30. Спиральные сверла. Конструктивные части сверла, особенности геометрии лезвий, методы улучшения геометрии. Конструктивные части сверла, расчет хвостовика (эскиз сверла спирального).

Осевой режущий инструмент – лезвийный инструмент для обработки с главным вращательным движением резания и движением подачи вдоль оси главного движения резания.

Сверло – осевой режущий инструмент для образования отверстия в сплошном материале и увеличения диаметра имеющегося отверстия.

Типы свёрл:

1. Перовые.

2. С прямыми канавками.

3. Спиральные.

4. Для сверления глубоких отверстий.

5. Пушечные.

6. Кольцевые и т.д.

7. Комбинированные (центровочные и ступенчатые).

Спиральное сверло применяют для обработки отверстий под зенкерование, развёртывание, нарезание резьбы метчиками.

Основные части сверла:

1. Хвостовик – для закрепления и передачи крутящего момента.

2. Рабочая часть – режущая и направляющая.

3. Шейка – соединяет хвостовик и рабочую часть.

Угол в плане определяет производительность и стойкость сверла, величину переднего угла γ

При увеличении угла возрастает значение осевой составляющей силы резания P_x и крутящий момент P_z .

Меньшее значение угла позволяет сверлу легко проникать в обрабатываемый материал, увеличивает длину режущей кромки, следовательно, улучшается теплоотвод, недостаток: уменьшается толщина срезаемого слоя – а и прочность сверла ухудшается.

Значение угла при обработке твёрдых и хрупких материалов 130÷150 °, мягких и вязких материалов 80÷90 °, для стандартных свёрл – 118 °.

Для уменьшения износа наиболее нагруженного участка режущей кромки рекомендуют дополнительную заточку переходной кромки под углом _.

При двойной заточке длинна режущей кромки увеличивается, при этом улучшается теплоотвод и падает удельная нагрузка на режущую кромку.

Угол наклона винтовой канавки ω относится к наружному диаметру сверла.

С ↗<ω ↗<γ, улучшается транспортирующая способность стружечных канавок, облегчает процесс резания.

Недостатки: но при этом ослабляется режущая кромка на периферии.

Рекомендуемое значение для Al, Cu – 35÷45 °.

Латуни, бронзы – 8÷12 ̊

Стали и чугуны повышенной твёрдости – 10÷15 °

Спиральные свёрла обычно изготавливают праворежущими (вращение по часовой стрелке, если смотреть со стороны хвостовика).

Свёрла с левым направлением вращения применяют в станках-автоматах.

- шаг стружечной канавки сверла.

В процессе резания происходит вращение сверла и его перемещение вдоль оси. Результатом сложения этих движений является винтовая линия с шагом, равным величине подачи на один оборот.

Реальные значения углов α и β отличаются от стандартных.

Значение переднего и заднего углов резко изменяется вдоль режущей кромки сверла. Для сверла с ω=30° значения угла γ изменяется в пределах +30 ÷ -24° (на поперечной режущей кромке), что приводит к неравномерному износу каждой точки режущей кромки сверла.

Переходный участок подвергается усиленному износу вследствие максимального значения переднего угла γ, ухудшенного теплоотвода от режущей кромки и максимального значения .Отрицательное значение угла γ на поперечной режущей кромке создаёт тяжёлые условия работы, min значение (фактически равное нулю) приводит к тому, что поперечная режущая кромка не режет, а вдавливается в обрабатываемый материал (50-60% от осевого усилия приходится на поперечную режущую кромку).

Значение угла α измеряется в плоскости перпендикулярной режущей кромке.

Значение угла α изменяется вдоль режущей кромки, а также по направлению схода затылованной поверхности.

Поперечная режущая кромка образуется при пересечении образующих задней поверхности. Они характеризуются углом Ψ – угол между осью симметрии и поперечной режущей кромкой и величиной А (длинна поперечной режущей кромки).

Потери режущей кромки – сложная пространственная кривая.

Ленточка сверла

Для уменьшения трения по вспомогательным задним поверхностям, уменьшения теплообразования, формируются ленточки, шириной 0,2÷2мм. Ленточки служат также и для направления сверла в работе.

Вначале на величине приблизительно 0,5S , где S-подача, мм/об, они служат вспомогательной зачищающей режущей кромкой.

Для улучшения направления сверла в работе делают двойную ленточку – меньше стойкость.

Для уменьшения трения применяют затылование ленточки.

Утонение калибрующей части сверла

(вспомогательный угол в плане)применяют для облегчения работы, уменьшения трения и тепловыделения. Величина утонения составляет 0,03÷0,12мм на 100мм длинны рабочей части сверла.

Стружколоматели

Для обеспечения устойчивого дробления стружки на потоки делают канавки – по передней или задней поверхностям.

Канавки по передней поверхности

Методы улучшения режущих свойств свёрл

1. Подточки перемычки, т.е. уменьшение активной части перемычки

2. двойная заточка сверла.

3. Подточка передней поверхности с целью выравнивания значения переднего угла γ вдоль всей режущей кромки.

4. Применение свёрл с увеличенным углом наклона винтовой линии ω=45÷60 ̊

Проверочный расчёт свёрл на прочность

Величина критической (разрушающей) силы для сверла:

k – коэффициент учитывающий степень завитости сверла

F – площадь поперечного сечения рабочей части сверла

σ_s – предел текучести

Расчёт на продольный изгиб

l₀ – длинна рабочей части сверла,мм.

D – наружний диаметр сверла,мм

28, 29 Фрезы

Фрезы – лезвийный инструмент для обработки с главным вращательным движением резания, без возможности изменения радиуса траектории этого движения, и хотя бы одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью главного движения.

Типы фрез:

По конструкции зубьев:

1. (29) Затылованные и незатылованные.

Затылованный зуб – зуб форма поверхности которого обеспечивает постоянство профиля режущей кромки при повторных заточках по передней поверхности.