Геометрия сверла по металлу

Спиральные сверла изготовляют с цилиндрическим, коническим и шестигранными хвостовиками. Сверла с цилиндрическим хвостовиком изготавляют диаметром до 12 мм, с коническим – от 6 до 60 мм.

Геометрия спиральных сверл

Геометрические параметры режущей части сверла состоят из переднего угла γ (гамма), заднего угла α (альфа), угла при вершине 2φ (фи), угла наклона винтовой канавки ω (омега) и угла наклона поперечной кромки сверл ψ (пси).

Угол при вершине сверла 2φ выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и составляет:

Древесина 140°

Задний угол заточки α измеряется в параллельной оси сверла. При самой обычной заточке его значения так же, как и переднего угла, изменяются. У наружной окружности сверла задний угол равен 8—12°, а у оси — 20—25°. Задний угол сверла уменьшает трение задней поверхности сверла о заготовку.

Чтобы понять, зачем нужен задний угол, попробуйте снять обычным ножом стружку с деревянной дощечки, плотно прижав лезвие к ее поверхности. Самое большее, что удастся, — это соскоблить некоторые выступающие волокна. Приподнимите лезвие над плашкой до определенного положения, образуя тем самым «задний» угол, и оно начнет снимать стружку.

«Задний» угол не должен быть слишком большим, иначе лезвие «нырнет» сразу на большую глубину и придется снимать толстую стружку со значительными усилиями. 

Передний угол заточки γ определяется в плоскости перпендикулярной режущей кромке. При обычной заточке передний угол в различных точках режущей кромки имеет разные значения.

Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки. У вершины сверла передний угол заточки будет равен 1—4°.

Изменение значения переднего угла является недостатком спирального сверла и вызывает неравномерный и быстрый его износ. Данный недостаток решается различными способами подточками вершины сверла.

Для уменьшения трения боковой поверхности о стенки отверстия с нее снимается фаска. При этом вдоль винтовой канавки получается узкая полоска – ленточка, которая служит также в качестве направляющей сверла.

Чистота просверленных отверстий и высокая производительность при сверлении достигается лишь при условии работы с остро и правильно заточенным сверлом.

В процессе сверления режущая часть сверла изнашивается и потому требует систематического восстановления своих геометрических размеров. Восстановление это осуществляется путем заточки.

Заточка сверл производится на специальных заточных станках или вручную на абразивных кругах.

Крепление обрабатываемой детали

Одним из сложных примеров сверления является сверление оконного профиля с внутренним металлическим армированием.

Проблемы состоят в том, что одновременно сверлится три отверстия сразу в термопластике и металле, металл достаточно тонкий и плохо закреплен, металл может отгибаться при сверление, отсутствует охлаждение, пластиковый профиль образует сливную стружку и сильно притирается к сверлу.

Все это крайне негативно влияет на длительность работы сверла до перезаточки, по этому старайтесь придерживаться правил:

• фиксация заготовки должна быть максимально жесткой, надежной, исключающей возникновение каких-либо смещений или изгиба во время сверления. При необходимости используйте вставки и дополнительные элементы фиксации.
• при обработке тонкостенных деталей необходимо уменьшить значение используемой подачи
• не использовать сверла из твердого сплава при возникновение вышеописанных проблем, так как они чрезвычайно чувствительны к любым нагрузка на изгиб

Режимы резания при сверлении

Дефекты заточки

При ручной заточке сверла возможны следующие дефекты:

• Длина режущих кромок неодинакова: середина поперечной кромки не совпадает с осью сверла. При этом длинная режущая кромка будет больше нагружена, чем короткая кромка, и скорее затупится. Внешне это часто выражается в виде выкрашивания ее около угла длинной кромки. Кроме того, под влиянием большой нагрузки со стороны кромки длинной кромки сверло будет отжиматься в сторону от оси вращения и отверстие получится большего диаметра, чем диаметр сверла. Чем глубже отверстие, тем меньше будет его точность. Сверло будет «бить» и может поломаться.
• Режущие кромки заточены под различными углами к оси сверла. При этом середина поперечной кромки совпадает с осью сверла. Так как наклон одной режущей кромки больше, чем второй, то последняя работать не будет. Снимать стружку в этом случае будет только одна кромка. Под влиянием односторонней нагрузки режущей кромки сверло будет уводить в сторону и тем самым увеличивать диаметр отверстия.
• Два дефекта одновременно. Если после заточки сверла режущие кромки не равны по длине и наклонены к оси сверла под различными углами, то середина поперечной кромки сместится от оси сверла и при работе будет вращаться вокруг оси.

