезерование плоскостей, обработку различных деталей по контуру, производить выборку различных канавок и пазов.

Да и вообще можно осуществлять обработку концевыми и торцовыми фрезами любых поверхностей деталей, за счёт того, что каретка и суппорт станка перемещается по трём координатам, каретка перемещается в вертикальной плоскости, а кронштейн приставки перемещается в горизонтальной плоскости.

Как видно из чертежей, основная деталь приспособления — это кронштейн , который закрепляется на суппорте токарного станка, вместо снятой каретки (салазок) малой продольной подачи. А сама каретка малой продольной подачи снимается с суппорта станка и закрепляется двумя болтами на передней стенке кронштейна приставки вертикально и позволяет вертикально перемещать обрабатываемую деталь.

Резцедержатель можно использовать для закрепления в нём уже не резца, а какой то плоской детали, подлежащей фрезерованию. А можно снять резцедержатель и использовать вместо него какие то самодельные тисочки, если обрабатываемая деталь более объёмная.

Так же вместо резцедержателя можно закрепить на штатной шпильке не тиски, а патрон от маленького токарного станка, если фрезеруемая деталь цилиндрическая, а не плоская. Или вместо патрона использовать планшайбу из комплекта токарного станка. И именно вариант с планшайбой 3 (с прихватами 4) и показан на чертеже ниже.

Планшайба насаживается на штатную шпильку для резцедержателя и зажимается гайкой. Ну а обрабатываемая деталь уже зажимается в планшайбе с помощью прихватов 4, как обычно. А вообще вариантов закрепления обрабатываемой детали может быть несколько, в зависимости от её конфигурации и размеров.

Кронштейн приставки вырезается болгаркой из обычной листовой стали толщиной 8 мм и затем его передняя стенка 1, боковые стенки 2 и основание 3 свариваются между собой электросваркой. При сварке разумеется везде учитываем, чтобы были выдержаны прямые углы.

Когда кронштейн будет сварен, в нём с помощью свёрл и шарошек делаем центральное отверстие и отверстия для крепления кронштейна к суппорту станка, с помощью штатных шпилек и гаек М8. Для центровки кронштейна на суппорте станка служит направляющая шайба 4, которая приваривается к нижней пластине и хорошо видна на верхнем чертеже.

Благодаря полукруглым пазам в передней стенке 1 кронштейна, которые сделаны на 30º в каждую сторону, можно будет прокручивать в вертикальной плоскости закреплённую каретку и деталь на эти же 30º в разные стороны, что расширяет возможности обработки фрезой детали под разными углами.

А благодаря штатным пазам в суппорте, всю приставку можно будет разворачивать и в горизонтальной плоскости, используя штатную шкалу в градусах на суппорте. В общем прокрутить и зажать обрабатываемую деталь можно будет в обоих плоскостях, и перемещать при обработке тоже как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

Фреза для обработки детали закрепляется в штатном патроне токарного станка, а если фреза имеет конусный хвостовик, соответствующий конусу Морзе в шпинделе вашего станка, то можно снять патрон и закрепить фрезу непосредственно в шпинделе станка.

А чтобы сделать точным слежение за перемещением фрезы, не помешает изготовить планшет держатель чертежей 7, по которому будет скользить следящая указка 8, закрепляемая на суппорте станка и которая показана на рисунке.

Изготовив такое не сложное приспособление, вы существенно расширите функциональные возможности вашего токарного станка.

Фрезерная приставка для обработки кругляка (цилиндрических заготовок).

Ну а если Вам нужно к примеру из кругляка сделать квадрат, или шестигранник, ну или на каком то валу нарезать шпоночный паз, то для этих операций можно изготовить более простую фрезерную приставку, на основе токарного патрона и кое каких железяк. Как я её изготавливал из гаражного хлама и как она работает желающие могут посмотреть в видеоролике чуть ниже, или у меня на канале ютуба suvorov-custom. Всем приятного просмотра.

Приспособление для плавного перемещения задней бабки.

