Инструмент для обработки отверстий. Спиральные сверла реферат


Реферат Сверло

Опубликовать скачать

Реферат на тему:

План:

    Введение
  • 1 Элементы спирального сверла
    • 1.1 Углы сверла
      • 1.1.1 Углы сверла в процессе резания
  • 2 Классификация свёрл
    • 2.1 По назначению
  • Примечания

Введение

Сверло́ — это режущий инструмент, с вращательным движением резания и осевым движением подачи, предназначенный для выполнения отверстий в сплошном слое материала. Свёрла могут также применяться для рассверливания, то есть увеличения уже имеющихся, предварительно просверленных отверстий, и засверливания то есть получения несквозных углублений.

Спиральные cвёрла по металлу с конусными хвостовиками Морзе №1, 2, 3 и 4.

1. Элементы спирального сверла

Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов.

  • Рабочая часть
    • Режущая часть имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей.
    • Направляющая часть имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки (узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).
  • Хвостовик — для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.
    • Поводок для передачи крутящего момента сверлу или лапка для выбивании сверла из конусного гнезда.
  • Шейка, обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.

1.1. Углы сверла

Элементы спирального сверла.

  • Угол при вершине 2φ — угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2φ увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и таким образом к повышению стойкости сверла. Но при малом 2φ снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2φ=80…90°. Для сталей и чугунов 2φ=116…118°. Для очень твердых металлов 2φ=130…140°.
  • Угол наклона винтовой канавки ω — угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше ω).
  • Передний угол γ определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки.
  • Задний угол α определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее — у наружной поверхности сверла.
  • Угол наклона поперечной кромки ψ расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ψ=50…55°.

Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.

1.1.1. Углы сверла в процессе резания

Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол μ и действительные углы в процессе резания будут следующими:

γкин=γ+μ

αкин=α-μ

2. Классификация свёрл

Центровочное сверло.

По 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°.
  • Плоские (перовые) — 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.
  • Для глубокого сверления (L≥5D) — удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.
    • 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.
  • Одностороннего резания — применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия напраляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).
    • 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.
    • Ружейные — применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.
  • Кольцевые — пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.
  • Центровочные — применяют для сверления центровых отверстий в деталях.

По конструкции хвостовой части бывают:

  • Цилиндрические
  • Конические
  • Четырёхгранные
  • Шестигранные
  • Трёхгранные
  • SDS

По способу изготовления бывают:

  • Цельные — спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм.
  • Сварные — спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).
  • Оснащённые твёрдосплавными пластинками — бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления). Более эффективны при обработке хрупких материалов.

2.1. По назначению

По форме обрабатываемых отверстий бывают:

  • Цилиндрические

'

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

Некоторые виды свёрл: A — для обработки металла; B — для обработки дерева; C — для обработки бетона; D — перовое сверло для обработки дерева; E — универсальное сверло для обработки металла или бетона; F — для обработки листового металла; G — универсальное сверло для обработки металла, дерева или пластика. Хвостовые части: 1, 2 — цилиндрические; 3 — SDS-plus; 4 — шестигранник; 5 — четырёхгранник; 6 — трёхгранник; 7 — для шуруповертов.

Примечания

скачатьДанный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 14.07.11 04:31:07Категории: Инструменты, Режущие инструменты.Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike.

wreferat.baza-referat.ru

Инструмент для обработки отверстий

Кинематика резания

  • Главное движение – вращение инструмента или заготовки относительно оси обрабатываемого отверстия

  • Движение подачи – поступательное перемещение вдоль оси вращения

  • Результирующее движение - винтовое

Методы получения отверстий

Существует три основных метода получения отверстий:

  • кольцевое сверление также выполняется за одну операцию. В заготовке вырезается кольцевая полость, а в середине остается сердечник. При обработке больших диаметров снижается расход мощности и снижается осевая сила.

  1. Сверла

Сверло – осевой режущий инструмент для обработки отверстий в сплошном материале и увеличения диаметра имеющегося отверстия (Рис.1).

Рис.1. Спиральное сверло

    1. Спиральные сверла

Спиральные сверла используются для обработки отверстий диаметром до 80 мм, обеспечивают точность, соответствующую 11…12 квалитету, и шероховатость Rz=40…160 мкм.

Рис.2. Конструкция спирального сверла

  • режущей части с двумя главными режущими кромками, которая предназначена для срезания всего припуска;

  • направляющей части предназначенной для направления сверла в работе, обеспечивающей удаление стружки и служащей запасом на переточку.

  • Хвостовик служит для закрепления сверла на станке. Может быть цилиндрическим (для сверл малого диаметра) или коническим. Конические хвостовики обеспечивают передачу большего крутящего момента, лучше центрируют и позволяют быструю установку.

  • Шейка облегчает шлифование хвостовика.

  • Лапка для облегчения выбивания сверла из патрона станка

      1. Конструктивные параметры сверла

(Рис.2.)

  • Диаметр сверла D выбирается с учетом неизбежной разбивки обрабатываемого отверстия.

  • Для уменьшения трения на направляющей части выполняют обратную конусность, т.е. диаметр сверла уменьшается от вершины к хвостовику. Угол обратного конуса φ΄ 1΄… 4΄, больший угол недопустим из-за значительного изменения диаметра при переточках.

  • Длина рабочей части l0сверла зависит от глубины сверления и запаса на переточку l0 ≥ l + 3D (l – глубина отверстия). С увеличением длины рабочей части количество переточек сверла возрастает, но снижается жесткость сверла и стойкость между переточками. Для обработки прочных материалов желательно выбирать короткие сверла.

  • Выемка по затылку зуба t выполняется для уменьшения трения сверла об обработанную поверхность, t =0,1…1,2 мм.

  • Винтовые ленточки предназначены для направления сверла в процессе резания. Ширина ленточки f должна быть минимальной и выбирается в зависимости от диаметра сверла. f = 0,3…2,6 мм.

  • Поперечная кромка – линия пересечения задних поверхностей двух зубьев сверла. Она характеризуется длиной и углом ψ между осью симметрии сверла и направлением проекции поперечной кромки на плоскость, перпендикулярную оси сверла. Ψ = 550

Поперечная кромка – неблагоприятный элемент конструкции сверла. Из-за наличия большого угла резания поперечная кромка не режет, а скоблит и выдавливает материал.

  • Диаметр сердцевины dс влияет на прочность и жесткость сверла и на величину поперечной кромки. Увеличение dс с одной стороны повышает стойкость за счет увеличения жесткости, с другой стороны при этом увеличивается длина поперечной кромки – увеличивается работа резания, тепловыделение и стойкость снижается. Оптимальный d сопт обеспечивает максимальную стойкость сверла d сопт = (0,12…0,2)D. Для увеличения жесткости dс увеличивается от вершины к хвостовику, т.е. сердцевина выполняется конической.

  • Стружечная канавка. Ее размеры и профиль выбираются из условия обеспечения прочности сверла и достаточного пространства для стружки. Профиль канавки создается профилем фасонной фрезы, накатных роликов или других инструментов, определяется графически или рассчитывается.

studfiles.net

Курсовая работа - Резание металлов

Аннотация

Аносов В. М. Расчёт оптимального режима резания и сконнструированное спиральное сверло:

Контрольная работа по предмету «Режущий инструмент». – Челябинск: ЮУрГУ, 2008. – 14., библиография литературы – 7 наименования, иллюстрций – 8, 1 лист чертежей формата А3.

В результате выполнения контрольной работы были произведены расчёты оптимального режима резания спиральным сверлом и произведены расчёты затраченного времени. Для выполнения работы был задан обрабатываемый материал и исполняемую работу. Проведя расчёты по выполнению назначеной работы был выбран инструмент, который в последствии требовалось сконструировать. Выбран материал и геометрические параметры сверла, тип и габаритные размеры. Выполнен рабочий чертёж сверла в формате А3.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Выбор оборудования

1.1 Общие данные станка

1.2 Общие сведения об обработке

2. Порядок выполнения работы

2.1 Выбор инструмента

2.2 Выбор режима резания

2.3 Выбор скорости и числа оборотов

2.4 Проверка режима…

3. Второй этап «Развётывание»

3.1 Выбор подачи

3.2 Выбор скорости резания и числа оборотов

4. Определение основного технологического времени

5. Проектирование спирального сверла

5.1 Обоснование выбора материала

5.2 Обоснование выбора геометрии…

5.3 Расчёт и назначение…

Определение количество переточек

6. Литература

ВВЕДЕНИЕ

Сущность технологии изготовления деталей машин состоит в последовательном использовании различных технологических способов воздействия на обрабатываемую заготовку с целью придать ей заданную форму и размеры указанной точности.

Одним из таких способов является механическая обработка заготовок резанием. Она осуществляется металлорежущим инструментом и ведётся на металлорежущих станках.

Все способы и виды обработки металлов основаны на срезании припуска и преобразования его в стружку, составляют разновидности, определяемые термином «резание металлов».

Самым выгодным режимом резания называется такой, при котором обеспечиваются наибольшая производительность и наименьшая себестоимость обработки при этом не нарушая качества изделия.

При назначении элементов режима резания необходимо наиболее полно использовать режущие свойства инструмента, а также кинематические и динамические данные станка. При этом должно быть обеспечено заданное качество обработанной детали. Назначение режима резания – это выбор скорости, подачи и глубины резания, обеспечивающий требуемый период стойкости инструмента.

Выбор метода расчёта диктуется конкретными условиями.

В основном это затраченное время и качество обработки. Для этого выпущено достаточное количество литературы, которое с изменением технологии и новыми требованиями всё больше пополняется. Единственно что требуется правильно в них ориентироваться и более точно использовать их по назначению.

ЗАДАНИЕ:

На выполнение контрольной работы

по курсу «Режущий инструмент».

Расчитать и сконструировать спиральное сверло из быстрорежущей стали для сверления отверстия ш40 – глубиной 100 мм. в заготовке, под последующую технологическую операцию, (отверстие развернуть развёрткой ci = 40 мм. ).

Материал заготовки – Сталь 45ХН, НВ 207.

Форму заточки выбрать самостоятельно.

Диаметр сверла выбрать по справочнику.

1. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Обработку заготовки проведём на вертикально – сверлильном станке 2А135 представленном на Рис. 1.1.

НАЗНАЧЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНО – СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА :

Вертикально – сверлильные станки (см.рис. 5.3.) предназначены для выполнения следующих работ: сверление, рассверливание, зенкерование и развёртывание отверстий, а также нарезание внутренних резьб машинными мечиками.

Сверлильный станок состоит из: 1 – станина; 2 – электродвигатель; 3 – коробка скоростей; 4 – рукоятки управления механизма скоростей; 5 – рукоятки управления механизма коробки подач; 6 – коробка подач; 7 – рукоятка включения механи-ческой подачи; 8 – рукоятка пуска, останова и реверса шпинделя; 9 – шпиндель; 10 – стол; 11 – рукоятка подъёма стола

ОБЩИЕ ДАННЫЕ СТАНКА :

Вертикально-сверлильный станок 2Н135

Мощность двигателя Nдв. = 4,5 кВт.

КПД станка h = 0,8.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1440.

Подачи, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6.

Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка Рmax =15000 Н.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ОБРАБОТКЕ

Наиболее распрост-раненный метод получения отверстий резанием – сверление .

Движение резания (главное движение) при сверлении – вращатель-ное движение, движение подачи – поступательное. В качестве инструмента при сверлении приме-няются сверла. Самые распространенные из них – спиральные, предназначены для сверления и рассвер-ливания отверстий, глубина которых не превышает 10 диаметров сверла. Шероховатость поверхности после сверления Ra = 12,5 ¸ 6,3 мкм ., точность по 11 -14 квалитету. Градация диаметров спиральных сверел должна соответствовать: ГОСТ

885 – 64.

Для получения более точных отверстий (8 – 9 квалитет) с шероховатостью поверхности Ra = 6,3 ¸ 3,2 мкм ., применяют зенкерование. Исполнительные диаметры стандартных зенкеров соответствуют ГОСТ 1677 – 75 .

Развертывание обеспечивает изготовление отверстий повышенной точности (5 – 7 квалитет) низкой шероховатости до Ra = 0,4 мкм .

Исполнительные размеры диаметров разверток из инструментальных сталей приведены в ГОСТ 11174 – 65, с пластинками из твердого сплава в ГОСТ 1173 -65 .

Отличительной особенностью назначения режима резания при сверлении является то, что глубина резания t = D /2, при рассверливании, зенкеровании и развертывании.

При рассверливании отверстий подача, рекомендуемая для сверления, может быть увеличена в 2 раза.

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

На вертикально-сверлильном станке 2Н135 обработать сквозное отверстие диаметром 40 Н7 (Ra = 6,3 мкм .), l = 100 мм. Материал заготовки, сталь 45ХН НВ 207 .

Механические свойства «Сталь 45ХН»

(Данные взяты из справочника сталей)

Состояние

поставки

КП 395

Сечение

100 – 300 мм.

σ0,2 = 395 МПа

δ5 = 15 %

KCU = 54 Дж /м 2

σВ = 615 МПа

ψ = 40 %

НВ = 187 – 229

Предназначение материала Сталь 40ХН: – коленчатые валы, шатуны, шестерни, шпиндели, муфты, болты и другие ответственные детали.

Необходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режим резания по таблицам нормативов, определить основное время.

2.1 Выбор инструмента .

Согласно исходных данных, (заданных по заданию), операция выполняется в два этапа: сверление, и развёртывание.

Для сверления Сталь 45ХН НВ207 согласно [7] выбираем сверло D = 39,5 мм ., из стали Р18, ГОСТ 10903 – 77 заточенное по методу В.И. Жирова, 2 j = 118 °; 2 j = 70 °; для развертывания – цельную развертку D = 40 мм, j = 5 ° из стали Р18 .

Рис. 2.2 Геометрические и конструктивные

элементы сверла с коническим хвостовиком:

1 – передняя поверхность лезвия; 2 – главная режущяя кромка;

3 – вспомогательная режущая кромка; 4 – главная задняя

поверхность лезвия; 5 – вспомогательная задняя поверхность

лезвия; 6 – вершина лезвия; 7 – крепёжная часть инструмента.

Первый этап :

2.2 Выбор режима резания .

Расчет режимов резания выполним в традиционной последовательности с использованием данных работы [7].

2.2.1 Выбор подачи. Для сверления заготовки НВ

2.2.2 207 сверлом диаметром 39,5 мм ., выбираем подачу (по таблице 25 стр. 277 [2]),

S = 0,48 ¸ 0,58 мм. /об .

При сверлении отверстия глубиной l ≤ 3 D

поправочный коэффициент К l S = 1 из этого следует:

S = 0,48 ¸ 0,58 мм. /об .

По паспорту станка устанавливаем ближайшую подачу к расчетной: –

S = 0,56 мм ./об .

2 .3 Выбор скорости и числа оборотов .

Исходя из диаметра сверла 39,5 мм. (выбранной по таблице 42 стр. 142 [2]) скорость резания для данного случая V = 21 ¸ 24 м. /мин ., (выбираем по таблице 10 стр. 309 [2] том 1), число оборотов шпинделя вычислим по формуле:

По теоретически найденой частоте вращения шпинделя (принимают ближайшее меньшее значение) подберём число оборотов шпинделя существующие по паспорту станка, оно состовляет n Н = 125 об. /мин .

Учитывая поправочные коэффициенты на заточку сверла по методу В.И. Жирова (ЖДП) Кф v = 1,05, на длину сверления (l ≤ 3 D ), К l v = 1,0 (таблица 31, стр. 280 [2]) и на механические свойства заготовкм НВ 207 Км v = 1,196 (Поправочный коэффициент Км v, вычислим по формуле взятой из таблицы 1 стр. 261 [2] том 2):

получаем расчетное число оборотов в минуту:

n = nн × Кфv × Кlv × Кмv = 125 × 1,05 × 1,0 × 1,196 = 157 об /мин .

Ближайшее число оборотов по паспорту станка n = 125 об/мин. Тогда фактическая скорость резания будет равна

2 .4 Проверка выбранного режима по осевому усилию и мощности.

Для установленных условий сверления D = 39,5 мм, S = 0,56 мм ./об. и

n = 125 об ./мин ., проведём следующие вычисления:

Крутящий момент, Н ·м, и осевую силу, Н, при сверлении расчитаем по формулам:

где коэффициэнты: (из таблицы 32, стр. 281 [2] том 2)

крутящий момент: – СМ = 0,0345; q =2,0; у = 0,8

осевой силы: – СР = 68; q = 1,0; у = 0,7

Вычислим требуемую мощность затрачиваемую на обработку заготовки детали по формуле: (взятой из [2] стр. 280 том 2)

Вычислим мощность на шпинделе N шп. и сопоставим с затрачиваемой мощностью на обработку заготовки, N е.

N шп. = N дв. · h= 4,5 ·0,8 =3,6 кВт.

Из данного расчёта режима резания, мы видим что станок оказался на пределе мощности, но исходя из запаса прочности станка, данное изделие возможно изготавливать на данном оборудовании, в крайнем случае придётся заменить станок на более мощный.

Второй этап : Развёртывание

3 .1 Выбор подачи .

Для развертывания отверстия в Стали 45ХН НВ > 200 машинной разверткой D = 40 мм ., (со вставными ножами из быстрорежущей стали

ГОСТ 883 – 80 с коническим хвостовиком, табл 49 стр. 156 [2] том 2), с чистотой поверхности отверстия Ra = 1,6 мкм. рекомендуется подача S = 1,4 ¸1,5 мм ./об. Ближайшая подача по паспорту станка S = 1,12 мм ./об .

3 .2 Выбор скорости резания и числа оборотов .

Для развертывания отверстия диаметром 40 мм. с подачей S = 1,12 мм ./об. рекомендуется число оборотов n н = 105 об ./мин. С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал Сталь 40ХН НВ >200 Км n = 0,88. Тогда:

Скорость резания V, м./мин ., при развёртывания вычислим по формуле:

где: (из таблицы 29 стр. 279 [2] том 2)

С V = 10,5; q = 0,3; х = 0,2 y = 0,65; m = 0,4 .

где: (из таблицы 30 Стр. 280 [2] том 2)

Т = 80 мин.

Общий поправочный коэффициент KV, влияющий на скорость резания, определим по формуле:

где: (из таблицы 1 – 4, 6 стр. 261 – 263 [2] том 2)

K м V = 1,196; K и V = 1,0; Kl V = 1,0

Число оборотов определим по формуле:

n = nн × Кмn = 105 × 0,88 = 92 об /мин.

Ближайшее число оборотов по паспорту станка n = 90 об /мин .

Фактическая скорость резания:

4. Определение основного (технологического) времени.

Величина врезания и перебега инструментов l 1 при работе на проход для сверла с двойной заточкой равна 21 мм .; для развертки 30 мм .

При длине отверстия l = 100 мм ., основное (технологическое) время каждого перехода равно:

Основное время операции:

T0 = t01 + t02 = 1,73 + 1,29 = 3,02 мин .

5. Проектирование спирального сверла .

Обоснование использования инструмента.

Спиральное сверло 39,5 предназначено для сверления сквозного отверстия диаметра 39,5 +мм. на глубину 100 мм. в заготовке детали.

5.1 Обоснование выбора материала режущей и хвостовой части

сверла .

Для экономии быстрорежущей стали все сверла с цилиндрическим хвостовиком диаметром более 8 мм и сверла с коническим хвостовиком более 6 мм изготовляются сварными.

В основном, сверла делают из быстрорежущих сталей. Твердосплавные сверла делают для обработки конструкционных сталей высокой твердости (45 ...56 HRC ). Исходя из твердости обрабатываемого материала – 207 НВ, принимаем решение об изготовлении сверла из быстрорежущей стали Р18 ГОСТ 10903 – 77. Крепежную часть сверла изготовим из стали 40Х (ГОСТ

454 – 74 ).

