12.Методы улучшения конструкции сверл.

1_. Двойная заточка режущей части.

Для повышения прочности уголков сверла и снижения износа на периферийных участках режущей кромки часто производят двойную заточку режущей части (рис.14) с уменьшенным углом в плане в местах перехода к направляющей части сверла. Двойная заточка позволяет повысить стойкость инструмента в 2-3 раза. Положительный эффект от двойной заточки обеспечивается за счет увеличения длины режущих кромок ( см рис 14) и следовательно площади контакта, а это в свою очередь способствует увеличению теплоотвода и снижению температуры в зоне резания в_z <+.

2. Подточка поперечной кромки.

Оказывает существенное влияние на величину осевой силы. Установлено, что на поперечную кромку приходится 50…60% от величины осевой силы. В связи с этим в ряде случаев для уменьшения осевой силы производят подточку поперечной кромки с величины k до величины k’ с целью уменьшения ее длины (рис 15). Уменьшение длины поперечной кромки позволяет повысить стойкость сверла в 2…3 раза.

3. Подточка цилиндрической ленточки.

У серийных сверл ширина цилиндрической ленточки составляет f_л=(0,06…0,07)d. Подточка ленточки вблизи режущей кромки (рис 16) уменьшает трение, а следовательно и износ при контакте этой ленточки с обработанной поверхностью заготовки. У сверл с подточенной ленточкой ширина ленточки на подточенном участке составляет 0,1…0,3 мм, при этом длина подточки (L_под ) составляет 1,5…4 мм.

4. Утолщение диаметра сердцевины сверла.

d_c позволяет повысить его прочность, жесткость и снизить уровень вибраций сверла, кроме того увеличение диаметра сердцевины сверла способствует уменьшению увода сверла при обработке глубоких отверстий. У сверл с нормальной сердцевиной диаметр сердцевины соответствует (0,12…0,3)d=d_c,у сверл с утолщенной сердцевиной d_{c max}=(0,3…0, 45) d. При этом величина угла не должна превышать 10…15^’, в противном случае будет затруднен вывод стружки из зоны резания.

5. Заточка обратной конусности по наружному диаметру сверла.

Такой вид заточки позволяет исключить заклинивание инструмента в отверстии при обработке хрупких материалов глубоких отверстий. Угол обратной конусности ᶇ составляет обычно 10…30^’ или это равносильно 0,06…0,15 мм на 100 мм длины.

6. Оснащение сверл пластинами из твердых сплавов.

Основное назначение твердосплавных сверл – это обработка чугунов, жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов, кислотостойких сплавов, титановых сплавов, цветных металлов и неметаллических материалов. При правильной эксплуатации твердосплавных сверл их стойкость можно повысить в 10…40 раз по сравнению с быстрорежущими сверлами, а производительность труда в 2…4 раза.

17.Торцовое и концевое фрезерование. Элементы режима резания при торцовом и концевом фрезеровании.

Торцовое и концевое фрезерование. Областью торцового фрезерования является обработка плоских поверхностей, а областью концевого фрезерования – обработка узких плоскостей, пазов, уступов и контурная обработка. В обоих случаях при обработке используются в основном вертикально-фрезерные станки. Схема торцового и концевого фрезерования приведены на рис. 29,30.

Торцовые фрезы обеспечивают при обработке более высокую производительность и меньшую шероховатость поверхности по сравнению с цилиндрическими фрезами, поэтому они нашли широкое применение в производстве. Каждый зуб торцовой фрезы можно рассматривать как проходной токарный резец с главным углом в плане ϕ и вспомогательным углом в плане ϕ_1. Угол ϕ в зависимости от жесткости технологической системы может принимать значения 30…90^о. Цельные торцовые фрезы изготавливают диаметром 40…100 мм, а сборные с зубьями из быстрорежущих сталей и твердых сплавов диаметром 80…630 мм. Широко применяются торцовые фрезы с многогранными твердосплавными неперетачиваемыми пластинами, а также зубьями из сверхтвердых материалов.

Концевые фрезы состоят из рабочей части, шейки и хвостовика. Зуб фрезы имеет 3 режущие кромки: главную на цилиндрической части, вспомогательную на торцовой части и переходную между главной и вспомогательной режущими кромками. Переходная кромка делается для упрочнения зуба фрезы. Зубья на цилиндрической части имеют винтовую форму с углом подъема ω равным 30…45^о. Выпускаются 2 типа концевых фрез:

1. С нормальным зубом z=, ω=30^о; 2. С крупным зубом z=0,6, ω=45^о.

Концевые фрезы изготавливают с цилиндрическим хвостовиком ( диаметр 3…12 мм и длина 20…45 мм) и с коническим хвостовиком (диаметр 14…50 мм и длина 32…75 мм). Для устранения вибраций в процессе фрезерования зубья у фрез по окружности расположены с неравномерным шагом (ω₁=110^о, ω₂=123^о, ω₃=127^о). Данные фрезы изготавливаются из высококачественных быстрорежущих сталей, а также из твердых сплавов.

Элементы режима резания при торцовом и концевом фрезеровании. Процесс торцового и концевого фрезерования заготовок характеризуется теми же самыми параметрами, что и при других видах фрезерования, а именно, скоростью резания, подачей, глубиной и шириной фрезерования, углом контакта фрезы с заготовкой, а также толщиной и шириной среза (рис 31,32).

Скорость резания V, а также значения подач S_M,S_o,S_z определяются по формулам, приведенным ранее. Глубина и ширина резания при торцовом и концевом фрезеровании показаны на рис 29 и 30. При данных видах фрезерования различают полное и неполное фрезерование. При неполном фрезеровании глубина резания t<D, а при полном фрезеровании t=D. Толщина среза при торцовом и концевом фрезеровании определяется по формулам:

a_z=Sz·sinξ·sinϕ (торцовое фрезерование); a_z=Sz·sinξ (концевое фрезерование).

Ширина среза при торцовом фрезеровании может быть определена из зависимости В_z=, а при концевом фрезеровании В_z=B. Угол контакта фрезы с заготовкой при данных видах фрезерования могут быть определены по формуле sin ,Ψ=2arcsin.

В зависимости от установки фрезы относительно заготовки различают симметричное и несимметричное фрезерование. В случае симметричного фрезерования начальная и конечная толщины среза одинаковы

а_zвх=а_zвых=а_zmin; a_zmax=S_z. Значения а_zвх и а_zвых будут зависеть от отношения t/D. Такая схема фрезерования применяется при обработке материалов средней пластичности, к которым относятся конструкционные стали. В случае несимметричного фрезерования обработка заготовок может осуществляться как методом встречного, так и попутного фрезерования.

Метод встречного фрезерования применяется при обработке малопластичных и хрупких материалов с целью уменьшения наклепа обработанной поверхности. Процесс фрезерования ведут таким образом, чтобы а_zmin было отлично от 0. Это достигается за счет смещения фрезы относительно заготовки на величину С₀,которая составляет (0,03…0,05)D. При попутном фрезеровании во избежание «прихватывания» зуба фрезы с заготовкой, последнюю смещают относительно края фрезы также на величину С₀. Данная схема применяется при обработке вязких и пластичных материалов.