Лабораторная работа 2

ИЗУЧЕНИЕ ОСЕВОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

Цель работы: ознакомиться с классификацией, конструкцией и назначением основных типов осевого инструмента; получить навыки в измерении их конструктивных параметров и выборе варианта технологического процесса обработки отверстий.

2.1. Краткие сведения из теории

2.1.1. Сверла

Сверла предназначены для сверления отверстий в сплошном материале, рассверливания отверстий малого диаметра и надсверливания углублений. Они обеспечивают получение отверстий 11  12 квалитетов точности и шероховатости поверхности R_z = 10  40 мкм.

Различают следующие типы сверл (рис. 2.1):

спиральные или винтовые (самые распространенные) (рис. 2.1, а, б);

центровочные  для получения центровых отверстий (рис. 2.1, е);

для глубокого сверления (пушечные, ружейные и др.) (рис. 2.1, ж);

с твердосплавными режущими пластинами с прямыми, наклонными и винтовыми стружечными канавками (рис. 2.1, в);

кольцевые для сверления отверстий диаметром более 80 мм (рис. 2.1, д);

перовые (плоские), они простые по конструкции, жесткие и в основном используются для обработки дерева, пластмасс и цветных сплавов (рис. 2.1, г).

Спиральное сверло состоит из рабочей части (включая режущую часть), шейки и хвостовика с лапкой. Хвостовики сверл малого диаметра изготавливают цилиндрическими. Лапка у сверл с коническим хвостовиком (конус Морзе) предназначена для выбивания его из отверстия шпинделя. Шейка сверла служит для выхода шлифовального круга при шлифовке по ленточкам.

Элементы рабочей части сверла показаны на рис. 2.2. Направляющая часть имеет две винтовые канавки для вывода стружки, которые образуют два зуба. На стенке зуба расположена ленточка, которая служит для направления сверла при резании и уменьшения трения

о стенки обрабатываемого отверстия. Конструкция и геометрия зуба сверла принципиально не отличаются от токарного резца (рис. 2.3).

Рис. 2.1. Типы сверл

Рис. 2.2. Элементы спирального сверла

Геометрические параметры режущей части сверла показаны на рис. 2.3 и 2.4: задний угол , передний угол , углы при вершине 2 и 2₀ (при двойной

заточке сверла) и угол наклона поперечной кромки сверла , поперечная кромка а, ленточка f.

Рис. 2.3. Элементы рабочей части сверла

Г лавным передним углом  называется угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла. Главный передний угол  в соответствующей точке на режущей кромке показан на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Геометрические параметры режущей части сверла

Передний угол в любой точке (х) на режущей кромке в главной секущей плоскости может быть рассчитан по формуле:

tg x = dx /Dtg /sin  ,

(10)

где   угол наклона винтовой канавки;

d_x  диаметр сверла в точке x;

D  диаметр сверла.

Задним углом  называется угол между касательной к задней поверхности сверла, проходящей через некоторую точку, лежащую на режущей кромке, и плоскостью, проведенной через эту же точку перпендикулярно оси сверла.

Задний угол режущей части  у спирального сверла не является постоянной величиной и возрастает от периферии сверла к его центру. В связи с этим принимаемый на периферии задний угол  (6  8°) доходит у оси сверла до 25°. Переменное значение заднего угла достигается заточкой на специальных сверлозаточных станках.

Передний угол  также является переменной величиной, но уже убывающей к оси сверла и даже отрицательной у поперечной кромки. Угол  определяет угол наклона винтовой канавки , принимаемый от 18 (у мелких сверл) до 30° (у более крупных).

В процессе резания влияние подачи сверла сказывается на изменении заднего и переднего углов сверла: угол  уменьшается, угол  растет. Угол при вершине сверла 2 оказывает большое влияние на процесс сверления и зависит от свойств обрабатываемого материала. Для стандартных сверл угол 2 принимается равным 116  118°. Если сверла работают на твердом и хрупком материале, то угол при вершине должен быть в пределах 130  140°, если же они применяются для сверления мягких и вязких материалов или не жестко закрепленных листовых изделий, угол при вершине затачивается от 90 до 110°. Угол наклона поперечной кромки  у стандартных сверл равен 50  55°.

Для уменьшения трения сверл в обрабатываемом отверстии, особенно большого вследствие почти неизбежного увода, сверла должны иметь обратную конусность, т. е. уменьшение диаметра направляющей части сверла по направлению к хвостовику в пределах от 0,03 до 0,1 мм на каждые 100 мм длины. Для создания большей прочности сверл их сердцевина равномерно утолщается по направлению к хвостовику, причем толщина ее возрастает на 1,4  1,8 мм на каждые 100 мм длины рабочей части сверла.