家デザイン穴あけの真髄。第X章

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穴あけの真髄。第X章

穴あけ加工は、切削工具であるドリルを使用して固体材料に穴を開けるプロセスです。穴あけ加工は、重要ではない穴、低い精度、低い粗さクラスを得るために使用されます。たとえば、ボルト、リベット、スタッドなどを締結するために使用されます。

タッピング、リーマ加工、皿穴加工用の穴の作製に。

ボーリングとは、鋳造、鍛造、スタンピング、またはその他の方法で作成された固体材料の穴のサイズを拡大することです。

ドリルとリーマ加工により、10 番目、場合によっては 11 番目の品質の穴と 320 80 の表面粗さを得ることができます。高品質穴の表面に、（ドリル加工後）追加の皿穴加工とリーマ加工が施されます。

場合によっては、機械を注意深く調整したり、適切に研いだドリルを使用したり、治具と呼ばれる特別な装置を使用して穴あけしたりすることで、穴あけの精度を高めることができます。

ドリルは、その設計と目的に応じて、スパイラルと特殊（フェザーまたはフラット、環状穴あけ、ライフル、他のツールとの組み合わせ、センタリングなど）。

穴あけにはスパイラルドリルがよく使用され、特殊なものはあまり使用されません。

ツイストドリル (図 179、a、6、c) - 2 つの歯 (両刃) 切削工具、ワーキングとシャンクの 2 つの主要な部分で構成されます。

ドリルの作動部分は、円筒形 (ガイド) と切削部分で構成されます。円筒部分には、互いに対向して配置された 2 つの螺旋状の溝があります。その目的は、ドリルの使用中に穴あけ中の穴から切りくずを除去することです。ドリルの溝は、ドリルの刃先を正しく形成し、切りくずを排出するために必要なスペースを確保する特別なプロファイルを備えています (図 180)。

溝の形状と、ドリル軸方向とストリップの接線との間の傾斜角θ（オメガ）は、歯部を弱めることなく、十分な切りくずスペースを確保し、切りくずの除去が容易になるようにする必要があります。ただし、ドリル（特に小径ドリル）は、螺旋溝の傾斜角が大きくなるにつれて強度が低下します。したがって、小さな直径のドリルの場合はこの角度が小さくなり、大きな直径のドリルの場合はより大きくなります。ドリルの螺旋溝の傾斜角は18～45°です。鋼の穴あけの場合は溝角26～30°、脆性金属（黄銅、青銅）の穴あけの場合は22～25°、軽靭な金属の穴あけの場合は40～45°、アルミニウム、ジュラルミン、電子の加工の場合は刃角のドリルを使用してください。 -45°。

螺旋溝の方向に応じて、スパイラルドリルは右巻き（溝は左から右へ上昇する螺旋線に沿って方向付けられ、ドリルは動作中に反時計回りに動きます）と左巻き（溝は右方向に向かって動きます）に分けられます。右から左へ上昇する螺旋線に沿って、動きは時計回りの方向に発生します)。左利き用のドリルはほとんど使用されません。

ドリルの螺旋溝に沿って配置された 2 つの細いストリップ円筒面ドリルはリボンと呼ばれます。それらは、穴の壁に対するドリルの摩擦を軽減し、ドリルを穴内にガイドし、ドリルが横に動かないようにするのに役立ちます。直径0.25〜0.5 mmのドリルはリボンなしで作成されます。

穴あけ中の穴の壁に対するドリルの摩擦の低減は、ドリルの作業部分が逆円錐形になっているという事実によっても達成されます。つまり、ドリルの切断部分の直径がもう一方の端の直径よりも大きくなっています。すね。これらの直径の差は、ドリル 100 mm あたり 0.03 ～ 0.12 mm です。超硬インサートを備えたドリルの場合、ドリル長さ 100 mm ごとに 0.1 ～ 0.3 mm の逆テーパが適用されます。

歯はドリルの下端から突き出ている刃先のある部分です。

ドリル歯は、歯の外面の凹部である裏面と、切削部における歯の端面である裏面とを有する。

切りくず圧力を受ける溝の面をすくい面といいます。表裏の交差部分が切れ刃となります。背面の交差によって形成される線は、横方向のエッジを表します。その値はドリルの直径によって異なります (平均してドリルの直径の 0.13 に相当します)。

前面とリボンの表面との交線がリボンのエッジを形成します。

切れ刃は、短い横刃を備えたコアで互いに接続されています（コアは溝の間の作業部品の本体です）。ドリルの強度を高めるため、コアは横方向のエッジから溝の端（シャンクまで）に向かって徐々に厚くなっています。

刃先間の角度、つまりドリル先端の角度2φは、切削加工に大きな影響を与えます。大きくするとドリルの強度が上がりますが、同時に送り力も急激に増加します。先端角度が小さくなると切削は容易になりますが、ドリルの切削部は弱くなります。

この角度の値は、処理される材料の硬さ (度) に応じて選択されます。

図では、１８１はツイストドリルの角度を示す。ドリル歯（ウェッジ）の前面は螺旋溝によって形成され、後面は円錐の側面によって形成されます。ドリルの切削部の幾何学的パラメータを図に示します。 182 (セクション N-N を参照)。

