5.4.4 Изменение геометрии сверла в кинематике

Рисунок 90

,

,

.

Изменение геометрии происходит потому, что чем ближе к центру от периферии, тем меньше скорость, тем больше угол m, так как подача имеет постоянную величину.

Угол g_з – уменьшается к центру, угол a_з – увеличивается.

Заточка сверла

Рисунок 91

Заточка нужна для увеличения угла a, для уменьшения сил действия на сверло. Кроме того, она увеличивает обратную конусность сверла для уменьшения защемления сверла в отверстии.

Способы уменьшения защемления сверла: делаются ступеньки на ленточке с целью увеличенияf` и для сохранения диаметра отверстия после заточки.

Рисунок 92

Асимметричная заточка сверла служит для уменьшения защемления сверла в отверстии.

Рисунок 93

Данный способ нужно применять только для грубой обработки. Такой способ резко снижает защемление сверла. При сверлении очень затруднён выход стружки по спиральным канавкам. Чтобы избежать этого, на задней или передней поверхности сверла делаются стружкоразделительные канавки.

Рисунок 94

5.4.5 Особенности процесса сверления

1. Наличие поперечной режущей кромки, которая имеет большее отрицательное значение переднего угла, что затрудняет процесс резания.

2. Различная геометрия вдоль главного лезвия (от периферии к центру a увеличивается, а g уменьшается) – это причина различного коэффициента усадки стружки вдоль главного лезвия.

3. Вспомогательный задний угол на ленточке a₁=0, что способствует защемлению сверла.

4. Угол f₁ близок к 0, что также способствует защемлению сверла в отверстии.

5. Диаметр отверстия ограничен, следовательно, затруднён отвод тепла из зоны резания, отвод стружки, подвод СОЖ, недостаточна жёсткость и прочность сверла.

5.5 Зенкерование

Рисунок 95

Рисунок 96 – Элементы срезаемого слоя при зенкеровании

Цельные зенкеры делаются от 10 до 32 мм, насадные – от 25 до 80 мм.

2f=60…120⁰, w=10…30⁰, f₁=0,5-1⁰, g=10…18⁰, a=6…15⁰.

Зенкерованием можно достичь 8-9 квалитета точности, R_a 3,2…6,4 мкм.

а – конструкция зенкера, б – четырехперый цельный быстрорежущий зенкер, в – твердосплавный, г – насадной быстрорежущий, д – насадной твердосплавный, е – насадной со вставными ножами

Рисунок 97 – Виды зенкеров

5.6 Развёртывание отверстий

Рисунок 98 – Схема резания и размеры срезаемого слоя при развёртывании

Развёртывание применяется для окончательной обработки и отличается малым припуском – от 0,05 до 0,5 мм на сторону. Проводится на сверлильных и токарных станках. Развёртка – многозубый инструмент. Точность обработки – 5-7 квалитет (экономический – 6-8 квалитеты), шероховатость R_a 0,5…1,6 мкм.

Рисунок 99 – Конструкция развёртки

1 – направляющий конус;

2 – заборная часть;

3 – калибрующая часть;

4 – обратный конус;

5 – рабочая часть;

6 – шейка;

7 – хвостовик;

2ψ – угол конуса заборной части.

γ = 0…10⁰,

α = 6…15⁰,

ϕ =0,5…1,5⁰.

Для машинных развёрток ϕ=15⁰ для сталей, ϕ=5⁰ для чугуна, ϕ=30-45⁰ для твёрдосплавного инструмента.

5.6.1 Особенности процесса зенкерования и развёртывания

1. Отсутствие перемычки (меньше осевые силы, больше количество зубьев, перьев). Общая длина режущих кромок больше, следовательно выше производительность обработки.

2. Легче отвод стружки. Жёсткость и прочность значительно больше.

3. Улучшены условия теплоотвода.

5.6.2 Элементы режима резания

• Скорость резания

• Осевая подача – величина перемещения зенкера или развёртки за один оборот.

,

,

где n – частота вращения шпинделя, об/мин;

S_M – минутная подача.

• Глубина резания

,

,

,

,

- общая площадь снимаемого слоя.

5.6.3 Силы резания и крутящий момент при зенкеровании и развёртывании

1. Тангенциальная составляющая противодействует вращению инструмента.

2. Радиальная составляющая отсутствует, поскольку эти составляющие друг друга уравновешивают.

3. Осевая сила равна сумме всех сил, действующих на зубья. Она противодействует направлению подачи.

,

.

Развёртки изнашиваются аналогично свёрлам. Для развёрток берётся технологический критерий износа.

5.7 Фрезерование

Фреза – многозубый инструмент. Фрезы имеют самые разнообразные формы и размеры (цилиндрические, конические, угловые, дисковые и т.д.).

Точность обработки – 8-10 квалитеты, шероховатость Ra 1,6…6,4 мкм.

5.7.1 Основные типы фрез

1. Цилиндрическая

,

где m – коэффициент пропорциональности, , для мелкозубых фрез.

,

где ω=25-35⁰;

t_T – торцовый шаг;

t_o – осевой шаг.

γ=5-25⁰ в нормальной секущей плоскости,

α в плоскости, перпендикулярной оси фрезы, α=15-20⁰.

2. Торцевая

α=12-15⁰,

λ=5-15⁰ для стали, λ=0-5⁰ для чугуна.

Рисунок 100

Фреза – многозубый инструмент, каждый зуб которого – это резец. Все определения для конструкции режущей части и геометрии те же. Производительность процесса фрезерования по сравнению со строганием выше по причине большего количества зубьев и отсутствия возвратно-поступательного движения (скорость резания выше).