Научная книга Поиск по сайту
Главная
Поиск по сайту

Раздел: БИБЛИОТЕКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Короткий путь http://bibt.ru

Адрес этой страницы

Оглавление книги Предыдущая Следующая

Сверла.

Служат для образования отверстия в различных материалах и делятся на спиральные, с прямыми канавками, перовые, для глубокого, кольцевого сверления и центровочные (рис. 5.1).

спиральное сверлоспиральное сверлосверло с прямыми канавкамисверло перовоеружейное сверлосверло однокромочное с внутренним отводом стружки для глубокого сверлениясверло -двухкромочное для глубокого сверлениясверло для кольцевого сверленияцентровочное сверлосверло с твердосплавными пластинками

Рис. 5.1. Разновидности сверл:

а, б — спиральное, в —с прямыми канавками, г — перовое, д — ружейное, е — однокромочное с внутренним отводом стружки для глубокого сверления, ж-двухкромочное для глубокого сверления, з - для кольцевого сверления, и — центровочное, к — с твердосплавными пластинками

Сверла изготовляют из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также их оснащают пластинками из твердых сплавов.

Наибольшее распространение в промышленности получили спиральные сверла. Спиральные сверла (рис. 5.2) изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм. Они состоят из рабочей части, хвостовика (конусного или цилиндрического), служащего для крепления сверла в шпинделе станка или в патроне, и лапки, являющейся упором при удалении сверла из шпинделя.

Части и элементы спиральных сверл

Рис. 5.2. Части и элементы спиральных сверл

Рабочая часть сверла представляет собой цилиндрический стержень с двумя спиральными канавками, по которым стружка из просверливаемого отверстия выходит наружу.

Режущая часть сверла заточена по двум коническим поверхностям, имеет переднюю и заднюю поверхности и две режущие кромки, соединенные перемычкой под углом 55°С.

На цилиндрической части по винтовой линии проходят две узкие ленточки, которые центрируют и направляют сверло в отверстие. Ленточки значительно снижают трение сверла о стенки отверстия. Кроме того, для уменьшения трения на рабочей части сверла по направлению к хвостовику сделан обратный конус (диаметр сверла уменьшается от 0,03 до 0,1 мм на каждые 100 мм длины).

Эксплуатационные качества любого режущего инструмента, в том числе и сверла, зависят от материала инструмента, его термообработки, а также от углов заточки режущей части.

Геометрические параметры режущей части сверла

Рис. 5.3. Геометрические параметры режущей части сверла

Геометрические параметры режущей части сверла (рис. 5.3) состоят из переднего угла γ (гамма), заднего угла α (альфа), угла при вершине 2 φ (фи), угла наклона поперечной кромки сверл ψ (пси) и угла наклона винтовой канавки ω (омега), указанного на рис. 5.2.

Передний угол заточки γ определяется в плоскости N — N, перпендикулярной режущей кромке. В различных точках режущей кромки передний угол имеет равные значения. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки. У вершины сверла передний угол заточки будет равен 1—4°. Изменение значения переднего угла является недостатком спирального сверла и вызывает неравномерный и быстрый износ его.

Задний угол заточки а измеряется в плоскости О — О, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. У наружной окружности сверла задний угол равен 8—12°, а у оси — 20—25°. Задний угол сверла уменьшает трение его задней поверхности о поверхность резания.

Угол при вершине сверла 2φ измеряется между главными режущими кромками и имеет различные значения в зависимости от обрабатываемого материала.

Значения угла 2φ (град) спиральных сверл из различных материалов указаны ниже:

Сталь, чугун 116—118

Красная медь 125

Мягкая бронза 130

Алюминий 130—140

Целлулоид, эбонит 85—90

Мрамор и другие хрупкие материалы 80

Гетинакс, винипласт 90—100

Органическое стекло 70

Угол наклона поперечной кромки ψ стандартных сверл равен 50—55°.

Угол наклона винтовой канавки ω определяет значение переднего угла: чем больше угол ω, тем больше передний угол γ. Это облегчает процесс резания и улучшает выход стружки.

Угол наклона канавки выбирается в зависимости от диаметра сверла и свойств обрабатываемого материала. Для цветных металлов (медь, алюминий и др.) его принимают равным 35—45°, а для обработки стали — 25—30°. Среднее значение угла ω независимо от обрабатываемого материала принимают равным 25—30°.

