Главная Биржа Тендеры Форум

Баннер
Баннер

Вход


-= ВНИМАНИЕ! =- Эта регистрация действует только на ПОРТАЛЕ. На ФОРУМЕ и БИРЖЕ СТАНОЧНИКОВ нужно регистрироваться отдельно!



Главная СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ Способы восстановления сверл
Способы восстановления сверл PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 8
ХудшийЛучший 
Автор: Вестник МГТУ "Станкин" №2 2012   
22.04.2013 11:41

Способы восстановления сверл

В статье рассмотрены различные способы восстановления отработавших спиральных сверл. Приведены различные технологии восстановления, а также переделки отработавших сверл на новые виды инструмента.

Схема маршрутной технологии переделки спирального сверла на центровочное

Рис.1. Схема маршрутной технологии переделки спирального сверла на центровочное

В настоящее время на предприятиях машиностроительной отрасли используется огромное количество различных по конструктивным и геометрическим параметрам сверл. В процессе эксплуатации этого режущего инструмента происходит его естественный износ, присущий каждому инструменту, а также возникают, вследствие действия различных случайных факторов, повреждения различного характера. К этим факторам относятся, например, неправильное назначение режимов обработки заготовок, ненормальный режим работы, резкие колебания припуска и твердости обрабатываемого материала, небрежное обращение персонала с инструментом [1].

Эффективным методом снижения производственных затрат на инструмент является использование методов поверхностного упрочнения и восстановление инструментов [2-4]. Эффективность восстановления инструментов различна и главным образом зависит от степени серийности производства, а поэтому и от количества потребляемых инструментов. Важное значение имеет также степень нормализации инструментов, так как им большее количество наименований инструмента нормализовано, тем больше возможностей и тем выше эффект многократного восстановления. При восстановлении инструментов следует различать основные термины: «износ», «повреждение», «восстановление» и «переделка» [5,6].

Под восстановлением следует понимать приведение сверл в работоспособное состояние вне зависимости от того восстановлен ли данный инструмент с сохранением начальных конструктивных размеров, или эти размеры при восстановлении изменились. Главное то, что вид инструмента не изменился. Переделка представляет собой изменение вида отработавшего инструмента (отработавшее полностью спиральное сверло переделывается на центровое сверло). Понятие «использование» отработавших инструментов может иметь двоякое значение: первое - когда сверло из-за износа не может быть применено на другой операции механической обработки. Например, сверло, которое имело ряд переточек, вследствие уменьшения длины режущей части, не может быть использовано для выполнения данной операции, но может быть применено для другой операции, где требуется меньшая длина. Сверла, непригодные для выполнения данной операции, могут быть после заточки использованы для других операций. Индекс таких инструментов нужно менять; второе - когда сверла не могут быть восстановлены и переделаны, - в данном случае их отправляют на переплавку или применяют для выполнения наплавочных работ.

 


Последовательное восстановление сверл с больших на меньшие размеры, при правильных режимах термической обработки, как правило, на их количестве не отражается. Требования, предъявляемые к восстановленным сверлам, должны быть в основном аналогичны тем, которые предъявляют к вновь изготавливаемым. Однако отдельные параметры геометрии восстановленных сверл могут иметь незначительные отклонения от новых. Это должно быть оговорено в технических условиях на восстановление [7].

Если технология изготовления новых сверл стабильна, то технология восстановления в некоторых начальных операциях может изменяться в зависимости от характера износа или повреждения. Однако конечные операции (шлифование, заточка) должны быть такими же, как и при изготовлении новых сверл.

К мероприятиям по восстановлению спиральных сверл относятся:

  • использование отработавших сверл в количестве полуфабрикатов;
  • переделка сверл на другой размер;
  • восстановление сверл для выполнения других операций;
  • исправление повреждений или поломок отдельных элементов сверл.

В практике восстановления сверл наиболее часто встречаются следующие типичные случаи [1]:

  • перешлифовка рабочей части сверл без переделки хвостовика;
  • восстановление первоначальной длины сверла и замена хвостовой части;
  • перешлифовка с переделкой конусного хвостовика на меньший размер;
  • устранение механических повреждений.