Скорость резания 

Один из основных вопросов техники сверления – выбор наивыгоднейшего режима резания, то есть определение такого сочетания скорости вращения и подачи сверла, которое обеспечивает максимальную производительность. Скорость вращения сверла характеризуется числом оборотов его в минуту.

Эта скорость представляет путь, проходимый наружными точками режущей кромки сверла, и измеряется в метрах в минуту. В процессе резания материалов происходит нагревание стружки, обрабатываемого изделия и режущего инструмента.

Оптимальная скорость резания при сверлении – это такая скорость, которая обеспечивает высокую производительность при достаточно длительной работе сверла (15…90 минут) без переточки.

Геометрические параметры сверла

Прочитав эту статью, вы узнаете:

1. какие существуют виды сверл по металлу;
2. где найти их маркировку;
3. какие важные характеристики есть у этих инструментов;
4. на что они влияют;
5. на какое оборудование устанавливают сверла по металлу.

Фотография №1: сверла по металлу

Начнем с основ.

Сверла, применяемые в станках

На сверлильных станках, у которых посадочное отверстие шпинделя выполнено под конус Морзе, сверла для обработки металла устанавливаются напрямую в шпиндель. А для их фиксации в нем предусмотрен специальный сквозной паз для заклинивания лапки.

Такие же сверла применяют и в универсальных станках (сверлильно-фрезерных и пр.), у которых посадочное отверстие шпинделя сделано под метрический конус или под одну из его современных разновидностей. Только в этом случае их вставляют в переходные оправки с соответствующим конусом.

В целом сверла по металлу, используемые на станках, не отличаются от тех, что применяют при сверлении ручным инструментом.

Единственный вид сверлильного инструмента, предназначенный только для станочного применения, — это сверла со сквозным каналом, предназначенным для подачи СОЖ в зону обработки (см. рис. ниже).

Маркировка сверл по металлу (российская и зарубежная)

По российскому ГОСТу маркировке подлежат все сверла по металлу диаметром от двух миллиметров. Обозначения содержат информацию о диаметре инструмента и марке стали. На некоторых моделях встречаются клейма производителей. Чтобы узнать маркировку сверла, смотрите на хвостовик инструмента.

Российская маркировка выглядит так.

Изображение №4: правила расшифровки российских маркировок

Зарубежные сверла по металлу, изготовленные из быстрорежущей стали, имеют маркировку HSS. В зависимости от модификаций и особенностей изготовления к ней добавляют различные дополнительные обозначения.

Классификация свёрл

Некоторые виды свёрл: A — по металлу; B — по дереву; C — по бетону; D — перовое сверло по дереву; E — универсальное сверло по металлу или бетону; F — по листовому металлу; G — универсальное сверло по металлу, дереву или пластику. Хвостовики: 1, 2 — цилиндрический; 3 — SDS-plus; 4 — шестигранник; 5 — четырёхгранник; 6 — трёхгранник; 7 — для шуруповёртов.

• Центровочное сверло
• Ступенчатое сверло
• Пустотелые свёрла
• 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°; 2φ0=70°; 2φ0’=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.

По конструкции хвостовой части

бывают:

• с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 10902-77, DIN 338)
• с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903-77, DIN 345)
• с трёх-, четырёх- и шестигранным хвостовиком
• SDS, SDS+ и др.

По способу изготовления

бывают:

  Центратор для труб обзор, характеристики, применение

• 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.

По назначению

1. По форме обрабатываемых отверстий
2. бывают:
3. По обрабатываемому материалу
4. 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

Виды заточки сверл по металлу

В завершении статьи расскажем о видах заточки сверл по металлу, которую применяют для восстановления затупившихся инструментов и изменения их геометрии.

Изображение №6: виды заточки спиральных сверл

1. Нормальная (одинарная) заточка (Н). Считается универсальной. При нормальной заточке на поверхности сверла формируются две режущих кромки и одна поперечная. Угол между режущими кромками — 118–120°. Этот вид заточки можно использовать по отношению к сверлам с диаметрами до 12 мм. Остальные технологии подходят для инструментов с диаметрами до 80 мм.
2. Одинарная заточка с подточкой режущей кромки (НП). Уменьшает ее длину. За счет этого снижается нагрузка на рабочую часть при выполнении сверлильных работ.
3. Одинарная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (НПЛ). Дополнительно уменьшает ее ширину в области режущей части. Сила трения значительно снижается. Кроме этого, образуется дополнительный задний угол. Это приводит к облегчению резания.
4. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки (ДП). При двойной заточке формируются 4 режущие кромки и одна поперечная. Они имеют вид ломаных линий. Стойкость сверл с двойной заточкой увеличивается в 5–7 раз при обработке заготовок из чугуна и в 2,5–3 раза при сверлении сталей.
5. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (ДПЛ). При такой заточке сверление облегчается дополнительно.

