Геометрические параметры режущих кромок сверла

Передние и задние углы вдоль режущих кромок сверла можно рассматривать в двух сечениях (рисунок 4) в плоскости нормальной к режущей кромке, и в плоскости 0-0, касательной к цилиндрической поверхности, на которой лежит рассматриваемая точка.

Главные передние углы сверла γ₁, γ₂, γ₃ определяются в плоскостях, нормальных к главной режущей кромке, т.е. в плоскостях N₁ - N₁; N₂ – N₂; N₃ – N₃.

Главным передним углом называется угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла в той же точке. На рисунке 4 показаны главные передние углы γ₁, γ₂, γ₃ соответствующие точкам режущей кромки I, 2 и 3.

Так как передняя поверхность сверла является винтом, то величина. передних углов для всех точек режущего лезвия сверла переменная. Наибольшую величину переднего угла имеют периферийные точки режущей кромки 1, где γ₁=25 ¸ 30°, у точек 2 и 3, лежащих ближе к центру сверла, передний угол будет уменьшаться.

              

            Рисунок 4 – Передние и задние углы сверла

 

Передние углы - в осевой плоскости γ', γ'', γ''' являются углами наклона винтовых линий для точек I, 2, 3 т.е.

γ'=w₁;  γ''=w₂;   γ'''=w₃

Чтобы убедиться в этом, необходимо произвести развертку сверла для диаметров D ₁, D ₂, D ₃ рисунок 5.

Рисунок 5 – Изменение углов в зависимости от диаметра

 

На основании рисунка 5 для угла γ, лежащего в плоскости 0₁ – 0₁ можно написать:

tg γ' = tgw₁=

Так как шаг спирали Т стружечной канавки для любого сечения величина постоянная, тогда

tg γ'_х = tg γ' ^. .

Передний угол в главной секущей плоскости N₁ - N₁ для любой точки режущей кромки может быть найден из формулы:

,

где D ₁ - наружный диаметр сверла,- в мм;

Н - шаг винтовой линии сверла, в мм;

γ'_х- передний угол для любой точки режущей кромки в плоскости, параллельной оси сверла;

D _х   - диаметр сверла для любой выбранной точки режущей кромки в мм;

γ' - передний угол в плоскости 0₁ – 0₁, равный углу w₁;

j - половина угла при вершине сверла;

w - угол наклона винтовой канавки сверла на наружном диаметре.

Главные задние углы у спирального сверла измеряются в плоскостях, параллельных оси сверла и касательных к окружностям, описываемым точками I, 2, 3 при вращении сверла вокруг оси рисунок 4.

Величина задних углов у спирального сверла неодинакова в различных точках главной режущей кромки. У наружного диаметра  задний угол a= 8 + 12°, а вблизи центра сверла a = 20 ¸ 25°.

 

Измерение спиральных сверл

Для измерения спирального сверла применяют следующие инструменты: универсальный угломер, штангенциркуль, микрометр, делительную головку, индикатор.

Диаметр сверла измеряют штангенциркулем между ленточками у заборного конуса с точностью до 0,05 мм рисунок 6.

             

         Рисунок 6 – Измерительный диаметр

 

С целью определения угла обратного конуса j₁ измеряют также диаметр сверла у хвостовика. Угол обратного конуса сверла определяют на длине 100 мм.

Угол наклона поперечной кромки ψ измеряют универсальным угломером рисунок 7.

                   

                      Рисунок 7 – Измерение угла при вершине

 

Толщину перемычки «в» измеряют штангенциркулем или микрометром с острыми наконечниками непосредственно у самой вершины сверла. Длину «а»   поперечной кромки измеряют или подсчитывают по формуле:

а =

где в - толщина перемычки;

ψ - угол наклона поперечной кромки.

Угол 2 j   при вершине спирального сверла измеряют универсальным угломером, как показано на рисунке 7.

Угол наклона винтовой линии w определяют из соотношения

где Т - шаг винтовой линии;

D - диаметр сверла.

Схема измерения задних углов спирального сверла показана на рисунке 8.

