Особливості конструкції і геометрії спірального свердла

Методичні рекомендації

до лабораторної роботи № 9

з дисципліни:

«Верстатна справа»

Житомир - 2013

Лабораторна робота № 9

Тема:ЗАТОЧУВАННЯ СПІРАЛЬНИХ СВЕРДЕЛ

Мета і задачі лабораторної роботи

Метою роботи є вивчення конструктивних і геометричних параметрів свердла, його статичної і кінематичної геометрії, способів заточування спіральних свердел. Для цього передбачене рішення наступних задач:

1. вивчення типів свердел і області їхнього застосування;

2. вивчення конструктивних і геометричних параметрів спірального свердла;

3. вивчення характеру зміни передніх і задніх кутів вздовж різальної кромки;

4. вивчення способів заточування свердла і використовуваного обладнання.

Після виконання лабораторної роботи студент повинен

знати: конструкції різних типів свердел, їх конструктивні і геометричні параметри, методику налагодження заточувального верстата, методику контролю геометричних параметрів свердла після заточування;

уміти: розрахувати значення переднього кута і кута нахилу гвинтової канавки в різних точках різальної кромки свердла, зробити заточування свердла, зробити контроль його геометричних параметрів.

План проведення роботи

1. Ознайомитися з методичними вказівками до виконання лабораторної роботи.

2. По довідковій літературі вивчити типи свердел і область їхнього застосування.

3. Вивчити конструктивні елементи і геометричні параметри спірального свердла.

4. Для даного свердла побудувати графік зміни величини переднього кута вздовж різальної кромки.

5. Для даного свердла побудувати графік залежності заднього кінематичного кута від діаметра.

6. Замалювати схеми заточування свердел.

7. Заточити свердло.

8. Проконтролювати параметри заточеного свердла.

9. Оформити звіт про виконану роботу.

Теоретичні відомості

Особливості конструкції і геометрії спірального свердла

Свердла є одним з найпоширеніших металорізальних інструментів. Вони призначені для утворення отворів у суцільному матеріалі, а також для збільшення діаметра попередньо просвердленого отвору шляхом розсвердлювання. Точність обробки отворів не перевищує 14…12 квалітету, шорсткість обробленої поверхні Ra 6...3 мкм.

Різальна частина має дві головні 1, дві допоміжні 2 і одну поперечну 3 різальні кромки (рис. 1.1). Головні різальні кромки нахилені до осі свердла під головним кутом у плані . Звичайно для зручності контролю розглядають не кут , а його подвоєне значення 2 - кут при вершині. Значення кута 2 для стандартних швидкорізальних свердел приймають у межах 118...120^о, а для твердосплавних – 130...140^о.

Поперечна різальна кромка 3 із проекціями головних різальних кромок утворює кут - кут нахилу поперечної різальної кромки; звичайно =(50…55)^о.

Рис. 1.1. Геометрія різальної частини свердла

Кут нахилу гвинтових канавок свердла впливає на його сталість і жорсткість, а також на умови відводу стружки. Величина кута залежить від властивостей оброблюваного матеріалу. Рекомендуються наступні значення кутів : для обробки крихких матеріалів (чавун, бронза і ін.) =(10…16)^о; для обробки матеріалів середньої міцності і в'язкості (конструкційні сталі) =(25…35)^о; для обробки грузлих матеріалів (алюміній, мідь) =(35…45)^о.

Іноді крім кута задається крок гвинтових канавок:

, мм, (1.1)

де D – діаметр свердла, мм;

– кут нахилу стружкової канавки на діаметрі D, град.

Передній кут свердла _N визначається в нормальному перетині N-N і є величиною змінною. Найбільше значення він має на периферії свердла, а найменше - у центрі. Величина переднього кута залежить від діаметра, на якому він міряється, головного кута в плані і кута нахилу гвинтовий стружкової канавки. Його значення знаходять по наступній залежності:

, (1.2)

де d_x – діаметр свердла, на якому відбувається вимір, мм,

– головний кут в плані, град.

Необхідно розрізняти статичну і кінематичну геометрію свердла (рис. 1.2). Під статичними переднім _с і заднім _с кутами розуміють кути свердла як геометричного тіла (кути заточування). Статичний задній кут визначається між дотичною до задньої поверхні в заданій точці і дотичною до кола її обертання навколо осі свердла. Статичний передній кут визначається між дотичною до передньої поверхні в заданій точці і радіусом кола її обертання навколо осі свердла.

Рис. 1.2. Статична та кінематична геометрія свердла

Дійсні значення кутів під час роботи відрізняються від тих, які отримані в процесі заточування. Кінематичні кути _к і _к – це кути, які мають місце в процесі різання. Розходження статичних і кінематичних кутів пов'язане з тим, що в статиці (при відсутності руху подачі) поверхня різання являє собою конус, а в процесі роботи - гвинтову поверхню із кроком, рівним величині подачі S. Тому траєкторія руху будь-якої точки різальної кромки являє собою гвинтову лінію із кроком S.

Отже, положення дотичної до поверхні різання в процесі роботи свердла залежить від величини подачі і характеризується кутом нахилу траєкторії руху . Величина цього кута залежить від діаметра, на якому відбувається вимір:

, град, (1.3)

де S – величина подачі, мм/об.

На периферії свердла цей кут має мінімальне значення і збільшується в міру наближення до серцевини.

Отже, і кінематичні кути змінні вздовж різальної кромки свердла і визначаються по формулах:

,

.

Для зменшення тертя між задньою поверхнею свердла і поверхнею різання необхідно, щоб значення кінематичного заднього кута не було менше певного значення. А через те, що кут змінний вздовж різальної кромки, статичний задній кут бажано також заточувати змінним. Максимальне значення (20…25)^о він повинен мати біля поперечної різальної кромки, мінімальне (8…14)^о – на периферії свердла. При цьому забезпечується також більш-менш постійне значення кута загострення вздовж різальної кромки.

Поиск по сайту: