Пилотное отверстие — предварительное отверстие малого диаметра, по которому затем идет инструмент рабочего размера. Ниже разобрано, что оно снимает с большого инструмента, как выбрать его диаметр и глубину и когда второй проход только добавляет операцию. Таблицы режимов резания по материалам здесь нет: подбор сверл и режимов вынесен в отдельные статьи.

Что дает пилотное отверстие последующему сверлу

Основная работа спирального инструмента идет на периферии, где стоят режущие кромки. В центре находится перемычка. Стружку она не снимает: перемычка выдавливает и сминает металл. Осевая сила уходит в основном на перемычку: по данным Atlas Copco, более 70% усилия подачи приходится на нее.

Пилот убирает центральный металл заранее. Рабочий инструмент входит в готовую полость, перемычка идет по пустоте, осевая сила падает. Справочные источники формулируют это как выбор такого размера, при котором перемычка большого сверла вообще не снимает материал. Следствие: меньший риск поломки и меньшая нагрузка на шпиндель. Нагрузка на перемычку исчезает. Срок службы и стойкость сверла определяют также подточка перемычки и режим резания; цифр выигрыша от пилота источники не приводят, поэтому его оценивают по нагрузке на станок, а последующий проход назначают по запасу мощности.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Второй выигрыш связан с удержанием на месте. Перемычка без направления скользит по поверхности, особенно литой или наклонной. Готовое цилиндрическое отверстие работает как направляющая, и начало второго прохода уже не зависит от кернения.

Для станка предел задан силой подачи и жесткостью шпинделя. Для ручной дрели Atlas Copco указывает: при диаметре в стали больше 5–6 мм необходимая сила подачи начинает превышать ту, которую можно создать вручную. На станке подачу создает механизм, но запас по силе и жесткости шпинделя у настольной модели меньше, чем у тяжелого радиально-сверлильного станка. Твердость материала смещает этот предел: чем тверже сталь, тем больше осевая сила при той же подаче, и тем раньше станок упирается в свой запас.

Диаметр пилотного отверстия и перемычка

Ориентир один: диаметр пилота не меньше длины перемычки рабочего инструмента. Тогда перемычка идет по пустоте целиком. Длина перемычки зависит от конструкции и меняется после подточки, поэтому ее измеряют на конкретном экземпляре, а готовую таблицу пилотов из чужого источника не берут.

Верхний предел задает сам пилот: его сверлят тем же спиральным инструментом со своей перемычкой, и осевая сила на нем растет с диаметром. Слишком крупный пилот переносит тяжелую работу с большого диаметра на малый. Диаметр берут минимально достаточным по перемычке.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Полезно прикинуть долю сечения на примере. Для отверстия диаметром 30 мм пилот 10 мм убирает (10/30)² ≈ 11% площади сечения, пилот 20 мм — (20/30)² ≈ 44%. Первый вариант вынимает центральную зону, если перемычка не длиннее 10 мм. Второй убирает больше площади, но срезать ее придется на первом проходе: выигрыш в общей нагрузке уменьшается, потому что тяжелую часть работы берет пилот.

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Глубина отверстия и точность оси

В обычном отверстии пилот сверлят на полную глубину. Если он короче, перемычка рабочего инструмента упирается в дно пилота и снова режет сплошной металл. В глухом отверстии пилот доводят до проектной глубины, а конус рабочего сверла на дне оставляют на втором проходе.

Пилот направляет, но ось не исправляет. Рабочий инструмент идет по готовой полости и повторяет ее, поэтому увод пилота переходит в итоговое отверстие. Длинный инструмент малого диаметра на большой глубине уводит особенно легко. В глубоком отверстии короткий жесткий пилот служит только направляющей, а его глубину задает схема сверления: дальше отверстие углубляют с подачей СОЖ и регулярным выводом стружки.

Допуск на пилот не назначают: это черновая операция. Размер, форму и гладкую поверхность стенок дают рассверливание, зенкерование и развертывание. Положение отверстия на заготовке определяют разметка, центровочный инструмент или кондуктор.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Отвод стружки и режим второго прохода

Рабочий инструмент срезает кольцо вокруг пилота. Срезаемое кольцо уже, стружка короче по ширине, отводится легче, а охлаждающая жидкость лучше доходит до кромок. В глубоком отверстии жидкость подают через канал в самом инструменте, и ее давление помогает выносить стружку из канавок.

Частоту вращения подбирают для каждого прохода отдельно. При одной скорости резания у малого диаметра обороты выше, чем у большого: пилоту нужны высокие обороты, рабочему диаметру низкие. Станок с узким диапазоном вынуждает работать одним режимом на обоих проходах, и один из них идет неоптимально. Широкий диапазон даст станок с вариатором или коробкой скоростей; на ступенчатом шкиве выбор ограничен числом ступеней.

Переустановка заготовки между проходами сбивает соосность. Деталь остается закрепленной до конца обоих проходов, инструмент меняют при той же позиции стола.

Увеличивать отверстие за один пилот или ступенями

Для очень больших отверстий предварительную обработку делают в несколько этапов: каждый следующий инструмент крупнее предыдущего, рабочий идет последним. Диаметр каждой ступени подбирают по тому же ориентиру, то есть по перемычке следующего инструмента. Число ступеней и тип сверл на каждой ступени зависят от станка и материала.

Два прохода оправданы, когда осевая сила или момент подходят к пределу станка. Если мощность и жесткость перекрывают нагрузку с запасом, лишний проход добавляет время, переустановки и операцию без выигрыша. Запас определяется конкретным станком: в паспорте указаны наибольший диаметр обработки в стали, мощность двигателя и ход шпинделя. Для мягкого алюминия тот же станок возьмет отверстие больше, чем для закаленной стали.

Предварительное отверстие под зенкер и развертку

Зенкер и развертка не рассчитаны на сплошной металл: они выбирают припуск, оставленный предыдущей операцией. Это предварительное отверстие не пилот в смысле перемычки. Его диаметр определяет припуск: номинал минус припуск под зенкер или развертку. Длина перемычки на этот выбор не влияет.

Соосность здесь важнее, чем при простом рассверливании: развертка идет по оси готового отверстия и ее не выправляет. Поэтому ось контролируют на предварительной операции, а на развертывании ее уже не исправить. Припуск оставляют равномерным по всей окружности.

Что проверить в станке

Для двух проходов смотрят на паспортные величины: наибольший диаметр, мощность двигателя, диапазон частот вращения, ход шпинделя и расстояние от шпинделя до стола. Ход шпинделя и расстояние до стола нужны, чтобы сменить инструмент без переустановки заготовки. Вылет шпинделя, расстояние от его оси до колонны, ограничивает размер детали сбоку.

Для заготовок, которые удобно переставлять, хватает вертикально-сверлильных станков. Тяжелую заготовку, которую неудобно переставлять, лучше обрабатывать на радиально-сверлильных станках: там перемещается сам шпиндель.

Вертикально-сверлильные станки с координатным столом

Весь раздел →