Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кропивницкий Н.Н. Общий курс слесарного дела учеб. для проф.-техн. училищ

.pdf
Скачиваний:
89
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
17.62 Mб
Скачать

винтовой

канавки, передний и задний

углы, угол наклона

попе­

речной кромки

(перемычки).

 

 

У г о л

п р и

в е р ш и н е с в е р л а

2ф расположен

между

главными режущими кромками. Он оказывает большое влияние на работу сверла. Величина этого угла выбирается в зависи-

мости

от твердости обрабатываемого

материала

и

колеблется

в пределах от 80 до 140°; для сталей, чугунов и твердых

бронз

2ф=

116-т-118°,

для латуней

и

мягких

бронз

2ф=130°,для

лег­

ких

сплавов — дуралюмина,

 

силумина,

электрона

и

баббита

2ф =

140°;

для

красной

меди

2ф =

125°;

для

эбонита

и целлу­

лоида 2 Ф =

80-=-90°.

 

 

сверл

диаметром

12

мм

и

выше

Для

повышения стойкости

применяют двойную заточку сверл; при этом главные

режущие

кромки

имеют

форму

не

прямой,

как

при

обычной

заточке

 

Рис. 152. Геометрические параметры спирального сверла

 

(рис.

152, а),

а ломаной линии

(рис. 152, б). Основной угол

2ф =

116-r-118°

(для

сталей и

чугунов),

а второй

угол

0 -70ч-75°.

 

в и н т о в о й

к а н а в к и

обозначается гре­

У г о л н а к л о н а

ческой буквой

омега

со (рис. 152,

а). С увеличением этого

угла

процесс резания облегчается, улучшается выход стружки. Од­ нако сверло (особенно малого диаметра) с увеличением угла наклона винтовой канавки ослабляется. Поэтому у сверл малого диаметра этот угол делается меньшим, чем у сверл большого диаметра.

Угол наклона винтовой канавки долженвыбираться в зави­

симости от

свойств обрабатываемого металла. Для обработки,

например,

красной меди и алюминия

этот угол

нужно брать

равным 35—40°, а для

обработки стали

со = 25° и

меньше.

Если рассечь спиральное сверло плоскостью, перпендикуляр­

ной главной режущей

кромке, то увидим передний угол (см. се­

чение Б—Б

на рис. 152, в ) .

 

 

П е р е д н и й у г о л

у (гамма) в разных точках режущей

кромки имеет разную

величину: он больше у периферии сверла

и заметно

меньше у его оси. Так, если

у наружного диаметра

200

передний угол у = 25-ь30°, то у перемычки он близок к 0°. Не­ постоянство величины переднего-угла относится к недостаткам спирального сверла и является одной из причин неравномер­ ного и быстрого его износа.

З а д н и й у г о л с в е р л а а (альфа) предусмотрен для уменьшения трения задней поверхности о поверхность резания.

Этот угол рассматривается в плоскости А—А,

параллельной

оси сверла (рис. 152, в). Величина заднего угла

также изме­

няется по направлению от периферии к центру сверла; у пери­ ферии он равен 8—12°, а у оси

а = 20-^26°.

 

 

 

 

 

 

 

а )

У г о л н а к л о н а

п о п е ­

 

р е ч н о й к р о м к и

а|)

 

(пси)

 

для

сверл

диаметром от

1 до

 

12 мм колеблется от 47 до 50°

 

(рис. 152, в), а для сверл диа­

 

метром

свыше

12

мм

гр = 55°.

 

С в е р л а , о с н а щ е н н ы е

 

п л а с т и н к а м и

 

 

т в е р д ы х

в)

с п л а в о в ,

по

сравнению

со

 

сверлами,

изготовленными

из

 

сталей,

имеют меньшую

длину

 

рабочей

части,

больший

диа­

 

метр

сердцевины

и

меньший

 

угол

наклона

винтовой

 

ка­

 

навки.

Эти

сверла

 

обладают

Рис. 153. Сверла, оснащенные пластин­

высокой

стойкостью

и

обеспе­

ками твердых сплавов

чивают

более высокую

произ­

 

водительность. Особенно эффективно применение сверл с пла­ стинками твердых сплавов при сверлении и рассверливании чугуна, твердой стали, пластмасс, стекла, мрамора и других твердых материалов.

Сверла, оснащенные пластинками твердых сплавов, выпу­ скаются четырех типов: спиральные с цилиндрическим хвосто­ виком (рис. 153, а); спиральные с коническим хвостовиком (рис. 153, б), с прямыми канавками и коническим хвостовиком (рис. 153, в) и с косыми канавками и цилиндрическим хвостови­ ком (рис. 153, г).

Процесс резания при сверлении. В процессе сверления под влиянием силы резания режущие поверхности сверла сжимают прилегающие к ним частицы металла, и когда давление, созда­ ваемое сверлом, превышает силы сцепления частиц металла, происходит образование элементов стружки и отделение ее.

При сверлении вязких металлов

(сталь, медь, алюминий и

др.) отдельные элементы стружки, плотно сцепляясь между со­

бой, образуют непрерывную стружку,

завивающуюся в спираль

(см. рис. 149). Такая стружка называется с л и в н о й . Если об­ рабатываемый металл хрупок, например чугун или бронза, то

201

отдельные элементы стружки

надламываются

и

 

отделяются

друг

от друга. Такая стружка, состоящая из отдельных

разоб­

щенных между собой элементов

(чешуек) неправильной формы,

 

 

 

носит

название

струж­

 

 

 

ки н а д л о м а .

 

 

 

 

 

В

процессе

сверле­

 

 

 

ния

различают

следу­

 

 

 

ющие

элементы

реза­

 

 

 

ния: скорость

резания,

 

 

 

глубина

резания,

по­

 

 

 

дача,

 

толщина

и

ши­

 

 

 

рина

 

стружки

 

(рис.

 

 

 

154).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Главное

 

 

рабочее

 

 

 

движение

сверла

(вра­

 

 

 

щательное)

характери­

 

 

 

зуется

скоростью

реза­

 

 

 

ния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С к о р о с т ь р е з а ­

Рис.

154. Элементы резания: а — при

сверле­

н и я — это

путь,

про­

 

нии; б — при рассверливании

 

ходимый

в

 

направле­

 

 

 

нии главного

движения

наиболее удаленной от оси инструмента точкой режущей

кромки

в единицу времени. Принято скорость резания обозначать

латин­

ской

буквой v и измерять в метрах в

минуту.

Если

известны

число оборотов сверла и его диаметр, нетрудно определить ско­

рость резания. Она подсчитывается по общеизвестной

фор­

муле

 

 

 

 

 

 

 

V = ~YQQQ

м/мин,

 

где D — диаметр инструмента

(сверла) в мм;

 

п — число оборотов сверла

в минуту;

 

л — постоянное число, примерно равное 3,14.

 

Если известны

диаметр сверла

и скорость резания, то число

оборотов п можно вычислить по формуле

 

 

 

1000

-v

,.

 

 

 

nD

об/мин.

 

П о д а ч е й

при

сверлении

называется перемещение

сверла

вдоль оси за

один

его оборот.

Она

обозначается через s

и из­

меряется в мм/об. Сверло имеет две

главные

режущие

кромки.

Следовательно, подача

на одну

режущую

кромку

выра­

зится так:

,

 

 

 

Для характеристики величины перемещения сверла в минуту иногда определяют подачу в минуту

s^ — s^n мм/мин.

202

Правильный выбор подачи имеет большое значение для уве­ личения стойкости инструмента. Величина подачи при сверле­ нии и рассверливании зависит от заданной чистоты и точности обработки, твердости обрабатываемого материала, прочности сверла и жесткости системы станок — инструмент — деталь.

Г л у б и н о й

р е з а н и я f при

сверлении отверстий является

расстояние

от

стенки отверстия

до оси сверла (т. е. радиус

сверла), т.

е.

 

 

При рассверливании (рис. 154, б) глубина резания t опре­ деляется как половина разности между диаметром D сверла и диаметром d ранее обработанного отверстия

,

D-d

 

 

t =

—^—

м

м -

Т о л щ и н а с р е з а (стружки)

а

измеряется в направлении,

перпендикулярном режущей кромке сверла. Ширина среза Ъ

измеряется

вдоль режущей

кромки и

равна ее

длине

(рис. 154,

а).

 

 

 

П л о щ а д ь п о п е р е ч н о г о

с е ч е н и я

с т р у ж к и

(пло­

щадь среза) f, срезаемая обеими режущими кромками сверла,

определяется по

формуле

 

f — s0t мм2 ,

где So подача

в мм/об;

/ — глубина резания в мм.

Таким образом, площадь поперечного сечения стружки ста­ новится больше с увеличением диаметра сверла, а для данного сверла — с увеличением подачи.

Обрабатываемый материал оказывает сопротивление реза­ нию и удалению стружки. Для осуществления процесса резания к инструменту должны быть приложены сила подачи Ро, пре­ восходящая силы сопротивления материала осевому перемеще­ нию сверла, и крутящий момент Л4к р , необходимый для преодо­ ления мемента сопротивления М и для обеспечения главного вращательного движения шпинделя и сверла.

