Для чего сверлят отверстия при изготовлении плоских изделий криволинейной формы

Способ сверления отверстий в деталях с криволинейной поверхностью

Изобретение относится к обработке металлов резанием, сверлению отверстий для заклепочных соединений при сборке панелей агрегатов самолета. Способ заключается в том, что детали и инструменту сообщают перемещение друг относительно друга с обеспечением установки оси инструмента по нормали к поверхности детали в центре обрабатываемого отверстия, затем инструменту сообщают вращательное движение вокруг собственной оси и движение подачи вдоль нее. Для обеспечения возможности сверления отверстий в поверхностях двойной кривизны при установке инструменту сообщают повороты относительно двух дополнительных осей, расположенных под острыми углами относительно друг друга и относительно оси инструмента, а все оси располагают с пересечением в центре обрабатываемого отверстия на поверхности детали. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и используется, преимущественно, при сверлении отверстий для заклепочных соединений при сборке панелей агрегатов планера самолета.

Известен способ сверления отверстий в панелях (Технология самолетостроения./Под ред. А. Л. Абибова. М.: Машиностроение, 1970, с. 370), в котором при сверлении отверстий в продольных швах в панелях одинарной кривизны панель фиксируется в неподвижном состоянии, а головка СЗА-2 и прижим перемещаются вдоль шва и устанавливаются в требуемое положение автоматически. При сверлении отверстий в поперечных швах головка и прижим фиксируются в неподвижном состоянии, а панель поворачивается на требуемый угол. Недостатком способа является ограниченность технологических возможностей, т.е. невозможность применения известного способа для сверления отверстий в поверхностях двойной кривизны.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ сверления отверстий в полых крупногабаритных деталях конической формы (а.с. 1013125, МПК В 23 В 35/00, 1983 г.). При осуществлении этого способа детали (инструменту) сообщают осевое перемещение и поворачивают деталь на величину рассчитываемого окружного шага, причем деталь устанавливают на двух разноразмерных роликах, расположенных на оси, перпендикулярной к оси инструмента, а затем деталь разворачивают так, чтобы образующая конуса была параллельна указанной оси роликов. Недостатком способа является ограниченность технологических возможностей его применения. Использование данного способа позволяет сверлить отверстия по нормали к криволинейной поверхности с прямолинейной образующей типа цилиндроида или конусоида и не позволяет сверлить отверстия в поверхностях двойной кривизны.

Задачей изобретения является обеспечение возможности сверления отверстий в поверхностях двойной кривизны.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе сверления отверстий, включающем перемещение детали и инструмента относительно друг друга с обеспечением установки оси инструмента по нормали к криволинейной поверхности в центре обрабатываемого отверстия, сообщения инструменту вращательного движения вокруг собственной оси и движение вдоль нее, дополнительно установку инструмента осуществляют определенным образом. Инструмент устанавливают на необходимый угол в пространстве с помощью программно-управляемых направляющих втулок, что обеспечивает сверление отверстий по нормали к любой криволинейной поверхности. Отличительными признаками предложенного способа является то, что инструменту сообщают повороты относительно двух дополнительных осей, расположенных под острыми углами относительно друг друга и относительно оси инструмента, все оси располагают с пересечением в центре обрабатываемого отверстия на поверхности детали.

Сущность изобретения поясняется конструктивно-технологической схемой устройства, предназначенного для обеспечения предлагаемого способа.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет в сравнении с прототипом получать качественные отверстия в криволинейных поверхностях не только конической формы, но и в поверхностях двойной кривизны. Преимуществом предлагаемого способа является также и то, что существенно упрощаются расчеты программ для станков за счет привязки всех осей вращения к центру обрабатываемого отверстия.

Способ сверления отверстий в деталях с криволинейной поверхностью, при котором детали и инструменту сообщают перемещение друг относительно друга с обеспечением установки оси инструмента по нормали к поверхности детали в центре обрабатываемого отверстия, затем инструменту сообщают вращательное движение вокруг собственной оси и движение подачи вдоль нее, отличающийся тем, что при установке инструменту сообщают повороты относительно двух дополнительных осей, расположенных под острыми углами относительно друг друга и относительно оси инструмента, а все оси располагают с пересечением в центре обрабатываемого отверстия на поверхности детали.

Источник

Изготовление плоских изделий криволинейной формы

Презентации к учебнику по Технологии. Технический труд для 7 класса, программа: Казакевич В.М., Молева Г.А., Афонин И.В. / Под ред. Казакевича В.М.

Просмотр содержимого документа
«Изготовление плоских изделий криволинейной формы»

«Изготовление плоских изделий криволинейной формы»

Лобзик – инструмент для выпиливания изделий из древесины и фанеры.

Лобзик представляет собой металлическую рамку, на концах которой имеются винтовые зажимы с гайками для крепления пилки – узкой тонкой металлической полоски с мелкими зубьями.

Перед выпиливанием лобзик надо наладить, т. е. подготовить к работе. Сначала пилку закрепляют в рамке нижним зажимным винтом так, чтобы зубья были направлены остриями к ручке. Затем слегка сжимают рамку и закрепляют пилку верхним зажимным винтом.

Пилку в лобзике закрепляют

с наклоном зубьев в сторону ручки.

Положение пилки в лобзике

Пилку в лобзике закрепляют

сначала в нижнем, а затем в верхнем зажиме.

Крепление пилки в лобзике

Пилка в лобзик вставляется зубьями вниз. Она должна быть натянута туго.

Для выпиливания лобзиком применяют

выпиловочный столик, который крепят

в крышке верстака струбциной.

1 – ласточкин хвост; 2 – струбцина

Рабочие позы при выпиливании

Рабочая поза при выпиливании

Рабочая поза при выпиливании следующая:

-сесть нужно так, чтобы правое плечо было напротив выпиловочного столика, а заготовка находилась на уровне груди.

Движение лобзика при работе

Движение лобзика с легким нажимом сверху вниз без перекосов пилки. Выпиливают на выпиловочном столике.

а – в круглом отверстии; б – в вырезе столика

Прием работы лобзиком

Лобзик надо перемещать плавно и без перекосов, так как пилка легко ломается. В местах поворота линий рисунка заготовку надо медленно поворачивать, не прекращая вертикального движения лобзика. Через каждые 3. 5 минут работы следует делать небольшой перерыв, чтобы пилка остывала.

Сначала выпиливают фигуру по внутреннему контуру, а затем — по внешнему, чтобы удобнее было держать заготовку. При выпиливании по внутреннему контуру рядом с разметочной линией шилом прокалывают отверстие. Затем в него вставляют пилку и закрепляют ее в рамке. Пиление по внешнему контуру начинают от края фанеры и постепенно переходят на линию разметки.

Выпиливание острых углов:

а – внутренних, б – внешних.

Выпиливание: а – по внутреннему контуру;

б – по внешнему контуру.

Правила безопасной работы при выпиливании

Инструменты и материал

Для работы необходимо:

• Перенести на фанеру с помощью копировальной бумаги контур выбранного предмета.

• Рассмотреть разметку, в местах поворота пилки сделать проколы шилом или высверлить отверстия.

• Подготовить выпиловочный столик и закрепить пилку в лобзике.

• Выпилить контур изделия.

• Зачистить изделие шлифовальной шкуркой.

Варианты контуров салфетниц

Варианты контуров рамок для фотографий

Варианты контуров подставок под чашку

Динамическая игрушка «Белки»

Динамическая игрушка «Заготовка дров на зиму»

Подставка для кухонных ножей

Подставка под горячее блюдо

Найти в Интернете информацию об электрических лобзиках,

ознакомиться с принципом их работы и письменно подготовить сообщение.

Источник

Сверлим отверстия в дереве правильно, часть 1: для чего нужны трехточечные сверла и где в перьевых — перья?

Дерево, в наших краях, один и самых часто встречающихся и популярных материалов с которым имеет дело домашний мастер. Из него можно построить дачный домик, поставить забор, сделать мебель и многое другое. В этой статье хотел бы рассказать о различных типах сверл для выполнения отверстий в дереве и поделится собственным опытом по их выбору и применению, а также дать несколько советов, которые возможно будут полезны читателю.

Вообще, по своему сугубо личному мнению, практически любое дерево обладает крайне положительной энергетикой и работа с ним позволяет успокоить нервы и привести в равновесие душевное состояние не хуже медитации или таблеток. Возможно именно поэтому, большинство столяров и плотников, которые мне встречались, были людьми крайне уравновешенными и добродушными 🙂

Самая простая и наиболее частая операция выполняемая с деревом это сверление отверстий, давайте посмотрим когда и чем их лучше делать. Конечно, разные виды древесины отличаются друг от друга и мягкая сосна или липа, требуют гораздо меньшего усилия при обработке чем, например, бук или дуб. Однако, общие принципы применения тех или иных типов сверл одинаковые для всех видов.

Трехточечные сверла

Применение: сверление отверстий небольшого диаметра в дереве, фанере, ДСП и тд.

Сверла предназначенные для сверления именно дерева и содержащих его материалов (типа ДСП). По конструкции такие сверла имеют в передней части, по оси сверла, заостренный шип, для точного позиционирования на месте сверления. Кроме этого, режущие элементы имеют небольшой наклон в сторону поверхности сверления и вся конструкция напоминает трезубец. Спиральные канавки-шнеки, через которые происходит отвод высверленного дерева имеют большую глубину и дополнительно заточенную кромку для получения более гладкого отверстия.

Главной особенностью при сверлении такими сверлами, является приложение усилия строго перпендикулярно оси сверла, иначе оно, при перекосе, либо погнется (если плохое), либо сломается (если хорошее), особенно это актуально для малых диаметров сверл (до 5мм). При выполнении сквозного сверления желательно подкладывать под заготовку черновой брусок, чтобы с обратной стороны целевой заготовки не происходило вырывание волокон при выходе трезубца. Впрочем, этот совет актуален для любых типов сверл.

Сверла отлично подходят для засверловки отверстий перед вкручиванием саморезов, чтобы предотвратить растрескивание деревянной заготовки вдоль волокон. Продаются как поштучно, так и в наборах, обычно, от 3 до 10мм в диаметре.
Достоинства: лучший вариант для сверления отверстий в дереве диаметром до 10мм. Достаточно дешевы.
Недостатки: Малые диаметры достаточно легко сломать при перекосе в процессе сверления.

Универсальные спиральные сверла

Применение: сверление разных типов материалов, в том числе дерева.

Это самые распространенный тип сверл, используемый для сверления не только дерева, но и других материалов: пластика, металла, пенобетона и др. Их удобно применять когда отверстие сверлится сразу в нескольких, сложенных в «пирог», заготовках.

Такие сверла имеют две режущие кромки на коническом наконечнике и закручены спиралью. Глубина спиральных канавок меньше чем у сверл по дереву и их кромка не такая острая. Изготавливаются как с гладким цилиндрическим хвостовиком, так и с шестигранником, если покупаете набор второго типа, проверяйте чтобы на нем было упоминание или значок, что подходят для работы импактами.

В основном универсальные сверла изготавливаются из углеродистой или быстрорежущей стали HSS/Р6М5 — первый вариант более дешевый, хрупкий и выдерживает меньшие боковые нагрузки на излом, чем вторые, в которых присутствует небольшой процент молибдена и вольфрама.

Подобные сверла имеют строго определенный угол заточки для тех или иных видов материала, хотя, для сверления дерева этот параметр не очень важен, тут главное, чтобы кромка была просто хорошо заточена. Также отмечу, различие данного типа сверл по цвету:

Однако, по личному опыту отмечу, что оценивать качество ориентируясь по цвету не стоит, у меня были и черные и «золотые» сверла разных производителей и ломаются они ничуть не хуже обычных 🙂 Особенно преуспели в такой покраске китайские производители, покрытие которых стирается после первых двух просверленных отверстий. Главное материал изготовления самих сверл, брендовые ходят дольше, да и покрытие выдерживает десятки отверстий даже в твердых материалах (при соблюдении правил сверления).