Это не сложное устройство даёт возможность перемещать заднюю бабку плавно и с минимальными затратами. И понадобится такое устройство например для сверления очень глубоких отверстий, ведь перемещение пиноли на небольших станках всего 50 — 60 мм. А если токарный станок достаточно большой, то тяжёлую заднюю бабку можно будет перемещать не затрачивая усилий.

Для начала в плите задней бабки сбоку сверлим пару отверстий и нарезаем в них метчиком резьбу М 10 или М12. Далее в помощью этих отверстий к плите задней бабки крепим болтами самодельный угловой кронштейн 1 (см. рисунок) в котором вращаются валики 4 и 5. На валик 4 насажено ведущее зубчатое колесо 3 и приводная рукоятка 2.

А на валике 5 насажены ведомые зубчатые колёса 6 и колесо 7 меньшего диаметра, которое обкатывается по штатной зубчатой рейке станины станка и тем самым приводит в движение заднюю бабку станка. При желании ещё можно изготовить из жести или листового пластика небольшой кожух, который будет закрывать от пыли шестерни, которые желательно смазать.

Приспособление для закрепления свёрл на суппорте станка .

Это приспособление для токарного станка будет так же полезно, если требуется сверлить достаточно глубокие отверстия длинными свёрлами. К тому же оно позволит довольно быстро периодически вынимать сверло из отверстия, для удаления стружки и смазки сверла.

Ведь скорость перемещения пиноли задней бабки очень маленькая, а скорость продольного перемещения (механической подачи) суппорта значительно выше. И это приспособление позволит повысить производительность работ по сверлению деталей, особенно если их много и если глубина отверстий значительная.

Основа приспособления — это держатель сверла 1 (см. рисунок), который закрепляется в резцедержателе станка. В держателе имеется коническое отверстие для закрепления конического хвостовика сверлильного патрона или сверла с коническим хвостовиком.

Разумеется ось конического отверстия держателя для сверла (или патрона) должна совпадать с осью шпинделя передней бабки токарного станка. Это же следует учитывать при закреплении держателя сверла в резцедержателе станка. Так как при малейшей несоосности возможно понижение качества сверления, разбивание стенок отверстия и даже поломка сверла.

Подача при сверлении отверстий в деталях осуществляется продольным перемещением салазок суппорта. И преимущество этого приспособления, как было сказано выше — это более высокая скорость перемещения режущего инструмента, особенно когда приходится сверлить глубокие отверстия и приходится часто вынимать сверло для удаления стружки.

При изготовлении такого держателя сверла, не обязательно делать его тело цилиндрическим как на рисунке, можно изготовить тело и в форме бруска и гораздо проще изготовить его на фрезерном станке. Но можно изготовить и цилиндрическое тело на токарном станке, а потом приварить к нему сбоку пластину, толщиной 10 — 15 мм, за которую и будет зажиматься приспособление в резцедержателе токарного станка.

Плашкодержатель усовершенствованной конструкции .

При нарезании резьбы плашками, которые устанавливаются в обычных плашкодержателях, нарезанная резьба часто получается плохого качества из-за перекоса режущего инструмента. Чтобы этого избежать, приходится вначале нарезки резьбы всегда подпирать обычный плашкодердатель пинолью задней бабки.

Однако гораздо быстрее и удобнее работать при нарезании резьбы с помощью усовершенствованного плашкодержателя, который можно изготовить самостоятельно на том же токарном станке. На рисунке слева показана одна из конструкций такого плашкодержателя.

Оправка 1 своим конусным хвостовиком вставляется в конусное отверстие пиноли задней бабки. На оправке свободно (но с минимальным зазором) насажен стакан 2 и сменная втулка 4, в которой закрепляется винтом плашка. Задняя бабка с инструментом подводится к вращающейся заготовке. Далее перемещение инструмента осуществляется перемещением пиноли.

При соприкосновении с деталью стакан 2 удерживается от вращения за ручку 3, на которую кстати можно надеть трубку и упереть её в станину станка. Стакан 2 свободно перемещается по оправке 1 во время нарезки резьбы. По окончании нарезания резьбы, вращение шпинделя станка переключается реверсом и инструмент отходит от детали.

