Сверление, зенкерование и развертывание

В результате изучения данной главы студент должен:

знать

• • виды сверл, зенкеров, зенковок, разверток;
• • конструктивные элементы и параметры типовых инструментов: сверл, зенкеров, зенковок, разверток;
• • элементы режима резания при обработке сверлением, зенкерованием и развертыванием;

уметь

• • осуществлять выбор инструментов для обработки сверлением, зенкерованием и развертыванием;
• • назначать режимы соответствующей обработки;
• • рассчитывать силы резания при сверлении;

владеть

• • навыками выбора режима резания при обработке отверстий осевыми инструментами (сверла, зенкера, развертки);
• • методикой расчета силы резания при сверлении;
• • навыками определения мощности, потребной на резание, и мощности привода главного движения.

Сверление

Основные элементы спирального сверла

Сверление — один из древнейших и весьма распространенных методов обработки отверстий, хотя современное спиральное сверло появилось лишь в 1825 г. Формы и конструкции современного инструмента для обработки отверстий достигли значительного развития в связи с многочисленными технологическими задачами в различных отраслях машиностроения. Но наиболее широко применяют спиральные сверла, которые представляют собой сложный режущий инструмент, работающий в более тяжелых условиях по сравнению с резцом с точки зрения образования и отвода стружки, силовых и температурных напряжений, удобства наблюдения за работой режущей кромки.

Спиральное сверло состоит из рабочей части (режущая и калибрующая части), шейки, хвостовика и лапки (рис. 11.1, а).

Геометрия режущей части сверла (рис. 11.1, 6—г) характеризуется следующими углами.

Угол при вершине 2ср образуют две главные режущие кромки, измеряется он в проекции па основную плоскость. С увеличением этого угла увеличите.

а — конструкция сверла; 6 — г — геометрия режущей части сверла вается осевая сила, а уменьшение его может привести к поломке режущего инструмента.

Принимают следующие значения угла при вершине:

• 2(р = 90-И00⁰ для обработки легких сплавов;
• 2ф = 130-И40⁰ для обработки алюминиевых сплавов;
• 2(р = 115-И18⁰ для углеродистых сталей;
• 2ф = 125-Н40⁰ для жаропрочных сталей.

Передний угол у в сечении N—N в нормальной секущей плоскости представляет собой угол между касательной к передней поверхности в точке главной режущей кромки и нормалью в той же точке к окружности вращения вокруг оси сверла. Передний угол уменьшается к оси сверла и может быть отрицательным или равным нулю у поперечной режущей кромки, что увеличивает деформацию срезаемой стружки, силы трения, а следовательно, и тепловыделение в зоне резания [51].

Главный задний угол, а — это угол между касательной к задней поверхности инструмента в рассматриваемой точке главной режущей кромки и плоскостью резания, совпадающей с направлением относительного движения режущей кромки. У сверла направление скорости относительного движения представляет собой касательную к винтовой линии, описываемой данной точкой режущей кромки. Задний угол увеличивается от периферии к центру сверла, что положительно влияет на процесс резания. В плоскости 0—0 углы у и со связаны между собой. В плоскости N—N — нормальный задний угол а_/а. (рис. 11.1,6):

где, а = 8-И2°.

Угол наклона винтовой канавки со — угол между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла. С увеличением угла наклона уменьшаются трение на передней поверхности, степень пластичности деформации. Но увеличивать угол наклона можно до определенного предела, со = 3(Н35, так как его дальнейшее увеличение может привести к поломке сверла.

Угол наклона поперечной режущей кромки у = 5(Н55°.

Угол наклона режущей кромки X — это угол между главной режущей кромкой и перпендикуляром к вектору скорости резания. Угол X измеряется в плоскости резания и принимает значения X = 7-И2°.

Передняя поверхность — винтовая поверхность канавки, по которой сходит стружка.

Задняя поверхность — поверхность, обращенная к поверхности резания.

Главные режущие кромки — это линии, образованные пересечением передних и главных задних поверхностей.

Ленточка — узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла вдоль винтовой канавки. Ленточка обеспечивает сверлу направление при резании, уменьшение трения о стенки отверстия и играет роль вспомогательной режущей кромки.

Поперечная режущая кромка образована в результате пересечения обеих задних поверхностей и имеется только у сверла.