53. Режущий инструмент для сверлильных станков

Сверло состоит из рабочей части, шейки и хвостовика (рис. 2.1). Конический или цилиндрический хвостовик служит для закрепления сверла в шпинделе станка или в патроне.

Рис. 2.1. Части и конструктивные элементы спирального сверла:

1 – рабочая часть; 2 – режущая часть; 3– шейка; 4 — хвостовик; 5 – лапка; 6 — зуб; 7 – поперечная кромка; 8 – поводок; 9 – стружечная канавка; 10 -задняя поверхность; 11 – режущие кромки; 12 – ленточка; 13 — кромка ленточки; 14 – передняя поверхность; 15 – спинка зуба; 16 — сердцевина

По типу крепления на станке зенкеры делятся на хвостовые и насадные (рис. 2.8). Конструктивное оформление хвостового зенкера аналогично сверлу с коническим хвостовиком. В насадных зенкерах имеется посадочное коническое отверстие (с конусностью 1:30) и паз под торцовую шпонку. Наряду с описанными существует ряд специальных конструктивных оформлений хвостовиков зенкеров для установки их в быстросменных патронах.

Рис. 2.8. Конструктивные и геометрические параметры

хвостового (а) и насадного (б) зенкеров

Диаметр зенкера выбирают из условий его использования. Если зенкер предназначен для предварительной обработки отверстия, его диаметр должен быть меньше номинального диаметра отверстия на величину припуска под последующую обработку. Если зенкер служит для окончательной обработки отверстия, его диаметр принимают с учетом допуска отверстия, величины разбивки и запаса на износ.

Глубина резания при зенкеровании равна половине разности диаметров отверстия до и после обработки. Длина режущей кромки зенкера должна быть больше глубины резания в 2,5–3 раза.

При выборе числа канавок зенкера учитывают его назначение. Для черновой обработки выбирают меньшее число канавок, так как это увеличивает пространство для размещения и отвода стружки. Зенкеры для чистовой обработки имеют большее количество канавок, и за счет этого улучшается направление зенкера, повышается точность обработки, снижается шероховатость поверхности.

Угол наклона  винтовой канавки зенкера рекомендуется принимать тем больше, чем меньше твердость обрабатываемого материала и больше диаметр зенкера. Чтобы обеспечить направление в обрабатываемом отверстии, каждое перо зенкера снабжается узкими цилиндрическими ленточками.

Развертки имеют рабочую часть, состоящую из режущей и калибрующей частей, шейки и хвостовика (рис. 2.9). Конструктивное оформление хвостовой части машинной развертки аналогично зенкерам.

Диаметр развертки – важнейший конструктивный элемент. При его выборе необходимо учитывать разбивку, так как отверстие, получаемое после развертки, почти всегда несколько больше самой развертки; запас на износ, по причине того, что развертка изнашивается по диаметру от трения о стенки обрабатываемого отверстия; допуски на изготовление самой развертки. Поскольку размер развертки является основным конструктивным элементом, обеспечивающим точность обработки, режущие кромки, расположенные на диаметре калибрующей части, должны быть острыми и не иметь зазубрин, вмятин и других дефектов, которые могут появиться при транспортировании разверток.

Рис. 2.9. Конструктивные элементы хвостовой развертки

Длина развертки зависит от глубины развертываемого отверстия и метода крепления развертки. Если развертка имеет направляющую часть, в общую длину развертки, кроме рабочей, входит длина направляющей части. Длину рабочей части развертки рекомендуется принимать в пределах 0,8–3 от ее диаметра. Чем короче рабочая часть развертки, тем легче она режет, но зато резко ухудшается направление развертки в отверстии и увеличивается шероховатость обработанной поверхности.

Развертка, как правило, имеет большее число зубьев, чем зенкер (6…12). Число зубьев является четным, чтобы облегчить измерение диаметра микрометром, и зависит от диаметра развертки.

Зубья развертки по окружности распределяются неравномерно. Это объясняется тем, что в процессе резания всегда возникают колебания нагрузки на зуб, вызванные неравномерной плотностью обрабатываемого материала, различными включениями в металл. Если развертка имеет постоянный окружной шаг, между зубьями могут появиться периодически повторяющиеся увеличения нагрузки, и возникает огранка отверстия. Избежать этого явления помогает неравномерный окружной шаг зубьев.

Угол режущей части развертки 2 (рис. 2.9) определяется ее назначением. От угла режущей части зависит распределение составляющих силы резания. Чем меньше угол , тем меньше осевая сила и легче проникновение развертки в обрабатываемое отверстие. Но одновременно стружка становится более тонкой, а при обработке вязких материалов она хуже отделяется. Передний угол зуба развертки принимают близким к 0°. В этом случае процесс резания напоминает процесс скобления и в результате получается гладкая поверхность. Однако в зависимости от условий обработки применяются развертки с положительными и отрицательными передними углами.

Задний угол развертки также принимают небольшим для сохранения прочности режущей кромки. На режущей части зуб развертки затачивается остро (без фаски), на калибрующей части оставляют цилиндрическую ленточку, ширина которой зависит от диаметра развертки. Назначение ленточки у развертки то же, что и у сверла и зенкера, однако наряду с этим она выглаживает обработанную поверхность и снижает ее шероховатость.

Калибрующая часть развертки выполняется с обратной конусностью.