Малевский Н.П., Даниленко Б.Д. - Проектирование и применение спиральных сверл

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГООБРАЗОВАНИЯ РФ.Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знамени ГосударственныйТехнический Университет имени Н. Э. Баумана.КАФЕДРА МТ-2«ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ»Н.П. Малевский, Б. Д.

Даниленко.ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕСПИРАЛЬНЫХ СВЕРЛУчебное пособие по курсу ОПРИг. Москва. 2000 гОглавление1.2.3.Область применения спиральных сверл.Классификация спиральных сверл.Части спиральных сверл и их размеры.3.1. Особенности конструкции твердосплавных сверл.4.Профилирование стружечных канавок.4.1Задание винтовой поверхности двумя прямыми.4.2Графическое построение линейчатой винтовой поверхности.5. Геометрические параметры режущей части сверла.5.1. Определение углов режущих кромок сверла.6. Виды затачивания спиральных сверл.6.1.Затачивание конического вида.6.1.1.

Определение заднего угла α i .6.1.2. Соответствие параметров заточки условиям резания.6.1.3. Определение кинематического заднего угла α ki .6.1.4. Графо-геометрическое определение заднего угла α i .6.2.Плоскостные виды затачивания.7. Расчет нормального переднего угла α i .7.1.Графо-геометрический метод.7.2.Аналитический метод.8. Форма главной режущей кромки зуба сверла.9. .Форма поперечной кромки сверла.10. Возможность использования выбранного сверла.11. Какие задачи можно решить с помощью нашего учебного пособия.12. Приложения.12.1. Государственный стандарт на спиральные сверла и элементы конструкции по указателю стандартов на 1996 г.12.2.

Общие элементы конструкции сверл.12.3. Геометрические параметры режущих элементов спиральных сверл из быстрорежущей стали.12.4Геометрические параметры режущих элементов сверл, оснащенных пластинами изтвердого сплава.12.5. Примеры выполнения чертежей сверл и технические требования на их исполнение.12.6. Основные кинематические схемы видов заточки спиральных сверл.12.

7. Выбор диаметров сверл в зависимости от условий сверления.13 Список использованной литературы.1. Область применения спиральных сверл.Сверла вместе с зенкерами и развертками объединены в группу осевых инструментов, которые характеризуются вращательным главным движением резания Dr, при постоянном радиусетраектории его режущих точек и движением подачи DS, направленным только вдоль оси главногодвижения [l].Сверла применяют для сверления отверстий в сплошном материале и для рассверливанияисходных отверстий, полученных сверлением, литьем, ковкой и штамповкой.Чаще всего в машиностроении глубина сверления обычными спиральными сверлами составляетl 0=(3 – 10)d.Сверление отверстий диаметром до 25 мм в сплошном материале обычно производят одним сверлом, а сверление отверстий диаметром более 25 мм производят последовательно двумяили тремя сверлами, диаметры которых выбирают из ряда 15, 20, 25 и. т.

д. мм, в зависимости отконечного отверстия.Сверла диаметром более 50 мм обычно применяют для рассверливания отверстий, полученных штамповкой или отливкой.При сверлении получают 12 – 15 квалитет точности диаметра отверстия и шероховатость Ra = 6,3– 12,5 мкм. Использование сверл высшей категории качества и точности со шлифованными стружечными канавками и центросимметричным затачиванием режущих кромок позволяет получитьдиаметр отверстия 10 – 11 квалитетов точности и шероховатость до Ra = 3,2 – l,6 мкм.При сверлении отверстий всегда имеет место разбивка отверстия, которая характеризуетсяразностью между диаметром полученного отверстия и диаметром рабочей части сверла. Размерразбивки ∆d в зависимости от номинального диаметра сверла d можно приближенно определить поформуле:∆ d = K 1dx(1.1)Кроме того практика показывает, что ось отверстия, полученного сверлом обычно отклоняется от прямолинейного положения.

Это явление, получило название увода оси сверла. Величинаувода оси ∆x, характеризуемая отклонением оси полученного отверстия в конце сверления от исходного положения оси сверла, зависит от диаметра сверла d и глубины отверстия l 0 и можетбыть приближенно определена по формуле:∆x =K 2 lOмм ;d y(1.2)Формулы (1.1) и (1.2) получены путем математической обработки данных источника [2].Коэффициенты К1 и К2 и показатели степеней x и y выбирают в зависимости от степени точности сверла А1, В1, В [3] из таблицы 1.Таблица 1.Степень точностиК1xК2yА10.100.270.0100.7В10.170.300.0180.8В0.200.400.0250.9Стандарты на спиральные сверла предусматривают достаточно широкий диапазон величини конкретных значений их диаметров, а также длин рабочей части, что практически полностьюудовлетворяет задачи конструирования машин и приборов, т.е.

исключает необходимость применения нестандартных сверл.Стандартные сверла изготовляют двух степеней точности: А и В, которые в свою очередьделятся на категории Аl, Вl, В.Поля допусков диаметров сверл, измеренные в начале рабочей части не должны быть более:♦ для сверл общего назначения аттестованных по высшей категории качества и сверл точногоисполнения h8.♦ для сверл общего назначения h9.Варианты операций сверления:1.

Предварительное сверление отверстия под последующее зенкерование, развертывание илирастачивание.2. Окончательное сверление с заданным квалитетом точности на диаметр отверстия.3. Окончательное сверление без указания квалитета точности на диаметр отверстия.Вариант l. Диаметры первого и второго сверла выбирают из таблиц 7.1 , 7.2 (см приложение 7),по указанным номинальным значениям без учета разбивки отверстия и увода его оси. Такое решение допустимо, поскольку размеры ∆d и ∆x на порядок меньше припуска под зенкерование.Вариант 2.

Размер диаметра первого или второго сверла, определяющего окончательный размеротверстия, подлежит расчету с учетом величины разбивки отверстия:d р = d 0 + T0 − ∆ d ;где, расчетный диаметр сверла диаметр отверстия -(1.3)dр ,d0 ,допуск на диаметр отверстия – Т0,максимальная разбивка отверстия -∆d .Расчетный диаметр сверла, вычисленный по формуле (1.3), сравнивают со стандартным рядомдиаметров сверл (ГОСТ 885-77) из которого выбирают ближайший меньший диаметр сверла d.(1.4)d = d р − а;где, a − интервал диаметров по ГОСТ 885 – 77.Схема определения номинального диаметра сверла показана в приложении, где приведен примерчисленного решения этой задачи. Для самостоятельного изучения следует обратиться к источнику[4].Если в стандартном ряде диаметров нет сверла близкого к расчетному диаметру, что частовстречается при расчетах сверл для отверстий с высоким квалитетом точности, то может встатьвопрос о применении сверла нестандартного диаметра.Вариант 3.

В зависимости от технологических требований к диаметру отверстия, расчет номинального диаметра сводят к первому или второму вариантам.2.Классификация спиральных сверл.Классификационные признаки спиральных сверл представлены в таблице 2. В соответствиис предлагаемой нами классификацией основным таксоном (уровнем) является вид инструмента.Вид характеризуется не более чем 10 признаками, которые являются общими, независимыми от принадлежности объекта классификации к высшим уровням (класс, подкласс, группа, подгруппа).

Например, резец токарный державочный со сменной многогранной пластиной, спиральное сверло, червячная шлицевая фреза – все эти виды инструментов имеют не более 10 видовыхпризнаков. В случае если какой-либо признак неадекватен характеристике вида, его код обнуляется. Отметим, что признак 10 является резервным. При десятичной системе кодирования признакивида не исчерпывают все особенности инструмента.

Поэтому мы ввели дополнительный уровеньклассификации – подвид, который также имеет не более 10 признаков. При этом первые 5 являются общими для всех инструментов - объектов классификации. Более подробно предложенная система представлена в [5].В качестве примера рассмотрим признаки вида сверла спирального, правого, с коническим хвостовиком:1.Форма тела рабочей части – цилиндр со спиральными правыми стружечнымиканавками.

