Системи координатних площин і координатні площини

Статична система координат (ССК) – прямокутна система координат з початком координат в розглядуваній точці різальної кромки, орієнтована відносно напряму швидкості головного руху різання. Застосовується для приблизних розрахунків кутів лез в процесі різання і для врахування зміни цих кутів після встановлення інструменту на верстаті. Вона являється в загальному випадку перехідною системою від інструментальної системи координат до кінематичної.

Кінематична система координат (КСК) – прямокутна система координат з початком координат в розглядуваній точці різальної кромки, яка орієнтована відносно напряму швидкості результуючого руху різання.

Основна площина – координатна площина, проведена через розглядувану точку різальної кромки перпендикулярно до напряму швидкості головного або результуючого руху різання в цій точці.

Статична основна площина – основна площина статичної сис-теми координат.

Кінематична основна площина – основна площина кінематичної системи координат.

Площина різання – координатна площина, дотична до різальної кромки в розглядуваній точці і перпендикулярна до основної площини.

Статична площина різання – координатна площина, дотична до різальної кромки в розглядуваній точці і перпендикулярна до статичної основної площини.

Статична головна січна площина – координатна площина, пер-пендикулярна до лінії перетину кінематичної основної площини і площини різання.

Рисунок 3.5. Свердління. Координатні площини в статичній і кінематичній системі координат відповідно

Рисунок 3.6. Кути свердла в статичній і кінематичній системах координат

Кінематична головна січна площина - координатна площина, перпендикулярна до лінії перетину кінематичної основної площини і площини різання.

Нормальна січна площина – площина, перпендикулярна до рі-зальної кромки в розглядуваній точці.

Січна площина сходу стружки – площина, яка проходить через напрямки сходу стружки і швидкості різання в розглядуваній точці різальної кромки.

Геометричні параметри свердла характеризуються наступними кутами: переднім кутом –, заднім кутом –, кутом нахилу гвинтової канавки–, кутом нахилу поперечної кромки –, кутом при вершині свердла –2, допоміжним кутом в плані –, допоміжним заднім кутом (заднім кутом при стрічці) –, головним кутом в плані –.

На рисунку 3.7.показана геометрія різальних елементів свердла.

Рисунок 3.7. Геометрія різальних елементів свердла

Кінематична площина різання – координатна площина, дотична до різальної кромки в розглядуваній точці і перпендикулярна до кінематичної основної площини.

Головна січна площина – координатна площина, перпендику-лярна до лінії перетину основної площини і площини різання.

Передній кут – кут в січній площині між передньою поверхнею леза і основною площиною. Передній кут вимірюється в площинахі, перпендикулярних до головної різальної кромки, а також в площинахі, що проходять паралельно осі свердла і через вектор швидкості різання в даних точках. В різних точках різальної кромки передній кут має різну величину. Найбільше значення він має біля зовнішньої поверхні свердла, найменше – біля поперечної кромки, на поперечній кромці (перемичці) передній кут від’ємний. Без врахування наявності перемички він може бути визначений по такій залежності:

,

де: – радіус розташування точки х;

–радіус свердла;

–кут нахилу гвинтової канавки;

–головний кут в плані.

Несталість величини переднього кута належить до недоліків спірального свердла і є однією з причин нерівномірного і швидкого спрацювання його.

Нормальний передній кут – передній кут в нормальній січній площині.

Головний передній кут – передній кут в головній січній площині.

Статичний головний передній кут – кут в статичній головній січній площині між передньою поверхнею леза та статичною основною площиною.

Кінематичний головний передній кут – кут в кінематичній головні й січній площині між передньою поверхнею леза та кінематичною основною площиною.

Робочий кінематичний передній кут – кут в січній площині сходу стружки між передньою поверхнею леза і кінематичною основною площиною.

Задній кут – кут в січній площині між задньою поверхнею леза і площиною різання. Задній кутсвердла призначається для зменшення тертя задньої поверхні об поверхню оброблюваного отвору.

Величина заднього кута також змінюється в напрямі від периферії до центра свердла. Якщо в точці , взятій на зовнішній поверхні свердла ,=812 , то біля осі свердла =2026  (для свердел середніх діаметрів).

Головний задній кут – задній кут в головній січній площині.

Статичний головний задній кут – кут в статичній головній січ-ній площині між задньою поверхнею леза та статичною площиною різання.

Кінематичний головний задній кут – кут в кінематичній голов-ній січній площині між задньою поверхнею леза та кінематичною площиною різання.

Робочий кінематичний задній кут – кут в робочій площині між задньою поверхнею леза і напрямом швидкості результуючого руху різання в розглядуваній точці різальної кромки.

Кут нахилу гвинтової канавки – кут між напрямом осі свердла і дотичною до стрічки, або кут між віссю свердла і розгорткою гвинтової лінії кромки стрічки.

