Лабораторная работа №2 - файл Лабораторная работа №2.doc. Спиральные сверла реферат


Реферат : История сверления

Реферат на тему:

«История сверления»

Содержание

Первые технологические операции - 3 -

Сверление и рассверливание - 4 -

Свёрла - 9 -

Обработка отверстий - 11 -

Зенкерование - 11 -

Развертывание - 12 -

Обеспечение качества обработки при сверлении - 13 -

Сверление отверстий с параллельными осями - 13 -

Сверление боковых отверстий - 13 -

Возможные дефекты просверленных отверстий - 13 -

Литература - 15 -

Первые технологические операции

Одноручное сверление с использованием микролита без рукоятки

Одноручное сверление с использованием составного орудия с рукояткой

Двуручное сверление. Сверло состоит из деревянного стержня и сменного сверла

Сверло с острова Новой Гвинеи. Сверло состоит из стержня и микролита, прикрепленного с помощью жил или дранки

Технология сверления с применением абразивных порошков и трубчатых костей стала великим открытием в производстве инструментов. Под перпендикулярно срезанный торец трубчатой кости, приводимой во вращение сначала руками, а затем, с открытием лука, - тетивой лука, обернутой вокруг кости, подсыпался абразивный порошок и подавалась вода как смачивающая и охлаждающая жидкость. Эта технология позволяла выполнять сквозное сверление во всех известных материалах, включая и кремень.

Умение сверлить кремень позволило окончательно решить проблему надежного закрепления ручек в ударных инструментах - топорах, молотках и т. п. - в сквозные отверстия (так называемые всады) вставлялась и расклинивалась ручка инструмента. Применение абразивных материалов для заточки и полировки режущих лезвий каменных инструментов позволило довести их остроту до максимально возможного предела.

Из новых видов инструментов, возникших в Древнем Египте и Междуречье, нужно назвать коловорот - инструмент для сверления отверстий. Египтяне широко применяли для соединения частей деревянных изделий деревянные же гвозди, для которых требовалось сверлить огромное количество отверстий в соединяемых деталях. Египтяне ввели в употребление и деревянный молоток, т. е. молоток с головкой из дерева. Этот молоток вполне годился для работы с деревянными гвоздями. Отдельно необходимо упомянуть специализированный ювелирный инструмент, возникший при работах с золотом и серебром. Новый вид инструмента - измерительный инструмент - применялся, в основном, для землемерных работ, а также при разбивке строительных площадок под возводимые сооружения.

        Сверление и рассверливание

Наиболее распространенным методом получения отверстий в сплошном материале является сверление. Движение резания при сверлении - вращательное, движение подачи - поступательное. Перед началом работы проверяют совпадение вершин переднего и заднего центров станка. Заготовку устанавливают в патрон и проверяют, чтобы ее биение (эксцентричность) относительно оси вращения не превышала припуска, снимаемого при наружном обтачивании. Проверяют биение торца заготовки, в котором будет обрабатываться отверстие, и выверяют заготовки по торцу. Перпендикулярность торца к оси вращения заготовки можно обеспечить подрезкой торца, при этом в центре заготовки можно выполнить углубление для нужного направления сверла и предотвращения его увода и поломки.

Сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в конусное отверстие пиноли задней бабки, а если размеры конусов не совпадают, то используют переходные втулки. Для крепления сверл с цилиндрическими хвостовиками (диаметром до 16 мм) применяют сверлильные кулачковые патроны (рисунок справа, ниже), которые устанавливаются в пиноли задней бабки. Сверло закрепляется кулачками 6, которые могут сводиться и разводиться, перемещаясь в пазах корпуса 2. На концах кулачков выполнены рейки, которые находятся в зацеплении с резьбой на внутренней поверхности кольца 4.

От ключа 5, через коническую передачу приводится во вращение втулка 3 с кольцом 4, по резьбе которого кулачки 6 перемещаются вверх или вниз и одновременно в радиальном направлении. Для установки в пиноли задней бабки патроны снабжаются коническими хвостовиками 1. Перед сверлением отверстий заднюю бабку перемещают по станине на такое расстояние от обрабатываемой заготовки, чтобы сверление можно было производить на требуемую глубину при минимальном выдвижении пиноли из корпуса задней бабки.

Перед началом сверления обрабатываемая заготовка приводится во вращение. Сверло плавно (без удара) подводят вручную (вращением маховика задней бабки) к торцу заготовки и производят сверление на небольшую глубину (надсверливают). Затем отводят инструмент, останавливают заготовку и проверяют точность расположения отверстия.

Для того чтобы сверло не сместилось, предварительно производят центровку заготовки коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом с углом при вершине 90 градусов. Благодаря этому в начале сверления поперечная кромка сверла не работает, что уменьшает смещение сверла относительно оси вращения заготовки. Для замены сверла маховик задней бабки поворачивают до тех пор, пока пиноль не займет в корпусе бабки крайнее правое положение, в результате чего сверло выталкивается винтом из пиноли. Затем в пиноль устанавливают нужное сверло.

При сверлении отверстия, глубина которого больше его диаметра, сверло периодически выводят из обрабатываемого отверстия и очищают канавки сверла и отверстие заготовки от накопившейся стружки. Для уменьшения трения инструмента о стенки отверстия сверление производят с подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), особенно при обработке стальных и алюминиевых заготовок.

Чугунные, латунные и бронзовые заготовки можно сверлить без охлаждения. Применение СОЖ позволяет повысить скорость резания в 1,4-1,5 раза. В качестве СОЖ используются раствор эмульсии (для конструкционных сталей), компаундированные масла (для легированных сталей), раствор эмульсии и керосин (для чугуна и алюминиевых сплавов). Если на станке охлаждение не предусмотрено, то в качестве СОЖ используют смесь машинного масла с керосином. Применение СОЖ позволяет снизить осевую и тангенциальную силы резания на 10-35% при сверлении сталей, на 10-18% при сверлении чугуна и цветных сплавов и на 30-40% при сверлении алюминиевых сплавов. При сверлении на проход в момент выхода сверла из заготовки необходимо резко снизить подачу во избежание поломки сверла. Для сохранности инструмента при сверлении следует работать с максимально допустимыми скоростями резания и с минимально допустимыми подачами.

Если ось сверла совпадает с осью шпинделя токарного станка, сверло правильно заточено и жестко закреплено, то обработанное отверстие имеет минимальные погрешности. У правильно заточенного сверла работают обе режущие кромки и стружка сходит по двум спиральным канавкам. Размеры отверстия при сверлении получаются больше заданных в следующих случаях: режущие кромки сверла имеют разную длину, хотя и заточены под одинаковыми углами; режущие кромки имеют разную длину и заточены под разными углами; режущие кромки имеют равную длину, но заточены под разными углами.

При неправильно и недостаточно заточенном сверле получается косое отверстие с большой шероховатостью поверхности. При работе недостаточно заточенным (тупым) сверлом у выходной части отверстия образуются заусенцы. Неодинаковая длина режущих кромок и несимметричная их заточка, эксцентричное расположение перемычки и различная ширина ленточек вызывают защемление сверла в отверстии, что увеличивает силы трения (по мере углубления сверла в заготовку) и, как следствие, приводит к поломке инструмента. Обрабатываемое отверстие называется глубоким, если его глубина в 5 раз больше его диаметра.

При сверлении глубокого отверстия применяют длинное спиральное сверло с обычными геометрическими параметрами, которое периодически выводят из обрабатываемого отверстия для охлаждения и удаления накопившейся в канавках стружки. Для повышения производительности обработки применяют сверла с принудительным отводом стружки, осуществляемым с помощью жидкости (или воздуха), подводимой в зону резания под давлением.

