Інструменти, пристрої та обладнання для виконання операції свердління - Технологія
Свердління деревини - мабуть, одна з найпоширеніших операцій у столярних та теслярських роботах. Свердління отворів необхідне як для з'єднань деталей, так і для вибірки зайвої деревини та для організації доступу інших інструментів, наприклад полотна маятникової пили або стамески. [8] Свердлінням вибирають у деревині круглі отвори для нагелів, круглих шипів, болтів, шурупів, а також видаляють (висвердлюють) сучки деревини з подальшим їх закладенням дерев'яними пробками. Набагато швидше довбати різні гнізда, попередньо просвердливши отвори. [10]
Свердло - робочий орган будь-якого свердлувального верстата, чи то ручний дриль, чи стаціонарна машина.
Залежно від характеру та умов виконуваних робіт використовують свердла різних видів. Ріжучі елементи свердлів повинні забезпечувати вільний процес різання, стружка, що отримується, повинна легко видалятися з отвору. Конструкція свердлів має бути такою, щоб при заточуванні не змінювалися ріжучі параметри.
У кожному свердлі розрізняють стрижень, хвостовик та робочу частину.
Стрижень може мати різну довжину; від довжини стрижня залежить можлива глибина свердління. У багатьох свердлів стрижень має спеціальну форму та спеціальну обробку та пристосований: а) для спрямування свердла; б) для зачистки бічних сторін отвору, що висвердлюється; в) для викидання стружки.
Хвостовиком називається верхня, зазвичай потовщена частина стрижня квадратної або шестигранної пірамідальної форми, якою свердло вставляється в патрон пристосування для свердління (коловорот, дриль).
Робоча (ріжуча) частина свердла складається з різців. За конструкцією різальної частини можна розділити свердла на три основні групи:ложкові, центрові та спіральні.
Ложкове свердло (його також називають перкою) є стрижнем, в нижній (робочій) частині якого зроблено поздовжній жолобок, що закінчується загостреним жалом. За допомогою жала свердло впроваджується в глиб деревини і, крім того, центрується. Одна кромка жолобка заточена на всю довжину і є ріжучою, друга кромка служить напрямною. Таке свердло працює при обертанні в один бік. Столяри часто заточують і другий край - свердло тоді працює при обертанні в будь-який бік.
Ложкове свердло працює при натиску на нього зверху. Воно не пристосовано для викидання стружок і для очищення від стружок доводиться виймати свердло з отвору. Від цього знижується продуктивність різання. Ложкове свердло застосовують для висвердлювання отворів під нагелі, гвинти, шурупи.
Улитоподібне свердло є різновидом ложечних свердлів. У нього ріжуча кромка йде конічною гвинтовою лінії; внизу свердло закінчується центруючим кінцем як штопора. Улитоподібним свердлом легше працювати, ніж ложковим, тому що його нижній кінець хіба що вгвинчує свердло в деревину, а гвинтоподібна канавка сприяє викиданню стружки.
Недоліки цього свердла – часта поломка тонкого кінця, складне заточування, робота при обертанні в один бік. Призначення равликоподібного свердла таке ж, як і всякого ложкового свердла.
Шило свердло. Має форму тригранного шила із хвостовиком, працює в обидві сторони. Служить для висвердлювання гнізд під шурупи.
Центрове свердло. Робоча частина цього свердла має вигляд лопатки з шилоподібним вістрям - центром, бічним дугоподібним різцем, званим шляховиком, і дещо нахиленим плоским ножем, розташованим по радіусу. Призначення шилоподібного вістря -центрувати свердло, дорожника - обрізати деревину по колу гнізда, що висвердлюється, плоского ножа - знімати обрізану по колу деревину у вигляді гвинтової стрічки.
Центрове свердло працює тільки в один бік при натисканні на нього зверху. Використовують його головним чином для висвердлювання отворів під круглі шпильки.
Гвинтовий свердло. У нього стрижень на 2/3 довжини зроблений витим.
Спіральний свердло. Стрижень на 2/3 довжини охоплюється гвинтоподібною спіраллю.
Спірально-стрічкове, або штопорне, свердло. Стрижень на 2/3 довжини є сталевою стрічкою, скрученою штопором.
Свердла останніх трьох видів мають у робочій частині конічний гвинтоподібний заглибник, два шляховики і два плоскі ножі. Стружка легко викидається. Працюють ці свердла упоперек волокон при незначному тиску на них і навіть без тиску. Служать для висвердлювання різних отворів діаметром від 6 до 40 мм.
Пробоче свердло застосовується для висвердлювання сучків під закладення пробками, працює при натисканні на нього зверху. Робоча частина свердла є сталеву циліндричну коробочку з діаметральною перегородкою - різцем.
