Просверлить чугун помогают ответы на три вопроса: какой это чугун, с какой скоростью резать и как вывести стружку без охлаждающей жидкости. Ниже даны числа для сверла из быстрорежущей стали, таблица оборотов по диаметру, режим для сухого резания и граница, за которой обычный инструмент перестает брать металл. Ручная дрель и домашние условия не рассматриваются: речь о работе на станке.
Серый и белый чугун: что меняется для сверла
Углерода в чугуне от 1,8 до 4 % по массе. В сером чугуне он выделен пластинками графита, излом серый. В белом чугуне углерод связан в карбид железа, цементит, и излом светлый.
Серый чугун режется сверлом по металлу из быстрорежущей стали, стружка выходит короткой и ломкой. Чугун бывает разным по твердости, поэтому ниже даны две скорости. Белый чугун твердый, около 450 единиц по Бринеллю, и хрупкий. Режимы серого чугуна на него не переносятся.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
E-1516BVL/400 сверлильный станок настольный
VR-6DF/230 сверлильный станок
E-1516B/400 сверлильный станок настольный
Отбел появляется на поверхности отливки и в тонких стенках, где металл остывал быстро. Отличить материал можно по свежему излому на технологическом приливе. Второй признак: первое пробное отверстие, в котором инструмент скользит и не дает стружки.
Скорость резания и подача при сверлении по металлу
В таблицах учебной лаборатории для сверла из быстрорежущей стали указано 100 футов в минуту для мягкого чугуна и 80 для чугуна средней твердости. В метрах это около 30 и 24 м/мин. Работу начинают с нижнего значения и поднимают скорость, пока кромки остаются светлыми.
Обороты шпинделя считают по формуле n = 1000·v/(π·d): скорость v в метрах в минуту, диаметр d в миллиметрах. Подача растет с диаметром: перемычка и режущие кромки толстого сверла выдерживают большую нагрузку на оборот.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Обороты шпинделя по диаметру сверла
Обороты в таблице рассчитаны для двух скоростей резания. Подача взята из той же лабораторной таблицы для двухперых сверл.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1832G/400 сверлильный станок
B-1313B/230 сверлильный станок
E-1316B/400 сверлильный станок настольный
| Диаметр сверла, мм | Обороты при 24 м/мин | Обороты при 30 м/мин | Подача, мм/об |
|---|---|---|---|
| 4 | 1910 | 2387 | 0,05–0,10 |
| 8 | 955 | 1194 | 0,10–0,20 |
| 16 | 477 | 597 | 0,20–0,41 |
| 32 | 239 | 298 | от 0,41 |
Привод со ступенчатым шкивом дает дискретные значения, и берут ближайшую ступень ниже расчетной. Вариатор позволяет подобрать обороты плавно. Для большого диаметра важна нижняя граница диапазона: инструмент 32 мм при 24 м/мин делает около 240 оборотов в минуту, и не каждая настольная машина опускается так низко. Диапазон оборотов смотрят в паспорте до покупки. Для резания без масла обороты и подачу снижают, режим дан в разделе ниже.
Как сверлить чугун без охлаждающей жидкости
Серый чугун сверлят всухую. С жидкостью короткая стружка может слипаться и хуже выходить по канавкам, а пыль с эмульсией оседает на направляющих.
Тепло уходит в стружку и в сам инструмент. При подаче масла вручную таблицы лаборатории советуют снизить скорость и подачу до 60 %. Без масла тепло отводится хуже, чем при ручной подаче, поэтому осторожный старт берут с тех же 60 %: около 14 и 18 м/мин вместо 24 и 30. Это допущение по аналогии, режима всухую лабораторная таблица не приводит. При 14 м/мин сверло 10 мм дает около 450 об/мин, а подача для диаметра 8 мм составляет 0,06–0,12 мм/об.
Перегрев видно по кромкам: потемнение и синий оттенок говорят, что скорость высока или кромки затупились. Пыль убирают щеткой или пылесосом. Продувка воздухом разносит абразив по цеху и загоняет его в направляющие.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1835G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
B-1316B/400 сверлильный станок настольный
B-1840G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
Заготовка, выход инструмента и заточка
Чугунная отливка хрупка у краев. Когда инструмент выходит из сквозного отверстия, кромка скалывается, и последние миллиметры проходят на сниженной подаче. Заготовку прижимают к столу или зажимают в тисках за базовую поверхность. Литейная корка твердая и неровная, под нажимом заготовка сдвигается.
Центр сначала намечают коротким жестким сверлом меньшего диаметра. Корка уводит длинный инструмент, и отверстие смещается.
Угол заточки при вершине берут по паспорту и держат одинаковым на обеих кромках. Разные длины кромок дают овальное отверстие и боковую силу на инструмент. Станки для заточки сверл выравнивают кромки и перемычку точнее ручной заточки.
Глубокое сверление и крупные отверстия
Отверстие глубже трех диаметров греется сильнее. По тому же источнику, без подачи жидкости под давлением через шпиндель скорость снижают еще вдвое. От сухого режима 14 м/мин это около 7 м/мин. Для диаметра 10 мм это глубина больше 30 мм и около 220 об/мин.
Глубокие отверстия сверлят ступенями. При ручной подаче масла лаборатория дает шаг порядка половины диаметра, то есть 5 мм при диаметре 10 мм. После каждого шага инструмент выводят и очищают канавки. Плиту проще пройти ступенями, чем за один ход.
Крупное отверстие начинают с отверстия меньшего диаметра: перемычка крупного инструмента не должна резать сплошной металл. Тяжелые отливки, которые неудобно ставить на стол, обрабатывают на радиально-сверлильных станках: заготовка стоит на месте, шпиндель переезжает к точке.
Радиально-сверлильные станки по моделям
Весь раздел →
Радиально-сверлильный станок 2А554
Радиально-сверлильный станок 2К522
Радиально сверлильный станок ГС545
Отбеленный чугун, когда сверло не берет
Если пробное отверстие показало отбел, сначала проверяют соседнее место: белая зона часто ограничена поверхностью или тонкой стенкой.
Если отверстие нужно именно здесь, остается несколько путей. Заготовку отжигают, когда это допустимо для детали: твердость падает, но меняется и прочность отливки. Твердосплавное сверло требует жесткой системы и подачи без ударов. Алмазный инструмент, шлифование или электроэрозия применяют, когда инструмент не режет совсем.
Выбор оборудования для сверления чугуна
| Класс оборудования | Где применяется для чугуна | На что смотреть |
|---|---|---|
| Настольный | Мелкие отверстия в небольших заготовках | Нижняя частота вращения, вариатор |
| Вертикальный | Отверстия средних диаметров в отливках на столе | Жесткость колонны, механическая подача, диапазон оборотов |
| Радиальный | Крупные тяжелые отливки, отверстия в разных точках без переустановки | Вылет и ход шпинделя |
| Магнитный | Работа на месте, в крупной отливке или конструкции | Удержание основания на чугуне |
Для крупных диаметров выбор класса определяют два условия: нижний предел оборотов, с которого начинается самое толстое отверстие, и жесткость колонны. Паспортные значения обоих сравнивают с таблицей оборотов выше. Удержание основания магнитного станка на чугуне зависит от шероховатости и толщины стенки, поэтому его проверяют до начала работ.
