Методические указания к выполнению практических работ по курсу "Резание материалов" для студентов специальности 120100 всех форм обучения (стр. 3 из 5)

а) подточка части ленточки длиной (0,06...0,1)D с образованием заднего угла α_Д = 6...8° и фаски 0,2...0,4 мм (рис. 5.7, а);

б) подточка ленточки по всей длине с образованием фаски
0,2...0,4 мм (рис. 5.7, б);

в) ленточка заточена доостра под углом ω_Д = 5...6° без оставления фаски (рис. 5.7, в);

Рис. 7. Формы подточки ленточек

Для подточек типа б и в требуется более высокая точность выполнения операции. Эти подточки применяются для сверл глубокого сверления.

г) ленточка снабжена неглубокими канавками, расположенными в шахматном порядке поперек ее (обычно используется для конических сверл) (рис. 5.7, г).

Рис. 8. Формы подточки передней поверхности

Подточка передней поверхности (рис. 5.8) в виде лунки или порожка используется для дробления стружки. Лунки могут располагаться вдоль всей длины главной режущей кромки (рис. 5.8, а) или ее части (рис. 5.8, б) на расстоянии f₁ = 0,2...0,3 мм от режущей кромки. При этом на лунке обеспечивается передний угол γ_л = 20°. Порожки затачивают по всей длине режущих кромок под углом γ_п = 10° (рис. 5.8, в). Размеры лунки и порожка зависят от подачи и свойств обрабатываемого материала. Ломанию стружки может способствовать упрочняющая фаска вдоль главных режущих кромок под углом γ_ф = 0°.

Сверла, оснащенные твердым сплавом

Для повышения скорости резания сверла оснащают твердыми сплавами. Монолитные твердосплавные сверла и сверла с твердосплавной рабочей частью по конструктивным параметрам похожи на спиральные быстрорежущие сверла. Однако все твердосплавные сверла имеют по сравнению с быстрорежущими сверлами ряд особенностей:

1) уменьшена на 30...40 % длина рабочей части l_р; она определяется из зависимости l_р = L₀ + 2D, где L₀— глубина сверления; D — диаметр сверла;

2) увеличен диаметр сердцевины d_cдо 0,3D (у быстрорежущих сверл обычно d_c = 0,2D);

3) уменьшен угол наклона винтовых канавок ω у сверл с напаянными пластинами: на пластине он равен 6°, а на корпусе ω_к = 15...20° (рис. 5.9, а);

Рис. 9. Сверла с твердосплавной рабочей частью: а — с напаянной пластиной; б, в — монолитные; г — монолитные с тремя стружечными канавками; D_п — минимальный диаметр твердосплавной пластины; D_ц — диаметр цилиндрической части корпуса

4) увеличена обратная конусность по корпусу до 0,15 мм на 100 мм длины и на пластине — 0,5 мм на 100 мм длины (для сверл из быстрорежущей стали обратная конусность несколько ниже — см. § 5.1).

Для сверления отверстий в печатных платах на станках с ЧПУ разработаны сверла повышенной жесткости и виброустойчивости. Достигается это увеличением диаметра хвостовика до 3 мм с выполнением двух переходных конусов с углами 18° и 60°. Сверла имеют коническое утолщение сердцевины от вершины сверла к хвостовику на 0,1. ..0,15 мм на каждые 10 мм длины. Для лучшего размещения стружки увеличена ширина стружечной канавки, ширина пера b = (0,45...0,5)D. Угол наклона спиральных канавок 28°, угол при вершине 125°. Заточка сверл двухплоскостная. Главный задний угол равен 15°, а вспомогательный — 30°.

Сверла с цельной твердосплавной рабочей частью (рис. 5.9, б, в) имеют увеличенную толщину сердцевины d_c= (0,33.. ,0,4)D и ширину пера b = (0,6...0,7)D. Угол наклона спиральных канавок равен 30...40°. Предусмотрены подточки перемычки сверла и каналы для подвода СОЖ под давлением в зону резания.

В последнее время получили распространение трехперые монолитные спиральные сверла из твердого сплава (рис. 5.9, г). Они имеют значительно большую жесткость, чем сверла традиционных конструкций, и обеспечивают хорошее врезание сверла в заготовку благодаря ликвидации поперечной режущей кромки. Наличие внутри перьев сверла каналов для подвода СОЖ существенно улучшает условия резания. Такие сверла используются для обработки отверстий со скоростями резания свыше 100 м/мин.

