Сверление – один из распространенных способов изготовления отверстий. Исходя из того, каких размеров они должны получаться и в каком материале их делают, выбирают инструмент. Спиральное сверло – самое универсальное и востребованное.
Спиральное сверло (или, по-другому, винтовое) конструктивно представляет собой стержень цилиндрической формы, состоящий из элементов:
- Рабочей части – снабжена двумя спиральными винтовыми канавками, которые образуют режущие элементы и предназначены для эффективного отвода стружки, а также подачи смазки в зону сверления.
- Хвостовика – предназначен для надежного закрепления сверла в ручном инструменте или на станке. Может иметь лапку для извлечения сверла из гнезда конусной формы или поводок, обеспечивающий передачу крутящего момента от патрона оборудования.
- Шейки – обеспечивает выход абразивного круга в процессе шлифовки рабочей части.
Рабочая часть состоит из:
- Калибровочной (направляющей) части – это узкая полоска, продолжающая поверхность канавки на окружности сечения сверла. Еще ее называют ленточкой.
- Режущей части – включает две главные и две вспомогательные, расположенные вдоль сверла по спирали, а также одну поперечную (конусообразную на конце сверла) режущие кромки. Все они образованы пересечением поверхностей канавок: главные – передних с задними, вспомогательные – передних с поверхностью ленточки, поперечная – обеих задних.
Из всех сверл известных на сегодняшний день конструкций спиральные нашли наиболее широкое применение за счет следующих достоинств:
- большому запасу под переточку;
- хорошему направлению в отверстии;
- отличному отводу стружки.
Основные геометрические параметры спирального сверла:
- угол на кончике при вершине – обозначается 2φ;
- угол наклона канавки ω;
- передний угол γ;
- задний угол α;
- угол наклона концевой поперечной кромки ψ.
Значения этих параметров зависят от типа, вида и назначения сверла.
Спиральные сверла по металлу также отличаются от прочих винтовых (по бетону, дереву, универсальных и других) размерами, формами и протяженностью своих конструктивных элементов. По форме хвостовика они бывают:
- с цилиндрическим хвостовиком;
- с коническим.
Для установки последних на станок используют универсальные специальные переходные втулки – конусы Морзе. Для наиболее распространенных видов инструмента по металлу ниже даны короткие описания.
Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком выпускается короткой, средней и длинной серий по соответствующим стандартам. Такое разнообразие обеспечивает оптимальный подбор нужного инструмента для выполнения каждой конкретной задачи.
Для всех сверл центровые отверстия выполняются согласно ГОСТ 14034. Допустимо выпускать инструмент без центровочных отверстий. Изделия средней и длинной серии согласно своим стандартам могут изготавливаться с шейкой или без нее. Ее размеры не регламентируются.
ГОСТ 4010-77 распространяется на левые и правые сверла короткой серии диаметром 0,5–40 мм. Согласно этому стандарту, в зависимости от диаметра выпускаемого сверла длина составляет (мм):
- общая всего инструмента – 20–200;
- рабочей части – 3–100.
ГОСТ 10902-77 распространяется на левые и правые сверла средней серии диаметром 0,25–20 мм. Длина составляет (мм):
- общая всего инструмента – 19–205;
- рабочей части – 3–140.
ГОСТ 886-77 распространяется на сверла длинной серии диаметром 1–31,5 мм. Длина составляет (мм):
- общая всего инструмента – 56–316;
- рабочей части – 33–207.
У данных изделий направление спирали – правое. С левым изготовляются по согласованию с заказчиком.
Для всего этого инструмента технические требования к изготовлению регламентируются ГОСТ 2034-80.
Согласно этого документа данные сверла производятся из быстрорежущей стали и предназначены для просверливания отверстий в ковких и серых чугунах, легированных и углеродистых конструкционных и инструментальных сталях, конструкционных сталях высокой и повышенной обрабатываемости. Этот инструмент изготовляется 3 классов точности:
- повышенной точности – А1;
- нормальной – В1;
- нормальной – В.