すくい角γ（ガンマ）とは、すくい面（すくい面）の接線と切削面（加工面）とのなす角度のことです。

すくい角があると工具の突き出しが容易になり、切りくずがより良く分離され、自然に流れる機会が得られます。

すくい角が大きくなるにつれて、工具の作業条件が向上し、切削抵抗が減少し、耐久性が向上します。同時に、工具の刃部分の本体が弱くなり、欠けたり壊れたりしやすくなります。放熱が悪くなり、急激な加熱や硬度の低下につながります。したがって、各工具には特定のすくい角の値が採用されます。硬い加工の場合はすくい角が小さくなり、耐久性のある素材、工具鋼の強度が低いだけでなく。この場合、切りくずを取り除くのに大きな力が必要となり、工具の刃部の強度も高くなります。柔らかく粘性のある材料を加工する場合、すくい角は大きくなります。

逃げ角α（アルファ）は、逃げ面（または逃げエッジ）の接線と加工面の接線によって形成される逃げ面の傾斜角です。逃げ角は、加工面に対する逃げ面（または背面）の摩擦を軽減するために与えられます。

角度αが小さすぎると、摩擦が増加し、切削抵抗が増加し、工具が非常に高温になり、裏面の摩耗が早くなります。逃げ角が非常に大きいと、工具が弱くなり、熱放散が損なわれます。

刃先の異なる点におけるドリルの前後の角度のサイズは異なります。ドリルの外面に近い位置にある点の場合、すくい角は大きくなり、逆に、中心に近い位置にある点の場合、すくい角は小さくなります。ドリルの外周にある場合 ( 外径) 最大値 (25 ～ 30°) を持ち、ドリルの上部に近づくにつれてゼロに近い値まで減少します。

ドリルの前後の角度もサイズによって異なります。異なる点切れ刃: ドリルの外面に近い位置にあるポイントでは逃げ角が小さくなり、中心に近い位置にあるポイントでは逃げ角が大きくなります。

テーパ角βは、表裏面の交点によって形成される。

テーパー角 β (ベータ) の値は、すくい角とバック角の選択された値に依存します。

α + β + γ = 90°。

ツイストドリルのシャンクは円錐形または円筒形です。テーパーシャンクには直径6～80mmのドリルが付いています。これらのシャンクはモールステーパによって形成されます。円筒シャンクのドリルは直径 20 mm まで製造されます。シャンクはドリルの作動部分の続きです。

テーパーシャンクドリルは、機械のスピンドル穴に直接 (またはアダプタースリーブを介して) 取り付けられ、シャンクとスピンドルのテーパー穴の壁との間の摩擦によって所定の位置に保持されます。円筒形のシャンクを備えたドリルは、特殊なチャックを使用して機械のスピンドルに固定されます。円錐形のシャンクの端には脚があり (図 179、a を参照)、ドリルがスピンドル内で回転するのを防ぎ、ドリルをソケットからノックアウトするときにストッパーとして機能します。円筒シャンクを備えたドリルには、スピンドルからドリルにトルクをさらに伝達するように設計されたドライバー (図 179、6 を参照) が付いています。

作業部とシャンクを接続するドリルネックには、より小さい直径、作動部分の直径よりも、出口に役立ちます。研磨ホイール研削プロセス中にドリルのグレードが表示されます。

ツイストドリルは炭素工具鋼 U10 および U12A、合金鋼 (クロムグレード 9X およびクロムシリコングレード 9XC)、高速度切削鋼 P9、P18 で作られています。

のためにドリル製造 VK6、VK8、T15K6 グレードの金属セラミック硬質合金の使用が増えています。最も一般的なのは高速度鋼製のツイストドリルです。

超硬合金製のプレートを備えたドリル（図 183、a、6）は、鋳鉄、焼入れ鋼、プラスチック、ガラス、大理石、その他の硬質材料の穴あけやリーマ加工に広く使用されています。

工具炭素鋼製のドリルと比較して、加工部の長さが大幅に短く、大径コアと螺旋溝の傾斜角が小さくなります。耐久性が高く、高い生産性を実現するドリルです。

いくつかの種類がありますドリル径 5 ～ 30 mm、超硬合金タイプ VK を装備。これらのドリルの本体は、鋼グレード P9、9ХС、および 40Х で作られています。

ヘリカルフルートドリルは、特に硬い金属を穴あけする場合に、穴からの切りくず排出が大幅に向上します。これは、ドリルの直径の 1.5 ～ 2 倍の長さではねじ溝が真っ直ぐで、ドリルの尾部に向かって螺旋状になるという事実によって実現されます。

真っ直ぐな溝を持つドリルは、脆性金属に穴を開けるときに使用されます。製造は簡単ですが、切りくずが穴から出にくくなるため、深い穴の穴あけには使用できません。

斜め溝付きドリルは切りくず排出溝の長さが非常に短いため、浅い穴の穴あけに使用されます。

ドリルの刃先にクーラントを供給するための穴を備えたドリル (図 183、c) は、不利な条件で深い穴を開けることを目的としています。ドリル外面と穴壁との間にクーラントを10～20kgf/cm 2 の圧力で供給することで刃先を冷却し、切りくずの排出を容易にするため、耐久性が向上しました。

ドリルは特殊なチャックに取り付けられており、ドリルの尾部の穴に冷却剤が供給されます。これらのドリルは、耐熱材料を加工する場合に特に効果的です。

貫通溝付きドリルで穴を開ける場合、切削モードは 2 ～ 3 倍、工具寿命は 5 ～ 6 倍増加します。このような穴あけ加工が行われます。特殊な機械特別なカートリッジに入れてください（図184）。