Сверла перовые представляют собой круглый стержень, на конце которого оттянута плоская лопатка, имеющая две режущие кромки, наклоненные друг к другу под углом 120°, и применяются сравнительно редко.

Сверла глубокого сверления используют в основном при сверлении сквозных и глухих отверстий в валах, шпинделях и других деталях большой длины. Обладая довольно низкой производительностью, они обеспечивают, однако, прямолинейные, точные и чистые отверстия.

К сверлам этого типа относятся: ружейные, однокромочные и двухкромочные с внутренним отводом стружки.

ружейное сверло


сверло для кольцевого сверления

Рис. 5.4. Сверла:

а — ружейное: 1 — режущий зуб, 2 — коническая резьба, 3 — направляющая планка, 4 — паз для зуба; б — для кольцевого сверления

На рис. 5.4. показано сверло для обработки глубоких отверстий с двумя режущими кромками (K1 и K2), расположенными с левой стороны от оси сверла. Такой тип сверла относится к группе ружейных сверл. Эти сверла применяются для сверления точных отверстий диаметром от 3 мм и более с прямолинейной осью.

Вершина сверла смещена влево относительно оси инструмента на величину b, равную 0,201 мм, и поэтому при вращении сверла в процессе резания на дне отверстия образуется кольцевая поверхность. Сверло имеет полость для подвода под давлением СОЖ и канавку для отвода стружки. На рис. 5.4, б показано сверло для кольцевого сверления, которое предназначено для высверливания отверстий в сплошном материале диаметром от 60 до 200 мм и глубиной отверстий до 500 мм. Данная конструкция кольцевого сверла дает возможность осуществить экономию металла при обработке отверстий.

Режущие пластинки 1 закрепляются в корпусе сверла 3. В стенках корпуса между винтовыми канавками под винтами 2 смонтированы шарики. Они обеспечивают сверлу постоянное направление в работе до тех пор, пока высверливаемый сердечник может направлять сверло в обрабатываемой заготовке. Корпус 3 соединен с оправкой 4 резьбой. При сверлении стальных заготовок предусмотрено устройство для подачи СОЖ в зону резания, состоящее из кольца 5 со штуцером 6 и резиновым шлангом 7. Кольцевые сверла могут оснащаться ножами из быстрорежущей стали и твердых сплавов. Применение кольцевых сверл данной конструкции наряду с экономией металла дает повышение производительности труда в 4 раза.


сверло центровочное для сверления отверстий в платах печатного монтажа
сверло твердосплавное
сверло алмазное трубчатое

Рис. 5.5. Сверла:

а — центровочное для сверления отверстий в платах печатного монтажа; б — твердосплавное, в — алмазное трубчатое

Центровочными сверлами (рис. 5.5, а) обрабатывают центровые отверстия в различных заготовках. Они изготовляются комбинированными — без предохранительного конуса и с предохранительным конусом.

Для сверления отверстий диаметром 0,4—2 мм в многослойных платах из стеклопластика и гетинакса применяются цельнотвердосплавные спиральные сверла с цилиндрическим хвостовиком (рис. 5.5, б).

Для тех же целей применяются алмазные трубчатые перфорированные сверла (рис. 5.5, в), которые изготовляют образованием мелких отверстий на рабочей части сверла с помощью лазерной установки и последующим нанесением гальваническим способом слоя алмазного синтетического шлифпорошка. Алмазные сверла имеют диаметр 0,5—6,0 мм. Стойкость таких сверл и чистота обработки ими во много раз выше, чем у твердосплавных сверл.

Сверла, оснащенные пластинками из твердого сплава с прямыми канавками Сверла, оснащенные пластинками из твердого сплава с винтовыми канавками

Рис. 5.6. Сверла, оснащенные пластинками из твердого сплава с прямыми канавками (а) и с винтовыми канавками (б)

Сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов (рис. 5.6), обладают стойкостью и вследствие повышенных скоростей резания обеспечивают высокую производительность труда. Ими можно обрабатывать отверстия в закаленных сталях, чугунах, пластмассе, стекле и других материалах. Их изготовляют с прямыми и винтовыми канавками. Корпус сверла выполняют из инструментальной легированной или углеродистой стали. Пластинки твердого сплава припаивают к режущей части сверла медным или латунным припоем.