            

          Рисунок 8 – Измерение задних углов

 

Сверло закрепляется в шпиндель делительной головки в горизонтальном положении. Измерительный стержень индикатора устанавливается в какой-либо точке режущей кромки диаметра D_x. После этого сверло поворачивается на угол θ_х порядка 15°. При повороте сверла измерительный стержень индикатора перемещается на величину К_х . Величина заднего угла подсчитывается по формуле

где К _х - перемещение измерительного стержня индикатора при повороте сверл на _х

θ_х - угол поворота сверла;

D_x – диаметр выбранной точки режущей кромки сверла, в мм.

Зенкеры

Зенкеры применяются для обработки ранее просверленных, отлитых или штампованных отверстий, либо для обработки торцовых поверхностей. Зенкеры разделяются на следующие основные группы:

- цилиндрические зенкеры, служащие для обработки (зенкерования) цилиндрических отверстий на 1,0 - 0,8 мм;

- цилиндрические зенкеры (зенковки) с направляющей цапфой, предназначенные для получения отверстия под цилиндрическую головку винта;

- конические зенкеры (зенковки), применяемые для зенкерования конических отверстий под головки винтов, для удаления заусенцев с краев отверстий и для зенкерования центровых отверстий в деталях;

- торцовке зенкеры для зачистки торцовых плоскостей, бобышек, приливов и т.п.

По способу крепления зенкеры разделяются на хвостовые и насадные. По конструктивному оформлению зенкеры делятся на цельные, сварные, сборные и с пластинкам из твердого сплава.

 

Типы зенкеров

3.1.1 Цилиндрический спиральный зенкер широко применяется как промежуточный инструмент между сверлом и разверткой. Зенкер имеет три или четыре режущих лезвия. Это обеспечивает зенкеру лучшее направление в отверстии и более точную обработку, чем после сверла. У зенкера отсутствуют поперечная кромка, что значительно облегчает условия резания.

Трехзубые зенкеры (рисунок 9) изготавливают цельными для отверстий диаметром от 10 до 32 мм.

                      Рисунок 9 – Цельный трехзубый зенкер

 

Четырехзубые зенкеры делают насадными, цельными или со вставными регулируемыми ножами.

Насадные цельные зенкеры рисунок 10 делают для отверстий, диаметром до 40 мм.

                 

         Рисунок 10 – Насадной четырехзубый зенкер

 

Насадные зенкеры со вставными регулируемыми ножами предназначены для отверстий диаметром от 40 до 100 мм рисунок 11.

                 

Рисунок 11 – Насадной четырехзубый зенкер со вставными ножами

 

Зенкеры, оснащенные твердым сплавом, выполняются двух видов: цельные и насадные рисунок 12.

         

Рисунок 12 – Зенкеры с напаянными пластинками из твердого        сплава

 

Цельные зенкеры изготавливают диаметром от 14 до 38 мм, а насадные от 34 до 60 мм. Применяются также зенкеры с пластинами из твердого сплава, напаянными на вставные ножки. Эти зенкеры делают хвостовыми и насадными.

Необходимо отметить, что зенкеры со вставными ножами являются более удобными в эксплуатации в сравнении с зенкерами, имеющими напаянные зубья. Корпус последних сохраняется долгое время, а заменяются лишь изношенные и выкрошенные зубья. Замена зубьев и их перешлифовка требует наибольшей затраты времени.

 

3.1.2 Цилиндрический зенкер с направляющей цапфой обеспечивает соосность рисунок 13.

Рисунок 13 - Цилиндрический зенкер с направляющей цапфой

 

Цапфа служит для точного направления отверстия. Цилиндрические зенкеры часто для удобства заточки делают со сменной направляющей цапфой.

3.1.3 Конический зенкер применяют для зенкерования конусных отверстий под головки винтов, а также для получения центровых отверстий в заготовках для возможности обработки их в центрах (рисунок 14).

Конические зенкеры различаются как конструктивной формой, так и углом конусности. По углу конусности все зенкеры можно разделить на четыре группы: с углами 30° (см.рис. 14), 60°, 90°, 120°.

                   

    Рисунок 14 - Конический зенкер с углом конусности 30°