超硬ソリッドドリルは耐熱鋼の加工用に設計されています。ボール盤での加工（材質はVK15M超硬合金）と金属切削旋盤での加工（VK10M超硬合金）に使用できるドリルです。

超硬ドリルの本体は鋼鉄 P9、9ХС、40Х、45Хで作られています。硬質合金板用のドリルで溝を切り、銅または真鍮のはんだで固定します。

皿穴ドリル、リーマドリル、タップドリルなどのコンビネーションドリルは、穴あけと皿穴加工、穴あけとリーマ加工、または穴あけとタップ加工を同時に行うために使用されます。

センタードリルは、さまざまなワークにセンター穴をあけるために使用されます。それらは、安全コーンなし (図 185、a) と安全コーンあり (図 185、b) で作られています。

フェザードリルは製造が最も簡単で、主に硬質鍛造品や鋳物、段付き穴や異形穴を加工する際に、直径 25 mm までの重要ではない穴の穴あけに使用されます。穴あけは通常、ラチェットやハンドドリルを使用して行われます。

これらのドリルは工具から作られています炭素鋼 U10、U12、U10A、U12A、およびほとんどの場合、高速度鋼 P9 および P18 が使用されます。

フェザードリルはシャンク付きの刃の形状をしています。刃部の形状は三角形で、頂角2φ＝118＋120°、逃げ角α＝10÷20°です。

フェザードリルは両面 (図 186、a) と片面 (図 186、b) に分けられ、最も一般的なのは両面です。片面ポイントドリルの刃付け角度は、鋼の場合は 75 ～ 90°、非鉄金属の場合は 45 ～ 60° の範囲で使用できます。両面ドリルの刃付け角度は120～135°を想定しています。

フェザードリルは禁止です高速切削性が高く、穴から切りくずが除去されず、ドリルとともに回転して穴の表面を傷つけるため、大きな穴の穴あけには不向きです。さらに、作業中にドリルはすぐに鈍くなり、磨耗し、切れ味を失い、穴の軸から離れてしまいます。

穴あけ加工の本質

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金属の穴あけ

穴あけ加工の本質

穴あけ加工は、軸に対して回転および並進運動を行う切削工具であるドリルを使用して切りくずを除去することにより、固体材料に穴を形成することです。

穴あけ加工が使用されるのは次のとおりです。
– 重要ではない穴、低精度、低粗度クラスの取得用。たとえば、ボルト、リベット、スタッドなどの締結用。
– ねじ切り、リーマ加工、皿穴加工用の穴を作成します。

ボーリングとは、鋳造、鍛造、スタンピング、またはその他の方法で作成された固体材料の穴のサイズを拡大することです。

ドリリングとリーマ加工により、10 級、場合によっては 11 級の穴が得られ、表面粗さは Rz - 320 - 80 になります。より高い穴の表面品質が必要な場合は、(ドリリング後に) 追加の皿穴加工が行われます。そしてリーミングしました。

場合によっては、機械を注意深く調整したり、適切に研いだドリルを使用したり、治具と呼ばれる特別な装置を使用して穴あけしたりすることで、穴あけの精度を高めることができます。ドリルは、深い環状の穴あけとセンタリング用に、直線の溝を備えたスパイラル、フェザーに分かれています (図 179)。

ドリルは高速度鋼、合金鋼、炭素鋼で作られており、超硬合金で作られたインサートも装備されています。

穴あけにはスパイラルドリルがよく使用され、特殊なものはあまり使用されません。

ツイストドリルは、2 つの先端 (両刃) の切削工具で、作動部とシャンクの 2 つの主要部分で構成されます。

ドリルの作業部分は、円筒形 (校正) 部分と切断部分で構成されます。円筒部分には、互いに対向して配置された 2 つの螺旋状の溝があります。その目的は、ドリルの使用中に穴あけ中の穴から切りくずを除去することです。ドリルの溝は、ドリルの刃先を正しく形成し、切りくずを排出するために必要なスペースを確保する特別なプロファイルを持っています。

溝の形状と、ドリルの軸方向とストリップの接線との間の傾斜角 ω (オメガ) は、歯の断面を弱めることなく、十分な切りくずスペースと容易な切りくず除去が得られるようなものでなければなりません。提供された。ただし、ドリル（特に小径ドリル）は、螺旋溝の傾斜角が大きくなるにつれて強度が低下します。したがって、小さな直径のドリルの場合はこの角度が小さくなり、大きな直径のドリルの場合はより大きくなります。ドリルの螺旋溝の傾斜角は18～45°です。鋼の穴あけの場合は溝角18～30°、脆性金属（黄銅、青銅）の穴あけの場合は22～25°、軽靭な金属の穴あけの場合は40～45°、アルミニウム、ジュラルミン、電子の加工の場合は刃角のドリルを使用してください。 -45°。

米。 1. ドリルの種類: a、b - スパイラル、c - ストレート溝付き、d - フェザー、e - ガン、f - 深穴加工用の内部切りくず除去付き片刃、g - 深穴加工用の両刃、h -円形穴あけ、および - g センタリング用

ドリルの円筒面上のドリルの螺旋溝に沿って配置された 2 つの細いストリップは、リボンと呼ばれます。それらは、穴の壁に対するドリルの摩擦を軽減し、ドリルを穴内にガイドし、ドリルが横に動かないようにするのに役立ちます。直径0.25〜0.5 mmのドリルはリボンなしで作成されます。

穴あけ中の穴の壁に対するドリルの摩擦の低減は、ドリルの作業部分が逆円錐形になっているという事実によっても達成されます。つまり、ドリルの切断部分の直径がもう一方の端の直径よりも大きくなっています。すね。これらの直径の差は、ドリル 100 mm あたり 0.03 ～ 0.12 mm です。超硬インサートを備えたドリルの場合、インサートの長さに沿って 0.03 ～ 0.15 mm の逆テーパーが使用されます。

歯はドリルの下端から突き出ている刃先のある部分です。

ドリル歯は、歯の外面の凹部である裏面と、切削部における歯の端面である裏面とを有する。

切りくず圧力を受ける溝の面を表面といいます。ツイストドリル表面の切削部分の幾何学的パラメータ。表裏の交差部分が切れ刃となります。背面の交差によって形成される線は、横方向のエッジを表します。その値はドリルの直径によって異なります (平均してドリルの直径の 0.13)。

米。 2. ツイストドリル (a、b)、ドリルエレメント (c)

米。 3. ツイストドリルの溝と刃先 (a)、コーナー (b)

図では、図3にツイストドリルの角度を示します。ドリル歯（ウェッジ）の前面は螺旋溝によって形成され、後面は円錐の側面によって形成されます。ドリルの切削部の幾何学的パラメータを図に示します。 4 (セクション N-N を参照)。

すくい角 y (ガンマ) は、切削面 (機械加工面) とすくい面 (またはすくい面) の接線との間の角度です。

すくい角の存在により工具の突込みが回避され、切りくずがより適切に分離され、自然に流れる機会が得られます。

すくい角が大きくなるにつれて、工具の作業条件が向上し、切削抵抗が減少し、耐久性が向上します。同時に、工具の刃部分の本体が弱くなり、欠けたり壊れたりしやすくなります。放熱が悪くなり、急激な加熱や硬度の低下につながります。したがって、各工具には特定のすくい角の値が採用されます。硬くて耐久性のある材料を加工する場合や、工具鋼の強度が低い場合には、すくい角は小さくなります。この場合、切りくずを取り除くのに大きな力が必要となり、工具の刃部の強度も高くなります。柔らかく粘性のある材料を加工する場合、すくい角は大きくなります。

逃げ角α（α）は、裏面（または裏面）の接線と加工面の接線とがなす裏面の傾斜角である。逃げ角は、加工面に対する逃げ面（または背面）の摩擦を軽減するために与えられます。

刃先の異なる点におけるドリルの前後の角度のサイズは異なります。ドリルの外面に近い位置にある点のすくい角は大きくなり、逆に、中心に近い位置にある点のすくい角は小さくなります。ドリルの外周 (外径) で最大値 (25 ～ 30°) がある場合、ドリルの上部に近づくにつれて、値はゼロに近い値まで減少します。

すくい角と同様に、ドリルのバックアングルも刃先のポイントによってサイズが異なります。ドリルの外面に近いポイントではバックアングルは小さくなり、中心に近いポイントではバックアングルが小さくなります。の方が大きいです。

研ぎ角度 p は、前面と背面の交差によって形成されます。

スパイラルブレードのシャンクは円錐形または円筒形にすることができます。テーパーシャンクには直径6～80mmのドリルが付いています。これらのシャンクはモールステーパによって形成されます。円筒シャンクのドリルは直径 20 mm まで製造されます。シャンクはドリルの作動部分の続きです。

テーパーシャンクドリルは、機械のスピンドル穴に直接 (またはアダプタースリーブを介して) 取り付けられ、シャンクとスピンドルのテーパー穴の壁との間の摩擦によって所定の位置に保持されます。円筒形のシャンクを備えたドリルは、特殊なチャックを使用して機械のスピンドルに固定されます。円錐形のシャンクの端には足があり、ドリルがスピンドル内で回転するのを防ぎ、ソケットからドリルを取り外すときにストッパーとして機能します。円筒シャンクを備えたドリルには、スピンドルからドリルにトルクをさらに伝達するように設計されたドライバーが付いています。

作業部とシャンクを接続するドリルネックは、作業部の直径よりも小さい直径を持ち、研削プロセス中に砥石車を解放する役割を果たします。ドリルのグレードと材質はそこに表示されます。

ツイストドリルの材質は炭素工具鋼U10A、合金鋼、クロムシリコン鋼9ХС、高速度切削鋼R6M5です。

米。 5. ヘリカル (a)、ストレート (6) 溝、クーラントチャネル (c) を備えた超硬インサートを装備したドリル

ドリルの製造には、VK6、VK8、T15K6 ブランドの金属セラミック硬質合金がますます使用されています。最も一般的なのは高速度鋼製のツイストドリルです。

超硬インサートを備えたドリルは、鋳鉄、焼入れ鋼、プラスチック、ガラス、大理石、その他の硬質材料の穴あけやリーミングに広く使用されています。

工具炭素鋼で作られたドリルと比較して、加工部の長さは大幅に短く、コア径は大きく、ねじれ角は小さくなっています。耐久性が高く、高い生産性を実現するドリルです。

VK タイプの超硬合金を備えた、直径 5 ～ 30 mm のいくつかのタイプのドリルがあります。これらのドリルの本体は、鋼グレード P9、9ХС、および 40Х で作られています。

ヘリカルフルートドリルは、特に硬い金属を穴あけする場合に、大幅に優れた切りくず排出を実現します。これは、ドリルの直径の 1.5 ～ 2 倍の長さでは溝が真っ直ぐで、その後ドリルの尾部に向かって螺旋状になるという事実によって達成されます。

斜め溝付きドリルは切りくず排出溝の長さが非常に短いため、浅い穴の穴あけに使用されます。

ドリルの刃先にクーラントを供給する穴を備えたドリルは、悪条件下で深い穴をあけることを目的としています。ドリル外面と穴壁面との間に1～2MPa（10～20kgf/cm2）の圧力で供給されるクーラントにより刃先が冷却され、耐久性が向上したドリルです。切りくずの除去が容易になります。

貫通溝付きドリルで穴を開ける場合、切削モードは 2 ～ 3 倍増加し、工具寿命は 5 ～ 6 倍増加します。このような穴あけ加工は、特別なチャックを備えた特別な機械で実行されます。

超硬ドリルの本体は鋼鉄 R6M5、9ХС、40Х、45Х で作られています。硬質合金板用のドリルで溝を切り、銅または真鍮のはんだで固定します。

米。 6. 刃先にクーラントを供給して穴あけ加工

米。 7. センタリングドリル: a - セーフティコーンなし、b - セーフティコーンあり

センタードリルは、さまざまなワークにセンター穴をあけるために使用されます。セーフティコーンなしとセーフティコーンありで製造されています。

スチームドリルは製造が最も簡単で、主に硬質鍛造品や鋳物、段付き穴や成形穴を加工する際に、直径 25 mm までの重要ではない穴の穴あけに使用されます。穴あけは通常、ラチェットやハンドドリルを使用して行われます。

これらのドリルは工具炭素鋼 U10、U12、U10A、U12A で作られており、ほとんどの場合は高速度鋼 R6M5 で作られています。

フェザードリルはシャンク付きの刃の形状をしています。切削部の形状は三角形で、頂点の角度 2 f = 118 -n 120°、逃げ角 a = 10 ～ 20°です。

フェザードリルは両面ドリルと片面ドリルに分けられますが、最も一般的なのは両面ドリルです。片面ドリルビットの研磨角度は、鋼の場合は 75 ～ 90°、非鉄金属の場合は 45 ～ 60° の範囲で許容されます。両面ドリルの刃付け角度は120～135°を想定しています。

フェザードリルは切削速度が遅く、切りくずが穴から除去されずにドリルと一緒に回転して穴の表面を傷つけるため、大きな穴の穴あけには不向きです。さらに、作業中にドリルはすぐに鈍くなり、磨耗し、切れ味を失い、穴の軸から離れてしまいます。

ドリリングは、切断によって穴を作成する最も一般的な方法の 1 つです。ここでの切削工具はドリルです。これを使用すると、固体材料に穴を開ける (ドリル) ことと、すでにある材料の直径を拡大することができます。ドリル穴(リーミング)。

穴あけの際、ワークピースはクランプ、万力、プリズムなどを使用してボール盤のテーブルに固定され、回転運動と並進運動（ドリルの軸に沿った方向）という 2 つの関節運動が上から伝達されます。回転運動は主（作動）運動と呼ばれます。ドリルの軸に沿った前進運動を送り運動といいます。

米。 1. ドリルさまざまなデザイン

穴あけは多くの配管作業で使用されます。ドライブ上で実行されますボール盤そして手動 - ハンドドリル、機械化ツールの助けを借りて - 電気ドリルと空気圧ドリル、電気スパーク法と超音波法。

ドリル、その設計と目的。ドリルはその設計や目的に応じていくつかの種類に分類されます。

フェザードリルは単純な切削工具です（図1、a）。これらは主に、直径 25 mm までの重要ではない穴をあけるためのラチェットやハンドドリルで使用されます。

円筒形および円錐形のシャンクを備えたスパイラルドリル (図 1、b、c) は、手動穴あけと機械 (穴あけ、タレットなど) での作業の両方に使用されます。

深穴ドリルは特別な機械で使用され、小さな直径の正確な穴をあけます。下深堀り通常、長さが直径の 5 倍以上の穴を開けることを意味します。

センタードリル (図 1、d) は、ワークピースの中央のくぼみを得るために使用されます。

組み合わせドリルを使用すると、一軸穴の同時加工が可能になるだけでなく、ドリリングと皿穴加工または穴のリーマ加工も同時に行うことができます (図 1、e)。

ドリルの製造には、原則として、次の工具材料が使用されます：炭素工具鋼グレードU10AおよびU12A、合金鋼-クロムグレードXおよびクロムシリコングレード-9ХС。ハイス鋼グレード P9 および P18。でここ数年この目的には、金属セラミック硬質合金 VK6、VK8、T15K6 も使用されます。

ハイス鋼で作られたドリルは溶接で作られています。作業部分はハイス鋼で作られ、残りの部分はより安価な構造用鋼で作られています。最も一般的なのは高速度鋼で作られたツイストドリルです。