Кут нахилу канавки гвинтового свердла визначає значення переднього кута : чим більший кут тим більший передній кут . Це полегшує процес різання, покращує вихід стружки.

Рисунок 3.8. Кут нахилу гвинтової канавки

Кут при вершині – кут між головними різальними кромками, величина якого вибирається в залежності від оброблюваного матеріалу. Цей кут визначає товщину зрізу при роботі свердла, відношення між радіальними і осьовими силами різання, а також довжину різальних кромок. Із збільшенням кутазбільшується осьова складова– рівнодійна сили різання, а тангенціальна складова– зменшується, довжина різальної кромки теж зменшується, що погіршує відвід тепла із зони різання. Із зменшенням кута, навпаки, складовазменшується, а складова– збільшується. При цьому збільшується довжина різальної кромки і відповідно покращується тепловідвід від кромок свердла.

Кут нахилу поперечної кромки – гострий кут між проекціями поперечної і головної різальних кромок на площину, перпендикулярну до осі свердла. При правильній заточні свердла=50…55⁰.

Таблиця 3.1. Значення кута 2 для різних матеріалів.

№ п/п	Матеріал	Значення кута ,0
1	Сталь, чавун	116-118
2	Червона мідь	125
3	Бронза, латунь	130
4	Алюміній, бабіт	130-140
5	Целулоїд, ебоніт	85-90
6	Мрамор	80
7	Вініпласт, гетинакс	90-100
8	Органічне скло	70

Допоміжний кут в плані – кут між дотичною в даній точці допоміжного різального леза (стрічки) і напрямом подачі, що проходить через вісь свердла. Цей кут характеризує зворотній конус робочої частини свердла. Переважно кутмає значення2…4⁰.

Допоміжний задній кут , тому що допоміжна задня поверхня являє собою циліндричну поверхню (стрічку).

Кут нахилу кромки – кут в площині різання між різальною кромкою і основною площиною.

Статичний кут нахилу кромки – кут в статичній площині різання між різальною кромкою і статичною основною площиною.

Кінематичний кут нахилу кромки – кут в кінематичній площині різання між різальною кромкою і кінематичною основною площиною.

Кут загострення – кут в січній площині між передньою і задньою поверхнями леза.

Нормальний кут загострення – кут загострення в нормальній січній площині.

Головний кут загострення –кут загострення в головній січній площині.

Статичний кут загострення – кут в статичній січній площині між передньою і задньою поверхнями леза.

Кінематичний кут загострення – кут в кінематичній січній площині між передньою і задньою поверхнями леза.

Таблиця 3.2 .Основні типи спіральних свердел

Назва і тип свердла	Ескіз
Свердла спіральні з циліндричним хвостовиком Коротка серія (ГОСТ 4010-77*) d=1.020; L=32130; l=665; Середня серія (ГОСТ 10902-77*) d=1.9520; L=85255; l=55165; Довга серія (ГОСТ 12122-77*) d=1.09.5; L=48155; l=25110
Свердла спіральні з конічним хвостовиком (ГОСТ 10903-77*) d= 680; L=140515; l=60260; Свердла подовжені (ГОСТ 2092-77*) d=630; L=225395; l=145275; Свердла довгі (ГОСТ 12121-77*) d=630; L=160350; l=80230
Свердла спіральні малорозмірні з потовщеним циліндричним хвостовиком (ГОСТ 10903-77*) Короткі d=0.11.0; L=1425; l=0.66; Довгі d=0.11.0; L=1432; l=1.212
Свердла спіральні, оснащені пластинами з твердого сплаву, для свердління чавуна. З циліндричним хвостовиком (ГОСТ 22735-77*) d=5.012.0; L=70120; l=3670
Свердла спіральні, оснащені пластинами з твердого сплаву, для свердління чавуна з конічним хвостовиком (ГОСТ 22736-77*) d=1030; Lу=140275; lу=60125; Lн=170235; lн=90175
Свердла спіральні цільні твердосплавні з циліндричним хвостовиком для обробки важкооброблюваних матеріалів (коротка серія, цільнотвердосплавні) (ГОСТ 17274-71*) d=1.012.0; L=32100; l=650.
Свердла спіральні цільні твердосплавні з циліндричним хвостовиком для обробки важкооброблюваних матеріалів (середня серія, з напайною цільнотвердосплавною робочою частиною) (ГОСТ 17275-71*) d=3.012.0; L=75120; l=2470; l1=5575
Свердла спіральні цільні твердосплавні з конічним хвостовиком для обробки важкооброблюваних матеріалів (ГОСТ 17276-71*) d=6.012.0; L=120170; l=4070; l1=4275
Свердла спіральні цільні твердосплавні вкорочені для обробки важкооброблюваних матеріалів (ГОСТ 17273-71*) d=1.56.5; L=3565; l=525; d1=4.010.0