Поверхность канавки, воспринимающая давление стружки, называется передней поверхностью

.

Рисунок 6.1.2.1 Работа спирального сверла (В. Леонтьев)

Линия пересечения передней и задней поверхностей образует режущую кромку

, а линия пересечения задних поверхностей —поперечную кромку (ее размер составляет в среднем 0,13 диаметра сверла).

Рисунок 6.1.2.2 Геометрия сверла (Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела М.: Высш. шк. , 1989.)

Режущие кромки соединяются между собой на сердцевине

(сердцевина — тело рабочей части между канавками) короткой поперечной кромкой. Для большей прочности сверла сердцевина постепенно утолщается от поперечной кромки к концу канавок (к хвостовику).

  Пермский завод грузоподъемного оборудования

Рисунок 6.1.2.3 измерение угла «при вершине» (В. Леонтьев)

Угол между режущими кромками — угол 2 φ при «вершине сверла» — оказывает существенное влияние на процесс резания. При его увеличении повышается прочность сверла, но одновременно резко возрастает усилие подачи. С уменьшением угла при вершине резание облегчается, но ослабляется режущая часть сверла.

Значение этого угла (град) выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала (Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела М.: Высш. шк. , 1989.).

Чугун и сталь	116…118°
Стальные поковки и закаленная сталь	125°
Латунь и мягкая бронза	130…140°
Мягкая медь	125°
Алюминий, баббит	130…140°
Силумин	90…100°
Магниевые сплавы	110…120°
Эбонит, целлулоид	80…90°
Мрамор и другие хрупкие материалы	90… 100°
Органическое стекло	70°
Пластмассы	50…60°

• Эксплуатационные качества любого режущего инструмента, в том числе и сверла, зависят от материала инструмента, его термообработки, а также от углов заточки режущей части.
• Переднего угла γ
• (гамма), заднего углаα (альфа), угла при вершине
• 2ϕ
• ψ
• ω
• Передним углом
• γ называют угол между поверхностью резания (обработанной поверхностью) и касательной к передней поверхности.
• Наличие переднего угла облегчает врезание инструмента, стружка лучше отделяется и получает возможность естественного схода.

(фи), угла наклона поперечной кромки сверл (пси) и угла наклона винтовой канавки (омега) (смотри рисунок 6.1.2.2).

С увеличением переднего угла улучшаются условия работы инструмента, повышается его стойкость и уменьшается усилие резания. Вместе с тем ослабляется тело режущей части инструмента, которое может легко выкрашиваться, ломаться; ухудшается отвод теплоты, что приводит к быстрому нагреву и потере твердости.

Поэтому для каждого инструмента приняты определенные значения переднего угла.

Передний угол имеет меньшее значение при обработке твердых и прочных материалов, а также при меньшей прочности инструментальной стали. В данном случае для снятия стружки требуются большие усилия и режущая часть инструмента должна быть прочнее. При обработке мягких, вязких материалов передние углы берутся больше.

1. Задний угол
2. α — это угол наклона задней поверхности, образуемой касательными к задней и обрабатываемой поверхностям.
3. Задний угол служит для уменьшения трения задней поверхности об обрабатываемую поверхность.

При слишком малых углах α повышается трение, увеличивается сила резания, инструмент сильно нагревается, задняя поверхность быстро изнашивается. При очень больших задних углах ослабляется инструмент, ухудшается отвод теплоты.

Передние и задние углы сверла в разных точках режущей кромки имеют различное значение: для точек, расположенных ближе к наружной поверхности сверла, передний угол больше и, наоборот. Если у периферии сверла (наружный диаметр) он имеет наибольшее значение (25…30°), то по мере приближения к вершине уменьшается до значения, близкого к нулю.

На практике передний угол задан производителем сверла, а задний угол при заточке проверяется специальным шаблоном.

Рисунок 6.1.2.4 Проверка заднего угла сверла шаблоном (В. Леонтьев)Угол заострения β образуется пересечением передней и задней поверхностей. Значение угла заострения β зависит от выбранных значений переднего и заднего углов, поскольку α + β + γ = 90 °.