У кого станок не имеет маленьких оборотов, то лучше всего нарезать резьбу вращая шпиндель станка вручную, за патрон или с помощью специальной рукоятки, которая вставляется с обратной стороны шпинделя.

Приспособление для одовременного сверления и нарезания резьбы .

Приспособление для токарного станка, которое позволяет одновременно сверлить отверстие и нарезать наружную резьбу за одну установку инструмента показано на рисунке чуть ниже.

Оправка 4 этого приспособления тоже вставляется в пиноль задней бабки токарного станка. В передней части оправки сделано гнездо для закрепления сверла. А наружная подвижная оправка 2 надевается на оправку 4 и перемещается по ней в осевом направлении. От проворота её удерживает шпонка 3.

В передней части наружной оправки имеется отверстие для сменной втулки с плашкой и имеется винт 1 фиксирующий их. После того, как внутренняя оправка вставлена в пиноль задней бабки, на оправку надевают кольцо 5 с ручкой 6, наружную оправку 2 и вставляют сверло и плашку.

В конце сверления, не выводя сверла из отверстия, производим переключение чисел оборотов шпинделя на число, которое соответствует нарезанию резьбы. Наружная оправка подаётся рукой справа налево. При этом резьба получается правильной и концентричной по отношению к просверленному отверстию. По окончанию нарезания резьбы и при изменении направления вращения шпинделя станка, наружная оправка перемещается наоборот слева направо.

Ещё одно простейшее, но полезное самодельное приспособление-переходник описано вот в этой статье и оно поможет закрепить более толстый резец, который не лезет в штатный резцедержатель токарного станка.

Ну и в заключении о самодельных приспособлениях для токарных станков я публикую чуть ниже ещё одно видео с моего канала suvorov-custom, в котором я показываю ещё одно простейшее, но очень полезное приспособление, с помощью которого можно очень быстро отцентровать заготовку и далее окончательно зажать её ровно в патроне токарного станка.

Заводские приспособления для токарных станков.

Заводских приспособлений достаточно много, но я опишу наиболее распространённые и полезные.

Универсальная конусная линейка .

Она служит для обработки конических поверхностей на токарном станке. Линейка устанавливается параллельно образующей конической поверхности, а верхняя часть суппорта токарного станка разворачивается на 90 градусов.

Отсчёт угла поворота конусной линейки производится по делениям (миллиметровым или угловым), нанесённым на шкале. Угол поворота линейки должен быть равен углу уклона конуса.

А если шкала линейки имеет не градусные деления, а миллиметровые, то величина поворота линейки определяется по одной из формул, опубликованных ниже:

Где h — это число миллиметровых делений шкалы конусной линейки,

а Н — это расстояние от оси вращения линейки до её торца, на котором ненесена шкала. Буква D — это наибольший диаметр конуса, буква d — это наименьший диаметр конуса, буква L — длина конуса, буква α — это угол уклона конуса, а буква R — конусность.

Неподвижные и подвижные люнеты .

Предназначены для обработки нежёстких (тонких) валов. Неподвижный люнет, показанный на рисунке, состоит из чугунного корпуса 1 , с которым посредством болта 4 скрепляется откидная крышка 6, что облегчает установку детали. Основание корпуса люнета имеет форму, соответствующую направляющим станины, на которых он закрепляется посредством планки 2 и болта 3.

В корпусе при помощи регулировочных болтов 9 перемещаются два кулачка 8, а в крышке — один кулачок 7. Для закрепления кулачков в требуемом положении служат винты 5. Такое устройство позволяет устанавливать в люнет валы различных диаметров.

Но гораздо эффективней модернизированный люнет (cм. рисунок ниже), в котором нижние жёсткие кулачки заменены шарикоподшипниками 8. Их настраивают по диаметру обрабатываемой поверхности с помощью контрольного вала, располагаемого в центре , или же по самой детали.

После этого опускают крышку 2 люнета и, регулируя гайкой 4 положение стержня 5, устанавливают крышку так, чтобы зазор между основанием люнета и крышкой был равен 3-5 мм. Это положение стержня 5 фиксируется контргайкой 3.

Затем при помощи эксцентрика 1 крышку прижимают к основанию люнета, при этом под действием пружины 6 верхние шарикоподшипники 7 с силой прижимают обрабатываемую деталь. Биение детали воспринимается не шарикоподшипниками, а пружиной 6, которая служит амортизатором.

Подвижные люнеты. В отличии от неподвижных люнетов ,которые закрепляются на управляющих станках, имеются ещё и подвижные люнеты (см. рисунок ниже), которые закрепляются на каретке суппорта.

Так как подвижный люнет закрепляется на каретке суппорта , он вместе с ней перемещается вдоль обтачиваемой детали, следуя за резцом. Таким образом, он поддерживает деталь непосредственно в месте приложения усилия и предохраняет её от прогибов.

Подвижный люнет применяют при чистовом обтачивании длинных деталей. Он имеет два или три кулачка. Их выдвигают и закрепляют так же, как и кулачки неподвижного люнета.

Чтобы трение было не слишком большим , кулачки следует хорошо смазывать. Для уменьшения трения наконечники кулачков делают чугунными, бронзовыми или латунными. А ещё лучше вместо кулачков использовать ролики из подшипников.

А в заключении желающие могут посмотреть в видеоролике чуть ниже, как я спас от металлолома станок особо высокой точности 16Б05А.

А ещё чуть ниже я опубликовал видео о самодельном делительном приспособлении для моего токарного станка ТВ 4, которое я изготовил всего за пару часов.

Ну и ещё ниже показано и рассказано о восстановлении моего станка ТВ — 4.

Вот вроде бы и всё. Конечно же здесь были опубликованы далеко не все приспособления для токарных станков, но если в вашей мастерской появятся хотя бы опубликованные в этой статье приспособления, то возможности вашей мастерской существенно расширятся, творческих успехов всем.

О П И С А Н И Е 286457

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. сьч?детсльства ¹

Заявлено 21.IV.1967 (Л 1150211/25-8) с присоединс?п?ем заявки ¹

Опубликовано 10.Х1.1970. Бюллстсш> М 34

УДК 621.952.8 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

Дата опубликования описания 11.1.1971

В. В. Потапов и П. В. Тюляев

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ

Изобретение относится к приспособлсшьям для глубокого свсрления, применяемым на токарных станках при обработке металлов рсзанием.

Известны приспособления для глубокого сверления, в корпусе которы.; расположен приводимый во вращение вал, жестко соединенный с полой борштангой, имеющей боковос отвсрстис для выхода стружки.

В предло>кенном приспособлении ва1 llb?полнен частично полым с выходом в камеру для сбора стружки. Камера расположена в корпусе приспособления и соединена с отводным каналом для удаления стружки, поступ а ю щей сквозь полую бор шта игу.

На чертеже изооражсно описываемое приспособление.

Корпус 1 приспособления снабхксн камерой

2 и отводным каналом а. B корпусе располо>кен вал 8, закрепленный в подшипш?ках 4.

Один конец вала 4 соединен с ведущим валом

5, а с другого конца имеется отверстие 6, «астично рсзьбовое, в котором крепятся ведущая пробка 7 и контрпробка 8 со сквозными отверстиями 9 и 10. При помощи рсзьбовых пробок передастся вращение борштангс 11, имеющей сквознос отвсрстие 12. Отверстие 6 вала сообщается при помощи бокового отвср5 стия 18 с камерой корпуса.

Во ьрсмя p3()QThl oop 331 1о?цаяся сТрх ж1 а выталкивается эмульсией, подаваемой под давлением в зону резания через отвсрст11я

12, 9, 10, 6, 18 в камеру 2 и удаляется через

Приспособление для глубокого свсрлсния, 15 в корпусе которого расположен приводимь?й

Во вращение вал, жестко соединенный с полой борштангой, от.?пчаю?цееся тем, что, с целью повышения прочности борштанги на скручивапис, вал выполнен частично полым с выхо20 дом в камеру для сбора стружки, p3clloëoжеш?ую в корпусе приспособления и сосдиIIe»»i Io с отводным каналом для удаления стружки, 1?ocTK па?ошей сквозь Ilo;IN lo ооршта ш-у.

Редактор В. Левятов

Заказ 3855 10 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР