Общие сведения о сверлах.

Сверла представляют собой режущие инструменты, предназна­ченные для образования отверстий в сплошном материале. В про­цессе сверления осуществляются два движения: вращательное – вокруг оси инструмента и поступательное — вдоль оси инструмен­та. Сверла используются также для рассверливания предварительно просверленных отверстий.

Наибольшее распространение получили в промышленности спи­ральные сверла. Они используются при сверлении отверстий диа­метром от 0,25 до 80 мм в различных материалах. В тех случаях, когда требуется повышенная жесткость инструмента, например при сверлении твердых поковок, применяются также перовые сверла. Они являются самыми простыми по конструкции. Их недос­татки: плохое направление в обрабатываемом отверстии и тяжелые условия работы. Для сверления центровых отверстий применяют специальные центровочные сверла. Центровочные простые сверла напоминают по конструкции обычные спиральные сверла, но общая длина их рабочей части меньше. Они применяются при обработке высокопрочных материалов, когда сверла центровочные комбиниро­ванные часто ломаются.

Расчет и конструирование спирального сверла для обработки сквозного отверстия.

Рассчитать и сконструировать спиральное сверло из быстрорежущей стали Р6М5 с коническим хвостовиком для обработки сквозного отверстия под протягивание глубиной l=55 мм в заготовке из стали 20Х с пределом прочности σ_в=630 МПа

1. Определяем диаметр сверла (табл.7.2, стр334,[3])

d=35мм ГОСТ885-77

2. Определяем режим резания:

а) подачу находим по (табл.27, с.433 [25])

S=0,48…0,58 мм/об, принимаем Sо=0.5 мм/об

Корректируем подачу по станку:

Sо=0,53 мм/об

3. Определяем скорость главного движения резания:

м/мин

Коэффициенты выбираем по [25]

S = 0,53 мм/об q = 0,4

D = 35 мм y = 0,5

T = 35 мин m = 0,2

C_v = 9,8

где D – диаметр отверстия, мм;

K_v – поправочный коэффициент;

K_mv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_iv – коэффициент, отражающий состояние поверхностного слоя заготовки;

K_lv – коэффициент, учитывающий глубину сверления;

T – период стойкости сверла;

;

где K_г – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, nv – показатель степени.

об/мин.

4.Крутящий момент:

Н/м

q = 2,0; y = 0,8; C_м = 0,0345

5.Осевая сила:

Н

q = 1,0; y = 0,7; C_р =68

6.Мощность резания:

кВт

7.Основное время:

8.Определяем номер конуса Морзе хвостовика.

Определяем средний диаметр хвостовика

где М_ср=220,6 Н/м - момент сопротивления сил резанию;

Р₀=13873,02 Н- осевая составляющая силы резания;

- коэффициент трения стали по стали;

- половина угла конуса. Угол для большинства конусов равен.

- отклонение угла конуса.

По СТ СЭВ 147-75 выбираем ближайший больший конус, т.е. конус Морзе №4 со следующими основными конструктивными размерами (табл.62 [10])

(ГОСТ 25557—82)

Обозначение величины конуса	Конусы Морзе
	0	1	2	3	4	5	6
	при конусности
	1 : 19,212= = 0,05205	1 : 20,047= = 0,04988	1 : 20,020= = 0,04995	1 : 19,922= = 0,05020	1 : 19,254= = 0,05194	1 : 19,002= = 0,05263	1 : 19,180= = 0,05214
D D1 d2 d3max l3max l3max a bh13 c emax R R1 υ	9,045 9,2 6,1 6,0 56,5 59,5 3,0 3,9 6,5 10,5 4,0 1,0 0,06	12,065 12,2 9,0 8,7 62,0 65,5 3,5 5,2 8,5 13,5 5,0 1,2 0,06	17,780 18,0 14,0 13,5 75,0 80,0 5,0 6,3 10,0 16,0 6,0 1,6 0,065	23,825 24,1 19,1 18,5 94,0 99,0 5,0 7,9 13,0 20,0 7,0 2,0 0,065	31,267 31,6 25,2 24,5 117,5 124,0 6,5 11,9 16,0 24,0 8,0 2,5 0,07	44,399 44,7 36,5 35,7 149,5 156,0 6,5 15,9 19,0 29,0 10,0 3,0 0,07	63,348 63,8 52,4 51,0 210,0 218,0 8,0 19,0 27,0 40,0 13,0 4,0 0,07
Примечания: 1. Размеры D1 и d2 являются теорети­ческими, вытекающими соответственно из диаметра D и номи­нальных размеров а и l3 (положения основной плоскости). 2. До­пуски конусов Морзе— по АТ8 (ГОСТ 2848—75*). 3. Цен­тровое отверстие — форма В (ГОСТ 14034 — 74*).

9. Определяем длину сверла по ГОСТ 10903 – 77 [12]

L=296мм – общая длина сверла

l = 175мм – длина рабочей части

l = 124мм – длина хвостовика и шейки

d₁=D₁-1.0=31,6-1=30,6мм

Центровое отверстие выполняется по форме в ГОСТ 14034-74

10. Определяем геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла (карта 43, с.201, [25])

Находим форму заточки ДП (двойная с подточкой перемычки)

Угол наклона винтовой канавки ω=30˚

Углы между режущими кромками 2φ=118˚

2φ=70˚

Задний угол α=12˚

Угол наклона поперечной кромки ψ=55˚

Размеры подточенной части перемычки:

А=2,5 мм; l=7 мм.

Шаг винтовой канавки [10]:

11. Диаметр d_c сердцевины сверла выбирают в зависимости от диаметра сверла:

принимаем диаметр сердцевины у переднего конца сверла равной 0,14D

Тогда:

утолщение сердцевины по направлению к хвостовику 1,4-1,8мм на 100мм длины.

Принимаем это утолщение равным 1,5мм.

12. Обратная конусность сверла (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику) на 100мм длины рабочей части по направлению к хвостовику 0,08мм

1. Ширину ленточки f₀=1,8;

высота затылка к=0,9.

1.1. Ширина пера В=0,58D=0.58·35=20,3 мм.

1.2. Геометрические элементы профиля фрезы для фрезерования канавки сверла определяют графическим или аналитическим способом. Воспользуемся упрощенным аналитическим методом [10].

Большой радиус профиля

При диаметре фрезы , следовательно

R₀=0.493·2.42·35=41.75

Меньший радиус профиля Rk=CkD, где

R_k=0.191·35=6.685мм

B=R₀+R_k=41.75+6.685=48,435мм (ширина профиля)

13. По найденным размерам строим профиль канавочной фрезы.

Устанавливаем основные технические требования и допуски на размеры сверла

Предельные отклонения диаметра сверла

Допуск на общую длину и длину рабочей части сверла

Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должно превышать 0,15мм.

Предельные отклонения размеров подточки режущей части части сверла +0,5мм