Выбор величин усилия подачи Р0 и крутящего момента за­ висит от диаметра сверла D, величины подачи и свойств обра­ батываемого материала: например, при увеличении диаметра сверла и подачи они также должны быть увеличены.

М о щ н о с т ь , необходимая для резания при сверлении и рассверливании, складывается из мощности, потребляемой на вращение инструмента, и мощности, потребляемой на подачу инструмента. Так как мощность, необходимая для подачи сверла, чрезвычайно мала по сравнению с мощностью,' расхо­ дуемой на вращение сверла в процессе резания, то для

203

практических целей мощность можно подсчитывать по следую­ щей формуле:

 

 

N

= _ Л « р 1 ?

 

кВт

 

 

^рез

716 200-

1,36

'

где МЕр

— крутящий

момент в кг «мм;

в минуту.

п — число оборотов

инструмента

Зная

мощность,

затрачиваемую

на

резание, легко подсчи­

тать и необходимую (потребную) мощность электродвигателя

станка NM,

которая

обеспечит проведение процесса резания при

сверлении

в определенных

условиях работы

 

 

N =

^

L

=

^

кВт,

 

 

м

 

ц

 

TV-716 20Q. 1,36

'

 

где in — коэффициент

полезного действия

станка

(для расчета

г] = 0,85 н-0,9).

 

 

 

 

 

 

С т о й к о с т ь ю

с в е р л а

называется время его

непрерывной

(машинной) работы

до затупления, т. е. между двумя переточ­

ками. Стойкость сверла обычно измеряется

в минутах.

В процессе резания при сверлении выделяется большое ко­ личество тепла вследствие деформации металла, трения выхо­

дящей

по канавкам сверла

стружки, трения задней поверхности

сверла

об обработанную

поверхность

и т. п. Основная

часть

тепла

уносится стружкой,

а остальная

распределяется

между

деталью и инструментом. Для предохранения от затупления и преждевременного износа при нагреве сверла в процессе реза­ ния применяют смазывающе-охлаждающую жидкость, которая отводит тепло от стружки, детали и инструмента.

К охлаждающим жидкостям, которыми пользуются при сверлении металлов, относятся мыльная и содовая вода, масля­

ные эмульсии

и др.

 

В ы б о р

р е ж и м о в р е з а н и я п р и с в е р л е н и и

за­

ключается в определении такой подачи и скорости резания, при которых процесс сверления детали оказывается наиболее про­ изводительным и экономичным.

Теоретический расчет элементов режима резания произво­ дится по нормативам, действующим на заводе, или по справоч­ никам в следующем порядке: выбирают подачу, затем подсчи­ тывают скорость резания и по найденной скорости резания устанавливают число оборотов сверла. Затем выбранные эле­ менты режима резания проверяют по прочности слабого звена механизма главного движения и мощности электродвигателя станка.

Обычно в производственных условиях при выборе элементов режима резания, сверления, зенкерования, развертывания и т. п. пользуются готовыми данными технологических карт.

Износ и заточка сверл. Износ сверл

из

быстрорежущей

стали происходит по задней поверхности,

ленточкам и углам,

а иногда и по передней поверхности (рис.

155,

а).

204

Задняя поверхность сверла изнашивается в результате тре­ ния о поверхности резания, передняя — в результате трения об образующуюся стружку. Затупившееся сверло в процессе ра­ боты издает характерный скрипящий звук, свидетельствующий о необходимости направить сверло в переточку.

Форма заточки оказывает влияние на стойкость сверла и скорость резания, допускаемую сверлом. Различают следующие формы заточки сверл: нормальную одинарную и двойную за­ точку, заточку с подточкой перемычки, с подточкой ленточки и др. (табл. 9).

П р и д в о й н о й з а т о ч к е на заборном конусе сверла об­ разуется вторая затылованная часть, имеющая угол при вер­

шине

0 = 70н-75°. Стойкость

сверла с двойной заточкой при

обработке стали увеличивается в 2,5—3

раза по сравнению со

сверлом с нормальной заточкой.

 

 

П о д т о ч к а

л е н т о ч к и

производится

на длине 1,5—4 мм

путем

снятия затылка под углом 6—8°

и

образования узкой

фаски

шириной

0,2—0,3 мм, необходимой

для предотвращения

защемления и поломки сверла (рис. 155, б). С такой заточкой износостойкость сверла при обработке вязких сталей увеличи­ вается "в 2—3 раза.

