12 Глава 3:Сверлильный станок

ЦЕЛЬ

После завершения этого раздела вы сможете:

• Определить сверлильный станок

• Понимать правила безопасности.

• Опишите используемые инструменты.

• Опишите расширение отверстия.

• Опишите процедуру сверления отверстия.

• Опишите процедуру нарезания резьбы с механической и ручной подачей.

• Опишите процедуры «надевания колеса».

Описание

Сверлильные станки или сверлильные станки в основном используются для сверления или увеличения цилиндрического отверстия в заготовке или детали. Основной операцией, выполняемой на сверлильном станке, является сверление, но другие возможные операции включают:развертывание, зенкерование, зенкерование и нарезание резьбы.

Сверлильный станок напольного типа, используемый в студенческом магазине, является очень распространенным оборудованием, которое можно найти как в домашних, так и в промышленных мастерских. Этот сверлильный станок состоит из четырех основных групп узлов:головки, стола, колонны и основания.

Головка содержит двигатель и механизм переменной скорости, используемый для привода шпинделя. Шпиндель расположен внутри пиноли, которую можно перемещать вверх или вниз с помощью ручной или автоматической подачи. Стол устанавливается на колонну и используется для поддержки заготовки. Стол может быть поднят или опущен на колонну, в зависимости от потребностей обработки. Колонна является основой сверлильного станка. К нему прижимаются головка и основание, и он служит направляющей для стола. Чугунное основание является несущим элементом всей конструкции.

Безопасность

1. Ознакомьтесь с расположением переключателей пуска и останова.2. Стол сверлильного станка должен быть очищен от различных инструментов и материалов.3. Убедитесь, что все сверла заточены, а патроны в рабочем состоянии. Любые тупые сверла, потрепанные хвостовики или гнезда не должны использоваться.4. Никогда не пытайтесь убрать объедки со стола вручную. Используйте кисти или другие подходящие инструменты.5. Никогда не пытайтесь выполнять техническое обслуживание машины без отсоединенного шнура питания.6. Никогда не вставляйте ключ в патрон до тех пор, пока машина не будет выключена и полностью не остановится.7. Ремни и шкивы всегда должны быть защищены. Если какие-либо изношены, немедленно сообщите об этом инструктору для замены.8. Все заготовки должны быть закреплены тисками или зажимом перед началом обработки.9. Если заготовка перемещается в тисках или зажиме:          • Не пытайтесь удерживать заготовку на месте вручную. • Не пытайтесь затягивать тиски или зажим, когда машина включена. • Отключите питание и подождите, пока машина полностью остановится, прежде чем снова затянуть тиски или зажим.10. Используйте правильные настройки скорости и тип сверла для обрабатываемого материала.11. При установке сверла оно должно быть на всю глубину и центрировано в патроне.12. Устраните возможность удара сверла о стол с помощью зазорного блока и регулировки хода подачи.13. Всегда медленно вставляйте сверло в заготовку. Если отверстие, которое необходимо просверлить, глубокое, часто отводите сверло назад, чтобы удалить стружку.14. Прежде чем покинуть сверлильный станок на какое-то время, необходимо отключить питание и полностью остановить станок. 15. При обнаружении любого небезопасного состояния или движения на сверлильном станке немедленно сообщите об этом инструктору.16. Всегда оставляйте сверлильный станок в чистоте и порядке.

Процедуры

Успешная работа на сверлильном станке требует, чтобы оператор был знаком с машиной и необходимой операцией. Ниже приведены некоторые полезные наблюдения, которым следует следовать при сверлении отверстия:

1. Прежде чем просверлить отверстие, определите его местонахождение, нарисовав две пересекающиеся линии. Используйте кернер, чтобы сделать углубление для точки сверления, чтобы помочь дрели начать отверстие.

2. Выберите сверло нужного размера.

3. Выберите центрирующее сверло соответствующего размера.

4. Выберите охлаждающую жидкость.

5. Надлежащим образом закрепите заготовку на столе.

6. Выберите правильное число оборотов для сверла. Примите во внимание:размер долота, материал и глубину просверливаемого отверстия.