Помимо инструмента из быстрорежущей стали допускается по заказу потребителя изготовление сверл также из легированной стали 9ХС. Инструмент может производиться не только цельным, но и сварным. Хвостовики сварных изделий должны быть выполнены из стали 45 или 40Х. Не допускаются в зоне сварки: непровар, поверхностные раковины и кольцевые трещины.
Сверло спиральное с коническим хвостовиком выпускается разных типов и, соответственно, по различным стандартам. Это позволяет оптимально подобрать именно тот инструмент, который лучше всего подойдет для того или иного вида работ. Существуют следующие ГОСТы:
- 10903-77 – для сверл нормальной длины;
- 12121-77 – длинных;
- 2092-77 – удлиненных;
- 22736-77 – с твердосплавными пластинами.
Весь этот инструмент согласно своим стандартам может изготавливаться с шейкой или без нее. Ее размеры не регламентируются.
ГОСТ 10903 распространяется на сверла нормальной длины диаметром 5–80 мм, которые выпускаются в двух исполнениях: с нормальным и усиленным хвостовиком. Согласно ГОСТ 10903, в зависимости от диаметра выпускаемого сверла с нормальным хвостовиком длина составляет (мм):
- общая всего инструмента – 133–514;
- рабочей части – 52–260.
С усиленным хвостовиком сверла ГОСТ 10903 выпускаются диаметрами 12–76 мм. Длина их рабочей части такая же, как и у с нормальным хвостовиком. Длины следующие (мм):
- общая – 199–514;
- рабочей части – 101–260.
Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 6.
ГОСТ 12121 распространяется на длинные сверла диаметром 5–50 мм, которые предназначены для выполнения сверления через специальные кондукторные втулки. Длина составляет (мм):
- общая всего инструмента – 155–470;
- рабочей части – 74–321.
Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 4. У инструмента этих двух стандартов направление спирали – правое. С левым изготовляются по согласованию с заказчиком.
ГОСТ 2092 распространяется на удлиненные сверла диаметром 6–30 мм. Длина составляет (мм):
- общая всего инструмента – 225–395;
- рабочей части – 145–275.
Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 3.
ГОСТ 22736 распространяется на сверла диаметром 10–30 мм, оснащенные твердосплавными пластинами. Инструмент производится в укороченном и нормальном исполнении. Длина составляет (мм):
- общая всего инструмента в укороченном исполнении – 140–275, нормальном – 168–324;
- рабочей части в укороченном исполнении – 60–125, нормальном – 87–175.
Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 4.
Для этого инструмента технические требования к изготовлению регламентируются ГОСТ 5756-81. В соответствии с ним данные сверла предназначены для сверления различных деталей из чугуна. Должны изготавливаться классов:
- повышенной точности – А;
- нормальной – В.
В качестве режущей оснастки должны применяться твердосплавные пластины типа ВК. Корпуса изделий выполняются из быстрорежущей стали или сплава 9ХС. Допускается производство корпусов из иных марок с содержанием вольфрама в пределах до 6 %. Недопустимо использовать стальные сплавы, содержащие кобальт.
Инструмент с рабочей частью диаметром от 6 мм и больше, корпус которого выполнен из быстрорежущего сплава, должен изготавливаться сварным. Хвостовики сварных изделий должны быть выполнены из стали 45 или 40Х. Не допускаются в зоне сварки: непровар, поверхностные раковины и кольцевые трещины.
Элементы и геометрия спирального сверла
Обработка заготовок на сверлильных станках проводится сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и комбинированными инструментами.
Сверла по конструкции разделяются на спиральные, центровочные и специальные. Наибольшее распространение получили спиральные сверла (рис. 22.12), состоящие из рабочей части б, шейки 2, хвостовика 4 и лапки 3. «Назначение хвостовика — закрепление сверла в шпинделе.
Лапка служит для выбивания сверла из шпинделя и предохранения хвостовика от забоин. Рабочая часть состоит из режущей 1 и направляющей 5 частей. Во избежание защемления сверла на нем делают обратный конус в сторону хвостовика.
На режущей части различают две главные режущие кромки 11 (образованные пересечением передних 10 и задних 7 поверхностей и выполняющие основную работу резания), поперечную режущую кромку 12 (перемычку) и две вспомогательные режущие кромки 9.
