Рекомендуемая литература [3, 13–17].
17. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ГЕОМЕТРИИ
СПИРАЛЬНОГО СВЕРЛА
Цель работы:
ознакомиться с конструкцией и геометрией сверл, а также с
техникой измерения их конструктивных элементов.
Приборы и оборудование: спиральные свёрла различных конструкций,
линейка, штангенциркуль, угломер, транспортир, микрометр.
17.1. Краткие теоретические сведения
Для получения сквозных или глухих отверстий в сплошном материале
используются инструменты, часто называемые осевыми (вследствие
совпадения их оси в процессе обработки с осью отверстий). Наиболее
широко используются в этих случаях такие инструменты, как свёрла,
зенкеры и развёртки.
Свёрла применяются на всех станках сверлильно-расточной и токарной
групп; на многооперационных, агрегатных станках и станках с ЧПУ; на
автоматических линиях, а также при использовании ручных сверлильных
машин.
106
Сверление характеризуется кинематической схемой, основанной на
сочетании двух равномерных движений: вращательного и поступательно-
го. Вращательное движение, совершаемое инструментом или деталью,
является движением резания. При работе на сверлильных станках движе-
ние резания имеет инструмент, а при работе на токарных – деталь. Посту-
пательное движение инструмента является движением подачи.
17.1.1. Элементы конструкции и основные типы свёрл
Винтовые свёрла предназначены для сверления и рассверливания от-
верстий, глубина которых не превышает десяти диаметров сверла.
Сверло (рис. 17.1) состоит из двух основных частей: рабочей 1 и хво-
стовой, включающей шейку 2, хвостовик 3 и лапку 4. Хвостовик у свёрл
диаметром от долей миллиметра до 20 мм выполняется цилиндрическим, а
диаметром от 6 до 80 мм – коническим.
4
3
2
1
Рис. 17.1. Основные части спирального сверла: 1 – рабочая часть;
2 – шейка; 3 – хвостовик; 4 – лапка
Коническая часть выполняется в виде конуса Морзе соответствующего
номера. Например, для свёрл d = 6…14 мм – № 1, а для свёрл d = 80 мм – № 6.
Лапка предназначена для выбивания сверла и ориентации его относительно
продольной оси.
Шейку имеют не все свёрла. Как правило, она используется для клейма,
удостоверяющего диаметр и материал режущей части, а также знак завода-
изготовителя.
Рабочая часть сверла изготовляется из инструментального материала
или твёрдого сплава.
Инструментальная промышленность выпускает свёрла диаметром от
долей до десятков миллиметров различной длины: спиральные (с винто-
107
выми канавками), перовые (с прямыми канавками), для глубокого свер-
ления, центровочные и многие другие.
Например, спиральные свёрла малых диаметров (от 0,1 до 1,0 мм) из
быстрорежущей стали имеют цилиндрический хвостовик одинакового
диаметра для удобства закрепления в патроне одного типа. Эти свёрла
целиком изготовляются из быстрорежущей стали с твёрдостью HRC 60–62.
Для обработки труднообрабатываемых материалов (керамика, нержавею-
щая сталь и др.) свёрла диаметром 0,6–1,0 мм целиком изготовляются из
твёрдых сплавов. При диаметре свёрл более 1,5 мм изготовление их из
твёрдого сплава становится нецелесообразным и они выполняются или с
твердосплавной рабочей частью и приваренной стальной хвостовой, или
же с впаянной на рабочей части твердосплавной пластинкой.
Рабочая часть сверла состоит
из режущей и направляющей. На
рис. 17.2 изображены поверх-
ности и режущие кромки рабо-
чей части сверла. Режущие
кромки 1 образуются пересече-
нием передней 2 и задней 3 по-
верхностей. Передняя пред-
ставляет собой винтовую по-
верхность, а задняя может быть
конической, винтовой или пло-
ской поверхностью.
Наибольшее распростране-
ние имеют свёрла, у которых
задняя поверхность является
конусом. Направляющая часть
состоит из двух направляющих фасок 4, которыми сверло центрируется в
отверстии и двух винтовых стружечных канавок для удаления стружки из
отверстия. Для уменьшения сил трения во время работы сверла спинка 5
занижена относительно фаски. Пересечением задних поверхностей обра-
зуется перемычка 6, называемая поперечной кромкой. Кроме главных ре-
жущих и поперечной кромок, сверло имеет вспомогательную режущую
кромку 7, представляющую форму конической винтовой линии с очень
малой конусностью.
2
7
4
5
3
1
6
Рис. 17.2. Рабочая часть спирального сверла:
1 – главные режущие кромки; 2 – передняя
поверхность; 3 – задняя поверхность;
4 – направляющая фаска; 5 – спинка;
6 – поперечная кромка; 7 – вспомогательная
режущая кромка
108
17.1.2. Геометрия режущей части сверла
Геометрия режущей части спирального сверла представлена на
рис. 17.3. Главные режущие кромки перекрещиваются под углом 2φ, ко-
торый называется углом при вершине и равен сумме двух углов в плане φ.
Угол 2φ образуется проекциями главных режущих кромок на параллель-
ную им плоскость, проходящую через ось сверла. Величина этого угла
зависит от твёрдости и прочности обрабатываемого материала, возрастая
при их увеличении. Чаще всего угол 2φ колеблется в пределах 90…160°.
При обработке пластмасс угол при вершине может иметь значения меньше 90°.
Рис. 17.3. Геометрические параметры спирального сверла
Для исключения защемления сверла в отверстии направляющая часть
делается с обратной конусностью, т. е. диаметр рабочей части сверла у
режущих кромок больше, чем на другом конце у хвостовика. Такая разница
составляет 0,04…0,1 мм на 100 мм длины сверла.
109
Угол ψ называется углом наклона поперечной режущей кромки. Это
угол между проекциями главной режущей кромки и перемычки на плос-
кость, перпендикулярную оси сверла. Чаще всего величина этого угла на-
ходится в пределах 50…55°.
Угол ω называется углом наклона винтовой канавки. Он образуется
касательной к винтовой линии канавки и осью сверла. У стандартных свёрл
угол ω принимается равным 25…30 , а у специальных – в зависимости от
твёрдости материала. Для различных материалов угол колеблется в пре-
делах 15…45 .
Передний угол γ – это угол между плоскостью, касательной к передней
поверхности, и плоскостью, проходящей через главную режущую кромку
параллельно оси сверла. Его величина определяется параметрами винтовой
поверхности и носит изменяющийся характер, уменьшаясь в точках глав-
ной режущей кромки по мере приближения к поперечной кромке. Задний
угол α – угол между плоскостью, касательной к задней поверхности, и
плоскостью, перпендикулярной оси сверла. При заточке сверла по кони-
ческой поверхности задний угол в различных точках главной режущей
кромки является переменным, увеличиваясь (в отличие от переднего угла)
по мере приближения к поперечной режущей кромке. На чертежах задний
угол даётся в периферийной точке главной режущей кромки, так как здесь
его легче замерить. Для свёрл диаметром до 15 мм в периферийной точке
α = 11…14 , а для свёрл диаметром от 15 до 80 мм α = 8…11 .
Свёрла стандартной конструкции имеют ряд недостатков в геометрии
режущих кромок. Для того чтобы улучшить геометрию, повысить качество
обрабатываемой поверхности, увеличить производительность свёрл, исполь-
зуется так называемая подточка поперечной кромки и ленточки (рис. 17.4).
а
б
в
г
Рис. 17.4. Некоторые формы подточек спирального сверла:
а – подточка поперечной кромки; б – подточка ленточки; в – двойная
110
заточка главной режущей кромки; г – срез поперечной кромки с
двойной заточкой главной режущей кромки
Подточка поперечной кромки уменьшает её длину и увеличивает передний
угол вблизи оси сверла. Уменьшение поперечной кромки резко уменьшает
осевую силу при обработке твердых и хрупких (например, чугун) материалов.
Подточка ленточки делается обычно на длине 1,5…2,5 мм. Двойная
заточка разделяет стружку на два потока и улучшает отвод тепла на наи-
большем диаметре. Переходную кромку делают под углом 2φ =70°.
Достарыңызбен бөлісу: |