Все большее распространение получают сверла диаметром свыше 12 мм с многогранными неперетачиваемыми твердосплавными пластинами (рис. 5.10). Конструкция сверла представляет собой корпус 1 с двумя прямыми или винтовыми стружечными канавками, на переднем торце которого закреплены твердосплавные пластины 2 различной формы. Одна из пластин располагается у оси сверла, вторая — на периферии. Сверла диаметром 20...60 мм оснащаются двумя неперетачиваемыми твердосплавными пластинами, а большего диаметра — четырьмя, устанавливаемыми непосредственно в корпусе сверла или в сменных кассетах. Для подачи СОЖ в зону резания в корпусе сверла предусмотрены специальные отверстия.

Снимаемый припуск делится по ширине между взаимно перекрывающимися пластинами, которые располагаются в корпусе таким образом, что радиальная нагрузка с обеих сторон от оси сверла сбалансирована и отпадает необходимость в предварительно засверленном отверстии или кондукторной втулке в момент

Рис. 10. Сверла с неперетачиваемыми твердосплавными пластинами

засверливания.

Обладая высокой жесткостью и надежной системой подачи СОЖ в зону резания, эти сверла позволяют вести обработку с повышенными подачами и скоростями по сравнению со спиральными сверлами из быстрорежущей стали.

Перовые сверла

Перовые сверла применяются при обработке твердых материалов, а также ступенчатых и фасонных отверстий. Они могут быть цельными, сварными и составными. Рабочая часть перового сверла может быть получена ковкой или фрезерованием круглого или квадратного стержня. В составных перовых сверлах она выполняется в виде пластины и вставляется в паз державки.

Перовые сверла имеют ряд недостатков:

• большие отрицательные передние углы (рис. 5.11, а);

• плохое направление в отверстии, затруднительные условия отвода стружки;

• допускают малое число переточек.

Для получения положительных передних углов и улучшения процесса резания передняя поверхность таких сверл снабжается лункой (рис. 5.11, б, в), но это приводит к снижению прочности режущей части. Для облегчения процесса резания у сверл больших диаметров на режущих кромках делают стружкоразделительные канавки шириной 2...3 мм, которые должны располагаться несимметрично относительно оси сверла. Расстояние между канавками 8... 12 мм.

Угол при вершине 2φ выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала (см. табл. 5.1). Для уменьшения трения калибрующая часть выполняется с углом φ₁= 5...8°. Задний угол α выбирается в пределах 10...20°: большие значения принимают для вязких и мягких материалов, меньшие — для хрупких и твердых.

Сверла для глубокого сверления

Отверстия, глубина которых превышает диаметр в 5 раз и более, принято называть глубокими. Обработка таких отверстий производится сверлами для сплошного (D ≤ 80 мм) и кольцевого (D > 80 мм) сверления. При сверлении глубоких отверстий значительно ухудшается подвод охлаждающей жидкости к режущим кромкам, затрудняется отвод теплоты и стружки из зоны резания, уменьшается жесткость инструмента, поэтому такие сверла имеют ряд особенностей.

Для лучшего удаления стружки из зоны резания применяют спиральные сверла с отверстиями для подвода СОЖ (рис. 5.12).

Рис. 12. Сверла спиральные с канавками в теле сверла (а) и с трубками, впаянными в спинки (б)

Для получения мелкой стружки, легко удаляемой из отверстия потоком СОЖ, на передних поверхностях сверла вдоль винтовых канавок или на задних поверхностях зубьев в шахматном порядке делают стружкоразделительные канавки. Сверла с отверстиями имеют стойкость в 5...8 раз большую, чем стандартные спиральные сверла.

При сверлении глубоких отверстий небольших диаметров (3...30 мм) и невысокой точности хорошо зарекомендовали себя шнековые сверла (рис. 5.13). Они отличаются увеличенным диаметром сердцевины по всей длине (до 0,5 диаметра сверла) и углом ω = 45... 60°. Стружечные канавки шнековых сверл имеют в осевом сечении треугольный профиль с закруглением во впадине. В конструкции сверл выделяют режущую и транспортирующую части. Первая часть отделяет и формирует стружку, вторая — отводит ее из зоны резания.

Рис. 13. Шнековое сверло

Режущая часть сверла имеет специальную заточку, задние поверхности затачиваются по плоскости. Для дробления стружки на передней поверхности затачивается порожек трапециевидной формы Это позволяет получать оптимальные геометрические параметры исходя из физико-механических свойств обрабатываемого материала и условий обработки независимо от угла наклона винтовой канавки ω.

Значения угла 2φ назначают в зависимости от свойств обрабатываемого материала (табл. 5.2).

Таблица 5.2 Значение угла при вершине 2φ шнекового сверла, град.

Обрабатываемый материал	Угол2ф
Чугун	120...130
Углеродистые конструкционные стали	90...100
Нержавеющие стали	120...125
90...95

Задние уuлы выбирают в пределах 12...15°, передние — 12...18°, угол τ = 5...7°.