ツイストドリルの要素と幾何学的パラメータ。ツイストドリルには、作業部、ネック、ドリルを機械のスピンドルに固定するためのシャンク、およびドリルをスピンドルソケットからノックアウトするときにストッパーとして機能するフットが付いています（図2a）。作業部分は、切断とガイドに分かれています。

ドリルのすべての切削要素が配置されている切削部は、切りくずを除去するための 2 つの螺旋溝によって形成された 2 つの歯 (羽根) で構成されています (図 2、b)。ジャンパー (コア) - 両方の歯を接続するドリルの中央部分 (フェザー)。切りくずが流れる 2 つの前面と 2 つの後面。 2 つのリボンは、ドリルをガイドし、穴を調整し、穴の壁にかかるドリルの摩擦を軽減します。前面と背面の交差によって形成され、主切削作業を実行する 2 つの主切れ刃。両方の後面の交差によって形成される横方向のエッジ（ブリッジ）。ドリルの外面、ストリップの端と溝の間には、歯の裏側と呼ばれる螺旋状の線に沿って走るわずかに凹んだ部分があります。

米。 2. ツイストドリルの要素と幾何学的パラメータ: ツイストドリルの a 要素と b 要素。ツイストドリルのc、d、およびe幾何学的パラメータ。 C カット要素: pos. /-穴あけ時; 位置 //-穴あけ時

穴あけ中の穴の壁に対するドリルの摩擦の低減は、ドリルの作業部分が逆円錐形になっているという事実によっても達成されます。つまり、ドリルの切断部分の直径がもう一方の端よりも大きいということです。すねのところで。これらの直径のサイズの差は、ドリルの長さ 100 mm ごとに 0.03 ～ 0.12 mm です。

超硬インサートを備えたドリルの場合、逆テーパは長さ 100 mm ごとに 0.1 ～ 0.03 mm となります。

に幾何学的パラメータドリルの切削部分 (図 109、c、d、e) には、ドリル先端の角度、螺旋溝の傾斜角度、前後の角度、横刃の角度 (ジャンパー）。

ドリル先端角α 2f は主切れ刃の間に位置します。ドリルの動作に大きな影響を与えます。この角度の値は加工する材料の硬さに応じて選択され、80 ～ 140°の範囲になります。鋼、鋳鉄、硬質青銅用 2<р= 116-М 18°; для ла-туней и мягких бронз 2ф=130°; для легких сплавов - дуралюмина, силумина, электрона и баббита 2ф=140°; для меди 2ф=125°; для эбонита и целлулоида 2ф = 80-к 90°.

直径12mm以上のドリルの耐久性を高めるために、ドリルの2回刃付けが使用されます。この場合、主切れ刃の形状は従来の研ぎ（図3 c）のような直線ではなく、破線（図109 d）になります。主角度は 2ph = 116-4-118° (鋼および鋳鉄の場合)、第 2 角度は 2ph = 70-g-75° です。

螺旋状の溝の傾斜角はギリシャ文字のオメガで表されます。この角度が大きくなると、切削加工が容易になり、切りくずの歩留まりが向上します。しかし、ドリル（特に小径ドリル）は、螺旋溝の傾斜角が大きくなるにつれて強度が低下します。したがって、小径ドリルの場合は大径ドリルに比べてこの角度が小さくなります。

螺旋溝の傾斜角度は、加工する金属の性質に応じて選択する必要があります。たとえば、赤銅やアルミニウムの加工の場合、この角度は 35 ～ 40° に等しく、鋼の加工の場合は (o = 25° 以下) にする必要があります。

主切れ刃に垂直な平面でツイストドリルを切断すると、すくい角がわかります (図 109.5 の BB のセクションを参照)。

刃先の異なる点におけるすくい角 y (ガンマ) は異なる値を持ちます。ドリルの外周では大きくなり、その軸では著しく小さくなります。したがって、外径のすくい角 y = 25 g 30° の場合、ジャンパー部分では 0° に近くなります。すくい角が一定でないことは、ツイストドリルの欠点の 1 つであり、不均一で急速な摩耗の原因の 1 つです。

ドリル逃げ面角度α（アルファ）は、切削面における逃げ面の摩擦を低減するために設けられています。この角度は、ドリルの軸に平行な平面 AA 内で考慮されます。逃げ角の値は、ドリルの外周から中心に向かう方向にも変化します。外周では 8-I2 に等しく、軸では a = 20n-26° です。

超硬インサートを備えたドリルは、鋼製のドリルと比較して、作業部の長さが短く、コアの直径が大きく、ねじれ角が小さくなります。耐久性が高く、生産性が高いドリルです。超硬インサート付きドリルの使用は、鋳鉄、硬鋼、プラスチック、ガラス、大理石、その他の硬い材料の穴あけやリーマ加工に特に効果的です。

超硬インサートを備えたドリルは、円筒シャンクのスパイラル、シャンクの 4 種類を用意しています。テーパーシャンク付きスパイラル。真っ直ぐな溝とテーパー状のシャンクを備えたものと、斜めの溝と円筒状のシャンクを備えたものがあります。

穴あけ加工時の切削加工です。穴あけプロセス中に、切削力の影響下で、ドリルの切削面は隣接する金属粒子を圧縮し、ドリルによって生成される圧力が金属粒子の付着力を超えると、切りくず要素が形成されて分離されます。。