7. Используйте прерывистую подачу, называемую просверливанием, для измельчения образующейся стружки.

8. Направляющие отверстия следует использовать для отверстий диаметром более 3/8 дюйма. Отверстия должны быть увеличены не более чем на 1/4 дюйма.

9. По завершении очистите сверлильный станок и окружающее пространство.

*** Жесткие и быстрые правила не всегда практичны для каждой операции, выполняемой на сверлильном станке, поскольку многие факторы могут влиять на скорость и подачу, с которой можно обрабатывать материал. Приведенные выше рекомендации в сочетании со знанием используемого инструмента дадут разумные рекомендации оператору, использующему сверлильный станок.

Инструменты

Спиральные сверла - Спиральное сверло представляет собой остроконечный режущий инструмент, используемый для проделывания цилиндрических отверстий в заготовке. Он имеет винтовые канавки по всей длине для удаления стружки из отверстий. Сегодня чаще всего используются спиральные сверла, но есть много других стилей для разных целей. Спиральное сверло состоит из трех основных частей:хвостовика, корпуса и наконечника. Хвостовик — это часть сверла, удерживаемая в шпинделе сверлильного станка. Мощность сверлильного станка передается через хвостовик. Хвостовики бывают одного из двух стилей:прямые или конические. Сверла с прямым хвостовиком удерживаются во фрикционном патроне. Проскальзывание между сверлом и патроном часто является проблемой, особенно для больших сверл. При использовании сверл диаметром более 1/2 дюйма часто используются сверла с коническим хвостовиком. Они обеспечивают больший крутящий момент с меньшим проскальзыванием, чем сверла с прямым хвостовиком. Корпус, как описано выше, обычно имеет две канавки для удаления стружки. Эти канавки не являются режущими кромками и не должны использоваться для боковой резки в качестве концевой фрезы. Острие сверла выполняет все режущее действие, в результате которого образуется стружка. Острие заточено на конце сверла.

Отверстия, сделанные спиральными сверлами, обычно имеют увеличенный размер до 1% от диаметра сверла. The accuracy of the hole is dependent on the following factors:size of the bit, accuracy of the bit’s point, accuracy of the chuck, accuracy and rigidity of the spindle, rigidity of the press, and rigidity of the workpiece in its setup. All holes to be drilled should be started with a centerpunch, centerdrill, or both.

Twist Drill Formats

1. Number sizes:#80 (.0135”) to #1 (.228”)

2. Letter sizes:A (.234”) to Z (.413”)

3. Fractional sizes:1/64” (.0156”) upwards by 64ths/inch

Reaming a Hole

     A reamer is a precision cutting tool designed to finish a hole to a specific dia. Since drill bits produce slightly oversized holes, reamers are used where precision tolerances are required, .001”. Reamers have little if no cutting action on their ends, so a pilot hole is required as a preoperation to reaming. Some general guidelines for using reamers are:

• Drill a pilot hole that is a bit smaller

• When starting a hole, drill it a bit undersized.

• Drive the reamer at a slow, constant speed.

1. The cutting speed for reaming should be about 1/3 of the speed used for drilling operation of the same material.

2. Before reaming, leave about .010” of material on holes up to 1/2”, and about .020” of material on larger holes.

3. Never rotate a reamer in the reverse direction.

4. Use the proper cutting fluid for the material.

5. Remove the reamer from the hole occasionally while cutting to clear chips, which can cause galling on the surface of the precision hole.

6. Never stop the machine with the reamer in the hole.

7. Clean and return the reamer to its proper storage place.

     Countersinks – Countersinking is an operation in which a cone-shaped enlargement is cut at the top of a hole to form a recess below the surface. A conical cutting tool is used to produce this chamfer. When countersinking, the cutter must be properly aligned with the existing hole, and should be rotated about 1/3 the cutting speed of the drilling operation for the hole. Countersinking is useful in removing burrs from edges of holes, as well as providing a flush fit for flat-headed fasteners.

      Counterbores – Counterboring is the process of cylindrically enlarging a hole part way along its length. A counterbore cutter is similar to a drill bit in that it has a shank and fluted body, but instead of a point, it has a smaller diameter pilot portion. The pilot fits into a pre-drilled hole, and guides the counterbore. Therefore the counterbore must be aligned with the original hole, so the pilot will follow the hole properly. Counterbores are used to accommodate studs, bolts, or socket head capscrews where a flush surface application is required.

      Tapping – A tap is a tool used to cut internal threads in a cylindrical hole. A tap is fluted like a drill, but the flutes actually perform the cutting operation. The flutes extend the length of the threaded section and also serve to remove the chips being produced. The most common taps used are:

1.  The starting or tapered tap. This tap is used to start threads. At least the first six threads of this tap are tapered before the full diameter of the thread is reached.

2.  The plug tap. This is the general use tap, and is used to cut threads after the taper tap has been used and removed. Three to five of its first threads are tapered. This is the last tap used if the hole extends all the way through the workpiece.

     Cutting fluids should always be used when tapping holes. It is also recommended

to advance the tap one full turn and the reverse it 1/4 turn to break the chip being formed.

Always use a tap handle, not pliers or a crescent wrench to turn the tap. They can damage

the tap, and the unequal torque provided can cause a thread to be cut poorly.

Drilling a Hole

1. A center drill should be used to aid with the drilling.

2. A center drill has short flutes and a thick shaft. Therefore, it is very stiff and will not wander. Since a center drill doesn’t cut as easily as a drill bit, use cutting oil.

3. The hole is ready to be cut with a drill bit now.

4. It is recommended to use a smaller pilot hole before drilling the final one if the hole is large. This increases the accuracy of the hole and allow the bits to last longer.

5. If the hole is deeper than the diameter of the hole, use cutting liquid and back off occasionally.

6. The spindle speed should be reduced as drill size is increased.

7. When drilling a through hole, make sure the bit will not drill into the table after drilling through the work.

8. Set a depth stop on the quill to reach a desired depth of the hole.

Deburring a Hole

Often times the top edge of a hole will be clean, but the bottom edge will have some burrs. To remove the burrs, run a deburring tool in the hole around the edge with medium pressure. Repeat this process until the edges are no longer sharp.

Power Feed Tapping Procedure

1. Power feed tapping is similar to hand tapping. Instead of tapping by hand, however, use the drill press to tap the workpiece.

2. Before starting the machine, change the drill press to low gear.

3. Release the quill lock and move the quill to the lowest it can go. This ensures that there is sufficient space to tap to the desired depth.

4. Turn the spindle on FORWARD and set the spindle speed to 60 RPM.

5. Feed the tap down. When the tap grabs the stock, it will automatically feed itself into the hole.

6. When the desired depth has been reached, quickly flip the spindle direction switch from forward to reverse. Это изменит направление метчика и удалит его из отверстия. Reversing the direction in one fluid motion will prevent damage to the tapped hole and the tap.

7. Turn off the machine.

8. Clean the tapped hole, tap, and power feed machine before leaving.

Hand Feed Tapping Procedure

1. Ensure correct tap size for the drilled hole. If the size is off, the tap might break in the hole.

2. Place a center finder into the chuck and align the quill over the hole.

3. Fix a tapered guide to the chuck.

4. Position the tap and apply gentle pressure with the quill while turning the tap.

5. For every quarter turn of thread cut, it is wise to back the tap up slightly.

UNIT TEST

1. What is the chief operation performed on the drill press?

2. Please lists other possible operations performed on the drill press?

3. The drill press is composed of four major, Please lists them.

4. Please name three major parts of a twist drill.

5. All holes to be drilled should be started with What?

6. Name three types of twist drill formats.

7. What is the cutting speed for reaming ?

8. Before reaming, How much of material to leave on holes up to 1/2”, and on larger holes?

9. Explain the different between countersinks and counterbores.

10. Explain the Power Feed Tapping vs. Hand Feed Tapping.

Chapter Attribution Information

This chapter was derived from the following sources.

• Drill Press derived from Mechanical Engineering Tools by the Massachusetts Institute of Technology, CC:BY-NC-SA 4.0.
• Reaming derived from Reaming with a Reamer by CORE-Materials, CC:BY-NC-ND.