Малевский Н.П., Даниленко Б.Д. - Проектирование и применение спиральных сверл, страница 3

Допускаются другие методы крепления, гарантирующие прочность соединения.Для сверл с твердосплавными пластинами, диаметр корпуса которых равен диаметру режущей части (рис. 3 а), корпус изготовляют из сталей марок Р9 или 9ХС. Стали марок 40Х и 45Хприменяют для сверл, диаметр рабочей части которых занижен относительно хвостовика (рис. 3б).Сверла, корпус которых изготовлен из стали марки Р9 с цилиндрическим хвостовиком отдиаметра 8 мм или с коническим хвостовиком от диаметра 6 мм должны быть сварными. Сварнойшов располагается за пределами стружечной канавки.У сверл с монолитной рабочей частью (рис 3 в, г, д) материал хвостовиков – сталь марок 45или 40Х.Технические требования для сверл первого типа приведены в ГОСТ 5756 – 81, а для второго типа – в ГОСТ 17277 – 73.4.

Профилирование стружечных канавок.При решении этой задачи следует учитывать что:1.Профиль стружечной канавки не регламентируется стандартом;2.Метод профилирования, предложенный А. М. Борташевичем [7], основан на ряде принципиально некорректных допущений [8];3.Недостатком всех известных методов профилирования [9], является то, что ни в одном изних образующая винтовой поверхности не задана непосредственно;4.В производственных условиях задача профилирования решается методом подбора дисковых фасонных фрез и параметров их установки относительно заготовки для определенного интервала диаметров сверл. Неизбежные погрешности (подрезы) при фрезеровании канавки устраняют опытным путем.Таким образом, задача профилирования требует получения определенного графического решения, позволяющего применить вычислительную технику в режиме САПР, и имеет учебнометодическую цель.4.l.

Задание винтовой поверхности двумя прямыми.Образование линейчатой винтовой поверхности с прямыми образующими Fa и Fb показанона рис. 6,а. Главная, a o k o и вспомогательная, b o k o образующие лежат в плоскости М, касательной к направляющему цилиндру, диаметр dc которого равен размеру сердцевины сверла.Плоскость М вращается вокруг оси сверла с равномерной угловой скоростью, касаясь направляющего цилиндра, а образующие равномерно перемещаются в плоскости М, вдоль оси сверла (ось Z) с параметрами:p=ωd,2 tg ω- угол наклона винтовой канавки сверла.Повороту плоскости М на некоторый угол θ в направлении V соответствует перемещениеобразующих на расстояние pθ в направлении стрелки р.гдеПрямые a o k o и b o k o , участвуя в двух движениях, образуют две плавно сопрягающиесявинтовые поверхности, имеющие точное математическое описание.

При этом точки a o и b o , перемещаясь по цилиндру диаметра d , образуют винтовые линии, а точка k o – винтовую линию,лежащую на направляющем цилиндре. Образование стружечной канавки схематически показанона рис. 6,б.Положение главной образующей, заданное углом ϕ A , определяет характер главного лезвияϕ B , задающий положение вспомогательной образующей, определяет размеры канавки. С увеличением угла ϕ B площадь канавки в торцевом сечении (плоскость XY) увеличивается.При ϕ B =35 – 400 размеры канавки близко совпадают с принятыми у стандартных сверл. Изменением углов наклона ϕ A и ϕ B можно управлять видом лезвия и размерами зуба сверла в зависисверла. Уголмости от условий его работы.Графическое построение винтовой линии канавки сверла и ее сечений в этим способом отличается большой наглядностью и простотой.Для выполнения графических построений и аналитических расчетов необходимо выбратьсистему координат, установить начальное положение образующих и принять положительное направление перемещений.

Выбираем начальное положение плоскости М параллельно плоскостиXZ, при этом углы наклона ϕ A и ϕ B проецируются в натуральную величину на плоскость XZ(рис. 6,а,б).Угол θ условимся считать положительным при повороте плоскости М по часовой стрелке,если смотреть в направлении оси Z. Условимся также, что перемещение образующих в плоскостиМ по направлению P будем считать положительным. Введем плоскость проекций XY, котораяперпендикулярна оси сверла, и отметим начало координат О.4.2. Графическое построение линейчатой винтовой поверхности.d , rc , p, ϕ A , ϕ B . Строим начальное положение проекций образующих прямых Fa и Fb на плоскости XY, на которой они представляют собой прямую a o b o , касательную к окружности радиуса rc = 0,5 K в точке k o (рис 7).На оси Z задаем положение точки ko = 0 и под заданными углами ϕ A и ϕ B проводим через неенаправления образующих.

Находим положение точек a0 и b0 в плоскости XZ.Заданы параметры:Задаемся углом поворота θ1 и рассчитываем соответствующее ему смещение z1 = pθ1 .Поворачиваем прямую a o b o по часовой стрелке на угол θ1 , отмечаем ее новое положениеточками a1 и b1 . Определяем новое положение образующих в плоскости XZ, для чего строимпроекции a1 , k1 , b1 точек. Так, для нахождения точки k1 на линии связи откладываем координатуz1 от точки k0 .