При должной сноровке отверстия в дереве получаются ровными, однако, но скорость сверления отверстий ниже, чем у сверл из предыдущего пункта, а широкий конус режущей кромки увеличивает время точного позиционирования центра сверления. Сверлить нужно также как и сверлами для дерева, прилагая усилие строго перпендикулярно оси сверла, особенно если сверлим малым диаметром.

Диаметр универсальных сверл обычно не превышает 10мм (редко попадаются 12мм), часто продаются в наборах по несколько штук с диаметром от 3 до 10мм. Советую всегда иметь в наличии один такой набор с сверлами разного диаметра + несколько отдельных дублей диаметром 3-4 мм.

Достоинства: Универсальность. Вариант для сверления отверстий не только в дереве.
Недостатки: Малые диаметры. Достаточно хрупкие (особенно китайские :). При высоких оборотах сверления есть риск перегреть сверло (больше относится к плотным материалам).

Перовые (перьевые) сверла

Применение: сверление в дереве больших и глубоких отверстий диаметром от 10 до 60мм.

Хвостовик — шестигранный, может быть с проточкой или без — предназначенный для кулачковый патронов. Форма зажимной части (хвостовика) обусловлена бОльшей нагрузкой, которая воздействует на данный тип сверл при сверлении, особенно глубоких отверстий больших диаметров и гладкий хвостовик просто будет проскальзывать в патроне, как его не затягивай. Соответственно, для работы такими сверлами требуется более мощный инструмент. Толщина плоской части пера, обычно, пропорциональна диаметру отверстия, которое им можно проделать и чем он больше, тем толще и режущая часть.

Качество получаемых отверстий не очень высокое, причем оно получается тем грубее, чем глубже отверстие, т.к. достаточно сложно выдержать строго вертикальное усилие по оси сверла и даже при небольшом перекосе стенки отверстия повреждаются не заточенной плоской частью «пера». Подобный сверла изготовлены из более мягкого металла, а дешевые варианты, при сверлении глубоких отверстий, подвержены скручиванию и изгибу, бывает что даже новые «перья» изначально имеют плохую центровку, что вызывает биение и плохое качество получаемого отверстия. Начинать сверление нужно на низких оборотах, далее продолжать сверление не превышая показатель 450 об/мин (причем, чем больше диаметр, тем медленнее сверлим), периодически вытаскивая вращающееся сверло, чтобы обеспечить выход опилок.

Продаются как отдельно, так и в наборах. Для бытовых работ ходовые размеры диаметров получаемых отверстий от 10 до 25мм.
Достоинства: Дешевизна. Можно получать достаточно большие отверстия. Простота конструкции позволяет делать заточку режущих кромок самостоятельно.
Недостатки: Невысокое качество получаемого отверстия. Склонность к скручиванию и изгибу. Для сверления глубоких отверстий требуется мощный инструмент. Достаточно высокий центральный шип ограничивает возможность делать глухие отверстия в досках и брусках.

Сверла Форстнера

Применение: сверление качественных отверстий большого диаметра, в том числе глухих.

Сверло изобретено в 1874 году Бенджамином Форстнером и с тех пор притерпело большое количество модификаций. Является лучшим вариантом, чтобы получить красивое ровное отверстие в дереве, ДСП, МДФ и других подобных материалах: сквозное или глухое с нужной глубиной. Подобные сверла используются для выполнения посадочных отверстий для петель мебели и другой фурнитуры, когда важен именно аккуратный результат. Конструкция сверла достаточно сложная, что дает разным производителям реализовать свой полет фантазии в конструкции данной расходки. По сути сверло Форстнера — это небольшая фреза с несколькими режущими элементами: центральное острие служит для точного позиционирования центра будущего отверстия, шип может быть в виде конуса, призмы или даже конусного винта. Острая перемычка с лезвиями, проходящая перпендикулярно оси сверла, в процессе вращения обеспечивает послойное срезание дерева и отвод опилок и стружки, а режущая кромка по кругу позволяет получить очень ровный размер круга отверстия с гладкими стенками.

