Строение и геометрия сверла

1. Передняя поверхность расположена внутри спиральной канавки для отвода стружки;

2. Задняя поверхность – коническая поверхность, ось которой располагается под углом к оси сверла;

3. Р ежущая кромка;

4. П рошлифованная ленточка – вспомогательное лезвие для центрирования сверла относительно обрабатываемого отверстия;

5. Спинка сверла – занижена относительно ленточки, что уменьшает трение сверла о стенки обрабатываемого отверстия;

6. Поперечное лезвие, расположенное под углом  к режущей кромке.

 - угол при вершине. Режущие кромки располагаются под углом 2. Для обработки сталей, величина этого угла меняется от 118 до 120 градусов, для цветных сплавов – 130-140.

ψ – угол наклона поперечной режущей кромки, обычно составляет 40-50.

Чтобы исключить возможность защемления сверла в отверстии, направляющая (центрирующая) часть его выполняется с обратной конусностью, составляющую 0,01-0,1 мм на 10 мм длины сверла.

Винтовые канавки и ленточки расположены под углом  к оси сверла. Для стандартных свёрел, значение этого угла лежит в диапазоне 2530.

Передний угол  измеряется в плоскости нормальной к главной режущей кромке. Величина  меняется вдоль режущей кромки: максимальная величина его на периферии, минимальная – в центре.

В крайних точках режущей кромки, где скорость максимальна, выделяется наибольшее количество тепла, поэтому, для увеличения теплоотдачи, задний угол  делают тоже переменным: максимальный – в центре, минимальный – на периферии. Этим обеспечивают постоянство угла заострения.

Процесс стружкообразования усложняется тем, что угол резания поперечной кромки больше 90. Процесс её отвода усложняется трением стружки о поверхность винтовой канавки. Для облегчения процесса стружкообразования применяют различные способы затачивания сверла: подтачивают поперечную кромку, делают двойную заточку и т.д. Условия тепло- и стружкоотвода при увеличении глубины увеличиваются, соответственно становится труднее обеспечить режим работы. Считается оптимальным, когда глубина сверления превышает диаметр сверла менее чем в 10 раз.

Элементы режима резания при сверлении

Различают две схемы сверления:

Первая: главное движение резания (вращательное) задаётся инструменту. Ему же сообщается поступательное движение подачи. Данная схема характерна для станков сверлильной группы.

Вторая: главное движение резания сообщается заготовке, движение подачи – инструменту. Эта схема реализуется на станках токарной группы.

Глубина резания при сверлении

при рассверливании

Скорость резания при сверлении – это окружная скорость наиболее удалённой от оси сверла точки режущей кромки.

Анализируя последнюю формулу, видно, что при заданном периоде стойкости увеличение подачи требует уменьшения скорости резания. Скорость при рассверливании

Основное (технологическое или машинное) время определяется как частное от деления расчётного пути на скорость относительного перемещения инструмента и заготовки

L_p=l+y+Δ - длина расчетного пути инструмента

y≈0,3d

Δ≈1..2 мм

n – число оборотов шпинделя

S_o – подача на оборот.

При сверлении равнодействующую сил сопротивления на режущих кромках можно различить на 3 составляющие:

Р₁ – вертикальная составляющая, параллельная оси. Она совместно с осевой составляющей Р_о, действующей на поперечной кромке, определяет осевую силу при сверлении, которая противодействует движению подачи. По её величине рассчитывают на прочность детали узла подачи сверлильного станка.

Р₂ – горизонтальная составляющая, проходящая через ось сверла.

Р₃ – составляющая, направленная по касательной к окружности, на которой располагается данная точка режущей кромки. Касательная составляющая является определяющей не только моменты, но и скорость обработки. Силы Р₃, действующие на обеих режущих кромках, направлены навстречу друг другу и теоретически должны уравновеситься, однако вследствие неточности заточки сверла, неодинаковости длин кромок и величин , они не равны. Поэтому в реальных условиях всегда имеет место некоторая равнодействующая Р₃, направленная в сторону большей составляющей. Под действием этой составляющей происходит разбивка отверстия, то есть его увеличение по сравнению с диаметром сверла. Разбивка отверстия приводит к появлению другой погрешности - увод сверла. Ось отверстия смещается относительно направления подачи. Это происходит вследствие того, что при увеличении диаметра отверстия вследствие разбивания ленточки перестают выполнять свои центрирующие функции. Разбивание отверстия и увод сверла всегда в той или иной степени присущи обработке отверстий двухлезвийным инструментом, каковым и является сверло.