Рисунок 6.1.2.5 Угол заострения сверла ( В. Леонтьев)

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

Элементы и геометрия спирального сверла

Прочитав эту статью, вы узнаете:

1. какие существуют виды сверл по металлу;
2. где найти их маркировку;
3. какие важные характеристики есть у этих инструментов;
4. на что они влияют;
5. на какое оборудование устанавливают сверла по металлу.

Фотография №1: сверла по металлу

Начнем с основ.

Классификация свёрл

Некоторые виды свёрл: A — по металлу; B — по дереву; C — по бетону; D — перовое сверло по дереву; E — универсальное сверло по металлу или бетону; F — по листовому металлу; G — универсальное сверло по металлу, дереву или пластику. Хвостовики: 1, 2 — цилиндрический; 3 — SDS-plus; 4 — шестигранник; 5 — четырёхгранник; 6 — трёхгранник; 7 — для шуруповёртов.

• Центровочное сверло
• Ступенчатое сверло
• Пустотелые свёрла
• 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°; 2φ0=70°; 2φ0’=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.

По конструкции хвостовой части

бывают:

• 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.

По назначению

1. По форме обрабатываемых отверстий
2. бывают:
3. По обрабатываемому материалу
4. 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

Маркировка сверл по металлу (российская и зарубежная)

По российскому ГОСТу маркировке подлежат все сверла по металлу диаметром от двух миллиметров. Обозначения содержат информацию о диаметре инструмента и марке стали. На некоторых моделях встречаются клейма производителей. Чтобы узнать маркировку сверла, смотрите на хвостовик инструмента.

Российская маркировка выглядит так.

  Заклепочник ручной, как им пользоваться и, как он устроен

Изображение №4: правила расшифровки российских маркировок

Зарубежные сверла по металлу, изготовленные из быстрорежущей стали, имеют маркировку HSS. В зависимости от модификаций и особенностей изготовления к ней добавляют различные дополнительные обозначения.

Переходный конус сверла

Переходный конус сверла имеет номер внутреннего конуса хвостовика, а также свой наружный номер конуса Морзе.

В зависимости от назначения и применения сверло с коническим хвостовиком Морзе имеет т. н.

универсальные переходные втулки, которые, в свою очередь, обеспечивают удобное соединение и удобную работу на любом сверлильном, фрезерном, токарном и расточном оборудовании.

Переходники со вставленным сверлом отделяют с помощью клина, ударами молотка. Для этого существует специальный технологический паз.

Виды заточки сверл по металлу

В завершении статьи расскажем о видах заточки сверл по металлу, которую применяют для восстановления затупившихся инструментов и изменения их геометрии.

Изображение №6: виды заточки спиральных сверл

1. Нормальная (одинарная) заточка (Н). Считается универсальной. При нормальной заточке на поверхности сверла формируются две режущих кромки и одна поперечная. Угол между режущими кромками — 118–120°. Этот вид заточки можно использовать по отношению к сверлам с диаметрами до 12 мм. Остальные технологии подходят для инструментов с диаметрами до 80 мм.
2. Одинарная заточка с подточкой режущей кромки (НП). Уменьшает ее длину. За счет этого снижается нагрузка на рабочую часть при выполнении сверлильных работ.
3. Одинарная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (НПЛ). Дополнительно уменьшает ее ширину в области режущей части. Сила трения значительно снижается. Кроме этого, образуется дополнительный задний угол. Это приводит к облегчению резания.
4. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки (ДП). При двойной заточке формируются 4 режущие кромки и одна поперечная. Они имеют вид ломаных линий. Стойкость сверл с двойной заточкой увеличивается в 5–7 раз при обработке заготовок из чугуна и в 2,5–3 раза при сверлении сталей.
5. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (ДПЛ). При такой заточке сверление облегчается дополнительно.

Элементы спирального сверла

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 частьРежущая 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 поверхностьюленточки (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).

Хвостовик — для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.

Поводок для передачи крутящего момента сверлу илилапка для выбивания сверла из конусного гнезда.

Шейка , обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.

Углы сверла

Угол при вершине 2φ=118° и угол наклона винтовой канавки ω=27°.

• 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

Спиральное сверло диаметром 80 мм c коническим хвостовиком Морзе № 6. 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:

• γкин=γ+μ
• αкин=α-μ
• Сверло 14 мм с переходными втулками от второго до шестого номера в шпинделе расточного станка.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Передний угол сверла измеряют в сечении, нормальном к режущей кромке, и определяют как двухгранный угол, заключенный между плоскостью, касательной к передней поверхности в исследуемой точке, и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания.  [1]

  Как выбрать болгарку? ТОП-10 лучших инструментов

Передний угол сверла 7 0; это не всегда обеспечивает оптимальные условия резания, однако у сверл с напаянными пластинками положительные передние углы ослабляют режущую часть сверла ( особенно при D 6 мм) и изменяют его геометрию при переточках.

Несколько более перспективными в этом отношении являются сверла, оснащенные твердосплавными коронками, имеющие более высокую прочность и надежность работы режущей части по сравнению с конструкцией сверл с напаянными пластинами, у которых при напаивании пластин в результате неравномерности их нагрева и остывания создаются дополнительные остаточные напряжения, уменьшающие прочность пластин.  [2]

Передний угол сверла у вблизи перемычки приближается к нулю, вызывая образование большого угла резания. Все это увеличивает сопротивление металла врезанию сверла и вызывает повышение осевого усилия.  [3]

1. Формула ( 112) позволяет ( и то приближенно) определить передний угол сверла, рассматриваемого как геометрическое тело, при условии, что режущие кромки сверла проходят через центр, и пренебречь, толщиной перемычки.  [4]
2. Из формулы ( 112) видно, что при постоянном угле в плане ф передний угол сверла не остается постоянным, а уменьшается по мере приближения к оси; у поперечной кромки он принимает отрицательное значение.  [5]
3. Сообщение сверлу осевых колебаний изменяет действительные углы резания: периодически в течение периода врезания сверла увеличивается действительный передний угол сверла и уменьшается задний угол; противоположная картина происходит при движении режущей кромки в обратном направлении.  [6]
4. Угол наклона винтовой канавки о) влияет на параметры Р и М постольку, поскольку он влияет на передний угол сверла.  [7]
5. Угол наклона винтовой канавки ш оказывает влияние на значения Р и М постольку, поскольку он влияет на передний угол сверла.  [8]

Передний угол Т ( гамма) находится в плоскости ББ ( рис. 29 0), перпендикулярной главному режущему лезвию. Передний угол сверла в разных точках режущего лезвия имеет разную величину.  [9]

Однако вместо основной плоскости в ГОСТ принята поверхность, нормальная к поверхности тела вращения ( гиперболоида), получающеюся при вращении режущей кромки сверла вокруг его оси. Это приводит к тому, что передний угол сверла, отсчитываемый по ГОСТ от упомянутой выше поверхности, характеризует сверло в движении ( вращение вокруг оси), но не как геометрическое тело.  [10]

Нормальное сечение представляет собой сечение сверла плоскостью, перпендикулярной к режущей кромке, а следовательно, и к основной плоскости. В нормальном сечении по ГОСТ рассматривается только передний угол сверла.  [11]

На рис. 155, а показано влияние угла наклона винтовой канавки сверла о на величину момента. Увеличение угла со до 25 — 30 резко влияет на уменьшение крутящего момента.

Происходит это потому, что с увеличением угла со соответственно увеличивается передний угол сверла, что приводит к уменьшению работы пластической деформации.

Увеличение угла со до 25 — 30 способствует понижению силы подачи, что благоприятно сказывается на прочности сверла и механизме подачи.  [13]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Правильные углы заточки сверла по металлу

Порядок восстановления формы режущей поверхности зависит от выбранного вида заточки. Основными видами являются:

• одинарная или нормальная;
• аналогичная с постепенной подточкой (доведением края до требуемой формы);
• одинарная с последующей правкой (подточкой) поперечного края и ленточки;
• двойная с подточкой поперечной кромки или с последовательной обработкой кромки и ленточки.

Выбор необходимого вида в основном зависит от следующих факторов:

• физических характеристик металла, в котором планируется сделать отверстие заготовка;
• диаметра применяемого инструмента;
• параметров резания.

Наиболее распространённым видом считается так называемая одинарная заточка. Её применяют для инструмента небольшого диаметра (до 12 миллиметров).

Сверление по кондуктору

Кондукторы предназначены для направления режущего инструмента станка во время операций по высверливанию, а также для фиксации детали с учетом заданных требований. Применение специальных конструкций позволяет задать направление, повысить точность при обработке деталей. При сверлении мастер производит установку кондуктора и заготовки, удаляет их, а также вкл/выкл подачу шпинделя.

Сквозные и глухие отверстия

При обработке деталей выделяют 2 типа отверстий:

• сквозные, которые проходят насквозь по всей толщине обрабатываемой заготовки;
• глухие, высверливание которых выполняется на заданную длину.

Сверлениесквозных отверстий значительно отличается от высверливания глухих отверстий. Во время высверливания отверстий первого типа при выходе режущего инструмента из заготовки сопротивление обрабатываемой детали снижается скачками.

Нужно помнить, что если скорость вращения шпинделя во время выхода сверла не уменьшить, то это может привести к заклиниванию и, как правило, поломкам режущего инструмента.

Нередко это происходит во время обработки заготовок малой толщины, где требуется просверливание как прерывистых отверстий, так и отверстий, располагающихся под углом 90˚ относительно друг друга.

По этой причине операция сверления в данных случаях выполняется на большой скорости подачи шпинделя. Ближе к концу просверливания следует отключить скорость передачи и выполнить досверливание уже вручную с меньшей скоростью.

Сверление заготовок с ручной подачей режущего инструмента выполняется также со снижением скорости подачи до выхода сверла. При этом обработка выполняется плавным образом, без рывков.

Глухие отверстия получают одним из трех способов:

• В случае, если станок оснащен специальным устройством для автоматического отключении скорости при достижении режущим инструментом определенной глубины, то перед выполнением операции сверления его настраивают соответствующим образом на конкретную глубину.
• В случаях, когда на станке не предусмотрены данные устройства, определить глубину обработки можно посредством применения патрона (рис. 2, а), у которого имеется возможность регулировки упора. Втулка перемещается и устанавливается на конкретную глубину обработки. При помощи патрона можно добиться точности глубины 0,1-0,5 мм.

Рис. 2. Приспособление для ограничения движения подачи шпинделя:

а – патрон с регулируемым упором; б – упорное кольцо; 1 – корпус патрона со сверлом; 2 – упорная втулка; 3 – кондукторная втулка

• В тех случаях, когда высокая точность не требуется, можно применять упор в виде втулки, который закрепляется на режущем инструмента (рис. 2, б). Подача шпинделя осуществляется до момента углубления сверла в детали до заданной отметки.

Кроме того, глубину во время сверления глухих отверстий в заготовках можно проверить и при помощи специального инструмента — глубиномера. Однако в данном случае возникают дополнительные временные затраты, поскольку во время сверления необходимо будет выводить режущий инструмент из отверстия.

Особенности различных видов заточки сверл

Правильность выбранного метода зависит от точной оценки износа отдельных элементов. Наибольшему износу подвергаются:

• задняя или передняя поверхность;
• перемычка;
• установленные углы;
• снятая фаска.

В зависимости от степени износа одного из параметров или одновременно нескольких выбирают вид заточки, способный устранить эти недостатки.

Чтобы добиться качественного результата сверления необходимо правильно выбрать диаметр сверла, форму режущей кромки. Для поддержания её в рабочем состоянии, придания необходимой формы следует правильно выбрать способ (вид) заточки.

Применяемые виды обозначаются принятыми аббревиатурами и делятся на следующие категории:

1. НП – предполагает последовательное подтачивание поперечной кромки. Это позволяет уменьшить её длину, тем самым снизить величину внешних нагрузок, увеличить срок нормальной работы сверла.
2. НПЛ – этот вид предполагает обработку поперечной кромки и ленточки. Что приводит к уменьшению поперечного размера ленточки. Такая обработка способствует получению требуемого заднего угла. Это уменьшает силу трения режущей кромки о поверхность металла;
3. ДП – относится к категории двойной заточки. Правильное применение позволяет получить одну поперечную и четыре дополнительных режущих кромки.
4. ДПЛ – такая обработка свёрл по металлу предполагает последовательное подтачивание ленточки. В результате создаются лучшие условия для отвода тепла, повышается надёжность и долговечность.

Все виды обработки направлены на создание оптимальных условий при проведении сверления. Описание правил и характеристик заточки установлены соответствующими стандартами.

Все параметры заточки сверла по металлу сведены в единую таблицу. В ней приведена геометрия применяемых форм режущей кромки для различных условий резания.

Перечисленные виды заточки позволяют производить качественное восстановление параметров режущей части инструмента диаметром до 100 мм.

При применении перечисленных методов очень важно учитывать параметры металла, из которого изготовлен инструмент. Это необходимо для правильного выбора точильного инструмента (шлифовального круга).

Например, для качественного восстановления свёрл изготовленных из быстрорежущей стали специалисты советуют применять электрокорундовый шлифовальный круг. Если сверло изготовлено из твердосплавных материалов, целесообразно производить обработку кругом с алмазным напылением.

Операция восстановления параметров приводит к существенному нагреву детали, особенно его режущей кромки. Поэтому этот процесс необходимо проводить поэтапно с применением охлаждающей жидкости.

Особое внимание следует уделить восстановлению основных параметров сверла в условиях домашней мастерской. Необходимо обеспечить высокое качество следующих показателей:

• одинаковую длину кромок и ленточки (измерение можно произвести имеющимся мерительным инструментом);
• остроту обеих кромок (проверка проводится визуально);
• значения обоих углов (переднего и заднего).

Для упрощения последней задачи многие мастера изготавливают самостоятельные шаблоны, которые обеспечивают требуемый угол заточки. Точное соблюдение этих параметров, правильная подточка перемычки существенно увеличивает срок службы сверла.

Однако существуют определённые виды свёрл, специфика которых значительно затрудняет процесс заточки. Проблемы с заточной спирального сверла или ступенчатого, связаны со сложной геометрией их конструкции. Поэтому заточку таких инструментов производят на специальных станках с применением разработанного оборудования.

Особую сложность представляет заточка ступенчатых свёрл по металлу. Такую заточку можно провести только с использованием специального инструмента и большого опыта. Однако следует отметить, что основное количество такого инструмента вообще не подлежит повторной заточке.

Не один из методов не применим к свёрлам с алмазным напылением или другими твёрдыми насадками.

Чертежи выполненные в программе КОМПАС

65.Выталкиватель

Чертеж выталкивателя

• Чертеж детали выталкиватель, формат А4;

Объем архива ZIP — 18КБ

Цилиндр

Чертеж цилиндра. Пневматические цилиндры широко применяются в автоматизации металлообрабатывающих станков, прессов и т. п..

• Сборочный чертеж пневматического цилиндра, формат А1;
• Спецификация.

• Объем архива ZIP — 53КБ
• Данный чертеж размещен на платной основе.
• По вопросам приобретения обратитесь к администратору сайта.
• Связь с администратором.

67.Шестерня коническая

Шестерня коническая

• Чертеж конической шестерни, формат А3;

Объем архива ZIP — 27КБ

Ролик поддерживающий

Поддерживающий ролик. На листопрокатном стане по обе его стороны устанавливаются ролики, которые поддерживают прокатываемые листы при подаче их к валкам и приеме их с валков.

• Сборочный чертеж поддерживающего ролика, формат А1;
• Спецификация.

1. Объем архива ZIP — 49КБ
2. Данный чертеж размещен на платной основе.
3. По вопросам приобретения обратитесь к администратору сайта.
4. Связь с администратором.

69.Сверло спиральное с коническим хвостовиком

Сверло спиральное с коническим хвостовиком.

• Чертеж спирального сверла с коническим хвостовиком, формат А3;

Объем архива ZIP — 28КБ

Зажим гидравлический поворотный

Поворотный гидравлический зажим. Данный зажим является универсальным и предназначен для перемещения обрабатываемой на металлорежущих станках детали до упорной базы.

• Сборочный чертеж зажима гидравлического поворотного, формат А3;
• Спецификация.

• Объем архива ZIP — 72КБ
• Данный чертеж размещен на платной основе.
• По вопросам приобретения обратитесь к администратору сайта.
• Связь с администратором.

Зенковка

Зенковка.

• Сборочный чертеж зенковки, формат А3;

Объем архива ZIP — 23КБ

Отводка

Отводка служит для включения и выключения специальных муфт без остановки ведущего вала.

• Сборочный чертеж отводки, формат А1;
• Спецификация.

1. Объем архива ZIP — 41КБ
2. Данный чертеж размещен на платной основе.
3. По вопросам приобретения обратитесь к администратору сайта.
4. Связь с администратором.

«БОСК 8.0»Познай Все Cекреты КОМПАС-3D Более 100 наглядных видеоуроков; Возможность быстрее стать опытным специалистом КОМПАС-3D; Умение проектировать 3D изделия (деталей и сборок) любой степени сложности; Гарантии доставки и возврата.

«БОСК 5.0»Новый Видеокурс. «Твердотельное и Поверхностное Моделирование в КОМПАС-3D» Большая свобода в обращении с поверхностями; Возможность формирования таких форм, которые при твердотельном моделировании представить невозможно; Новый уровень моделирования; Гарантии доставки и возврата.

«AutoCAD ЭКСПЕРТ»Видео самоучитель По AutoCAD 60 наглядных видеоуроков; Более 15 часов только AutoCAD; Создание проектов с нуля прямо у Вас на глазах; 365-дневная гарантия

Рекомендуемые углы заточки

Существующая сводная таблица углов заточки свёрл, является установленным стандартом требований для основных параметров режущих инструментов. В ней указаны наиболее оптимальные значения параметров инструмента для операции резания (сверления). Все эти параметры включены в соответствующий ГОСТ. Они позволяют добиться наиболее оптимального результата.