延性のある金属 (鋼、銅、アルミニウムなど) を穴あけする場合、切りくずの個々の要素が互いにしっかりと絡み合い、らせん状にカールする連続した切りくずを形成します。このようなチップをドレインチップと呼びます。加工される金属が鋳鉄や青銅など脆い場合、切りくずの個々の要素が壊れて互いに分離します。このような削りくずは、個別に分離されたものから構成されます

不規則な形状の要素（スケール）からなる破砕チップと呼ばれます。

穴あけプロセス中に、切削速度、切込み深さ、送り、切りくずの厚さ、幅などの切削要素が識別されます。

ドリルの主な動作動作（回転）は、切削速度によって特徴付けられます。

穴あけ時の送りとは、ドリルが 1 回転するときに軸に沿って移動することです。これは S で示され、mm/rev で測定されます。ドリルには 2 つの主な切れ刃があります。

送りを正しく選択することは、工具寿命を延ばすために非常に重要です。穴あけおよびリーマ加工時の送り量は、指定された加工頻度と加工精度、加工される材料の硬度、ドリルの強度、および工作機械、工作機械、ワークピースシステムの剛性によって異なります。

切込み（切りくず）ａの厚さは、ドリルの刃先に対して垂直な方向で測定されます。カット幅 b は刃先に沿って測定され、その長さと同じです。

したがって、切りくずの断面積は、ドリル直径が大きくなるにつれて、また特定のドリルでは送りが大きくなるにつれて大きくなります。

加工される材料は切断や切りくずの除去に耐性があります。切削加工を実行するには、ドリルの軸方向の動きに対する材料の抵抗力を超える送り力 Po と、抵抗モーメント M に打ち勝って主軸を確保するために必要なトルク Mkr を工具に加える必要があります。スピンドルとドリルの回転運動。

穴あけ加工時の送り力 P0 とトルクは、ドリル径 D、送り速度、加工材料の特性によって異なります。たとえば、ドリル径と送りが大きくなると、それらも大きくなります。

ドリルの耐久性は、ドリルが鈍くなるまで、つまり 2 回研ぐまでの連続 (機械) 運転の時間です。ドリルの寿命は通常、分単位で測定されます。

穴あけ加工では、金属の変形、ドリルの溝に沿って飛び出す切粉の摩擦、ドリル裏面と加工面の摩擦などにより多量の熱が発生します。熱の大部分は切りくずによって奪われ、残りは部品と工具の間に分配されます。切削プロセス中にドリルが加熱されたときに鈍くなり、早期に摩耗するのを防ぐために、チップ、部品、工具から熱を除去する冷却潤滑剤が使用されます。

金属の穴あけ時に使用されるクーラントには、石鹸やソーダ水、油エマルジョンなどがあります。

穴あけ時の切削モードの選択は、部品の穴あけプロセスが最も生産的で経済的になる送りと切削速度を決定することで決まります。

切削モード要素の理論計算は、工場で施行されている規格または参考書に従って、送り速度の選択、切削速度の計算、求められた切削速度に基づいて設定値の順に実行されます。ドリルの回転数。次に、切断モードの選択された要素が、主移動機構の弱いリンクの強度と機械の電気モーターの出力によってチェックされます。

通常、生産条件では、切断、穴あけ、皿穴加工、リーミングなどの要素を選択するときに、技術マップからの既製のデータが使用されます。

ドリルの磨耗と研ぎ。ハイスドリルの摩耗は逃げ面、フランジ、コーナー部、場合によっては前面に発生します。

ドリルの後面は切削面との摩擦によって磨耗し、前面は生じた切りくずとの摩擦によって磨耗します。鈍いドリルは動作中に独特のきしむ音を発し、ドリルを研ぐ必要があることを示します。

刃の形状はドリルの耐久性とドリルの切削速度に影響します。ドリルの研磨には次の形式が区別されます: 通常のシングルおよびダブル研磨、ジャンパー研磨による研磨、リボン研磨による研磨など (表 6)。

ジャンパーを指すには、ドリルの上部の軸に沿って両側に 3 ～ 15 mm の長さで追加のノッチを形成し、その後ジャンパーの長さを 0.1D に短縮します。同時に送り力P0が大幅に低減され、ドリルの耐久性が1.5倍に向上します。

多くの製造イノベーターは、ドリルの寿命を延ばすためにドリルの設計を改善することに取り組んでいます。

ドリルの研ぎは、研ぎ作業場で専門の研ぎ師が特別な機械を使用して行われます。

場合によっては、ドリルの研磨は、特別な装置を備えた単純な研磨機（シャープナー）で実行されます。手で研ぐときは、左手でドリルを切断部分（円錐形）のできるだけ近くに持ち、右手でシャンクを持ちます。ドリルの刃先を砥石の側面に押し当て、右手の滑らかな動きでドリルを振り、裏面が適切な傾斜を受けて適切な形状になるようにします。ドリルで円に軽い圧力をかけて、金属の小さな層を除去する必要があります。

刃先が同じ長さであり、同じ角度で研がれていることを確認する必要があります。異なる長さまたは異なる角度の刃先を備えたドリルを使用すると、破損したり、大きな穴を開けたりする可能性があります。ドリルの裏面を研いだ後、主切れ刃は真っ直ぐになる必要があります。

米。 4 ドリルを研ぐ (a)。テンプレートを使用してドリルの研磨角度を確認する (b)