С увеличением глубины сверления ухудшаются условия работы сверла, ухудшается отвод теплоты, повышается трение стружки о стенки канавок инструмента, затрудняется подвод СОЖ к режущим кромкам. Поэтому если глубина сверления больше трех диаметров обрабатываемого отверстия, то скорость резания следует уменьшить.

Для сверления отверстий применяют спиральные сверла, которые изготовляют из инструментальных сталей (углеродистой У12А и легированной 9ХС), из быстрорежущих сталей (Р6М5 и др.), а также из твердых сплавов (ВК6М, ВК8М и ВК10М). Для сверл из быстрорежущих сталей скорость резания v = 25-35 м/мин, для сверл из инструментальных сталей v = 12-18 м/мин, для твердосплавных сверл v = 50-70 м/мин. Причем большие значения скорости резания принимаются при увеличении диаметра сверла и уменьшении подачи. При ручной подаче сверла трудно обеспечить ее постоянное (стабильное значение). Для стабилизации подачи используют различные устройства. Для механической подачи сверла его закрепляют в резцедержателе. Сверло 1 с цилиндрическим хвостовиком, рисунок слева - а) с помощью прокладок 2 и 3 устанавливают в резцедержателе так, чтобы ось сверла совпадала с линией центров. Сверло 1 с коническим хвостовиком, рисунок слева - б) устанавливают в державке 2, которую крепят в резцедержателе.

После выверки совпадения оси сверла с линией центров суппорт со сверлом вручную подводят к торцу заготовки и обрабатывают пробное отверстие минимальной глубины, а затем включают механическую подачу суппорта. При сверлении на проход перед выходом сверла из заготовки механическую подачу значительно уменьшают или отключают и заканчивают обработку вручную. При сверлении отверстий диаметром 5-30 мм подача S=0,l-0,3 мм/об для стальных деталей и S=0,2-0,6 мм/об для чугунных деталей. Резание при сверлении имеет ряд особенностей в сравнении с резанием при точении, поскольку спиральное сверло - многолезвийный инструмент, который производит резание пятью режущими кромками (двумя главными, двумя вспомогательными и поперечной). Силы, действующие на сверло в процессе резания, показаны на рисунке справа.

На каждую точку A режущей кромки сверла действует сила Р, которая может быть разложена на составляющие силы Рг, Ру и Рг, Действующие по осям X, Y и Z. Силы Ру на режущих кромках направлены навстречу друг другу и при симметричной заточке равны по величине, т. е. их действие на сверло равно нулю. Осевая сила, действующая вдоль сверла, Ро=2Рx+Рп.к+2Рл где Рп.к - сила, действующая на поперечную кромку сверла; Рл - сила трения ленточки сверла о стенки отверстия. Основную работу при сверлении выполняют две режущие кромки, а поперечная кромка (угол резания которой более 90 градусов) под действием осевой силы Ро сминает металл с силой Pп.к0,5Ро

Суммарный момент сил резания Мс=Mz+Mп.к+Мл, где Mz=(0,8-0,9) Mc-момент, создаваемый силой Рz, Мп.к - момент, создаваемый силой Рп.к; Мл - момент, создаваемый силой Рл. При сверлении отверстий по мере износа сверла по задней поверхности осевая сила и крутящий момент увеличиваются; например, при износе задней поверхности сверла на 1 мм указанные параметры возрастают почти на 60-80%.

Для повышения эффективности работы спиральными сверлами используют такие способы, как подточка поперечной кромки, изменение угла при вершине, подточка ленточки, двойная заточка, предварительное рассверливание отверстий и др. Стандартные сверла имеют угол при вершине 118 градусов, однако для обработки более твердых материалов (и более глубоких отверстий) рекомендуется применять сверла с углом при вершине 135 градусов.

Формы заточки режущей части сверла: а) - нормальная, б) - нормальная с подточкой перемычки, в) - нормальная с подточкой перемычки и ленточки, г) - двойная с подточкой перемычки, д) - двойная с подточкой перемычки и ленточки.

Рассверливание позволяет получить более точные отверстия и уменьшить увод сверла от оси детали. При сверлении отверстий большого диаметра (свыше 25-30 мм) усилие подачи может оказаться чрезмерно большим. Поэтому в таких случаях сверление производят в несколько приемов, т. е. отверстие рассверливают. Режимы резания при рассверливании отверстий те же, что и при сверлении. На рисунке слева элементы резания при сверлении -а) и рассверливании - б) отверстия: n - вращение сверла, Sz - подача приходящаяся на одну режущую кромку, a и b - толщина и ширина срезаемого слоя, t - припуск на сторону, D - диаметр основного отверстия, Do - диаметр предварительно просверленного отверстия.

Свёрла

Сверление является одним из распространенных методов предварительной обработки отверстий на токарных станках. В зависимости от конструкции и назначения различают сверла: спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные, эжекторные и др. Наибольшее распространение получили спиральные сверла (На рисунке сверла: а - спиральное с коническим хвостовиком, б - спиральное с цилиндрическим хвостовиком, в - для глубокого сверления).

Сверло имеет: две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, обращенными к поверхности резания; поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением обеих задних поверхностей; две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки.

Ленточка сверла - узкая полоска на его цилиндрической поверхности, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании. Угол наклона винтовой канавки  угол между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла (=20-30 градусам). Угол наклона поперечной режущей кромки (перемычки)  - острый угол между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла (=50-55 градусам).

Угол режущей части (угол при вершине) 2 - угол между главными режущими кромками при вершине сверла (2=118 градусам). Передний угол  - угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла.

По длине режущей кромки передний угол  является величиной переменной. Задний угол  - угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и касательной в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. Задний угол сверла - величина переменная: =8-14 градусов на периферии сверла и =20-26 градусов - ближе к центру сверла.

Элементы спирального сверла:

1 - режущая кромка, 2 - передняя поверхность, 3 - задняя поверхность, 4 - поперечная кромка, 5 - канавка, 6 - ленточка

Для сверления дерева, ДСП, мягких и твердых пластиков и металлов подойдет обыкновенное сверло из высокопрочной стали. Для камня, кирпича или бетона - твердосплавное сверло. У таких сверл на наконечнике напаяны пластины из твердых (тверже бетона и камня) сплавов. В качестве такового обычно используется победит - отсюда и название "победитовые сверла".

Победитовые сверла материал не режут, а крошат, поэтому для сверления стены подходят идеально, но для работы по дереву, пластику или стали не годятся. Такие сверла не режут дерево, а рвут его волокна - отверстие получается "лохматым", некрасивым и имеет больший диаметр, чем надо.

Для более твердых материалов (например, гранит) используются сверла с твердыми или средней твердости победитовыми пластинами, а для более мягких материалов (кирпич, мягкий бетон и т.п.) можно использовать сверла с мягкими или средней мягкости пластинами.

Обработка отверстий

Зенкерование. Зенкером обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые или просверленные. Рисунок - а). Припуск под Зенкерование (после сверления) составляет 0,5-3 мм на сторону. Зенкер выбирают в зависимости от обрабатываемого материала, вида (сквозное, ступенчатое, глухое) и диаметра отверстия и заданной точности обработки.

Зенкер имеет три и более режущие кромки, поэтому при зенкеровании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при сверлении; он прочнее сверла, благодаря чему подача при зенкеровании в 2,5-3 раза превышает подачу при сверлении.

Зенкерование может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной операцией. Кроме обработки отверстий зенкеры применяются для обработки торцовых поверхностей. Для повышения точности зенкерования (особенно при обработке литых или штампованных глубоких отверстий) рекомендуется предварительно расточить (резцом) отверстие до диаметра, равного диаметру зенкера на глубину, примерно равную половине длины рабочей части зенкера.

Для обработки высокопрочных материалов (>750 МПа) применяют зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава. Скорость резания для зенкеров из быстрорежущей стали такая же, как и для сверл.

