3.4 Геометрия режущих частей сверла, зенкера и развертки

Режущая часть сверла состоит из двух одинаковых зубьев, поэтому все углы, определяющие ее геометрию, могут быть найдены на каждом из них. К этим углам относятся: передний  ; главный задний , вспомогательный задний ₁ , главный угол в плане  и вспомогательный угол в плане ₁.

Передний угол _x в точке х (рис. 3.8) находится в плоскости, перпенди­кулярной к главной режущей кромке между касательной к передней по­верхности в точке х и нормалью к поверхности резания, образованной главной режущей кромкой.

Рис. 3.8. Геометрические параметры спирального сверла

Главный задний угол _x в этой точке заключен между касательной к главной задней поверхности и касательной к винтовой линии, образуе­мой точкой х при вращении сверла и перемещении его вдоль оси.

Геометрию вспомогательной режущей кромки определяют углы ₁ и ₁. Вспомогательный угол ₁ находится между касательными к обработан­ной поверхности и к вспомогательной задней поверхности. У стандартного сверла эти касательные совпадают и, следовательно, ₁ = 0. Вспомога­тельный угол в плане ₁ между направлением подачи и вспомогательной режущей кромкой обычно не превышает трех минут и получается при шлифовании сверла в процессе изготовления «на конус» с уменьшением диаметра к хвостовику на 0,03...0,12 мм на каждые 100 мм длины. Главные режущие кромки составляют угол при вершине сверла 2 , равный двум главным углам в плане .

Поперечная кромка располагается под углом  к проекции главной режущей кромки. Этот угол используется при контроле качества заточки сверла. Поперечная кромка состоит из двух симметричных кромок, разделен­ных осью вращения сверла и имеющих свою геометрию, определяемую углами _пл и _пл. Передний угол поперечной кромки _пл лежит между передней поверхностью и следом плоскости, перпендикулярной к поверхности резания. Задний угол поперечной кромки _пл лежит между главной задней поверх­ностью сверла, примыкающей к соответствующей части поперечной кромки, и поверхностью резания. Можно считать ввиду симме­тричности заточки сверла, что _пл + _пл = 90°.

Сверла стандартной конструкции имеют ряд недостатков в геометрии режущих кромок. Улучшение геометрии стандартных сверл диаметром бо­лее 12 мм проводят путем так называемых подточек (рис. 3.9). Подточка поперечной кромки позволяет одновременно уменьшить ее длину и увели­чить передний угол _x вблизи оси сверла. Подточка ленточки приводит к созданию угла ₁ на длине, несколько большей s_z. Ввиду малого значе­ния подачи на зуб подточка ленточки делается обычно на длине 1,5...2,5 мм. Двойная заточка позволяет одновременно разделять стружку на два потока и улучшать отвод тепла на наибольшем диаметре, поскольку пере­ходную кромку делают с углом 2  70°. Сошлифовывание поперечной кромки позволяет резко снизить осевую силу при обработке хрупких мате­риалов, например чугуна, со снятой коркой.

Рис. 3.9. Улучшение геометрии сверл:

а - подточкой поперечной кромки;

б - подточкой ленточки;

в - двой­ной заточкой главной режущей кромки;

г - срезом поперечной кромки

Указанные подточки не являются единственным способом улучшения геометрии сверл. Твердосплавные сверла с этой целью подвергают спе­циальным заточным операциям для улучшения геометрии.

Рабочая часть зенкера включает режущие и калибрующие эле­менты. Режущие элементы ограничены главным углом в плане , изме­ряемым между направлением подачи и главной режущей кромкой (рис. 3.10). В пределах вспомогательного угла в плане ₁ находится калибрую­щая часть, близкая по форме к цилиндру, поскольку зенкер, подобно свер­лу, шлифуется при изготовлении с небольшой обратной конусностью. Гео­метрия рабочей части зенкера для цилиндрических отверстий определяется углами  и  в точке х главной режущей кромки, а также углами ₁ и .

Рис. 3.10. Геометрические пара­метры хвостового зенкера

Передний угол _x в точке главной режущей кромки определяется в пло­скости, перпендикулярной проекции главной режущей кромки на диамет­ральную плоскость, проходящую через вершину зуба зенкера.

Главный задний угол _x , как и у сверла, определяется между каса­тельными в точке х к задней поверхности и к винтовой траектории движе­ния точки х при вращении зенкера и его осевом перемещении по подаче. Вспомогательный задний угол на калибрующей части обычно близок ну­лю. Угол наклона винтовой канавки  не требует особых пояснений.

Геометрию разверток рассмотрим на примере цельной насадной машинной развертки для сквозных отверстий (рис. 3.11). По длине ра­бочей части развертки можно выделить участки А - Г различного назначения. Для удобства введения развертки в отверстие служит участок А. Его наличие вызвано малыми глубинами резания, характерными для развертывания, и малыми углами в плане  < 15°. У разверток для глухих отверстий этот участок может отсутствовать, так как он выполняется со­вместно с заборным конусом Б. Последний несет режущие элементы, вы­полняющие основную работу резания. Зуб на этом участке имеет геомет­рию режущей части с углами _р и _р.

Рис. 3.11. Геометрические параметры цельной