- 1.3.2.Вид главного движения Dr – вращение правое - 2.1.3.Направление движения подачи Ds – осевое – 3.1.4.База эксплуатационная – хвостовик конический с лапкой - 4.7.1.5.Особенности конструкции – составная неразъемная, соединенная сваркой - 5.2.1.6.Вид зубьев – винтовые угловые - 6.5.7.Способ образования зубьев – затачиванием - 7.1.8.Материал рабочей части - сталь быстрорежущая - 8.1.Признаки подвида: сверло спиральное, с номинальным диаметром d=20 мм, повышенной точности, с коническим хвостовиком.0.1 Операция резания – сверление сквозного отверстия - 0.0.10.2 Характер операции – сверление отверстия с последующим развертыванием d38Н7 - 0.2.2.0.3 0.4, 0.5 – признаки опускаются.0.6 Длина рабочей части сверла – нормальная – 0.6.1.0.7 Форма заточки режущей части – коническая – 0.7.10.8 Вид подточек элементов рабочей части – подточек нет – 0.8.1.0.9 Конструкция стружечных канавок – нормальная – 0.9.1.0.10. Сверло стандартное – ГОСТ 10.903 – 77 – 0.10.1.Основные виды спиральных сверл приведены в таблице 3 и на рисунках l, 2 и 3.Таблица 2.Группа признаков вида.ГруппаОсевые инструментыПодгруппаСвёрлаВидКод группы видаСвёрла спиральныеФорма тела рабочейчасти.1Вид главного движения.2Направление движения подачи3База эксплуатационная.Особенности конструкции.45Вид зуба.6Способ образованиязадних углов.7Материал рабочейчасти.8Степень точности.9Код признакаПризнакЦилиндрический стержень свинтовыми стружечными канавками, образующими дварежущих зуба.Вращение правоеВращение левоеОсевое – совпадает с осьюглавного движенияХвостовик цилиндрическийХвостовик цилиндрическийкороткийХвостовик коническийс лапкойЦельнаяСоставная, соединение деталей свариванием*Составная, соединение деталей паяниемСборная с СМПВинтовой правыйВинтовой левыйЗатачиваниемУстановкой режущей деталиотносительно оси корпусаСталь быстрорежущаяСплав твердый спеченныйПовышенной точности А1Нормальной точности В1Нормальной точности В1.3.2.1.2.2.3.1.4.6.1.4.6.1.1.4.7.1.5.1.5.2.1.5.2.2.5.3.2.6.5.6.6.7.1.7.3.8.1.8.2.9.1.9.2.9.3.Продолжение таблицы 2.ПодвидСверло спиральное с коническимхвостовикомГруппа признаковподвида.КодгруппыподвидаПризнакОперация сверления.0.1Характер операциисверления.0.2Длина рабочей частисверла (серия сверла).0.6Код признакаСверление сквозного отверстияСверление глухого отверстияРассверливаниеСверление отверстия в окончательный размерСверление отверстия под последующую обработкуНормальная (средняя серия)Длинная (длинная серия)Укороченная (короткая серия)**Форма затачиваниязуба.Виды подточекэлементов режущейчасти.0.70.8Конструкция стружечной канавки.0.9Сверло стандартное0.10Коническая АКоническая БДвухплоскостная АДвухплоскостная БТрёхплоскостнаяЦилиндрическаяВинтоваяДругие формыЗаточка нормальная(Н).С подточкой поперечной кромки(НП).С подточкой поперечной кромки иленточки (НПЛ).Заточка двойная:Двойная с подточкой поперечнойкромки (ДП).Двойная с подточкой поперечнойкромки и ленточки (ДПЛ).С подточкой и срезанием поперечной кромки (ДП–2).0.1.1.0.1.2.0.1.3.0.2.1.0.2.2.0.6.1.0.6.2.0.6.3.0.7.1.0.7.2.0.7.3.0.7.4.0.7.5.0.7.6.0.7.7.0.7.8.0.8.1.0.8.1.1.0.8.1.2.0.8.2.0.8.2.1.0.8.2.2.0.8.2.3.Другие подточки0.8.2.i.НормальнаяСо стружколомающим выступом0.9.1.0.9.2.ГОСТ10903-77.ДаНетПримечание: * Классификатор составных конструкций сверл.**СМ Классификатор способов затачивания сверлТаблица 3.Основные виды спиральных сверл.НАИМЕНОВАНИЕ ВИДА СВЕРЛАСверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком.Длинная серия.Сверла спиральные удлиненные с коническим хвостовиком.Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком.Короткая серия.Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком.Средняя серия.Сверла спиральные с коническим хвостовиком.Сверла спиральные длинные с коническим хвостовикомСверла спиральные с коротким цилиндрическим хвостовиком.