Изготовляют также для обработки отверстий малых диаметров цельные твердосплавные сверла и сверла с припаянным хвостовиком к твердосплавной спирали. Жесткость и стойкость таких сверл выше сверл с напаянными пластинками.

Сверла с пластинками из твердых сплавов ВК6, ВК8 используют при сверлении чугуна, а с пластинками из твердых сплавов Т15К6, Т5К10 — при сверлении сталей.

Сверла с прямыми канавками обычно применяют для сверления чугуна и других хрупких материалов, а сверла с винтовыми канавками — для сверления вязких материалов.


Сверло для обработки закаленных сталей

Рис. 5.7. Сверло для обработки закаленных сталей

Сверла для обработки закаленных сталей (рис. 5.7) изготовляют цельными из твердых сплавов ВК6М, ВК8 или с твердосплавной рабочей частью, припаянной к стальному хвостовику. Профиль канавок выполняется методом вышлифовывания цельных твердосплавных заготовок. Сверла отличаются повышенной жесткостью, что позволяет обработать отверстия в закаленных сталях с твердостью HRC 50.

Для обработки высокомарганцевых сталей, которые особо трудно обрабатываются, так как во время обработки они имеют склонность к наклепу, обладают низкой теплопроводностью, значительным абразивным воздействием на режущий инструмент, используют сверла, показанные на рис. 5.8.

Сверла для обработки высокомарганцевых сталей  конструкция сверла ЛПИСверла для обработки высокомарганцевых сталей: форма заточки рабочей части сверла, разработанного А. А. Виноградовым и Ю. А. Аносовым

Рис. 5.8. Сверла для обработки высокомарганцевых сталей:

а — конструкция сверла ЛПИ, б — форма заточки рабочей части сверла, разработанного А. А. Виноградовым и Ю. А. Аносовым

На рис. 5.8, а представлено сверло, разработанное в Ленинградском политехническом институте. Сверло отличается укороченной рабочей частью, оснащенной твердосплавной пластинкой и имеющей упрочняющие фаски f=1 -:-2 мм, с большим отрицательным углом (γ до —15°). В корпусе сверла имеются отверстия для подвода смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в зону резания. Отверстия размещены на минимально возможном расстоянии от пластинки твердого сплава. Через отверстия в сверле к зоне резания подводится сжатый воздух. Обработку отверстия в высокомарганцевых сталях можно производить таким инструментом при скорости резания 40— 45 м/мин и с подачей S = 0,22 мм/об.

На рис. 5.8,б показана форма заточки режущей части сверла, разработанная кандидатами технических наук Ю. А. Аносовым и А. А. Виноградовым. Сверло оснащено твердым сплавом, как и обычные сверла, но форма заточки режущих кромок отличается тем, что поперечная кромка смещена относительно оси сверла для создания постоянного радиального усилия при работе инструмента. Смещение, так же как и другие параметры, зависит от обрабатываемого материала и условий обработки. Сверла рекомендуются для обработки различных труднообрабатываемых материалов, в том числе высокомарганцевых сталей.



Сверло, оснащенное твердосплавными сменными пластинками

Рис. 5.9. Сверло, оснащенное твердосплавными сменными пластинками

Сверла, оснащенные многогранными неперетачиваемыми пластинками (рис. 5.9), предназначены для обработки отверстий до двух диаметров в деталях из конструкционных сталей и чугунов. В точных базовых гнездах корпуса сверла 1 расположены две специальные сменные многогранные твердосплавные пластины 2, закрепляемые через центральное отверстие специальным винтом 3 с конической головкой. В корпусе сверла выполнены два отверстия для подвода СОЖ в зону резания.

Применение сверл с многогранными неперетачиваемыми пластинами по сравнению с быстрорежущими спиральными сверлами обеспечивает повышение производительности в 2— 4 раза. Изношенная режущая кромка восстанавливается поворотом пластины или ее заменой.

Сверла с неперетачиваемыми пластинами (от 20 до 60 мм) разработаны ВНИИ инструментальной промышленности.

Перейти вверх к навигации
Перепечатка материалов запрещена.
Помогите другим людям найти библиотеку разместите ссылку: