Сверление. Геометрия спирального сверла. Особенность процесса сверления

Сверление - процесс изготовления отверстий в сплошном материале резанием. Конструктивные элементы спирального сверла.
режущая часть —первая вступает в обработку, непосредственно участвует в формообразовании отверстия, состоит из перемычки и режущих кромок;
калибрующая часть формирует поверхность отверстия, уменьшает шероховатость;
шейка —является соединительной частью между хвостовиком и рабочей частью, на нее наносят маркировку инструмента; хвостовик —крепежная часть, бывает цилиндрический (используется в ручном инструменте) и конический (используется в технологическом оборудовании); рабочая часть - состоит из режущей и калибрующей частей; общая длина—состоит из рабочей части, шейки и хвостовика.

1 - режущая кромка, 2 - передняя поверхность, 3 - задняя поверхность, 4 - поперечная кромка, 5 - канавка, 6 - ленточка

.

Основными параметрами спирального сверла являются:
- Угол при вершине - выбирается в зависимости от материала;
- Угол наклона режущей кромки - влияет на отвод стружки и прочность сверла. С увеличением улучшается отвод стружки, но уменьшается прочность сверла;
Передний угол - угол между касательной к ПП в рассматриваемой точке РК и нормалью в той же точке к поверхности вращения РК вокруг оси сверла.;
Задний угол - угол между касательной к ЗП в рассматриваемой точке РК и касательной в т - Кси (угол наклона перемычки) —угол между осью симметрии сверла и направлением проекции перемычки на плоскость, перпендикулярную оси сверла (5-55);

Геометрические параметры спиральных сверл. Спиральные сверла имеют сложную геометрию режущей части, что объясняется наличием большого числа кромок и сложных по конфигурации передних и задних поверхностей.
Геометрические параметры спирального сверла рассмотрены ниже.

Угол при вершине 2φ, который играет роль главного угла в плане. У стандартных сверл 2φ = 116... 120°. При этом главные режущие кромки строго прямолинейны и совпадают с линейчатой образующей винтовой передней поверхности. При заточке сверл угол заточки (2φ_зат ≠ 2φ) может быть изменен в пределах от 70° до 135°. При этом режущие кромки становятся криволинейными, меняются соотношение ширины и толщины срезаемой стружки и величины передних углов на главных режущих кромках. Соответственно меняются степень деформации срезаемого припуска, силы и температура резания и условия отвода стружки.

На основании производственного опыта оптимальное значение угла 2φ рекомендуется брать в зависимости от обрабатываемого материала, например, при обработке конструкционных сталей 2φ = 116... 120°, коррозионно-стойких и высокопрочных сталей 2φ = 125... 150°, чугуна, бронзы 2φ = 90... 100°, чугуна высокой твердости 2φ = 120... 125°, цветных металлов (алюминиевые сплавы, латунь, медь) 2φ = 125... 140°.

Задний угол α на главных режущих кромках создается путем заточки перьев сверл по задним поверхностям, которые могут быть оформлены как части плоской, конической или винтовой поверхностей.

Особенность процесса сверления. Стружкообразование при сверлении пластичных материалов имеет ряд особенностей по сравнению со стружкообразованием при точении. Эти особенности возникают в результате специфики процесса сверления, заключающейся в том, что: во-первых, применяется наиболее сложный по геометрической форме инструмент, имеющий переменные значения передних и задних углов по длине режущей s кромки, и, во-вторых, условия резания для различных точек режущей кромки неодинаковы, вследствие изменяющейся скорости резания от v = 0 на поперечной кромке для периферийной точки режущей кромки.

Особенности стружкообразования при сверлении могут быть наиболее эффективно изучены при помощи металлографического анализа корней стружек, в результате чего могут быть выяснены следующие вопросы: изменение действительного переднего угла (в нормальной секущей плоскости) сверла в процессе резания по длине режущей кромки; наростообразование; толщина и усадка стружки и др.

По вопросу об изменяемости передних углов по длине режущей кромки сверла в настоящее время в большинстве пользуются формулами Гавена, которые дают возможность определять передние углы в нормальной секущей плоскости, рассматривая сверло как геометрическое тело с основной плоскостью, параллельной оси сверла и проходящей через режущие кромки.