Части, элементы и геометрические параметры спирального сверла
Спиральные сверла имеют наибольшее распространение. Это сверло (рис. 309) состоит из рабочей части, включающей режущую часть, шейки, конического ( рис. 309, а ) или цилиндрического ( рис. 309, б ) хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка, лапки, служащей упором для выбивания сверла из гнезда шпинделя. Режущая часть ( рис. 309, в ) состоит из двух зубьев, образованных двумя канавками для отвода стружки; сердцевины— срединной части сверла, соединяющей оба зубца; двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка и которые воспринимают силу резания; двух ленточек — узких полосок по наружному диаметру сверла, служащих для его направления и центрирования в отверстии; двух главных режущих лезвий, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечного лезвия или перемычки, образованной пересечением обеих задних поверхностей.
Рис. 309. Элементы, геометрические параметры и заточка спиральных сверл: 1 и 10 — лезвия ленточки; 2 и 6 — ленточки; 3 — два режущих лезвия; 4 и 8 — спинки у зубцов; 5 — канавки; 7 — поперечное лезвие; 9 — передняя поверхность.
Спиральное сверло содержит пять лезвий: два главных, два вспомогательных (вдоль ленточек) и поперечное, которое не режет, а сминает, выдавливает металл. Поперечное лезвие у сверла есть основной его дефект. Геометрические параметры сверла рассматриваются на его режущей части.
Задний угол α рассматривается в плоскости АА, параллельной оси сверла (рис. 309, г), для текущей точки х (см. сечение АА); он изменяется от αmin на периферийной точке сверла до αmах, у перемычки сверла.
Передний угол γ берется в плоскости ББ, перпендикулярной режущему лезвию сверла ( рис. 309, г ), для текущей точки х; этот угол изменяется от γmin у перемычки сверла до γmах на периферийной точке сверла. Угол при вершине сверла 2φ находится между главными режущими лезвиями: 2φ = 116 ÷ 118° при обработке стали, чугуна, твердой бронзы; 2φ = 140° при обработке алюминия и легких сплавов; 2φ = 80 ÷ 90° при обработке эбонита, целлулоида, мрамора.
Угол наклона поперечного лезвия ψ равен 55º.
Заточка сверл . Заточкой придают сверлу (рис. 309, г) следующие значения углов: α min ≈ 7º, α max ≈ 26º, γ min ≈ 3º, γ max ≈ 30º.
Критерием правильной заточки является соблюдение углов 2φ, ψ и α min .
Кроме этого, нужно, чтобы ось сверла проходила через середину перемычки и делила угол при вершине 2φ на две равные части и чтобы главные режущие лезвия были равны.Во избежание защемления сверла на сверле дают обратный конус в сторону хвостовика на величину примерно 0,05 мм на 100 мм длины.
На рис. 309, д дана одинарная заточка сверла; на рис. 309, е — двойная заточка сверла; на рис. 309, ж — одинарная заточка с подточкой поперечного лезвия; на рис. 309, з — одинарная заточка сверла с подточкой ленточек. Двойная заточка сверла повышает стойкость сверл, подточка перемычки и ленточек облегчает процесс сверления, снижает трение, снижает величину силы подачи. При двойной заточке есть углы 2φ и 2φ0; при 2φ = 116 — 118º, 2φ0 = 70 — 75°.
Бесперемычное спиральное сверло предложено новатором В. И. Жировым. Такие сверла получаются из стандартных сверл применением особой их заточки.
В поперечном лезвии ( рис. 310, в ) сверла шлифовальным кругом прорезают паз, что значительно уменьшает силу подачи.
Рис. 310. Бесперемычное спиральное сверло конструкции В. И. Жирова.
Читать также: Грунтозацепы для автомобиля своими руками
Однако лучшие результаты (повышение производительности и увеличение стойкости) обеспечивает комбинированная подточка поперечного лезвия сверла ( рис. 310, б ). Здесь на расстоянии К, равном одной трети длины режущего лезвия, производится подточка поперечного лезвия с поднутрением ее сердцевины под углом 30°. Ширина прорезанного паза а и глубина h равны 0,15 диаметра сверла.
Необходимо следить, чтобы заточка была выполнена качественно. Особенно рекомендуется брать сверла с двойным конусом ( рис. 310, а ).
Рис.21. Части и элементы спирального сверла.
1 – рабочая часть; 2 – режущая часть; 3 – направляющая часть; 4 – шейка;
5 – хвостовик; 6 – лапка
Режущая часть – часть сверла, заточенная на конус. Рабочая часть – часть сверла, снабженная двумя спиральными канавками. Направляющая часть – часть сверла, которая обеспечивает направление сверла в процессе резания. Хвостовик – часть сверла, служащая для закрепления сверла.
Рис.22. Основные элементы рабочей части сверла
1 – передняя поверхность; 2 – задняя поверхность; 3 – режущая кромка;
4 – ленточка; 5 – поперечная кромка
Передняя поверхность – винтовая поверхность канавки, по которой сходит стружка. Задняя поверхность – поверхность, обращенная к поверхности резания.Режущая кромка – линия, образованная пересечением передней и задней поверхностей; режущих кромок у сверла две. Ленточка – узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки; обеспечивает сверлу направление при резании. Поперечная кромка – линия, образованная в результате пересечения обеих задних поверхностей.
Геометрия спирального сверла.
Геометрические параметры спирального сверла показаны на рис. 23.
Рис.23. Геометрия спирального сверла.
Угол 2φ (удвоенный угол в плане) между режущими кромками колеблется в широких пределах в зависимости от обрабатываемого материала. Угол наклона винтовой канавки ω определяет величину переднего угла и колеблется от 100 до 45° в зависимости от обрабатываемого материала.
Угол ψ – угол наклона поперечной режущей кромки измеряется между проекциями поперечной и главной режущей кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла.
Для определения геометрических параметров режущих кромок их рассматривают
1) в плоскости NN, перпендикулярной к режущей кромке;
2) в плоскости ОО, параллельной оси сверла. Передний угол γ рассматривается в плоскости NN.
Угол наклона винтовой канавки ω и задний угол α рассматриваются в
Элементы резания при сверлении.
Скоростью резания при сверлении называется окружная скорость вращения наиболее удаленной от оси сверла точки режущей кромки.
Подачей при сверлении называется перемещение сверла вдоль оси за один его оборот. Величина подачи измеряется в миллиметрах на один оборот
сверла и обозначается S мм/об . Т.к. сверло имеет две главные режущие кромки,
то подача, приходящаяся на каждую из них Sz= S/2.
Как и при точении, подачу можно измерять и в мм. за 1мин. (минутная подача)
Рис.24. Элементы резания при сверлении.
a– толщина среза в мм., измеряемая в направлении, перпендикулярном к режущей кромке;
b – ширина среза в мм., измеряемая вдоль режущей кромки;
t – глубина резания – расстояние от обрабатываемой поверхности отверстия до оси сверла t = D/2.
Фрезерование.
Фрезерование – один из высокопроизводительных и распространённых способов обработки металлов резанием.
Фреза представляет собой инструмент, имеющий несколько зубьев, причём каждый из них можно рассматривать как резец.
Рис.25 Режущая часть фрезы.
При фрезерование главное (вращательное) движение осуществляет фреза, а движение подачи – заготовка. Фрезерованием производится обработка плоскостей, пазов, фасонных поверхностей, разрезка металлов.
Геометрия фрез.
Рис.26 Геометрия режущей части фрезы. |
Фреза состоит из корпуса (тела) и режущих зубьев. Она представляет собой многозубный режущий инструмент в виде тела вращения, на образующейповерхности или на торце которого расположены режущие кромки. Различают углы главной режущей кромки зуба в плоскости, нормальной к режущей комке, и углы в плоскости, нормальной к оси фрезы.
В плоскости А-А, нормальной к режущей кромке, находятся главный передний угол у и нормальный задний угол αn . В плоскости Б-Б, нормальной к оси фрезы, находятся главный задний угол α и поперечный или радиальный передний угол γ’.
Читать также: Ip44 можно ли ставить на улице
Основное назначение переднего угла γ – уменьшение работы пластической деформации и работы трения по передней поверхности в процессе резания и обеспечение наивыгоднейшей стойкости режущего инструмента.
Главный задний угол α измеряется в плоскости Б-Б, перпендикулярной к оси фрезы.
Назначение заднего угла:
1. в создании условий беспрепятственного перемещения задней поверхности зуба относительно поверхности резания;
2. в уменьшении работы трения по задней поверхности зуба.
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; Нарушение авторского права страницы
Сверло́
— режущий инструмент, предназначенный для сверления отверстий в различных материалах. Свёрла могут также применяться для
рассверливания
, то есть увеличения уже имеющихся, предварительно просверленных отверстий, и
засверливания
, то есть получения несквозных углублений.
Классификация свёрл [ править | править код ]
По конструкции рабочей части
бывают:
- Спиральные (винтовые)
— это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.
- Конструкции Жирова
— на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2φ=116…118°; 2φ=70°; 2φ ‘ =55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается, и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол γ≈5°.
- Плоские
(
перовые
; жарг.
пёрки
) — используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком. - Свёрла Форстнера
— усовершенствованная версия перового, с дополнительными резцами-фрезами. - Для глубокого сверления (L≥5D)
— удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла. - Конструкции Юдовина и Масарновского
— отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (ω=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность. - Одностороннего резания
— применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла). - Пушечные
— представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D. - Ружейные
— применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую, получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости. - Пустотелые
(также кольцевые, корончатые) — свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала. - Центровочные
— применяют для сверления центровых отверстий в деталях. - Ступенчатые
— для сверления одним сверлом отверстий разного диаметра в листовых материалах. - с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 10902-77, DIN 338)
- с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903-77 (конус Морзе), DIN 345)
- с трёх-, четырёх- и шестигранным хвостовиком
- SDS, SDS+ и др.
По способу изготовления
бывают:
- Цельные
— спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15, Р6М5, Р6М5К5, либо из твёрдого сплава. - Сварные
— спиральные свёрла диаметром более 20 мм часто изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали). - Оснащённые твердосплавными пластинами
— бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления). - Со сменными твердосплавными пластинами
— также называются корпусными (оправку, к которой крепятся пластины, называют корпусом). В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более. - Со сменными твердосплавными головками
— альтернатива корпусным сверлам.
Читать также: Циклон для пыли своими руками
По назначению [ править | править код ]
По форме обрабатываемых отверстий
бывают:
По обрабатываемому материалу
бывают:
- Универсальные
- Для обработки металлов и сплавов
- Для обработки бетона, кирпича, камня
— имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д. - Для обработки стекла, керамики
- Для обработки дерева
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА НЕМЕЦКОМ ЯЗЫКЕ
Achse | 1.1 |
Anschnitt | 2.7.1, 2.14.3 |
Austreiblappen | 1.3 |
Bohrerdurchmesser | 1.30 |
Bohrung | 2.14.1 |
Drallsteigung | 1.37 |
Drallwinkel | 1.38 |
Einstich | 1.6 |
Fase | 1.14 |
Fasenbreite | 1.15 |
2.9.2 | |
1.7 | |
1.21 | |
Hauptschneide | 1.23 |
1.29 | |
Kegelschaft | 1.2.1 |
Kern | 1.12 |
Kerndicke | 1.13 |
Kerndickenzunahme | 1.33 |
1.5 | |
Linksshneidender Spiralbohrer | 1.36 |
Mehrfasen-Stufenbohrer mit Zylinderschaft | 2.12 |
Mitnehmerlappen | 1.4 |
Nebenschneide | 1.16 |
Normal- Freiwinkel | 1.43 |
Normal-Spanwinkel | 1.40 |
Quernut | 2.14.2 |
Querschneide | 1.26 |
Querschneideneckе | 1.27 |
1.28 | |
Querschneidenwinkel | 1.44 |
Rechtsschneidender Spiralbohrer | 1.35 |
1.17 | |
1.31 | |
1.19 | |
1.18 | |
Schaft | 1.2 |
Schneidenecke | 1.25 |
Schneidkeil | 1.24 |
Schneidrichtung | 1.34 |
Seiten-Freiwinkel | 1.42 |
Seitеn-Spanwinkel | 1.39 |
Senkwinkel | 2.9.1 |
1.22 | |
Spannut | 1.9 |
1.8 | |
Spitze | 1.20 |
Spitzenwinkel | 1.41 |
Steg | 1.10 |
Stegbreite | 1.11 |
Stufendurchmesser | 2.12.1 |
1.32 | |
Zylinderschaft | 1.2.2 |
Zylinderschaft mit Mitnehmerlappen | 1.2.3 |
Winkel der Schutzsenkung | 2.10.1 |
Элементы спирального сверла [ править | править код ]
Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя (реже четырьмя) винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов — ленточек.
- Рабочая часть
- Режущая часть
имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей. - Направляющая часть
имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью
ленточки
(узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).
— для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.
для передачи крутящего момента сверлу или
лапка
для выбивания сверла из конусного гнезда.
, обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.
Углы сверла [ править | править код ]
- Угол при вершине 2φ
— угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2φ увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и, таким образом, к повышению стойкости сверла. Но при малом 2φ снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2φ=80…90°. Для сталей и чугунов 2φ=116…118°. Для очень твёрдых металлов 2φ=130…140°. - Угол наклона винтовой канавки ω
— угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше ω). - Передний угол γ
определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки. - Задний угол α
определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее — у наружной поверхности сверла. - Угол наклона поперечной кромки ψ
расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ψ=50…55°.
Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.
Углы сверла в процессе резания [ править | править код ]
Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол μ, и действительные углы в процессе резания будут следующими:
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
axis | 1.1 |
back taper | 1.32 |
bevel | 2.7.1, 2.14.3 |
body | 1.5 |
body clearance | 1.17 |
body clearance diameter | 1.31 |
bore | 2.14.1 |
chisel edge | 1.26 |
chisel edge angle | 1.44 |
chisel edge corner | 1.27 |
chisel edge length | 1.28 |
countershink angle | 2.9.2 |
depth of body clearance | 1.18 |
drill diameter | 1.30 |
driving slot | 2.14.2 |
face | 1.22 |
flank (major flank) | 1.21 |
flute | 1.9 |
fluted land | 1.10 |
flute length | 1.8 |
heel | 1.19 |
helix angle | 1.38 |
land | 1.14 |
lead of helix | 1.37 |
leading edge of the land (minor cutting edge) | 1.16 |
left-hand cutting drill | 1.36 |
major cutting edge (lip) | 1.23 |
major cutting edge (lip) length | 1.29 |
normal clearance of the major cutting edge | 1.43 |
normal rake | 1.40 |
outer corner | 1.25 |
overall length | 1.7 |
parallel shank | 1.2.2 |
parallel shank with tenon drive | 1.2.3 |
pilot | 2.9.2 |
point angle | 1.41 |
point (cutting part) | 1.20 |
protection angle | 2.10.1 |
recess | 1.6 |
right-hand cutting drill | 1.35 |
rotation of cutting | 1.34 |
shank | 1.2 |
side clearance of the major cutting edge | 1.42 |
side rake | 1.39 |
subland diameter | 2.12.1 |
tang | 1.3 |
tenon | 1.4 |
taper shank | 1.21 |
web | 1.12 |
web taper | 1.23 |
web thickness | 1.13 |
wedge | 1.24 |
width of fluted land | 1.11 |
width of land | 1.15 |
Сфера применения
Сверла используются для получения сквозных и несквозных отверстий, а также для рассверливания – увеличения или калибровки уже сформированных отверстий.
На фото изображен процесс сверления оргстекла цилиндрическим сверлом
Применение того или иного инструмента определяется материалом изготовления, способом получения – цельное, сварное, с твердотельными пластинками, комбинацией углов заточки, а также диаметром и глубиной сверления.
Общая классификация по сфере применения разделяет сверла на следующие группы.
- Сверла по металлу – порой их называют универсальными. Так как сверло предназначено для работы с металлами и сплавами, которые часто отличаются исключительной прочностью или твердостью, то сверлить они могут любой материал. Для оргстекла, например, используются стандартные сверла из быстрорежущей стали, но с другой заточкой.
- По бетону – применяются также при сверлении кирпича и камня. Отличаются наконечником из твердого сплава, так как рассчитаны на работу ударно-вращательным методом. Хвостовик цилиндрический – инструмент в абсолютном большинстве случаев применяют в перфораторах и дрелях.
- По стеклу и керамике – эти материалы отличаются одновременно твердостью и хрупкостью, поэтому их сверление требует аккуратности. Используют сверла корончатые или перовые (без винтовой нарезки) с карбидным или алмазным напылением.
- По дереву – это стандартные спиральные или перовые, для работы с оргстеклом используют оба вида.
Преимущество
Оргстекло – материал очень легкий, но с высокой вязкостью. С одной стороны, в тех случаях когда внешний вид отверстия не имеет значении, просверлить его можно обыкновенным гвоздем, вставленным в дрель. С другой, когда требуются ровные гладкие кромки и высокая точность, нужна большая аккуратность.
В отличие от конического сверла или зенкерного спиральное, как правило, работает на высокой скорости – до 10 000 оборотов/мин. При такой скорости материал нагревается и частично деформируется. Матовые кромки, например – неизбежный результат сверления. Если не соблюдать правила обращения с инструментом – охлаждение, удаление стружки, сверло можно сломать.
При сверлении оргстекла, вязкий материал наворачивается на острие и застывает, вращение блокируется. Если инструмент не выключить, с большой вероятностью сверло будет сломано. К тому же извлечь отломанный фрагмент из массы стекла, не разрезая, почти невозможно.
Однако использование правильно заточенного инструмента гарантирует получение ровных точных отверстий и не потребует рассверливания или зенкования в дальнейшем.
Типы хвостовиков
Хвостовик — это обязательная часть сверла, крепящаяся в патроне дрели, перфоратора или станка. Все выделяются четыре вида.
- Конический (или конус Морзе) — по названию становится ясно, что хвостовик имеет форму конуса. Используются такие буры в основном на станках, его форма позволяет производить быструю или автоматическую замену фрезы. Фиксируются с помощью лапок, резьбы или без резьбы и лапок. Данный вид также делится на подгруппы — инструментальные (самые популярные, работают ими на станках), укороченные (для формирования небольших отверстий), удлиненные (для отверстий большей глубины), метрические (размер хвостовика по отношению к рабочей части равен 1: 20).
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА ФРАНЦУЗСКОМ ЯЗЫКЕ
2.14.1 | |
1.12 | |
angle au sommet | 1.41 |
angle de coupe | 1.39 |
angle de coupe normal | 1.40 |
angle | 1.38 |
angle de centrale | 1.44 |
angle du foret | 2.91 |
angle du chanfrein de protection | 2.10.1 |
centrale | 1.26 |
principale | 1.23 |
1.1 | |
beс | 1.25 |
bord d’attaque du listel ( secondaire) | 1.16 |
chanfrein | 2.7.1, 2.14.3 |
( longitudinale) | 1.32 |
1.33 | |
corps | 1.5 |
1.17 | |
de principale | 1.42 |
normale de principale | 1.43 |
de | 1.31 |
de percage | 2.12.1 |
du foret | 1.30 |
de | 1.13 |
face de coupe | 1.22 |
face de (face de principale) | 1.21 |
foret coupe droite | 1.35 |
foret coupe gauche | 1.36 |
gorge | 1.6 |
corps | 1.5 |
goujure | 1.9 |
largeur dе | 1.11 |
largeur de listel | 1.15 |
1.10 | |
listel | 1.14 |
logement de tenon | 2.14.2 |
longueur de centrale | 1.28 |
longueur de principale | 1.29 |
longueur | 1.8 |
longueur totale | 1.7 |
pas | 1.37 |
partie active | 1.20 |
pilote | 2.9.2 |
pointe | 1.27 |
profondeur du | 1.18 |
gueue | 1.2 |
gueue conique | 1.2.1 |
queue cylindrique | 1.2.2 |
queue cylindrique tenon | 1.2.3 |
rotation | 1.34 |
taillant | 1.24 |
talon | 1.19 |
tenon | 1.3, 1.4 |