Скорость резания твердосплавных зенкеров в 2-3 раза больше, чем зенкеров из быстрорежущей стали. При обработке высокопрочных материалов и литья по корке скорость резания твердосплавных зенкеров следует уменьшать на 20-30%.

Развертывание. Для получения отверстий высокой точности и качества обрабатываемой поверхности применяют развертывание. Рисунок - б). Развертка имеет значительно больше режущих кромок, чем зенкер, поэтому при развертывании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при зенкеровании. Отверстия диаметром до 10 мм развертывают непосредственно после сверления.

Перед развертыванием отверстий большего диаметра их предварительно обрабатывают, а торец подрезают. Припуск под развертывание t=0,15-0,5 мм для черновых разверток и 0,05-0,25 мм для чистовых разверток. При работе чистовыми развертками на токарных и токарно-револьверных станках применяют качающиеся оправки, которые компенсируют несовпадение оси отверстия с осью развертки.

Для того чтобы обеспечить высокое качество обработки, сверление, зенкерование (или растачивание) и развертывание отверстия производят за одну установку заготовки в патроне станка. Подача при развертывании стальных деталей 0,5-2 мм/об, а при развертывании чугунных деталей 1-4 мм/об. Скорость резания при развертывании 6-16 м/мин. Чем больше диаметр обрабатываемого отверстия, тем меньше скорость резания при одинаковой подаче, а при увеличении подачи скорость резания снижают.

Обеспечение качества обработки при сверлении

Сверление отверстий с параллельными осями

В зависимости от характера производства одновременная обработка этих отверстий производится либо на многошпиндельных станках с регулируемым положением шпинделей, либо многошпиндельными головками, установленными на одно-шпиндельных станках или силовых головках агрегатного станка. При сверлении с применением многошпиндельных головок сверло направляется по кондукторным втулкам, устанавливаемым в кондукторе или в прижимной кондукторной плите. В последнем случае обрабатываемую деталь устанавливают на столе станка в приспособлении, которое ориентируется с многошпиндельной головкой при помощи направляющих колонок.

Сверление боковых отверстий

При обработке на многошпиндельных станках четырех и более отверстий, применение ручной подачи оказывается нерациональным, в виду увеличения осевых усилий и неравномерности подач. В связи с этим получили распространение специальные многопозиционные станки с пневмогидравлическим приводом. На таком станке возможна обработка деталей, имеющих радиально расположенные отверстия в различных по высоте плоскостях Переналадка станка заключается в смене кондуктора, зажимных цанг, сверл и установке сверлильных головок под соответствующим углом.

Быстрая переналадка, небольшие потери времени, совмещение машинного времени при сверлении дают возможность применять этот станок в условиях серийного и даже мелкосерийного производства.

Сверление отверстий расположенных во взаимно перпендикулярных областях.

Одновременно такие отверстия можно обрабатывать на агрегатных станках, скомпонованных из нормализованных узлов.

Возможные дефекты просверленных отверстий

1. Диаметр просверленного отверстия немного большее диаметра сверла. Причины: режущие кромки сверла неодинаковой длины. Дефект неисправим.

2. Ось отверстия не совпадает с осью детали. Причина: увод сверла в сторону в начале сверления. Дефект неисправим.

3. Диаметр отверстия больше диаметра сверла и коническое дно ступенчатое. Причина: неодинаковые длина и наклон режущих кромок и оси сверла. Дефект неисправим.

4. размеры отверстия по краям больше, чем в середине. Причина: сверло установлено выше или ниже оси центра.

5. Ось отверстия не совпадает с осью детали в конце отверстия. Причина: в материале (на пути сверления возможны раковина. Дефект неисправим.

6. Шероховатость поверхности отверстия не соответствует заданной. Причина: большая подача сверла, затупилось или неправильно заточено сверло, износ ленточек, нерегулярное удаление стружки из отверстия.

Литература

Интернет-источники:

С вопросами, пожеланиями и отзывами обращайтесь по адресу: [email protected]

topref.ru

Недостатки конструкции и методы улучшения геометрических параметров сверла

Недостатки:

  • уменьшение переднего угла к центру сверла;

  • неблагоприятная геометрия на поперечной кромке;

  • отсутствие заднего угла на вспомогательной режущей кромке;

  • большое тепловыделение и плохой теплоотвод на периферийных участках режущей кромки, их повышенный износ.

Способы подточки спиральных сверл

(Рис.6.)

Рис. 6. Методы подточки спиральных сверл

  1. Двойная заточка режущей кромки уменьшает износ наиболее напряженного участка режущей кромки за счет уменьшения толщины срезаемого слоя на периферии и улучшения теплоотвода.

  2. Подточка поперечной кромки уменьшает ее длину, облегчается резание, повышается стойкость сверла. Рекомендуется для обработки сталей малой и средней твердости, особенно для крупных сверл.

  3. Подточка цилиндрических ленточек – создается задний угол (в = 6…80) на вспомогательной режущей кромке на небольшой длине 1,5…5 мм. Приводит к увеличению стойкости до 2…3 раз.

  4. Образование стружкоразделительных канавок на передней поверхности сверла не требует их восстановления после заточки

  5. Образование стружкоразделительных канавок на задней поверхности сверла проще в изготовлении, но канавки после переточки приходится восстанавливать. Наличие стружкоразделительных канавок дает повышение стойкости до 2 раз за счет улучшения отвода стружки. Рекомендуется при глубоком сверлении.

  6. Подточка передней поверхности проводится у сверл с малыми углами ω у центра сверла с целью увеличения переднего угла. У сверл с большими углами ω подточка передней поверхности выполняется на периферии с целью уменьшения переднего угла и увеличения прочности режущего лезвия.

    1. Перовые сверла (Рис.7.)

  • Режущая часть выполнена в виде пластины.

  • Обладают повышенной жесткостью.

  • Применяются для обработки поковок, ступенчатых и фасонных отверстий (б) и отверстий малых диаметров (меньше 1…1,5 мм).

  • Для уменьшения трения калибрующая часть имеет вспомогательный задний угол 1 = 5…100 и утонение по диаметру 0,05…0,1 мм на всю длину сверла.

  • Достоинства:

    • повышенная жесткость,

    • п

      Рис.7. Перовые сверла

      ростота конструкции.

  • большие отрицательные передние углы, требующие подточки по передней поверхности, но она снижает прочность сверла;

  • плохое направление сверла в отверстии;

  • малое число возможных переточек.

    1. Центровочные сверла

    • Предназначены для сверления центровых отверстий.

    • Изготовляют двухсторонними.

    • Относятся к комбинированным инструментам, т.к. одновременно обрабатывают несколько поверхностей.

    • Рис.8. Центровочные сверла

    1. Сверла, оснащенные твердым сплавом

    • Обеспечивают повышение производительности до двух раз по сравнению с быстрорезом.

    • Предъявляют повышенные требования к жесткости и виброустойчивости системы СПИД.

    • Длина твердосплавных сверл меньше, чем у сверл из быстрорежущей стали, что способствует повышению жесткости, кроме того, число переточек твердосплавных сверл ограничено и соответствует длине твердосплавной пластинки.

      1. Цельные

(3…20 мм).

    • Могут иметь отверстия для внутреннего подвода СОЖ.

    • Глубина сверления (2…5)D.

    • Для повышения прочности и жесткости диаметр сердцевины увеличивают до (0,22…0,3)D.

      1. Составные

Для обработки отверстий диаметром 17…30 мм.

Для повышения стойкости на длине твердосплавной пластинки делают обратную конусность 0,6…0,8 мм на 100 мм длины.

Недостаток – ослабление корпуса, напайка осуществляется в зоне резания.

      1. Сборные

Применяются на станках с ЧПУ, обладающих повышенной жесткостью.

Сокращает время на смену инструмента. Для установки головки используется специальный ключ. Для удаления использованной головки достаточно пол-оборота ключа. Само сверло остается неподвижным в станке.