На цилиндрической части сверла вдоль винтовой канавки расположены две узкие ленточки 8, обеспечивающие направление сверла при резании.
Геометрические параметры сверла определяют условия его работы. Передний угол у измеряют в главной секущей плоскости
1 2 3  Рис. 22.12. Части, элементы и углы спирального сверла |
II—II, перпендикулярной главной режущей кромке. Задний угол а измеряют в плоскости I—I, параллельной оси сверла. Передний и задний утлы в различных точках главной режущей кромки различны. У наружной поверхности сверла угол у наибольший, а угол а наименьший.
Угол при вершине сверла 2ф измеряют между главными режущими кромками. Его значение зависит от обрабатываемого материала и изменяется в пределах 70…150°.
Угол наклона поперечной режущей кромки у измеряют между проекциями главной и поперечной режущей кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. Для стандартных сверл он колеблется в пределах 50…55°.
Угол наклона винтовой канавки со измеряют по наружному диаметру. С увеличением угла со увеличивается передний угол у, что облегчает процесс резания и выход стружки. Угол ю составляет 8. ..30°.
Сверлением обрабатывают отверстия диаметром до 80 мм, причем отверстия диаметром до 30 мм сверлят, а большие — рассверливают. Сверление применяется как предварительная обработка при изготовлении точных отверстий.
Зенкерами (рис. 22.13, а-в) обрабатывают отверстия в литых или штампованных заготовках, а также предварительно просверленные отверстия. В отличие от сверл зенкеры имеют три или четыре главные режущие кромки и не имеют поперечной кромки.
Режущая часть 1 выполняет основную работу резания. Калибрующая часть 5 служит для направления зенкера в отверстии и обеспечивает необходимую точность и шероховатость поверхности (остальные условные обозначения такие же, как и для сверла).
а 1 2 з б  |
 |
 Рис. 22.13.Инструмент для обработки отверстий на сверлильных станках: а-в— зенкеры; г-е— развертки; ж— метчик |
По виду обрабатываемых отверстий зенкеры делятся на цилиндрические (рис. 22.13, а), конические (рис. 22.13, б) и торцевые (рис. 22.13, в). Зенкеры бывают цельные с коническим хвостовиком (рис. 22.13, б) и насадные (рис. 22.13, в). Отверстия диаметром 20…40 мм обрабатывают дельными, а свыше 30 мм — насадными зенкерами.
Окончательную обработку отверстия осуществляют развертками. По форме обрабатываемого отверстия различают цилиндрические (рис. 22.13, г) и конические (рис. 22.13, д) развертки. Развертки имеют 6…
12 главных режущих кромок, расположенных на режущей части 7 с направляющим конусом. Калибрующая часть 8 направляет развертку в отверстии и обеспечивает необходимую точность и шероховатость поверхности.
По конструкции крепления развертки делят на хвостовые (рис. 22.13, г, д) и насадные (рис. 22.13, е).
Метчики применяют для нарезания внутренних резьб. Метчик представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки (рис. 22.13, ж). Метчик состоит из режущей 9 и калибрующей 10 частей. Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.
Спиральные сверла
Спиральные сверла имеют наибольшее распространение. Это сверло (рис. 309) состоит из рабочей части, включающей режущую часть, шейки, конического (рис. 309, а) или цилиндрического (рис.
309, б) хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка, лапки, служащей упором для выбивания сверла из гнезда шпинделя. Режущая часть (рис.
309, в) состоит из двух зубьев, образованных двумя канавками для отвода стружки; сердцевины— срединной части сверла, соединяющей оба зубца; двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка и которые воспринимают силу резания; двух ленточек — узких полосок по наружному диаметру сверла, служащих для его направления и центрирования в отверстии; двух главных режущих лезвий, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечного лезвия или перемычки, образованной пересечением обеих задних поверхностей.
Рис. 309. Элементы, геометрические параметры и заточка спиральных сверл: 1 и 10 — лезвия ленточки; 2 и 6 — ленточки; 3 — два режущих лезвия; 4 и 8 — спинки у зубцов; 5 — канавки; 7 — поперечное лезвие; 9 — передняя поверхность.
Спиральное сверло содержит пять лезвий: два главных, два вспомогательных (вдоль ленточек) и поперечное, которое не режет, а сминает, выдавливает металл. Поперечное лезвие у сверла есть основной его дефект. Геометрические параметры сверла рассматриваются на его режущей части.
Задний угол α рассматривается в плоскости АА, параллельной оси сверла (рис. 309, г), для текущей точки х (см. сечение АА); он изменяется от αmin на периферийной точке сверла до αmах, у перемычки сверла.
Передний угол γ берется в плоскости ББ, перпендикулярной режущему лезвию сверла (рис. 309, г), для текущей точки х; этот угол изменяется от γmin у перемычки сверла до γmах на периферийной точке сверла.
Угол при вершине сверла 2φ находится между главными режущими лезвиями: 2φ = 116 ÷ 118° при обработке стали, чугуна, твердой бронзы; 2φ = 140° при обработке алюминия и легких сплавов; 2φ = 80 ÷ 90° при обработке эбонита, целлулоида, мрамора.
Угол наклона поперечного лезвия ψ равен 55º.
Заточка сверл. Заточкой придают сверлу (рис. 309, г) следующие значения углов: αmin ≈ 7º, αmax ≈ 26º, γmin ≈ 3º, γmax ≈ 30º.
Критерием правильной заточки является соблюдение углов 2φ, ψ и αmin.
Кроме этого, нужно, чтобы ось сверла проходила через середину перемычки и делила угол при вершине 2φ на две равные части и чтобы главные режущие лезвия были равны.Во избежание защемления сверла на сверле дают обратный конус в сторону хвостовика на величину примерно 0,05 мм на 100 мм длины.
На рис. 309, д дана одинарная заточка сверла; на рис. 309, е — двойная заточка сверла; на рис. 309, ж — одинарная заточка с подточкой поперечного лезвия; на рис.
309, з — одинарная заточка сверла с подточкой ленточек. Двойная заточка сверла повышает стойкость сверл, подточка перемычки и ленточек облегчает процесс сверления, снижает трение, снижает величину силы подачи.
При двойной заточке есть углы 2φ и 2φ0; при 2φ = 116 — 118º, 2φ0 = 70 — 75°.
Бесперемычное спиральное сверло предложено новатором В. И. Жировым. Такие сверла получаются из стандартных сверл применением особой их заточки.
В поперечном лезвии (рис. 310, в) сверла шлифовальным кругом прорезают паз, что значительно уменьшает силу подачи.
Рис. 310. Бесперемычное спиральное сверло конструкции В. И. Жирова.
Однако лучшие результаты (повышение производительности и увеличение стойкости) обеспечивает комбинированная подточка поперечного лезвия сверла (рис. 310, б). Здесь на расстоянии К, равном одной трети длины режущего лезвия, производится подточка поперечного лезвия с поднутрением ее сердцевины под углом 30°. Ширина прорезанного паза а и глубина h равны 0,15 диаметра сверла.
Необходимо следить, чтобы заточка была выполнена качественно. Особенно рекомендуется брать сверла с двойным конусом (рис. 310, а).
Спиральные сверла с цилиндрическими и коническими хвостовиками: ГОСТ 10902-77 и 10903-77
К самым универсальным и, соответственно, популярным инструментам, используемым для выполнения отверстий в различных материалах, относятся сверла спирального типа.
Регламентируют спиральные сверла ГОСТ 10902-77 и ГОСТ 10903-77.
Руководствуясь положениями данных нормативных документов, а также параметрами отверстия, которое требуется создать, выбрать подходящий инструмент довольно легко.
Сверла спиральные по металлу
Особенности конструкции и основные характеристики
Конструкция спиральных сверл, которые часто называют винтовыми, состоит из следующих элементов.
Рабочая часть
На рабочей части есть две канавки, расположенные по винтовой линии. Они выполняют одновременно несколько функций: формируют режущую часть, отводят создаваемую в зоне обработки стружку, обеспечивают подачу СОЖ в область сверления.
Хвостовик
При помощи этого конструктивного элемента инструмент фиксируется в патроне используемого оборудования. Хвостовик может изготавливаться со специальной лапкой, облегчающей извлечение инструмента из гнезда конусной формы, или поводком, который участвует в передаче крутящего момента от патрона.
Шейка
Этот технологический элемент отвечает за выход абразивного круга при его использовании для шлифовки инструмента.
Рабочую часть сверла спирального с цилиндрическим или коническим хвостовиком составляют несколько конструктивных элементов.
Калибровочная часть
Данный элемент выглядит как узкая полоска, продолжающая канавку на рабочей части. Эта направляющая часть имеет другое распространенное название – «ленточка».
Режущая часть
Эту часть составляют пять режущих кромок: 2 главных, 2 вспомогательных, которые располагаются по спирали вдоль оси сверла, и 1 поперечная, находящаяся на конце инструмента и имеющая форму конуса.
Все они формируются благодаря пересечениям поверхностей канавок.
Так, главные режущие кромки – это пересечение передней поверхности канавки инструмента с задней, вспомогательные – передней поверхности канавки с поверхностью калибровочной части, поперечные – пересечение задних поверхностей ленточек.
Элементы рабочей части сверла
Высокая популярность спиральных сверл связана со следующими их достоинствами.
- Инструменты данного типа отличаются большим запасом под переточку режущей части.
- Сверла спиральные с цилиндрическим или коническим хвостовиком отличаются лучшей стабильностью своего положения в процессе сверления.
- За счет особенностей своей конструкции такие инструменты обеспечивают своевременный отвод стружки из зоны обработки.
Основные параметры сверл спиральных с цилиндрическим и коническим хвостовиками, требования к которым оговаривают ГОСТ 10902 и ГОСТ 10903-77, перечислены в таблице.
Таблица 1. Обозначение основных параметров сверл
Геометрические параметры режущей части сверла
Значения всех вышеуказанных параметров определяются задачами, для решения которых планируется использовать инструмент.
Спиральные сверла применяются не только для обработки металла, но и для выполнения отверстий в других материалах, таких как бетон и древесина. Существуют также инструменты универсального назначения. Сверла, используемые для обработки различных материалов, отличаются друг от друга как формой и конструкцией, так и своими геометрическими параметрами, приведенными в соответствующих ГОСТах.
В зависимости от конфигурации зажимаемой в патроне части выделяют сверла:
- с цилиндрическим хвостовиком;
- с коническим хвостовиком.
Для фиксации на оборудовании спиральных сверл с коническими хвостовиками, как указывает ГОСТ 10903-77, используются универсальные переходные втулки, посадочные отверстия в которых выполнены по типу «конус Морзе». Соответствующие ГОСТу инструменты данного типа можно применять для оснащения любого оборудования.
Сверла с хвостовиками цилиндрической формы
Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком в соответствии с требованиями нормативного документа могут выпускаться в нескольких сериях: короткой, средней и длинной. Пользуясь соответствующим ГОСТом на сверла, можно оптимально подбирать инструмент для решения определенных технологических задач.
Цилиндрические спиральные сверла, согласно ГОСТу, изготавливают с центровочным отверстием или без него. Инструменты средней и длинной серий, в соответствии с ГОСТом, могут иметь в своей конструкции шейку, облегчающую их шлифовку. Специальных требований к размерам такого элемента нет.
Ознакомиться с требованиями ГОСТ к спиральным сверлам с цилиндрическим хвостовиком можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.
ГОСТ 10902-77 Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Средняя серия. Основные размеры
Скачать
Сверла по металлу с цилиндрическим хвостовиком
Левые и правые спиральные инструменты, относящиеся к короткой серии и имеющие диаметр от 0,5 до 40 мм, изготавливаются по ГОСТу 4010-77.
Производство правых и левых цилиндрических сверл средней серии, диаметр которых находится в интервале 0,25–20 мм, регламентирует ГОСТ 10902-77. Спиральные сверла длинной серии выпускаются в диапазоне диаметров 1–31,5 мм.
Нормативным документом, в котором оговариваются требования к изделиям данной серии, является ГОСТ 886-77.
Сверла с цилиндрическим хвостовиком длинной серии производят преимущественно с правым направлением спирали. ГОСТ допускает изготовление изделий данной серии и в другом конструктивном исполнении по договоренности с заказчиком. Длина спиральных инструментов с цилиндрическим хвостовиком всех серий указана в приведенной ниже таблице.
Таблица 2. Длина спиральных сверл с цилиндрическим хвостовиком
Технические требования к производству спиральных сверл всех вышеперечисленных серий оговариваются ГОСТом 2034-80.
Согласно положениям этого нормативного документа, изделия данной серии, которые используются для сверления заготовок из ковкого и серого чугуна, углеродистых (конструкционных и инструментальных) и легированных сталей, а также конструкционных сталей обычной обрабатываемости и автоматных, изготавливаются из быстрорежущих стальных сплавов. Инструменты данной серии могут относиться к одному из трех классов точности:
- А1 (повышенной);
- В1 и В (нормальной).
Цилиндрические хвостовики могут иметь разные исполнения
ГОСТ допускает, что сверла данной серии могут быть произведены не из быстрорежущей стали, а из легированного стального сплава марки 9ХС, при этом их хвостовики могут быть сделаны из стали марки 45 или 40Х. По своей конструкции такие сверла могут быть как цельными, так и сварными. При использовании сварки в местах соединений исключается наличие непроваренных участков, пустот и кольцевых трещин.
Сверла с коническими хвостовиками
Современная промышленность выпускает различные типы сверл, хвостовик которых имеет коническую форму. Соответственно, требования, предъявляемые к таким инструментам, регламентируются разными ГОСТами.
Унификация различных типов сверл позволяет оптимально подбирать их для решения определенных технологических задач.
Нормативными документами, в соответствии с требованиями которых производятся спиральные инструменты с коническими хвостовиками, являются:
- ГОСТ 10903-77 (для изделий нормальной длины);
- ГОСТ 12121-77 (для длинной серии);
- ГОСТ 2092-77 (для удлиненной серии);
- ГОСТ 22736-77 (для изделий с твердосплавными пластинами).
Сверла по металлу с конусным хвостовиком для глубокого сверления
Ознакомиться с требованиями ГОСТ к спиральным сверлам с коническим хвостовиком можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.
ГОСТ 10903-77 Сверла спиральные с коническим хвостовиком. Основные размеры
Скачать
В зависимости от конфигурации зажимаемой в
Спиральные сверла нормальной длины, на которые распространяет требования ГОСТ 10903-77, могут выпускаться в диапазоне диаметров 5–80 мм. Хвостовики таких сверл в зависимости от диаметра последних имеют нормальную или усиленную конструкцию. С усиленным хвостовиком изготавливают спиральные сверла диаметром от 12 до 76 мм. Их посадочная конусная часть соответствует стандарту Морзе – от 1 до 6.
Диаметр длинных сверл, согласно ГОСТу, может находиться в интервале 5–20 мм, при этом обработка, выполняемая с их помощью, осуществляется через кондукторные втулки.
Хвостовик таких сверл выполняется по стандарту Морзе от 1 до 4.
Спиральная часть длинных сверл и инструментов нормальной длины имеет правое направление, но по договоренности с производителем может выпускаться и с левым направлением.
Удлиненные сверла с коническим хвостовиком производятся с диаметрами 6–30 мм. Конусный хвостовик таких сверл должен соответствовать стандарту Морзе от 1 до 3.
Сверла с коническим хвостовиком, на металлический стержень которых напаяны твердосплавные пластины типа ВК, могут выпускаться с диаметром от 10 до 30 мм, в укороченном и нормальном вариантах.
Длина спиральных инструментов с коническим хвостовиком всех серий представлена в приведенной ниже таблице.
Таблица 3. Длина спиральных сверл с коническим хвостовиком
Материалы изготовления основной части таких сверл – быстрорежущая сталь, стальной сплав марки 9ХС либо стали других марок, в составе которых не должно быть кобальта, а количество вольфрама не должно превышать 6%.
И в заключение небольшой видео-обзор сверл по металлу от различных производителей с испытанием данной продукции на практике.
Части и элементы спирального сверла
Прочитав эту статью, вы узнаете:
- какие существуют виды сверл по металлу;
- где найти их маркировку;
- какие важные характеристики есть у этих инструментов;
- на что они влияют;
- на какое оборудование устанавливают сверла по металлу.
Фотография №1: сверла по металлу
Начнем с основ.
инженер поможет — Заточка сверл
При заточке сверла особое внимание нужно обращать на угол при вершине, осевой задний угол, длину поперечной режущей кромки, обратную конусность и передний угол подточки поперечной режущей кромки.
Центровка валов электродвигателей и рабочих машин
Влияние угла при вершине сверла 2φ при его заточке связано с изменением толщины a и ширины b среза при сверлении при увеличении угла 2φ увеличивается толщина и уменьшается ширина среза
Задний угол α является важным элементом конструкции сверла на который следует обратить внимание при заточке сверла. Величина его в значительной степени влияет на работу сил трения, а, следовательно, и температуру в зоне резания.
При повышении температуры в зоне резания обрабатываемый материал начинает активно поглощать атмосферные газы, что приводит к повышению характеристики прочности и снижению пластичности, изменяя процесс резания и приводя к неоднородности качества обработанной поверхности.
Увеличение угла α при заточке сверла уменьшает силы трения, но снижает жесткость, что ведет к появлению вибраций сверла и уменьшению точности обработки сверлением.
Задний угол
Задний угол на вершине у сверл для обработки металлов образовывают на станке для заточки сверл конической или двухплоскостной заточкой. При конической заточкезадней поверхности происходит плавное уменьшение заднего угла.
При двухплоскостной заточке сверла вершина инструмента шлифуется прямолинейной плоскостью, для уменьшения трения задней поверхности при сверлении об обрабатываемую поверхность дополнительно снимают слой материала под углом 20–25 º .
Поперечная режущая кромка
Поперечная режущая кромка ухудшает процесс врезания сверла в деталь, поэтому ее длину уменьшают с помощью подточки на станке для при заточке сверла.
Уменьшение длины поперечной режущей кромки снижает составляющую осевой силы на 25% по сравнению со сверлом без подточки. Излишнее уменьшение длины поперечной режущей кромки приводит к увеличению вибраций сверла при резании.
Подточка поперечной режущей кромки сверл бывает четырех видов.
Форма подточки
При подточке формы А поперечная режущая кромка подтачивается при заточке сверла кругом с образованием вогнутой радиусной поверхности.
Подточка формы В позволяет подтачивать поперечную режущую кромку со шлифованием передней поверхности по прямолинейной траектории, выравнивая режущую кромку сверла.
Подточка формы С подтачивает поперечную режущую кромку с выходом под углом к передней поверхности инструмента. Круговая подточка подтачивает поперечную режущую кромку с образованием выпуклой радиусной поверхности.
Передний угол
Спиральное сверло имеет малую величину переднего угла γ в точках у поперечной режущей кромки, что ухудшает процесс резания у центральной части сверла. Подточка позволяет получить передний угол у поперечной режущей кромки.
Чрезмерное увеличение угла γ, больше чем угол наклона винтовой канавки, увеличивает зарезание поверхностью подточки передней поверхности сверла, при этом образуя лунку с радиусом R.
Лунка препятствует сходу стружки и способствует ее налипанию на поверхность подточки, что приводит к уменьшению точности обработки при резании.
engcrafts.com
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 свёрлаПо 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°.
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.
- 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.
- 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.
По конструкции хвостовой части
бывают:
Восстановление изношенных деталей сельхозтехники
- 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:
- 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
- По форме обрабатываемых отверстий
- бывают:
- По обрабатываемому материалу
- бывают:
- Универсальные
- Для обработки металлов и сплавов
- Для обработки бетона, кирпича, камня — имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.
- Для обработки стекла, керамики
- Для обработки дерева
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
- 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.
- Одинарная заточка с подточкой режущей кромки (НП). Уменьшает ее длину. За счет этого снижается нагрузка на рабочую часть при выполнении сверлильных работ.