Зінкувальне свердло (зенковка). Робоча частина цього свердла має вигляд конуса із поздовжніми канавками на бічній поверхні; служить зенкувальне свердло для конічного розсвердлювання верхньої частини отворів під головки шурупів. [15]
Для свердління отворів у різних породах деревини поперек волокон застосовують свердла спіральні дереворізальні з центром та підрізачем (рис. 1, а) діаметром 4. 32мм, довжиною 80. 200мм.
а-спіральне дереворізальне з центром і підрізувачем;конічним хвостовиком, д – діаметр свердла, А – діаметр хвостовика, l – довжина робочої частини, L – довжина свердла.
Для свердління отворів у деревині вздовж волокон застосовують свердла спіральні з конічним заточуванням (рис. 1, б) довгої та короткої серій. Свердла короткої серії мають діаметр 2. 12мм, довжину 45. 145мм, довгу серію - діаметр 5. 2 мм, довжину 130. 210мм.
Для випилювання пробок та загортання сучків використовують циліндричні пилки з виштовхувачем (рис. 1, в, г). Крім того, для свердління отворів у деревині застосовуються спіральні свердла з циліндричним хвостовиком, оснащені пластинами з твердого сплаву, діаметром 5. 16мм, довжиною для укороченої серії 70. 138мм, для нормальної серії - 66. 178мм.
Свердла спіральні з конічним хвостовиком, оснащені пластинами із твердого сплаву, випускаються діаметром 10, 30мм, довжиною 140. 275мм для укороченої серії та 168. 324мм для нормальної серії.
Найпростіший свердлильний верстат - це звичайний ручний дриль. Свердло затискається в патроні, передачі регулюються вручну або електричним регулятором швидкості. Дрилі, в яких є регулятор обертів, можна використовувати як шуруповерти.
Для свердління великої кількості заготовок або виконання точно заданих по глибині отворів як доповнення до електродриля застосовують станину, в якій фіксується дриль. Станіна дозволяє, як сказано вище, свердлити точно задані по глибині отвори, але цим функції не вичерпуються. Станіна також дозволяє свердлити отвори під певним кутом, що часом необхідно, наприклад, для з'єднань громіздких деталей. [17]
Свердлильний верстат являє собою станину з електродвигуном, привід якого передає обертання на патрон зі свердлом. Як правило, свердлильний верстат оснащуєтьсябільшою порівняно з електродрилем кількістю швидкостей, і більшими можливостями. [2]
Механічне свердління здійснюється за допомогою електросвердлу або спеціальних свердлильних верстатів. У теслярських та столярних роботах в основному застосовуються електросвердла.
При свердлінні необхідно натискати руками на корпус електросвердла, у результаті вона опускається по напрямних стійках, стискаючи пружини. Після закінчення свердління натиск припиняється і корпус під дією пружин, що випрямляють, піднімається вгору. Якщо потрібно просвердлити отвір в іншому місці, то електросвердло переносять, встановлюють у вихідне положення і весь процес повторюють. Вони поділяються на вертикально-свердлильні та горизонтально-свердлильні, за кількістю шпинделів – на одне та багатошпиндельні, а за способом подачі – на механічні та ручні. [4]
а - вертикально-свердлильний; б - горизонтально-свердлильний.
У вертикально-свердлильного верстата стіл переміщається вгору і вниз за допомогою маховичка, а свердлильна головка - за допомогою педалі.
Вертикально-свердлильний верстат СвА з автоматичною подачею є універсальним, оскільки дозволяє свердлити будь-які отвори. Цей верстат має іншу модифікацію, що дозволяє використовувати ручну подачу. При приєднанні до робочого столу свердлувального верстата платформи (супорта) з бічним рухом та встановленням кінцевої фрези замість свердла можлива вибірка поздовжніх гнізд.
Горизонтальний свердлильний верстат СвГД-3 призначений для вибірки горизонтальних поздовжніх гнізд. Він має станину, робочий вал, пружину, робочий стіл та супорт. Оброблювану деталь нерухомозакріплюють пружиною, насуваючи її у шпиндель зі свердлом. Робочий стіл у горизонтальному напрямку пересувають рукояткою, у вертикальному – маховичком. Механізм подачі в окремих верстатів влаштований інакше - робочий вал зі свердлом, що обробляє деталь, закріплений нерухомо.
Горизонтально-свердлильний верстат складається з електродвигуна, шпинделя, каретки, важелів подачі каретки та свердла, затиску для зміцнення оброблюваної деталі. Шпиндель можна пересувати по осі свердла, а каретку у поперечному напрямку.
На цьому верстаті можна просвердлювати не лише круглі отвори, а й прямокутні. Для отримання прямокутних отворів необхідно спочатку висвердлити ряд круглих, а потім поперечним рухом каретки об'єднати їх у загальний довгастий отвір. При роботі на верстатах та з електрифікованими інструментами необхідно дотримуватись правил техніки безпеки. [3]