Рис. Сменная твердосплавная коронка

Рис. Твердосплавные сверла со сменными пластинами

Применяются для обработки отверстий диаметром больше 12 мм.

Режущая кромка образована двумя или более пластинками, перекрывающими друг друга, поэтому она формирует практически плоское дно отверстия.

Центральная пластина располагается таким образом, чтобы ее режущая пластина находилась на оси сверла. Расположение центральной пластины с перекрытием оси сверла может привести при сверлении к поломке вершины пластинки, т.к. участок режущей кромки переходящий за ось будет работать с отрицательными задними углами (обратной стороной).

Конструкция пластины оптимизирована в зависимости от положения пластины на сверле (на периферии или в центре) и требований к обработке.

Сочетание центральной и периферийной пластин, уравновешивающее радиальные составляющие силы резания, позволяет обрабатывать точные отверстия.

Пластины изготавливаются треугольного или прямоугольного типа, позитивные, крепятся, как правило, винтом через отверстие.

Форма режущей кромки треугольной пластинки позволяет производить ступенчатую обработку, обеспечивая разделение стружки по ширине, облегчающее ее отвод из зоны резания.

studfiles.net

Реферат Технология История сверления

Реферат на тему: «История сверления» Содержание Первые технологические операции_ - 3 - Сверление и рассверливание - 4 - Свёрла_ - 9 - Обработка отверстий_ - 11 - Зенкерование_ - 11 - Развертывание_ - 12 - Обеспечение качества обработки при сверлении_ - 13 - Сверление отверстий с параллельными осями_ - 13 - Сверление боковых отверстий_ - 13 - Возможные дефекты просверленных отверстий_ - 13 - Литература_ - 15 - Одноручное сверление с использованием микролита без рукоятки Одноручное сверление с использованием составного орудия с рукояткой Двуручное сверление. Сверло состоит из деревянного стержня и сменного сверла Сверло с острова Новой Гвинеи. Сверло состоит из стержня и микролита, прикрепленного с помощью жил или дранки Технология сверления с применением абразивных порошков и трубчатых костей стала великим открытием в производстве инструментов. Под перпендикулярно срезанный торец трубчатой кости, приводимой во вращение сначала руками, а затем, с открытием лука, - тетивой лука, обернутой вокруг кости, подсыпался абразивный порошок и подавалась вода как смачивающая и охлаждающая жидкость. Эта технология позволяла выполнять сквозное сверление во всех известных материалах, включая и кремень. Умение сверлить кремень позволило окончательно решить проблему надежного закрепления ручек в ударных инструментах - топорах, молотках и т. п. - в сквозные отверстия (так называемые всады) вставлялась и расклинивалась ручка инструмента. Применение абразивных материалов для заточки и полировки режущих лезвий каменных инструментов позволило довести их остроту до максимально возможного предела. Из новых видов инструментов, возникших в Древнем Египте и Междуречье, нужно назвать коловорот - инструмент для сверления отверстий. Египтяне широко применяли для соединения частей деревянных изделий деревянные же гвозди, для которых требовалось сверлить огромное количество отверстий в соединяемых деталях. Египтяне ввели в употребление и деревянный молоток, т. е. молоток с головкой из дерева. Этот молоток вполне годился для работы с деревянными гвоздями. Отдельно необходимо упомянуть специализированный ювелирный инструмент, возникший при работах с золотом и серебром. Новый вид инструмента - измерительный инструмент - применялся, в основном, для землемерных работ, а также при разбивке строительных площадок под возводимые сооружения. Наиболее распространенным методом получения отверстий в сплошном материале является сверление. Движение резания при сверлении - вращательное, движение подачи - поступательное. Перед началом работы проверяют совпадение вершин переднего и
заднего центров станка. Заготовку устанавливают в патрон и проверяют, чтобы ее биение (эксцентричность) относительно оси вращения не превышала припуска, снимаемого при наружном обтачивании. Проверяют биение торца заготовки, в котором будет обрабатываться отверстие, и выверяют заготовки по торцу. Перпендикулярность торца к оси вращения заготовки можно обеспечить подрезкой торца, при этом в центре заготовки можно выполнить углубление для нужного направления сверла и предотвращения его увода и поломки. Сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в конусное отверстие пиноли задней бабки, а если размеры конусов не совпадают, то используют переходные втулки. Для крепления сверл с цилиндрическими хвостовиками (диаметром до 16 мм) применяют сверлильные кулачковые патроны (рисунок справа, ниже), которые устанавливаются в пиноли задней бабки. Сверло закрепляется кулачками 6, которые могут сводиться и разводиться, перемещаясь в пазах корпуса 2. На концах кулачков выполнены рейки, которые находятся в зацеплении с резьбой на внутренней поверхности кольца 4. От ключа 5, через коническую передачу приводится во вращение втулка 3 с кольцом 4, по резьбе которого кулачки 6 перемещаются вверх или вниз и одновременно в радиальном направлении. Для установки в пиноли задней бабки патроны снабжаются коническими хвостовиками 1. Перед сверлением отверстий заднюю бабку перемещают по станине на такое расстояние от обрабатываемой заготовки, чтобы сверление можно было производить на требуемую глубину при минимальном выдвижении пиноли из корпуса задней бабки. Перед началом сверления обрабатываемая заготовка приводится во вращение. Сверло плавно (без удара) подводят вручную (вращением маховика задней бабки) к торцу заготовки и производят сверление на небольшую глубину (надсверливают). Затем отводят инструмент, останавливают заготовку и проверяют точ
ность расположения отверстия. Для того чтобы сверло не сместилось, предварительно производят центровку заготовки коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом с углом при вершине 90 градусов. Благодаря этому в начале сверления поперечная кромка сверла не работает, что уменьшает смещение сверла относительно оси вращения заготовки. Для замены сверла маховик задней бабки поворачивают до тех пор, пока пиноль не займет в корпусе бабки крайнее правое положение, в результате чего сверло выталкивается винтом из пиноли. Затем в пиноль устанавливают нужное сверло. При сверлении отверстия, глубина которого больше его диаметра, сверло периодически выводят из обрабатываемого отверстия и очищают канавки сверла и отверстие заготовки от накопившейся стружки. Для уменьшения трения инструмента о стенки отверстия сверление производят с подводом смазочно- охлаждающей жидкости (СОЖ), особенно при обработке стальных и алюминиевых заготовок. Чугунные, латунные и бронзовые заготовки можно сверлить без охлаждения. Применение СОЖ позволяет повысить скорость резания в 1,4-1,5 раза. В качестве СОЖ используются раствор эмульсии (для конструкционных сталей), компаундированные масла (для легированных сталей), раствор эмульсии и керосин (для чугуна и алюминиевых сплавов). Если на станке охлаждение не предусмотрено, то в качестве СОЖ используют смесь машинного масла с керосином. Применение СОЖ позволяет снизить осевую и тангенциальную силы резания на 10-35% при сверлении сталей, на 10-18% при сверлении чугуна и цветных сплавов и на 30-40% при сверлении алюминиевых сплавов. При сверлении на проход в момент выхода сверла из заготовки необходимо резко снизить подачу во избежание поломки сверла. Для сохранности инструмента при сверлении следует работать с максимально допустимыми скоростями резания и с минимально допустимыми подачами. Если ось сверла совпадает с осью шпинделя токарного станка, сверло правильно заточено и жестко закреплено, то обработанное отверстие имеет минимальные погрешности. У правильно заточенного сверла работают обе режущие кромки и стружка сходит по двум спиральным канавкам. Размеры отверстия при сверлении получаются больше заданных в следующих случаях: режущие кромки сверла имеют разную длину, хотя и заточены под одинаковыми углами; режущие кромки имеют разную длину и заточены под разными углами; режущие кромки имеют равную длину, но заточены под разными углами. При неправильно и недостаточно заточенном сверле получается косое отверстие с большой шероховатостью поверхности. При работе недостаточно заточенным (тупым) сверлом у выходной части отверстия образуются заусенцы. Неодинаковая длина режущих кромок и несимметричная их заточка, эксцентричное расположение перемычки и различная ширина ленточек вызывают защемление сверла в отверстии, что увеличивает силы трения (по мере углубления сверла в заготовку) и, как следствие, приводит к поломке инструмента. Обрабатываемое отверстие называется глубоким, если его глубина в 5 раз больше его диаметра. При сверлении глубокого отверстия применяют длинное спиральное сверло с обычными геометрическими параметрами, которое периодически выводят из обрабатываемого отверстия для охлаждения и удаления накопившейся в канавках стружки. Для повышения производительности обработки применяют сверла с принудительным отводом стружки, осуществляемым с помощью жидкости (или воздуха), подводимой в зону резания под давлением.
С увеличением глубины сверления ухудшаются условия работы сверла, ухудшается отвод теплоты, повышается трение стружки о стенки канавок инструмента, затрудняется подвод СОЖ к режущим кромкам. Поэтому если глубина сверления больше трех диаметров обрабатываемого отверстия, то скорость резания следует уменьшить. Для сверления отверстий применяют спиральные сверла, которые изготовляют из инструментальных сталей (углеродистой У12А и легированной 9ХС), из быстрорежущих сталей (Р6М5 и др.), а также из твердых сплавов (ВК6М, ВК8М и ВК10М). Для сверл из быстрорежущих сталей скорость резания v = 25-35 м/мин, для сверл из инструментальных сталей v = 12-18 м/мин, для твердосплавных сверл v = 50-70 м/мин. Причем большие значения скорости резания принимаются при увеличении диаметра сверла и уменьшении подачи. При ручной подаче сверла трудно обеспечить ее постоянное (стабильное значение). Для стабилизации подачи используют различные устройства. Для механической подачи сверла его закрепляют в резцедержателе. Сверло 1 с цилиндрическим хвостовиком, рисунок слева - а) с помощью прокладок 2 и 3 устанавливают в резцедержателе так, чтобы ось сверла совпадала с линией центров. Сверло 1 с коническим хвостовиком, рисунок слева - б) устанавливают в державке 2, которую крепят в резцедержателе. После выверки совпадения оси сверла с линией центров суппорт со сверлом вручную подводят к торцу заготовки и обрабатывают пробное отверстие минимальной глубины, а затем включают механическую подачу суппорта. При сверлении на проход перед выходом сверла из заготовки механическую подачу значительно уменьшают или отключают и заканчивают обработку вручную. При сверлении отверстий диаметром 5-30 мм подача S=0,l-0,3 мм/об для стальных деталей и S=0,2-0,6 мм/об для чугунных деталей. Резание при сверлении имеет ряд особенностей в сравнении с резанием при точении, поскольку спиральное сверло - многолезвийный инструмент, который производит резание пятью режущими кромками (двумя главными, двумя вспомогательными и поперечной). Силы, действующие на сверло в процессе резания, показаны на рисунке справа. На каждую точку A режущей кромки сверла действует сила Р, которая может быть разложена на составляющие силы Рг, Ру и Рг, Действующие по осям X, Y и Z. Силы Ру на режущих кромках направлены навстречу друг другу и при симметричной заточке равны по величине, т. е. их действие на сверло равно нулю. Осевая сила, действующая вдоль сверла, Ро=2Рx+Рп.к+2Рл где Рп.к - сила, действующая на поперечную кромку сверла; Рл - сила трения ленточки сверла о стенки отверстия. Основную работу при сверлении выполняют две режущие кромки, а поперечная кромка (угол резания которой более 90 градусов) под действием осевой силы Ро сминает металл с силой Pп.к0,5Ро Суммарный момент сил резания Мс=Mz+Mп.к+Мл, где Mz=(0,8-0,9) Mc-момент, создаваемый силой Рz, Мп.к - момент, создаваемый силой Рп.к; Мл - момент, создаваемый силой Рл. При сверлении отверстий по мере износа сверла по задней поверхности осевая сила и крутящий момент увеличиваются; например, при износе задней поверхности сверла на 1 мм указанные параметры возрастают почти на 60- 80%.
Для повышения эффективности работы спиральными сверлами используют такие способы, как подточка поперечной кромки, изменение угла при вершине, подточка ленточки, двойная заточка, предварительное рассверливание отверстий и др. Стандартные сверла имеют угол при вершине 118 градусов, однако для обработки более твердых материалов (и более глубоких отверстий) рекомендуется применять сверла с углом при вершине 135 градусов. Формы заточки режущей части сверла: а) - нормальная, б) - нормальная с подточкой перемычки, в) - нормальная с подточкой перемычки и ленточки, г) - двойная с подточкой перемычки, д) - двойная с подточкой перемычки и ленточки. Рассверливание позволяет получить более точные отверстия и уменьшить увод сверла от оси детали. При сверлении отверстий большого диаметра (свыше 25-30 мм) усилие подачи может ока заться чрезмерно большим. Поэтому в таких случаях сверление производят в несколько приемов, т. е. отверстие рассверливают. Режимы резания при рассверливании отверстий те же, что и при сверлении. На рисунке слева элементы резания при сверлении -а) и рассверливании - б) отверстия: n - вращение сверла, Sz - подача приходящаяся на одну режущую кромку, a и b - толщина и ширина срезаемого слоя, t - припуск на сторону, D - диаметр основного отверстия, Do - диаметр предварительно просверленного отверстия. Сверление является одним из распространенных методов предварительной обработки отверстий на токарных станках. В зависимости от конструкции и назначения различают сверла: спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные, эжекторные и др. Наибольшее распространение получили спиральные сверла (На рисунке сверла: а - спиральное с коническим хвостовиком, б - спиральное с цилиндрическим хвостовиком, в - для

глубокого сверления). Сверло имеет: две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, обращенными к поверхности резания; поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением обеих задних поверхностей; две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки. Ленточка сверла - узкая полоска на его цилиндрической поверхности, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании. Угол наклона винтовой канавки v угол между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла (v=20-30 градусам). Угол наклона поперечной режущей кромки (перемычки) j - острый угол между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла (j=50-55 градусам). Угол режущей части (угол при вершине) 2 j - угол между главными режущими кромками при вершине сверла (2 j=118 градусам). Передний угол g - угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла. По длине режущей кромки передний угол g является величиной переменной. Задний угол a - угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и касательной в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. Задний угол сверла - величина переменная: a=8-14 градусов на периферии сверла и a=20-26 градусов - ближе к центру сверла. Элементы спирального сверла: 1 - режущая кромка, 2 - передняя поверхность, 3 - задняя поверхность, 4 - поперечная кромка, 5 - канавка, 6 - ленточка Для сверления дерева, ДСП, мягких и твердых пластиков и металлов подойдет обыкновенное сверло из высокопрочной стали. Для камня, кирпича или бетона - твердосплавное сверло. У таких сверл на наконечнике напаяны пластины из твердых (тверже бетона и камня) сплавов. В качестве такового обычно используется победит - отсюда и название "победитовые сверла". Победитовые сверла материал не режут, а крошат, поэтому для сверления стены подходят идеально, но для работы по дереву, пластику или стали не годятся. Такие сверла не режут дерево, а рвут его волокна - отверстие получается "лохматым", некрасивым и имеет больший диаметр, чем надо. Для более твердых материалов (например, гранит) используются сверла с твердыми или средней твердости победитовыми пластинами, а для более мягких материалов (кирпич, мягкий бетон и т.п.) можно использовать сверла с мягкими или средней мягкости пластинами. Зенкерование. Зенкером обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые или просверленные. Рисунок - а). Припуск под Зенкерование (после сверления) составляет 0,5-3 мм на сторону. Зенкер выбирают в зависимости от обрабатываемого материала, вида (сквозное, ступенчатое, глухое) и диаметра отверстия и заданной точности обработки. Зенкер имеет три и более режущие кромки, поэтому при зенкеровании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при сверлении; он прочнее сверла, благодаря чему подача при зенкеровании в 2,5-3 раза превышает подачу при сверлении. Зенкерование может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной операцией. Кроме обработки отверстий зенкеры применяются для обработки торцовых поверхностей. Для повышения точности зенкерования (особенно при обработке литых или штампованных глубоких отверстий) рекомендуется предварительно расточить (резцом) отверстие до диаметра, равного диаметру зенкера на глубину, примерно равную половине длины рабочей части зенкера. Для обработки высокопрочных материалов (>750 МПа) применяют зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава. Скорость резания для зенкеров из быстрорежущей стали такая же, как и для сверл. Скорость резания твердосплавных зенкеров в 2-3 раза больше, чем зенкеров из быстрорежущей стали. При обработке высокопрочных материалов и литья по корке скорость резания твердосплавных зенкеров следует уменьшать на 20-30%. Развертывание. Для получения отверстий высокой точности и качества обрабатываемой поверхности применяют развертывание. Рисунок - б). Развертка имеет значительно больше режущих кромок, чем зенкер, поэтому при развертывании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при зенкеровании. Отверстия диаметром до 10 мм развертывают непосредственно после сверления. Перед развертыванием отверстий большего диаметра их предварительно обрабатывают, а торец подрезают. Припуск под развертывание t=0,15-0,5 мм для черновых разверток и 0,05-0,25 мм для чистовых разверток. При работе чистовыми развертками на токарных и токарно-револьверных станках применяют качающиеся оправки, которые компенсируют несовпадение оси отверстия с осью развертки. Для того чтобы обеспечить высокое качество обработки, сверление, зенкерование (или растачивание) и развертывание отверстия производят за одну установку заготовки в патроне станка. Подача при развертывании стальных деталей 0,5-2 мм/об, а при развертывании чугунных деталей 1-4 мм/об. Скорость резания при развертывании 6-16 м/мин. Чем больше диаметр обрабатываемого отверстия, тем меньше скорость резания при одинаковой подаче, а при увеличении подачи скорость резания снижают. Сверление отверстий с параллельными осями В зависимости от характера производства одновременная обработка этих отверстий производится либо на многошпиндельных станках с регулируемым положением шпинделей, либо многошпиндельными головками, установленными на одно-шпиндельных станках или силовых головках агрегатного станка. При сверлении с применением многошпиндельных головок сверло направляется по кондукторным втулкам, устанавливаемым в кондукторе или в прижимной кондукторной плите. В последнем случае обрабатываемую деталь устанавливают на столе станка в приспособлении, которое ориентируется с многошпиндельной головкой при помощи направляющих колонок.

Сверление боковых отверстий

При обработке на многошпиндельных станках четырех и более отверстий, применение ручной подачи оказывается нерациональным, в виду увеличения осевых усилий и неравномерности подач. В связи с этим получили распространение специальные многопозиционные станки с пневмогидравлическим приводом. На таком станке возможна обработка деталей, имеющих радиально расположенные отверстия в различных по высоте плоскостях Переналадка станка заключается в смене кондуктора, зажимных цанг, сверл и установке сверлильных головок под соответствующим углом. Быстрая переналадка, небольшие потери времени, совмещение машинного времени при сверлении дают возможность применять этот станок в условиях серийного и даже мелкосерийного производства. Сверление отверстий расположенных во взаимно перпендикулярных областях. Одновременно такие отверстия можно обрабатывать на агрегатных станках, скомпонованных из нормализованных узлов.

Возможные дефекты просверленных отверстий

1. Диаметр просверленного отверстия немного большее диаметра сверла. Причины: режущие кромки сверла неодинаковой длины. Дефект неисправим. 2. Ось отверстия не совпадает с осью детали. Причина: увод сверла в сторону в начале сверления. Дефект неисправим. 3. Диаметр отверстия больше диаметра сверла и коническое дно ступенчатое. Причина: неодинаковые длина и наклон режущих кромок и оси сверла. Дефект неисправим. 4. размеры отверстия по краям больше, чем в середине. Причина: сверло установлено выше или ниже оси центра. 5. Ось отверстия не совпадает с осью детали в конце отверстия. Причина: в материале (на пути сверления возможны раковина. Дефект неисправим. 6. Шероховатость поверхности отверстия не соответствует заданной. Причина: большая подача сверла, затупилось или неправильно заточено сверло, износ ленточек, нерегулярное удаление стружки из отверстия. Интернет-источники: ü http://www.system.oao-ni.ru/pubpobedit.php ü http://turner.narod.ru/dir1/sverlenie.htm ü http://turner.narod.ru/dir1/zenkerovanie.htm ü http://turner.narod.ru/dir1/sverlo.htm ü http://kuem.ru/iiii.html ü http://history.rsuh.ru/historycd/HISTORY/HTML/T3/T3-02-15.htm С вопросами, пожеланиями и отзывами обращайтесь по адресу:

works.tarefer.ru

Спиральные сверла

Сверла представляют собой режущие инструменты, предназна­ченные для образования отверстий в сплошном материале. В про­цессе сверления осуществляются два движения: вращательное – вокруг оси инструмента и поступательное — вдоль оси инструмен­та. Сверла используются также для рассверливания предварительно просверленных отверстий. В промышленности распространены раз­личные типы сверл: сверла цилиндрические, сверла центровочные, сверла для глубоких отверстий, сверла специальные.

Наибольшее распространение получили в промышленности спи­ральные сверла. Они используются при сверлении отверстий диа­метром от 0,25 до 80мм в различных материалах. В тех случаях,когда требуется повышенная жесткость инструмента, например при сверлении твердых поковок, применяются также перовые сверла. Они являются самыми простыми по конструкции. Их недос­татки: плохое направление в обрабатываемом отверстии и тяжелые условия работы. Для сверления центровых отверстий применяют специальные центровочные сверла. Центровочные простые сверла напоминают по конструкции обычные спиральные сверла, но общая длина их рабочей части меньше. Они применяются при обработке высокопрочных материалов, когда сверла центровочные комбиниро­ванные часто ломаются.

При обработке глубоких отверстий применяются сверла для сплошного и кольцевого сверления. Наиболее простым сверлом. Для глубокого сверления является пушечное. Это сверло представляет собой как бы полуцилиндр и имеет одну главную режущую кромку, составляющую с осью сверла прямой угол. Для направле­ния по отверстию сверло имеет цилиндрическую поверхность. С целью уменьшения трения при работе сверло имеет небольшую обратную конусность (диаметр рабочей части сверла уменьшается при перемещении к хвостовику на 0,03—0,05 мм на 100 мм длины). Сверло работает в напряженных условиях и малопроизводительно. Ружейное сверло более совершенно, чем пушечное. Такие сверла применяют для обработки глубоких отверстий с повышенными требованиями к точности диаметра и прямолинейности оси. Оноимеет лучшее направление и обладает большей стойкостью. Благодаря подводу под давлением непосредственно к режущей кромке через внутреннее отверстие охлаждающей жидкости улучшаетсяотвод стружки. Сверло имеет одну режущую кромку угловой формы. Передняя поверхность сверла выбирается плос­кой формы. Задняя поверхность наружного участка режущей кромки затачивается по винтовой поверхности, ось которой совпа­дает с осью сверла. Задняя поверхность внутреннего участка кромки затачивается по плоскости.

При обработке конических отверстий небольшой конусности (порядка 1:50) применяют конические сверла. По конструкции такие сверла подобны обычным спиральным. В отличие от цилиндри­ческого спирального сверла они имеют короткий цилиндрический участок, за которым следует конусный участок. Ленточки конус­ного участка имеют расположенные в шахматном порядке канавки с шагом примерно 12мм. На ленточках по всей длине конического участка выполняется задний угол а = 8 –10°. При обработке отверстий в чугунных деталях и неточных отверстий в стальных деталях конические сверла могут полностью заменить конические развертки.

studfiles.net

Лабораторная работа №2 - файл Лабораторная работа №2.doc

Лабораторная работа №2скачать (993.8 kb.)

Доступные файлы (1):

содержание

Лабораторная работа №2.doc

Реклама MarketGid: Лабораторная работа № 2

Основные элементы конструкции и геометрические параметры режущей части спирального сверла

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомиться с основными типами свёрл, изучить назначение и область применения свёрл, особенности их конструкции и геометрии, научиться измерять конструктивные элементы и основные углы спирального сверла.

Теоретическая часть

Свёрла являются одним из самых распространенных видов инструментов. В промышленности применяют свёрла: спиральные, перовые, одностороннего резания, эжекторные, кольцевого свёрления и специальные комбинированные.

Свёрла изготовляют из легированной стали 9ХС, быстрорежущих сталей Р6М5 и др., оснащенные твёрдым сплавом ВК6, ВК6-М, ВК8 и др.

Сверление применяется для получения отверстий в сплошном материале, а также для рассверливания уже имеющихся отверстий. Сверлением обеспечивается 11...12 квалитет точности и шероховатость обработанной поверхности Rz 2080 мкм. В качестве инструментов используются свёрла различных конструкций.

Спиральные свёрла имеют наибольшее распространение и состоят из следующих основных частей: режущей, калибрующей или направляющей, хвостовой и соединительной (рисунок 1, а).

Спиральные свёрла из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком изготавливают диаметром от 1 до 10 мм. Свёрла с коническим хвостовиком изготавливают диаметром от 6 до 80 мм. Быстрорежущие свёрла диаметром свыше 68 мм делают сварными, хвостовики у этих свёрл изготавливают из сталей 45, 40Х и приваривают их к рабочей части. При диаметре сверла свыше 6 мм хвостовик чаще всего имеет коническую форму. Для корпусов свёрл, оснащенных твёрдым сплавом, применяют сталь 9ХС и быстрорежущую сталь.

Главные режущие кромки сверла прямолинейны и наклонены к его оси под главным углом в плане. Режущая и калибрующая части сверла составляют его рабочую часть, на которой образованы две винтовые канавки, создающие два зуба, обеспечивающие процесс резания. На рабочей части сверла (рисунок 1, б) имеется шесть лезвий: два главных (1-2 и 1'-2'), два вспомогательных (1-3, 1'-3'), расположенных на калибрующей части сверла, которая служит для направления в процессе работы, и два на перемычке (0-2 и 0-2').

Режущие свойства сверла во многом определяются геометрическими параметрами и материалом его режущей части. Рассмотрим геометрические параметры сверла. Сверло характеризуется следующими основными углами: передним углом , задним углом , углом наклона винтовой канавки , углом наклона поперечной кромки  и углом при вершине резца 2.

Передним углом  называется угол между касательной к передней поверхности сверла в рассматриваемой точке и нормалью в той же точке к поверхности вращения. Этот угол рассматривается в плоскости N-N, перпендикулярной к главной режущей кромке. В каждой точке режущего лезвия в плоскости N-N угол  имеет различную величину (рисунок 1, б) и определяется по формуле

, (1)

где rx – радиус окружности, на которой расположена рассматриваемая точка;

R – радиус сверла.

Наибольшее значение передний угол имеет у периферии сверла, наименьшее значение – у вершины сверла.

Рисунок 1 – Конструктивные элементы спирального сверла

Задний угол  - это угол, заключенный между касательной к задней поверхности пера в рассматриваемой точке режущего лезвия и касательной к окружности ее вращения вокруг оси сверла. Измеряется в плоскости О-О (рисунок 1, б), параллельной оси сверла. Для того, чтобы иметь практически одинаковое сечение зуба сверла вдоль всей длины режущей кромки, задний угол делается так же, как и передний, переменным. Задняя поверхность сверла затачивается так, что на периферии угол  имеет минимальное значение.

Угол наклона винтовой канавки  – это угол заключенный между осью сверла и развернутой винтовой линией стружечной канавки. Для свёрл из быстрорежущей стали угол  назначается в зависимости от их диаметра в пределах от 18 до 30 градусов.

Угол наклона поперечного лезвия (перемычки)  – угол между проекциями поперечного и одного из главных режущих лезвий на плоскость, перпендикулярную оси сверла. Этот угол обычно принимают равным 55 градусам.

Угол при вершине 2 – угол между главными режущими лезвиями. Величина этого угла зависит от свойств обрабатываемого материала и лежит в пределах 80 140 градусов.

Для уменьшения трения об образованную поверхность отверстия и уменьшения теплообразования сверло на всей длине направляющей части имеет занижение по спинке с оставлением по режущей кромке ленточки шириной от 0,4 до 2,0 мм в зависимости от диаметра сверла. Ленточки обеспечивают направление сверла в процессе резания. Вспомогательные задние углы на ленточках равны 0, так как вспомогательная задняя поверхность очерчена цилиндром.

Для уменьшения трения при работе на ленточках делают утонение по направлению к хвостовику. За счёт обратного конуса образуется вспомогательный угол в плане 1.

Процесс резания при сверлении имеет некоторые особенности:

1) наличие очень малых передних углов в центральной части сверла и отрицательных у перемычки повышает деформацию срезаемой стружки, увеличивает силы трения и тепловыделение в зоне резания.

2) наблюдается повышенное трение в процессе свёрления из-за отсутствия вспомогательных задних углов на ленточках.

3) сверло в процессе резания находится в постоянном длительном контакте со стружкой и обработанной поверхностью, ухудшены условия отвода стружки.

4) различие скоростей резания для точек режущих лезвий в процессе свёрления усложняет процесс деформации стружки и ее схода по передней поверхности инструмента.

Неблагоприятные геометрические параметры на поперечной кромке и ленточке приводят к необходимости улучшения их режущих свойств с помощью специальных подточек. Способами улучшения геометрических параметров свёрл являются подточка перемычки (НП) у свёрл диаметром более 8 мм (рисунок 2, в – е), двойная заточка (ДП) (рисунок 2, б), периферийный участок вершины затачивается под углом 2о = 7090 градусов для свёрл диаметром более 10 мм, подточка ленточки (рисунок 2, ж) - у свёрл диаметром более 10 мм на длине 1,54 мм под углом 1=68 градусов. Подтачивают перемычку для уменьшения осевой силы и крутящего момента. Осевая силы уменьшается на 3035 % по сравнению со сверлом не имеющий подточки. Подточка ленточек в местах наибольшего износа увеличивает стойкость свёрл в 2-3 раза.

Конструктивные элементы спиральных свёрл стандартизированы. ГОСТ регламентирует следующие основные размеры спиральных свёрл:

  1. номинальный диаметр D;
  2. общая длина сверла L;
  3. длина рабочей части l;
  4. размеры шейки l3 и хвостовика l4 .

^

Методика и порядок выполнения работы
  1. Ознакомление с геометрическими и конструктивными параметрами спирального сверла по экспонатам, имеющимся в лаборатории.
  2. Измерение значений конструктивных и угловых параметров сверла.
Диаметры сверла dн и dк на рабочей части измеряются с помощью микрометра или штангенциркуля.

Рисунок 3 – Измерение диаметра сверла

штангенциркулем

Толщина сердцевины у вершины сверла измеряется с помощью микрометра со специальными вставками.