Технология многократного восстановления сверл заключается в том, что из отработавшего сверла диаметром d1 и длиной L1 выполняют сверло диаметром d2 и длиной L2, после его эксплуатации и использования зоны стачивания, это сверло диаметром d3 и длиной L3 и т.д. Однако при переделке у сверла отсутствует центр на конце его рабочей части. Это усложняет процесс шлифования сверла по наружному диаметру. Поэтому шлифование выполняют посредством поводка.

Сначала восстанавливаемые сверла рихтуются в целях устранения биения. Чем меньше величина биения, тем выше количество восстановления инструмента. Допускаемое биение 0,05 - 0,08 мм, т.е. смещение центров должно быть в пределах 0,03 - 0,04 мм.

Сверло затачивают на задней грани режущей кромки, а затем шлифуют. При этом поводковая вилка служит одновременно и фиксатором центрального расположения сверла, и поводком. Поэтому поводковые выступы должны быть точно расположены относительно данных центров шлифовального станка. В табл. 1 даны припуски на шлифование с помощью поводковой вилки.

Таблица 1.


Предварительное шлифование сверл по наружному диаметру следует выполнять на круглошлифовальном станке, а окончательное на бесцентрово-шлифовальном станке. Это объясняется тем, что на круглошлифовальном станке при выходе круга из канавки имеет место выров крайних участков пера сверла. Вследствие этого появляется завал. При этом завал возрастает с увеличением диаметрального размера сверла, так как при широкой канавке отклонение шлифовального круга в радиальном направлении значительно.

Сверла небольшого диаметра нужно шлифовать на бесцетрово-шлифовальном станке. У сверл диаметром до 6 мм можно одновременно шлифовать по всей длине и обратный конус. Это устраняет одну операцию - шлифование по цилиндрической части.

Для выполнения направляющей ленточки нужно шлифовать рабочую часть сверла по затылку. Эту операцию осуществляют посредством специальной направляющей втулки, приспособления и заточного станка. Втулка оснащена штифтом для обеспечения спирального движения сверла при его перемещении во втулке вручную (резьба штифта М3х0,5). Во втулке выполнено окошко для шлифовального круга. Приспособление осуществляет продольную подачу для постройки на ширину ленточки сверла и поперечную - для установки шлифовального круга на глубину шлифования. При затыловании шлифовальный круг за счет усилия резания прижимает сверло к направляющему штифту. Спиральное перемещение восстанавливаемого сверла вдоль направляющей втулки и поперечная подача осуществляются до окончания затылования на заданную величину. Направляющие втулки изготавливают различных размеров, каждый из которых охватывает определенный диапазон диаметров восстанавливаемых сверл.

Затылование сверл диаметром более 25 мм можно выполнять без направляющей втулки. Для придания сверлу движения по спирали на шлифовальной головке станка закрепляют неподвижный упор, контактирующий со сверлом.

Затем выполняют окончательную заточку режущих кромок сверла и подгонку лапки до нормального размера. Повторная заточка необходима из-за того, что поводковые вилки притупляют режущие кромки сверл. Так как у восстанавливаемых сверл перемычка по толщине больше, чем допускает стандарт, то операция подточки перемычки обязательна.

Для удлинения восстанавливаемого сверла или если необходима замена хвостовика используется способ приварки новых хвостовиков на стыковой сварочной машине. В данном случае старый хвостовик отрезают и обрабатывают заготовку для приварки хвостовика из стали марки 40Х или 45. Затем выполняют приварку и обработку приваренной части.

При реализации данного способа восстановления сверл необходимо выдерживать следующие требования:

  • биение не должно превышать 0,2 - 0,25 мм, для чего после приварки хвостовика, а также перед шлифованием необходимо выполнить рихтовку сверл;
  • после рихтовки нужно выполнить центровку сверл в трехкулачковом патроне (при установке с минимальным биением);
  • провести чистовую обточку конуса хвостовика в центрах с использованием поводковой вилки;
  • перед шлифованием хвостовик следует подкалить, для того чтобы избежать свертывания и забоин в процессе эксплуатации, твердость лапки после закалки должна быть в пределах HRC 35 - 40;
  • заточку по задней рабочей части сверла выполнить до обточки хвостовика предварительно и окончательно с наружного шлифования.


