12

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

технологический институт

(технический университет)

Кафедра теоретических основ материаловедения

В.Н. Коробко, а.И. Кузнецов, м.М. Сычев инструменты для обработки отверстий

Методические указания (к лабораторной работе)

Санкт-Петербург

2002

УДК 621.914 (031)

Коробко В.Н., Кузнецов А.И., Сычев М.М. Инструменты для обработки отверстий. Методические указания к лабораторной работе/ СПб., СПбГТИ. –2002. –12 с.

В методических указаниях описаны инструменты для обработки отверстий: сверла (спиральные, центровые, кольцевые, для глубокого сверления), зенкеры, развертки, метчики. Приведены параметры, характеризующие эти инструменты.

Предназначены для студентов 3 курса, изучающих дисциплину “Технология конструкционных материалов ”.

Илл. 9, библ. 4.

Рецензент: В.Г. Корсаков, д-р хим. наук, проф., академик РАЕН (СПбГТИ(ТУ)).

Утверждено на заседании учебно-методической комиссии общеинженерного отделения 26.02.2002.

Рекомендовано к изданию РИСо СПбГТИ(ТУ)

 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 2002.

Введение

В методическом указании рассмотрены различные виды инструментов для обработки отверстий - свёрла, зенкеры, развёртки, метчики. Рассмотрена совокупность параметров, характеризующих эти инструменты и их влияние на чистоту и точность обработки изделий. Приведены основные геометрические характеристики инструментов. Эти знания необходимы студентам при изучении раздела "Обработка металлов резанием" в курсе "Технология конструкционных материалов" и потребуются студентам при последующем изучении курса "Технология химического машиностроения", а также при работе над дипломными проектами.

1. Инструмент для обработки отверстий

1.1. Сверла

Сверление - распространенный метод получения отверстий (сквозных и глухих) в материале или для увеличения диаметра ранее полученного отверстия (рассверливание). Сверление осуществляется при сочетании вращательного движения инструмента вокруг оси (главного движения) и поступательного его движения вдоль оси (движение подачи).

Режим резания:

V - скорость резания (м/мин) - окружная скорость точки режущей кромки, наиболее удаленной от оси сверла.

VDn/1000

D - наружный диаметр сверла;

n - частота вращения сверла (об/мин);

Sв - подача (мм/об) - величина осевого перемещения сверла за один оборот;

t - глубина резания (мм);

t=D/2 - при сверлении отверстий в сплошном материале;

t=(D-d)/2 — при рассверливание, d — диаметр обрабатываемого отверстия.

По конструкции и назначению сверла подразделяют на спиральные, центровые, кольцевые и специальные для сверления глубоких отверстий.

1.2. Спиральные сверла

С помощью спиральных сверл проделывают отверстия диаметром до 80мм (рис.1). Цилиндрический хвостовик обычно бывает у сверл диаметром 12мм, он служит для закрепления в сверлильном патроне и заканчивается поводком, предохраняющим сверло от проворачивания. Конический хвостовик (конус Морзе) заканчивается лапкой, служащей для передачи крутящего момента и для извлечения инструмента из шпинделя.

Между хвостовиком и рабочей частью у сверл диаметром более 5 мм есть шейка, на которой наносится маркировка инструмента.

Рис. 1. Конструкция спирального сверла.

1.Рабочая часть; 2.Направляющая часть; 3.Режущая часть; 4. Шейка; 5. Хвостовик (конический или цилиндрический); 6. Лапка.

Рис.2. Элементы и углы спирального сверла

1 - спиральная канавка (передняя поверхность); 2 - главная задняя поверхность; 3 - главные режущие кромки; 4 - перемычка (поперечное режущее лезвие); 5 - вспомогательные режущие кромки; 6 - ленточка.

Рабочая часть сверла имеет две спиральные канавки и заканчивается заборным конусом - режущей частью. В пересечении винтовых канавок с конусом (передней и главной задней поверхностей) образуются две главные режущие кромки, выполняющие основную работу резания (рис. 2).

Главные режущие кромки при сопряжении друг с другом образуют поперечное лезвие - перемычку (вспомогательная режущая кромка). Перемычка располагается относительно главных режущих кромок под углом 50⁰-55⁰ и режет металл с затруднением. В связи с этим отверстия диаметром более 30 мм просверливаются в два приема. Сначала сверлится отверстие диаметром, немного превышающим длину перемычки сверла, а затем отверстие рассверливается до необходимого диаметра.

Для уменьшения трения направляющей части сверла о стенки просверливаемого отверстия ее диаметр имеет переменное сечение, уменьшающееся к хвостовику. В этих же целях наружная поверхность направляющей части сверла профрезерована и оставлены две выступающие ленточки, расположенные вдоль винтовых канавок. Кромки ленточек зачищают цилиндрическую поверхность просверливаемого отверстия, поэтому их считают вспомогательными режущими кромками. Таким образом, у спирального сверла имеется пять режущих кромок — две главные и три вспомогательные.

Две главные режущие кромки образуют угол при вершине (угол в плане) 2Для сверления мягких материалов 280⁰-90⁰, для твердых и хрупких 2130⁰-140⁰. Стандартные сверла рассчитаны на сверление конструкционных сталей и имеют угол 2116⁰—118⁰. Угол наклона винтовой канавки w определяет положение передней поверхности сверла, а, следовательно, и передний угол резания.

Передний угол  измеряют в главной секущей плоскости II-II, перпендикулярной главной режущей кромке (рис. 2). В разных точках режущего лезвия передний угол различен: наибольший - у наружной поверхности сверла  наименьший - у перемычки.

Задний угол  измеряется в плоскости I-I, параллельной оси сверла. У наружной поверхности сверла 8⁰—12⁰, у оси 20⁰—25⁰.

Угол наклона винтовой канавки измеряется по наружному диаметру и обычно составляет 18⁰-30⁰. С увеличением угла  уменьшается прочность сверла, поэтому у сверл малого диаметра  меньше, чем у сверл большого диаметра.

Сверлением получаются отверстия малой точности – 10-12 квалитетов и с шероховатостью поверхности Ra =12,5-25мкм.

При сверлении в сплошном материале из-за неоднородности последнего или из-за неправильной заточки инструмента часто происходит увод оси отверстия — его отклонение от перпендикуляра к поверхности. Затачиваются спиральные сверла по задней поверхности.