П о д т о ч к а п е р е м ы ч к и состоит в образовании допол­ нительных выемок у вершины сверла с обеих сторон вдоль его оси на длине 3—15 мм (рис. 155, в), после чего длина пере-

205

Т а б л и ц а 9. Основные формы заточки сверл

Диаметр

сверл в мм

0,25-12

12-80

 

Форма

заточки

 

 

обозна­

Обрабатываемый материал

наимеяование

эскиз

чение

 

 

Одинарная

н

Сталь, стальное литье,

(нормальная)

чугун

 

Одинарная

н п

Стальное литье с о в

с подточкой

до

50 кгс/мм2 с несня­

перемычки

 

той

коркой

Одинарная

 

Сталь

и стальное

с подточкой

н п л

литье с 0В

до 50 кгс/мм2

перемычки

 

со снятой

коркой

и ленточки

 

 

ft

 

 

 

 

Двойная с под­

 

Стальное

литье

с

ая

 

более

50 кгс/мм2

с

не­

точкой пере­

ДП

снятой

коркой,

чугун

мычки

 

 

с неснятой

коркой

 

 

 

 

Двойная с под­

 

Сталь

и

стальное

точкой

пере­

д п л

литье с

сг„

более

мычки

и лен­

50 кгс/мм2

со

снятой

 

точки

 

коркой

 

 

206

мычки сокращается до 0,Ш (табл. 9). При этом значительно уменьшается необходимая сила подачи PQ, а стойкость сверла увеличивается в 1,5 раза.

Многие новаторы производства работают над совершенство­ ванием конструкции сверл в целях повышения их стойкости.

Заточка сверл выполняется в заточных мастерских специа­ листами-заточниками на специальных станках.

Рис. 156. Приемы заточки сверл: а — на точиле с приспо­ соблением; б — на точиле без приспособления; в — проверка углов заточки сверла шаблоном

В ряде случаев заточку сверл производят.на простых заточ­ ных станках (точилах), оборудованных специальным приспо­ соблением (рис. 156, а). При заточке вручную сверло держат левой рукой возможно ближе к режущей части (конусу), а пра­ вой рукой — за хвостовик (рис. 156, б). Прижимая режущую кромку сверла к боковой поверхности заточного круга, плавным движением правой руки покачивают сверло, добиваясь, чтобы его задняя поверхность получила правильный наклон и приняла

надлежащую форму. Снимать

надо небольшие слои металла

при слабом нажиме сверлом на

круг.

Необходимо следить за тем, чтобы режущие, кромки имели одинаковую длину и были заточены под одинаковыми углами. Сверло с режущими кромками разной длины или с разными

207

углами наклона может сломаться или просверлить отверстие большего диаметра. После заточки задней поверхности сверла его главные режущие кромки должны быть прямолинейными.

Правильность заточки сверл проверяют специальным шаб­ лоном (рис. 156, в).

§ 41. Сверлильные станки

Согласно единой классификации, принятой в СССР, свер­ лильные станки по технологическому признаку подразделяются на шесть основных типов: вертикально-сверлильные; одношпиндельные полуавтоматы; многошпиндельные полуавтоматы; ра-,'

 

диально-сверл ильные;

горизонталь­

 

но-сверлильные (расточные) и раз­

 

ные сверлильные.

 

 

 

 

 

 

Наибольшее

распространение в

 

слесарных

и сборочных цехах имеют

 

одношпиндельные вертикально-свер­

 

лильные станки. Они бывают на­

 

стольными, настенными и на колон­

 

не. Настольные станки весьма быст­

 

роходны,

 

они

применяются

для

 

сверления

 

отверстий

диаметром

до

 

12

мм.

Например,

у

настольных

 

сверлильных

станков

модели

2А106

 

шпиндель

 

 

имеет

от

1545

до

 

15 000 об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

В е р т и к а л ь н о - с в е р л и л ь ­

 

н ы й с т а н о к

современной

конст­

 

рукции

состоит

из

основания

1

 

(рис. 157), колонны 6, коробки ско­

 

ростей 5,

направляющего

кронштей­

 

на 4, в котором смонтированы ме­

 

ханизм

 

подачи

и

шпиндельный

 

узел 3,

и стола 2. Коробка скоростей

 

с

приводным

электродвигателем

 

монтируется на верхней части ко­

 

лонны. Основание выполняется

пу­

Рис. 157. Вертикально-сверлиль­

стотелым

 

и

одновременно

служит

баком

для

сбора

охлаждающей

ный станок модели 2135

жидкости.

Направляющий

кронш­

 

тейн со шпиндельным узлом и стол могут перемещаться по на­

правляющим колонны и

закрепляться

в

нужном

положении

в соответствии с размерами обрабатываемой

детали.

 

На рис. 158 приведена кинематическая схема сверлильного

станка модели 2А125. Вращение от

электродвигателя мощ­

ностью 2,8

кВт с числом оборотов п =

1440

об/мин

передается

с помощью

клиноременн-ой

передачи

со сменными

шкивами

208

209

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