Кромка может быть выполнена в виде только двух твердосплавных резцов или же в виде венца-коронки с несколькими зубьями (обычно для сверл с большим диаметром). Базовые диаметры подобных сверл продающихся как отдельно, так и комплектами от 10 до 35мм. Однако, существуют варианты для выполнения больших отверстий, например, на 68, 80 или даже 117мм.

Производятся подобные сверла из качественной быстрорежущей стали. Могут быть сборными (более дешевые варианты), состоящими из нескольких частей или выточенными из единого куска стали (дорогие). Хвостовик обычно представляет из себя круглый гладкий цилиндр: для небольших диаметров — 8мм, для крупных — 10мм. При сверлении нужно начинать с малых оборотов, затем сверлить на средних (до 1600-1800об/мин) не перегревая, чтобы не повело металл. Инструмент должен быть мощным, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент для выполнения больших отверстий. В продаже есть варианты в комплекте с ограничителем сверления, что крайне удобно для изготовления сверления отверстий со строго заданной глубиной под мебельные петли.

Достоинства: Высокое качество получаемых отверстий. Отличный вариант для сверления глухих и достаточно глубоких отверстий заданной глубины.
Недостатки: Из-за сложности конструкции и качественной стали, достаточно дороги, особенно для больших диаметров. Подвержены перегреву на высоких оборотах.

Коронки

Применение: Сверление отверстий большого диаметра в доске, фанере, пластике итд.

Оптимальны в использовании, если нужно просверлить большое отверстие, например, для подрозетника в не толстых материалах типа фанеры, доски, ДСП, ОСБ, гипсокартоне итд. Для дерева лучше покупать составные наборы в которые входит центральная часть (державка) и сменные коронки разных диаметров. В качестве центровочного сверла можно использовать, либо универсальное, либо, что еще лучше — сверло по дереву, желательно с боковой проточкой хвостовика, чтобы не проскальзывало при сверлении. Сверло фиксируется в державке при помощи винта под шестигранник, поэтому легко меняется в случае поломки. Коронок в наборах может быть много — 10-12 штук, от 19 до 127мм в диаметре. Каждая коронка имеет большое количество зубьев и работает как пила.

Кроме этого, есть варианты наборных коронок, когда режущая часть представляет из себя пильное полотно в виде неполного круга, фиксируемое в специальном диске с центральным сверлом.

Металл изготовления может быть HCS (высокоуглеродистая сталь) подходит только для мягких материалов типа дерева или пластика, HSS — быстрорежущая сталь, подходит еще и для листового металла.

Качество отверстия сделанного таким сверлом сильно зависит от умения пользователя, при должной сноровке и качественных коронках можно получить вполне гладкие кромки и стенки. Работать нужно на средних оборотах, т.к. конструкция не предполагает хорошего отвода образующихся опилок и на больших оборотах мелкий зуб коронок быстро забивается деревом, перестает резать и начинает нагреваться от трения, легко получить дымок от дерева и перегрев металла. Глубина ограничена глубиной самой коронки и не превышает 2-3см.

С большими диаметрами коронок нужно работать весьма аккуратно, лучше использовать мощный инструмент с автотормозом, хорошо удерживая и фиксируя его в обеих руках, т.к. при заклинивании такой коронки, можно получить вывих запястья или пальцев от проворота дрели или шуруповерта при резкой остановке коронки. А еще достаточно непросто вытащить из коронки получившийся кружок. Существуют варианты таких сверл с выталкивающими пружинами, вокруг центрального сверла, но это скорее маркетинг, работает такой механизм не очень хорошо.

Достоинства: Быстрое получение отверстий большого диаметра. Большой выбор размеров. Невысокая цена наборов.
Недостатки: Склонность к забиванию полотна коронок древесной пылью и опилками. Небольшая глубина.

Если интересны недорогие варианты сверл, можете посмотреть эту подборку.

В этой части я рассказал про базовые типы сверл для дерева. В следующей расскажу о других, более интересных вариантах. Продолжение следует.

Источник