Аналогично определяем положение точек a1 и b1 , соединяем их с точкой k1прямыми и получаем положение образующих после поворота на угол θ1 .Отметим, что в этом положении углы наклона образующих будут соответственно отличаться от значений углов ϕ A и ϕ B .Аналогично найдем положение образующих на обеих проекциях сверла при повороте против часовой стрелки на угол θ −1 .Для построения торцевого профиля канавки проведем секущую плоскость Т через началокоординат перпендикулярно оси сверла.

Отметим проекции t1 и t −1 точек пересечения образующих секущей плоскостью и найдем их проекции t1 и t −1 на плоскости XY, которые принадлежат торцовому профилю канавки сверла.Необходимо определить достаточное число точек для прочерчивания торцевого профиляканавки, который является исходным для расчета профиля фрезы, ее размеров и параметров установки относительно заготовки.Для приближенного профилирования канавочной фрезы (без рассмотрения вопроса подрезапрофиля) можно воспользоваться нормальным сечением, проведенным через начало координатпод углом ε к следу плоскости Т. Обычно угол ε принимают равным углу ω .Проведем след нормальной секущей плоскости N и отметим на нем буквами n с соответствующими индексами точки пересечения с проекциями образующих ( n1 и n−1 ), найдем проекции эти точек на плоскости XY ( n1и n−1 ) и отметим их высоту относительно точкиko ( y1 иy−1 ).

Используя способ перемены плоскостей проекций, определим положение тои n −1 в системе X N YN , как это показано на рис 7. Определив аналогичным образомчек n1достаточное число точек, прочертим профиль канавки сверла в нормальном сечении. Полученныйпрофиль является исходным для определения размеров канавочной фрезы в соответствии с [3].Следует отметить, что этот профиль может оказаться не оптимальным по условиям фрезерования.

В этом случае следует выбрать новое положение секущей плоскости N. Ее смещение определяется пробными построениями, из которых выбирают оптимальное. На рис. 8 показано построение винтовых поверхностей, заданных двумя образующими прямыми, и построены нормальные сечения этой поверхности.Аналитическое определение линейчатой винтовой поверхности и расчет величины смещения Cz секущей плоскости NzNz, обеспечивающий оптимальные условия обработки стружечнойканавки фасонной фрезой, изложены в [10].Точный метод профилирования фасонной фрезы для фрезерования стружечной канавкисверла представлен в [11].5.

Геометрические параметры режущей части сверла.Система координат, координатные плоскости, характерные секущие плоскости и углы лезвийсверла показаны на рис.9. Чертеж выполнен при соблюдении следующих условий:1. Главная задняя поверхность зуба образована конической заточкой, т.е. представляет собой часть конической поверхности.2. Главная режущая кромка 1-2 и поперечная кромка 2-0 зуба показаны как прямые линии.(Вопрос о кривизне кромок будет рассмотрен ниже).3. Углы сверла определены в инструментальной системе координат (ИСК), в которой обозначена основная плоскость Рv, перпендикулярная вектору скорости вращения в вершине зуба сверла - точка 1.4.

В любой точке режущей кромки, например, точке i, рабочая плоскость Psi касательнасекущему цилиндру радиуса Ri, проходящему через эту точку.Как видно из рис. 9 на вспомогательном лезвии 1-3 задний угол по ленточке α '= 0, для улучшенияусловий резания производят подточку ленточки.На поперечном лезвии 0-2 также создаются условия резания, обусловленные отрицательным передним углом − γ j и неудовлетворительным кинетическим задним углом α jk (см. ниже).С целью улучшить условия резания поперечного лезвия производит его подточку.Для повышения стойкости сверла с двойной заточкой образуют переходные лезвия у вершины 1.Виды заточки, область применения подточек и их геометрические параметры, рекомендуемые стандартом, приведены в приложении 3 для быстрорежущих сверл и приложение 4 для сверлоснащенных твердым сплавом.Таблица 8.Координатные плоскости режущей части сверла (рис.

9)в ИСК.ОбозначениеНаименованиеPvОсновная плоскостьPnПлоскость резанияPτiГлавная секущаяплоскостьPτ'Вспомогательнаясекущая плоскостьPS1Рабочая плоскостьОпределениеСовпадает с координатной плоскостью XZ.Перпендикулярна окружной скорости в точке 1.Проходит через проекцию главной режущей кромки, перпендикулярно плоскости PvПроходит через точку i,перпендикулярно проекцииглавной кромки 1-2, перпендикулярно плоскости PvПерпендикулярна плоскости Pv,проходит через точку 1вспомогательной кромкиперпендикулярно оси ZПроходит через точку 1параллельно оси Z.Касательна к цилиндру радиусаR.