特殊なテンプレートを使用して、ドリルの正しい研ぎがチェックされます。

掘削ツイストまたはその他のドリルの使用を伴う技術的プロセスです。この切削工具を使用すると、ワークや半製品に所定の径と必要な深さの穴が開けられます。

その間掘削切削工具によって分離された金属の粒子である切りくずが形成されます。

穴あけの際、実際の切削プロセスは切削工具の 2 つの動作を組み合わせて実行されます。加工送りで、ワークに対して回転軸に沿って並進移動します。

掘削今日、これは穴が生成される最も一般的な技術プロセスです。

さまざまな構造要素の機械加工作業の総量の中で、穴あけ作業がかなりの割合を占めます。実際のところ、さまざまな機械や機構の部品の大部分に、設計者は締結穴や取り付け穴を設けています。

穴あけプロセスで得られた穴は、ねじ、ボルト、リベット、スタッドなどを使用して部品を接続したり、ねじを切ったりするために使用されます。

ドリルスルーおよび止まり穴

さまざまな機械や機構の部品を注意深く観察すると、ほとんどの場合、貫通穴と盲穴の 2 種類の穴が開いていることがわかります。ご想像のとおり、前者は部品の厚さ全体を通過しますが、後者は特定の距離までしか埋め込まれません。

貫通穴を掘削する場合、切削工具は、ドリルブリッジが出てくる瞬間に切削抵抗が減少します。つまり、送り力を大幅に低減する必要があります。そうしないと、ドリルが過度に鋭く落下する可能性があります。」捕獲» かなりの量の材料層があり、詰まり、破損します。

この問題が発生するリスクは、薄い部品、互いに直角に位置する穴、および断続的な穴を穴あけする場合に特に高くなります。このため、貫通穴は次の方法で穴あけされます。技術プロセスにより高い送り速度が提供される場合、ドリルが穴を離れる前に送り速度が大幅に低下します。手動による刃物の送り出しもスムーズかつ丁寧に行います。

穴あけにも独自の特徴があります。 止まり穴。それらは、ドリルをどの深さまで浸すべきかをどのように正確に決定するかで構成されます。テクノロジーの観点から見ると、止まり穴は次の 3 つの主な方法のいずれかで開けられます。

1) 搭載されている機器が故障している場合掘削止まり穴には、切削工具の送りが一定の深さに達すると停止する機能があり、これが作動します。この場合、穴あけ深さを設定するだけでよい。

2) 装置にこの種の機能がない場合は、切削工具をクランプするために調整可能なストップを備えたチャックが最もよく使用されます。彼らによれば、必要な掘削深さが設定されます。

3) 高い穴あけ深さ精度が必要なく、ストップ付きチャックが無い場合は、一定の長さのスリーブ状の特殊な装置を製作し、ドリルに装着します。ストップとして。切削工具に単純にマークを付ける (たとえば、チョークや鉛筆を使用する) と、そのマークまでのみドリルが材料に突き刺さる方がさらに簡単です。

穴あけ

リーミングは、以前に開けられた穴の直径を特定の値まで拡大するために実行される技術的操作です。これは、より大きな直径のドリルを使用して行われます。

装置の出力が大径の穴を開けるのに十分でない場合、この作業は複数の段階で行われます。リーマ加工が最もよく使用されるのはこの場合です。通常、最終穴の直径が許容範囲を超える場合に発生します。 25 ミリメートル。

まず、直径が 2 番目のドリルのジャンパーの厚さの半分に等しいドリルで穴を開け、その後、このドリルを使用して穴を開けます。これは、切削工具にかかる軸方向の圧力を大幅に軽減するために必要です。切削モードについては、穴あけの場合も穴あけの場合と同じであることがほとんどです。

掘削特殊な切削工具を使用する技術プロセスです。その助けを借りて、所定の寸法、形状、品質を持つ部品の他の表面が作成されます。

ドリリングは、切断によって穴を作成する最も一般的な方法の 1 つです。ここでの切削工具はドリルであり、これを使用すると、固体材料に穴を開ける (ドリル加工) ことと、既に開けられた穴の直径を拡大する (リーマ加工) の両方が可能になります。

ドリル加工は、ボルト、リベット、スタッドなどを締結するための低精度かつ低粗さクラスの穴の作成や、ねじ切り、リーミング、皿穴加工のための穴の作成に使用されます。

直径 10 mm までの穴の穴あけでは、精度クラス 4 と粗さクラス 1 ～ 3 が達成され、穴径が大きい場合は精度クラス 5 が得られます。より高い精度と表面粗さを確保するために、穴には皿穴加工とリーマ加工という追加の加工が施されます。

穴あけの際、ワークピースはクランプ、万力、プリズムなどを使用してボール盤のテーブルに固定され、ドリルには 2 つの関節運動 (図 93) - 矢印 V に沿った回転運動と並進運動 (矢印 V に沿った方向) が与えられます。ドリルの回転運動は、主（作業）運動または切削運動と呼ばれます。前進
ドリルの軸に沿った動きを送り動作といいます。

穴あけは多くの配管作業で使用されます。それは、駆動式ボール盤と手動 - ハンドドリル、機械化ツールの助けを借りて - 電動および図で実行されます。 93. 空気圧ドリル、電気スパーク法および超音波法を使用して穴あけする場合のドリル操作。

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