Проблема: увод сверла
Классические условия сверления на токарном станке – сверло зажимается в задней бабке, а вращение осуществляет заготовка, закреплённая в шпинделе. Всё работает, пока глубина отверстия не превышает разумный предел. При удлинении сверлильного инструмента более чем на 10 его диаметров, даже самое качественное, жёсткое сверло начинает изгибаться и «уходить» в сторону – отверстие теряет осевую прямолинейность.
И это связано не с кривыми руками оператора, а с неравномерным распределением осевых усилий, микровибрациями, упругими отклонениями и отсутствием естественной центровки – особенно если сверло не вращается.
Инженерный принцип
Чтобы устранить увод и получить качественное глубокое отверстие, необходимо соблюсти всего три инженерно простых, но крайне важных условия:
1. Использовать достаточно длинное и жёсткое сверло;
2. Обеспечить его вращение (пусть даже минимальное);
3. Подача охлаждающей жидкости (СОЖ) – обязательна и стабильна!
Почему вращение важно?
Потому что только в этом случае сверло работает симметрично по всей своей окружности, избегая «перекашивания» – оно само себя центрирует в пределах зазора. Это позволяет контролировать прямолинейность отверстия по всей длине.
Однако в условиях мастерской, НИОКР или разовых задач оснащать заднюю бабку системой вращения или электроинструментом часто нерентабельно – дорого, громоздко и просто избыточно.
Простое решение: механическая насадка с ручным покачиванием
Инженерная находка: если нельзя дать сверлу постоянное вращение – можно заменить его на ритмическое покачивание! Практика показала, что регулярно прикладываемые вращательные усилия вручную существенно снижают увод и повышают осевую точность. Это своего рода "ручная стабилизация".
Именно под такую задачу была разработана простая насадка для токарного станка:
Конструкция:
– Цанговый патрон (удлинённый), поддерживающий зажим длинного сверла;
– Основание патрона выполнено с рёбрами жёсткости и выточенными ручными захватами (для вращательных движений рукой);
– Устройство устанавливается на вращающийся центр задней бабки токарного станка;
– Внутри патрона предусмотрен канал подачи СОЖ напрямую в зону сверления.
Рис. № 1. Цанговый патрон со сверлом и подводом СОЖ. Одевается на вращающийся конус.
Плотная посадка на вращающий центр обеспечивает соосность со шпинделем и компенсирует биения. СОЖ подаётся через стандартную систему охлаждения и поступает непосредственно по каналу внутрь сверла – гарантия хорошего отвода тепла и удаления стружки.