Если возникает необходимость переделки конусного хвостовика большего размера на меньший (конус Морзе №4 на №3), то хвостовик нужно подвергнуть высокому отпуску при температуре 500 - 600 °С, не допуская при этом снижения твердости рабочей части. После этого нужно отрихтовать, затем обточить конус, выполнить центровку и фрезерование лапки твердосплавным режущим инструментом.

Приспособление для затылования сверл

Рис. 2. Приспособление для затылования сверл


После токарной обработки необходимо осуществить дополнительную закалку лапки, причем (т.к. до обработки отжиг не проводился) твердость хвостовика обеспечивает предохранение от заедания и забоин [8]. Затем выполняют наружное шлифование конуса, рабочей части и затылка, окончательную заточку сверла и подточку его перемычки. Твердость лапки хвостовика из сталей марок 40Х и 45, HRC 35 - 40.

Маршрутная технология изготовления составных сверл вклейкой
Рис. 3. Маршрутная технология изготовления составных сверл вклейкой

В процессе эксплуатации сверл часто происходит свертывание лапки. Поврежденную лапку срезают и приваривают на это место кусок металла той же марки стали, что и хвостовик. Затем осуществляют центровку и подгоняют лапку на точиле и подкаливают ее. Процесс подгонки контролируют калибр-втулкой.

При перешлифовке сверл с цилиндрическим хвостовиком рекомендуется оставлять припуски, приведенные в табл.2.

Ряд сверл из-за значительного износа теряют работоспособность. Рабочую часть таких сверл можно использовать для изготовления режущих инструментов другого технологического назначения. Например, из отработавших сверл можно изготавливать двухперые фрезы, которые обладают высокой стойкостью и могут использоваться для обработки чугуна, алюминия и других цветных металлов и сплавов, а также конструктивно сложных металлических моделей, имеющих большое количество литейных уклонов и закруглений.

Отработавшие спиральные сверла можно также переделывать на центровочные. Переделка состоит из ряда операций (рис. 1).

Отбор отработавших спиральных сверл для переделки на центровочные осуществляют по состоянию поверхности по длине части сверла.

Шлифование по конусу и цилиндру до требуемого размера можно выполнять фасонным шлифовальным кругом из нормального электрокорунда на керамической связке (форма ПП, зернистость 25 - 40). В процессе шлифования не допускается перегрев заготовки.

Прорезку канавок с двух сторон до требуемого размера можно осуществлять дисковым шлифовальным кругом из нормального электрокорунда на керамической связке (форма Д, зернистость 25 - 40).

Шлифование затылков проводится на универсально-заточном станке тем же кругом, который используется для шлифования по конусу и цилиндру с применением затыловочного приспособления (рис. 2).

Сверло устанавливают и закрепляют в шпинделе этого приспособления. Вращением рукоятки 1 поворачивают сверло и шестерни 2 и 3. Последние вращают кулачок 4. Профиль кулачка определяет закон возвратно-поступательного движения шлифовального круга, а поэтому и форму кривой затылка зуба центровочного сверла. Подъем кулачка обеспечивает получение угла в 10°.

Сломанные по рабочей части спиральные сверла могут быть использованы для последующей эксплуатации путем вклеивания в хвостовики отработавших инструментов. Как правило, конические хвостовики отработавших сверл не имеют повреждений в виде вмятин, забоин и могут быть повторно использованы. Маршрутная технология, включающая операцию вклейки, показана на рис. 3.

Отжиг хвостовика отработавшего инструмента следует выполнять в условиях исключающих окисления, а зачистку хвостовика шкуркой на токарном станке.

Отрезку от хвостовика отработавшей части инструмента, подрезку торца и сверление отверстия под втулку сломанного сверла можно осуществлять на токарном или револьверном станке. Хвостовик устанавливают и закрепляют посредством зажимной переходной втулки. Диаметральный размер отверстия в хвостовике под вклейку сверла должен быть на 0,05 - 0,1 мм больше диаметра вклеиваемого сверла, а длина - в пределах от трех до четырех диаметральных размеров.