Углы заточки сверла по металлу для изготовления отверстий в заготовках, изготовленных из разных материалов, определяются на основании их физических и механических характеристик:

• твёрдостью (по выбранной шкале);
• хрупкостью;
• вязкостью (плотность).

В качестве примера можно рассмотреть инструмент, изготовленный из инструментальной стали. Для него наиболее оптимальным считается угол в пределах 120°. Применение более мягких марок стали требует его снижения до 90 градусов.

На основании разработанных методик и опыта применения различных свёрл установлено, что для более мягких материалов (дерево, различные виды пластмасс, мягкие и тонкие металлы) целесообразно изготавливать инструмент более острым. Угол заточки сверла по дереву достигает 90°.

Для отверстий в пористых или слишком хрупких и материалах используют увеличенный угол заточки.

  Обзор сварочных полуавтоматов российского производства

Отдельно рассматриваются параметры для свёрл специальной конструкции. В свёрлах, выполненных в форму спирали, предусмотрены специальные широкие канавки.

Они позволяют качественно удалять стружку во время резания. Для этого типа угол наклона спирали выбирается в 45°. При вершине он должен составлять 120-140°.

Изменение его параметров зависит от твёрдости заготовки, в которой планируется изготовить отверстие.

При выборе угла заточки следует учитывать конструктивные особенности изделия. К ним относятся:

• Величина переднего угла. Он измеряется между касательной к передней поверхности режущего края в рассматриваемой точке и нормалью, проведенной к этой точке от поверхности вращения сверла вокруг своей оси.
• Значение заднего угла. Он находится между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке и касательной к этой же точке;
• Размер ленточки. По этим термином понимают расстояние между передней и задней плоскостями заточки.

Правильный выбор этих параметров определяет не только правильность заточки сверла, но и качество будущего отверстия.

Углы для разных материалов

В установленных стандартах приведены параметры наконечника для разных материалов. Основополагающими параметрами считаются:

1. Угол заточки сверла для стали зависит от марки стали, из которой изготовлена заготовка. Для обычной и низколегированной стали рекомендуется производить обработку под углом в интервале от 116 до 118 угловых градусов. Допустимое отклонение от указанного параметра составляет ± 2 градуса. Инструменты с такими параметрами применяются при для изготовления отверстий в деталях из чугуна. Более прочная сталь обрабатываться инструментом, угол которого равен 130 или 140 градусов.
2. Такие же значения применяются при сверлении высоколегированных металлов, твёрдых марок стали. Обладая углом в 140 градусов сверло уверенно производит отверстие в тонколистовом металле. Оно применяется для одинарного листа или целого пакета.
3. Для титана и его сплавов угол заточки варьируется от 90° до 120° в зависимости от добавок и присадок.
4. Для мягких и лёгких металлов угол заточки выбирают в интервале от 120 до 130 угловых градусов. Разрешённый допуск составляет ± 3 угловых градуса. Такое значение угла применяется к заготовкам из алюминия, мягких сплавов и латуни. Данный угол подходит для сверления меди.
5. Угол заточки сверла по дереву или пластмассы составляет 90-100°.
6. Сверление различного вида пластмасс, органического стекла и эбонита целесообразно производить острым инструментом с углом в 50° или 90°. Чем плотнее материал, тем параметр должен быть больше.

Если заточка сверла была произведена неправильно (его угол не соответствует установленным нормам) это приведет к сильному нагреву и даже перегреву.

Нарушение температурного режима может закончиться механическим повреждением инструмента и деформации отверстия.

Допущенные ошибки в процессе восстановления параметров инструмента становятся основной причиной нарушения технологического процесса и как следствие невыполнения требований к отверстию.

Как правильно выбрать углы заточки

Углы заточки сверла, как уже говорилось выше, выбираются по специальным таблицам, где их значения представлены в зависимости от того, в каком именно материале необходимо сформировать отверстие.

Таблица 1. Углы заточки сверла по металлу для различных материалов

Если неправильно выбрать углы, под которыми будет затачиваться сверло, то это приведет к тому, что оно в процессе работы будет сильно нагреваться. Это в итоге может привести к его поломке. Кроме того, именно неправильно выбранные углы, используемые для заточки сверла по металлу, часто становятся основной причиной некачественно выполненного сверления.