- 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.
- 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.
- Двойная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (ДПЛ). При такой заточке сверление облегчается дополнительно.
Обработка заготовок на сверлильных станках проводится сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и комбинированными инструментами.
Сверла по конструкции разделяются на спиральные, центровочные и специальные. Наибольшее распространение получили спиральные сверла (рис. 22.12), состоящие из рабочей части б, шейки 2, хвостовика 4 и лапки 3. «Назначение хвостовика — закрепление сверла в шпинделе.
Лапка служит для выбивания сверла из шпинделя и предохранения хвостовика от забоин. Рабочая часть состоит из режущей 1 и направляющей 5 частей. Во избежание защемления сверла на нем делают обратный конус в сторону хвостовика.
На режущей части различают две главные режущие кромки 11 (образованные пересечением передних 10 и задних 7 поверхностей и выполняющие основную работу резания), поперечную режущую кромку 12 (перемычку) и две вспомогательные режущие кромки 9.
На цилиндрической части сверла вдоль винтовой канавки расположены две узкие ленточки 8, обеспечивающие направление сверла при резании.
Геометрические параметры сверла определяют условия его работы. Передний угол у измеряют в главной секущей плоскости
| 1 2 3 Рис. 22.12. Части, элементы и углы спирального сверла |
II—II, перпендикулярной главной режущей кромке. Задний угол а измеряют в плоскости I—I, параллельной оси сверла. Передний и задний утлы в различных точках главной режущей кромки различны. У наружной поверхности сверла угол у наибольший, а угол а наименьший.
Угол при вершине сверла 2ф измеряют между главными режущими кромками. Его значение зависит от обрабатываемого материала и изменяется в пределах 70…150°.
Угол наклона поперечной режущей кромки у измеряют между проекциями главной и поперечной режущей кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. Для стандартных сверл он колеблется в пределах 50…55°.
Сварка мелких деталей в домашних условиях
Угол наклона винтовой канавки со измеряют по наружному диаметру. С увеличением угла со увеличивается передний угол у, что облегчает процесс резания и выход стружки. Угол ю составляет 8. ..30°.
Сверлением обрабатывают отверстия диаметром до 80 мм, причем отверстия диаметром до 30 мм сверлят, а большие — рассверливают. Сверление применяется как предварительная обработка при изготовлении точных отверстий.
Зенкерами (рис. 22.13, а-в) обрабатывают отверстия в литых или штампованных заготовках, а также предварительно просверленные отверстия. В отличие от сверл зенкеры имеют три или четыре главные режущие кромки и не имеют поперечной кромки.
Режущая часть 1 выполняет основную работу резания. Калибрующая часть 5 служит для направления зенкера в отверстии и обеспечивает необходимую точность и шероховатость поверхности (остальные условные обозначения такие же, как и для сверла).
| Рис. 22.13.Инструмент для обработки отверстий на сверлильных станках: а-в— зенкеры; г-е— развертки; ж— метчик |
По виду обрабатываемых отверстий зенкеры делятся на цилиндрические (рис. 22.13, а), конические (рис. 22.13, б) и торцевые (рис. 22.13, в). Зенкеры бывают цельные с коническим хвостовиком (рис. 22.13, б) и насадные (рис. 22.13, в). Отверстия диаметром 20…40 мм обрабатывают дельными, а свыше 30 мм — насадными зенкерами.
Окончательную обработку отверстия осуществляют развертками. По форме обрабатываемого отверстия различают цилиндрические (рис. 22.13, г) и конические (рис. 22.13, д) развертки.
Развертки имеют 6… 12 главных режущих кромок, расположенных на режущей части 7 с направляющим конусом.
Калибрующая часть 8 направляет развертку в отверстии и обеспечивает необходимую точность и шероховатость поверхности.
По конструкции крепления развертки делят на хвостовые (рис. 22.13, г, д) и насадные (рис. 22.13, е).
Метчики применяют для нарезания внутренних резьб. Метчик представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки (рис. 22.13, ж). Метчик состоит из режущей 9 и калибрующей 10 частей. Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.
Загрузка...