Закалку инструмента следует выполнять в условиях, не допускающих окисления. Подготовка сверла к вклеиванию заключается в том, что его поверхность должна быть сухой, чистой, без жирных налетов. Вклеиваемую часть сверла можно предварительно обработать грубой шлифовальной шкуркой для придания поверхности шероховатости. Перед вклейкой сверла обезжиривают ацетоном, бензолом или спиртом и насухо протирают.

Часть сверла, предназначенную для вклейки, окунают в карбинальный клей и вставляют в отверстие хвостовика. После склеивания осуществляют естественную сушку до полного затвердевания клея в течение 24 - 40 часов. Затем выполняют рихтовку сверл на ручном прессе и зачистку хвостовика тонкой шлифовальной шкуркой.

Карбинальный клей приготавливают из карбинола или карбинольного сиропа. На 100 г карбинола используют 0,5 г перекиси бензоила. Фарфоровую или стеклянную посуду с смесью опускают в горячую воду (65 - 70°С) на 1,5-2 часа до получения карбинольного сиропа глицеринообразной консистенции. К полученному сиропу добавляют 2 - 3% мелко растертой перекиси бензоила, который является катализатором и перемешивают до его полного растворения. Склеивание выполняют через 15-20 мин после растворения перекиси бензоила. Прочность склеивания указанных деталей устойчива до температуры 65 -70°С. При более высокой температуре прочность склеивания постепенно уменьшается.

На отремонтированные инструменты могут быть нанесены износостойкие покрытия.

Использование указанных мероприятий по восстановлению спиральных сверл позволяет сократить производственные затраты на инструмент и изготовление продукции.

Работа проводилась при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках ФЦП «Исследования Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы.

Библиографический список

1.    Григорьев С.Н., Кутин А.А., Схиртладзе А.Г. Подготовка технологов для модернизации машиностроительного комплекса России // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2011. № 5. С. 18-20.

2.    Кузнецов Д.И., Иткин АЛ. Многократное восстановление инструментов. Киев.: Машгиз, 1961-278 с.

3.    Григорьев С.Н., Гречишников В.А., Маслов А.Р., Схиртладзе А.Г. Современные инструментальные материалы: М.: МГТУ «СТАНКИН», 2011-104 с.

4.    Сердобинцев Ю.П., Схиртладзе А.Г. Технологические особенности и задачи лазерной обработки упрочняющих покрытий // Технология металлов. 2007. № 7. С. 39-434.

5.    Семенов В.В., Схиртладзе А.Г. Процессы технического обслуживания и ремонта технологического оборудования в системе промышленного предприятия // Ремонт, восстановление, модернизация. 2009. № 10. С. 9-12.

6.    Бойко А.Ф., Погонин А.А., Воронкова М.Н., Схиртладзе А.Г. Сравнительный анализ производительности электроэрозионной прошивки микроотверстий при использовании RC- и транзисторного генераторов импульсов // Электрика. 2009. № 10. С. 19-23.

7.    Губанов В.Ф., Марфицын В.В., Орлов В.Н., Схиртладзе А.Г. Технология обработки обкатовыглажива-нием // Ремонт, восстановление, модернизация. 2008. №11. С. 36-38.

8.    Юркевич В.В., Схиртладзе А.Г. Обеспечение точности детали в продольном сечении при токарной обработке // Ремонт, восстановление, модернизация. 2009. №5. С. 33-36.


Схиртладзе Александр Георгиевич
канд. техн. наук, д-р педагогических наук, профессор МГТУ «СТАНКИН»
Тел.: 8 (499) 973-94-09
Быков С.Ю.
канд. техн. наук, доцент МГТУ «СТАНКИН»
Схиртладзе С.Александрович
канд. техн. наук, доцент МГТУ «СТАНКИН»

 



Следующие материалы:
Предыдущие материалы:

Обновлено 22.05.2014 10:50
 

Просьба оставлять свои комментарии. Этим вы поможете развитию сайта, сделав его содержание более полезным! Также в комментариях можно писать о замеченных ошибках и неработающий ссылках.


Защитный код
Обновить