Общая длина сверла ^ ; длина рабочей части l; размеры шейки l3 и хвостовика l4 , ширина ленточки измеряются масштабной линейкой.

Размеры конусного хвостовика характеризуются системой и номером конуса по стандарту (см. таблицу 1).

Таблица 1

№ конуса Морзе Диаметр хвостовика D1, мм
0 9,212
1 18,240
2 17,980
3 24,051
4 31,542
5 44,731
6 63,760

Для определения номера конуса измеряется диаметр конуса D1. По измеренному значению из таблицы 1 определяется номер конуса.

Определение угла наклона винтовой канавки  производится развёртыванием винтовой линии сверла на плоскость. Развёртывание осуществляется прокатыванием сверла через копировальную бумагу на плоскость. Величина угла измеряется между линией, отпечатавшейся от развёртки винтовой ленточки и прямой, перпендикулярной к торцу развёртки и параллельной направлению сверла. Измерение угла производится при помощи транспортира или угломера.

Рисунок 4 – Измерение угла 

Измерение угла при вершине 2 производится универсальным угломером.

Рисунок 5 – Измерение угла при вершине универсальным угломером

Измерение угла наклона поперечной режущей кромки производится также универсальным угломером.

Рисунок 6 – Измерение угла наклона поперечной режущей кромки

Определение величины вспомогательного угла в плане производится по формуле

,

где lк – длина калибрующей части.

Передняя поверхность спирального сверла представляет собой винтовую поверхность. Вследствие изменения угла наклона винтовой линии для различных точек лезвия сверла величина переднего угла постепенно увеличивается от центра к периферии.

Рисунок 7 – Схема измерения угла 

Передний угол в различных точках лезвия определяется в плоскости, проходящей перпендикулярно к режущей кромке. Передний угол в различных точках лезвия различен и может быть подсчитан по формуле (1).

Задний угол сверла может быть измерен с помощью специального индикаторного приспособления, устанавливаемого на токарном станке.

Рисунок 8 – Прибор для измерения величины заднего угла сверла

контактным методом

  1. Составление рабочего чертежа спирального сверла. Рабочий чертёж составляется на сверло, указываемое преподавателем. На рабочем чертеже делаются все необходимые проекции и сечения, а также проставляются измеренные значения габаритных размеров и угловых параметров.
Скачать файл (993.8 kb.)

gendocs.ru

Спиральные сверла

Математика Спиральные сверла

Количество просмотров публикации Спиральные сверла - 109

 Наименование параметра  Значение
Тема статьи: Спиральные сверла
Рубрика (тематическая категория) Математика

Наиболее многочисленной является группа спиральных сверл.

Спиральное сверло (рис. 2.2) представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов. Наклон канавок к оси сверла составляет 10–45º. Рабочий конец сверла имеет конусообразную форму. На образующих конуса лежат две симметрично расположенные относительно оси сверла режущие кромки. Хвостовик нужен для закрепления сверла. Спиральные сверла делают с цилиндрическими или коническими хвостовиками.

Рис.2.2 Спиральное сверло с коническим хвостовиком

По точности изготовления они делятся на˸

· сверла общего назначения;

· сверла точного исполнения.

Размерный ряд спиральных сверл начинается с малоразмерных сверл диаметром от 0,1 до 1,5 мм по ГОСТ 8034 с утолщенным цилиндрическим хвостовиком. Вследствие малых размеров этих сверл оправдано их изготовление целиком из быстрорежущих сталей Р6М3 и Р6М5К5 с твердостью рабочей части до 60 – 62 НRC.

Для обработки труднообрабатываемых материалов изготавливают цельные твердосплавные сверла диаметром от 0,6 до 1,0 мм из сплавов ВК10М, ВК15М. Стойкость спиральных сверл с твердосплавной рабочей частью в 20-30 раз выше стойкости обычных быстрорежущих сверл. Начиная с диаметра 1,5 мм твердосплавные сверла выполняют сборными по ГОСТ 17273. Рабочую твердосплавную часть этих сверл припаивают к хвостовику из стали 45. По ГОСТ 10902 и ГОСТ 4010 спиральные сверла изготавливают из быстрорежущих сталей типа Р12, Р6М3, для обработки конструкционных сталей и для сверления труднообрабатываемых материалов. Такие сверла имеют твердость 63-65 HRC. Быстрорежущие сверла выполняются как с правым, так и с левым направлением винтовых канавок. Спиральные сверла диаметром более 8 мм в целях экономии изготавливают сварными с рабочей частью из быстрорежущей стали и хвостовиком из конструкционной стали. Сверла с пластинками из твердого сплава по ГОСТ 5756 закрепляют в корпусе пайкой. По ГОСТ 6647 выполняются сверла с внутренним подводом охлаждающей жидкости для сверления труднообрабатываемых материалов.

Спиральные сверла - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Спиральные сверла" 2014, 2015-2016.

referatwork.ru

Спиральные сверла

Сверла представляют собой режущие инструменты, предназна­ченные для образования отверстий в сплошном материале. В про­цессе сверления осуществляются два движения: вращательное – вокруг оси инструмента и поступательное — вдоль оси инструмен­та. Сверла используются также для рассверливания предварительно просверленных отверстий. В промышленности распространены раз­личные типы сверл: сверла цилиндрические, сверла центровочные, сверла для глубоких отверстий, сверла специальные.

Наибольшее распространение получили в промышленности спи­ральные сверла. Они используются при сверлении отверстий диа­метром от 0,25 до 80мм в различных материалах. В тех случаях,когда требуется повышенная жесткость инструмента, например при сверлении твердых поковок, применяются также перовые сверла. Они являются самыми простыми по конструкции. Их недос­татки: плохое направление в обрабатываемом отверстии и тяжелые условия работы. Для сверления центровых отверстий применяют специальные центровочные сверла. Центровочные простые сверла напоминают по конструкции обычные спиральные сверла, но общая длина их рабочей части меньше. Они применяются при обработке высокопрочных материалов, когда сверла центровочные комбиниро­ванные часто ломаются.

При обработке глубоких отверстий применяются сверла для сплошного и кольцевого сверления. Наиболее простым сверлом. Для глубокого сверления является пушечное. Это сверло представляет собой как бы полуцилиндр и имеет одну главную режущую кромку, составляющую с осью сверла прямой угол. Для направле­ния по отверстию сверло имеет цилиндрическую поверхность. С целью уменьшения трения при работе сверло имеет небольшую обратную конусность (диаметр рабочей части сверла уменьшается при перемещении к хвостовику на 0,03—0,05 мм на 100 мм длины). Сверло работает в напряженных условиях и малопроизводительно. Ружейное сверло более совершенно, чем пушечное. Такие сверла применяют для обработки глубоких отверстий с повышенными требованиями к точности диаметра и прямолинейности оси. Оноимеет лучшее направление и обладает большей стойкостью. Благодаря подводу под давлением непосредственно к режущей кромке через внутреннее отверстие охлаждающей жидкости улучшаетсяотвод стружки. Сверло имеет одну режущую кромку угловой формы. Передняя поверхность сверла выбирается плос­кой формы. Задняя поверхность наружного участка режущей кромки затачивается по винтовой поверхности, ось которой совпа­дает с осью сверла. Задняя поверхность внутреннего участка кромки затачивается по плоскости.

При обработке конических отверстий небольшой конусности (порядка 1:50) применяют конические сверла. По конструкции такие сверла подобны обычным спиральным. В отличие от цилиндри­ческого спирального сверла они имеют короткий цилиндрический участок, за которым следует конусный участок. Ленточки конус­ного участка имеют расположенные в шахматном порядке канавки с шагом примерно 12мм. На ленточках по всей длине конического участка выполняется задний угол а = 8 –10°. При обработке отверстий в чугунных деталях и неточных отверстий в стальных деталях конические сверла могут полностью заменить конические развертки.

studfiles.net