Лабораторная работа №2 геометрия рабочей части сверл и фрез

Цель работы.

1. Закрепление сведений о конструктивных элементах и геометрических параметрах сверл; ознакомление с методами измерения геометрических параметров сверл и приборами, применяемыми для этой цели; приобретение навыков эскизирования сверл.

2. Закрепление сведений об основных частях и элементах различных видов фрез, их геометрических параметрах; ознакомление с методами измерения геометрических параметров фрез и приборами, применяемыми для этой цели; приобретение навыков эскизирования цилиндрических или торцовых фрез.

Краткие теоретические сведения с верло

Рисунок 1 – части и элементы спирального сверла

Спиральное сверло состоит из:

1- Рабочая часть

1.1 режущая часть (ленточка; перемычка - поперечная режущая кромка; винтовые канавки; два главных режущих лезвия - режущие кромки; передняя поверхность, задняя поверхность; два зуба - перо -сверла)

1.2 направляющая (калибрующая часть)

Режущая часть - выполняет основную работу резания, а режущие свойства сверла во многом определяются геометрическими параметрами и материалом его режущей части.

Направляющая часть - обеспечивает направление сверла в просверленном отверстии и служит резервом для образования рабочей части при его переточках.

Шейка - предназначена для выхода шлифовального круга при изготовлении инструмента; маркировки сверла; является метом сварки, если рабочая часть изготовлена из инструментального материала, а хвостовик - из конструкционной стали.

Хвостовик - предназначен для передачи крутящих моментов: у конических хвостовиков за счет сил трения между коническими поверхностями хвостовика сверла и посадочного отверстия шпинделя; у цилиндрических хвостовиков за счет цангового патрона.

Лапка - служит для выбивания сверла из шпинделя станка, переходной втулки.

Геометрические параметры сверла.

  - главный угол в плане - это угол в основной плоскости между плоскостью резания и рабочей плоскостью, влияет на толщину и ширину срезаемого слоя, условия теплоотвода, прочность режущей части сверла, назначают в зависимости от обрабатываемого материала.

2 - угол при вершине - это угол между главными режущими кромками, 2 =60^о…140^о. Для сверления пластичных материалов берут большие значения, чем для хрупких, например:

• стали 2 ≈ 116^о…118^о

• чугуны 2 ≈ 118^о…120^о

• алюминий 2 ≈ 140^о

• мрамор 2 ≈ 80^о

₁ – вспомогательный угол в плане – это угол между проекцией вспомогательной режущей кромки (кромки ленточки) на основную плоскость сверла, и рабочей плоскостью. ₁≤ 10^/, но может быть равен 1-3^о

tg ₁ =

где l – длина направляющей части сверла.

 - угол наклона винтовой канавки – это угол, заключенный между осью сверла и развернутой винтовой линией стружечной канавки. Наклон винтовой канавки – это наклон передней поверхности сверла в продольном направлении. В разных точках главной режущей кромки он неодинаков, чем ближе к оси сверла, тем меньше . Назначается конструктивно в зависимости от диаметра сверла в пределах от 15^о до 60^о

где ω_х – угол наклона винтовой канавки в конкретной точке режущей кромки.

ω = 55-60^о для шнековых сверл.

₁ - вспомогательный задний угол – измеряется в плоскости, нормальной к вспомогательной режущей кромке (кроме ленточки). ₁=0, так как вспомогательная задняя поверхность очерчена поверхностью цилиндра. (рис.2.4, сечение N₁ - N₁)/

 - угол наклона главной режущей кромки – это угол между режущей кромкой и радиусом, проведенным через точку режущей кромки.

 - угол наклона перемычки (поперечного лезвия, поперечной режущей кромки) – это угол между проекциями поперечной и одной из главных режущих кромок на плоскость, перпендикулярную к оси сверла. Обычно  = 50…55^о . Угол резания  у перемычки больше 90^о, а, следовательно, металл не режется, а скоблится.

 - главный передний угол – это угол между касательной к передней поверхности сверла в рассматриваемой точке главной режущей кромки и нормалью к этой же точке к поверхности вращения, образованной при вращении режущего лезвия вокруг оси сверла. В каждой точке режущей кромки , является величиной переменной.

 = max на периферии сверла. В плоскости параллельной оси сверла (О-О) = _max25…30^о

 = min у вершины сверла. На поперечной режущей кромке  имеет отрицательное значение, что создает угол резания больше 90^о , а, следовательно, и тяжелые условия резания.

Такое резкое уменьшение угла  вдоль всей длины режущей кромки является большим недостатком сверла, так как это вызывает более сложные условия образования стружки.

На периферии сверла, где наибольшая скорость и наибольшее тепловыделение, необходимо было бы иметь и большее тело зуба сверла. Большой угол  уменьшает , это приводит к более быстрому нагреву этой части сверла, а, следовательно, и к наибольшему износу. На периферии сверла: tg = tg / sin.

В любой точке режущей кромки: tg_х = tg_х / sin = D_x· tg / D·sin 

 - главный задний угол – это угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и плоскостью резания. В процессе резания истинное значение  уменьшается так как действительной траекторией точки, лежащей на главном режущем лезвии, будет не окружность, а винтовая линия с шагом равным величине подачи (рис3).

Рисунок 3 – Поверхности при сверлении

Поверхность резания представляет собой винтовую поверхность. Поэтому действительный задний угол _д определяется касательными к этой винтовой и задней поверхностям в рассматриваемой точке. С приближением к оси сверла _д уменьшается . чтобы обеспечить достаточную величину  в процессе резания у точек режущего лезвия, расположенных ближе к оси сверла, задняя его поверхность затачивается так, что на периферии  имеет min значение (=8-14^о), а по мере приближения к оси сверла он увеличивается (=20-27^о). Такая заточка сверл обеспечивается конструкцией и кинематикой заточных станков. Так как    у периферии сверла, а у сердцевины наоборот   , то  остается для всех точек режущего лезвия более или менее постоянным.

f – ширина ленточки (фаски) –принимается в зависимости от размеров и конструкции сверла.

Фреза