5.2 Обоснование выбора геометрических параметров сверла .

Задний угол  . Величина заднего угла на сверле зависит от положения рассматриваемой точки режущего лезвия. Задний угол имеет наибольшую величину у сердцевины сверла и наименьшую величину – на наружном диаметре. Рекомендуемые величины заднего угла на наружном диаметре приведены в (2, стр.151, табл.44). По этим рекомендациям выбираем: . = 8°.

Рис. 5.1 Углы спирального сверла в системе координат

а) – статической; б) – кинематической.

Передний угол . Также является величиной переменной вдоль режущего лезвия и зависит, кроме того, от угла наклона винтовых канавок  и угла при вершине 2. Передняя поверхность на сверле не затачивается и величина переднего угла на чертеже не проставляется.

Угол при вершине сверла . Значение углов 2для свёрл, используемых для различных обрабатываемых материалов приведены в (2, стр.152, табл.46). По этим рекомендациям принимаем: 2118°.

Угол наклона винтовых канавок . Угол наклона винтовых канавок определяет жесткость сверла, величину переднего угла, свободу выхода стружки и др. Он выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и диаметра сверла. По (6, табл.5) назначаем  = 30°.

Угол наклона поперечной кромки . При одном и том же угле  определенному положению задних поверхностей соответствует вполне определенная величина угла  и длина поперечной кромки и поэтому угол служит до известной степени критерием правильности заточки сверла. По рекомендациям (2, стр152, табл.46) назначаем:  = 45°.

5.3 Расчет и назначение конструктивных размеров сверла .

Спиральные сверла одного и того же диаметра в зависимости от серии бывают различной длины. Длина сверла характеризуется его серией. В связи с тем, что длина рабочей части сверла определяет его стойкость, жесткость, прочность и виброустойчивость, желательно во всех случаях выбирать сверло минимальной длины. Серия сверла должна быть выбрана таким образом, чтобы

lо ГОСТ ≥ lо расч .

Расчетная длина рабочей части сверла lо , равна расстоянию от вершины сверла до конца стружечной канавки, может быть определена по формуле:

lо = lр + lвых + lд + lв + lп + lк + lф ,

где:

lр – длина режущей части сверла lр = 0.3 · dсв = 0.3 · 39,5 = 11.85 мм .;

lвых – величина выхода сверла из отверстия lвых = 3 мм .;

lд – толщина детали или глубина сверления, если отверстие сквозное

l д = 100 мм .;

lв – толщина кондукторной в тулки lв = 0 ;

lп – запас на переточку lп =  l · (i +1), где

 l – величина, срезаемая за одну переточку, измеренная в направлении оси,  l = 1 мм.;

i – число переточек i = 40 ;

lп = 1 · (40 + 1 ) = 41 мм .;

lк – величина, характеризующая увеличение длины сверла для возможности свободного выхода стружки при полностью сточенном сверле;

lф – величина, характеризующая уменьшение глубины канавки, полученной при работе канавочной фрезы:

lк + lф = 1,2 · dсв = 1,2 · 39,5 = 47,4 мм .,

тогда:

l0 = 11,85 + 3 + 100 + + 41 + 47,4 = 203,25 мм .

В соответствии с ГОСТ 10903 – 77 («Сверла спиральные из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком») уточняем значения l0 и общей длины L :

l0 ГОСТ = 200 мм; L = 349 мм .

Положение сварного шва на сверле: lс = l0 + (2 ...3 ) = 203 мм .

Диаметр сердцевины сверла dс выбирается в зависимости от диаметра сверла и инструментального материала (6, стр.12):

dс = 0,15 · dсв = 0,15 · 39,5 ≈ 6 мм .

Ширина ленточки fл = (0,45 ...0,32 ) · sqrt(dс ) = (0,45 …0,32 ) · 6 = 2,7 мм .

Высота ленточки hл = (0,05 ...0,025 ) · dс = (0,05 …0,025 · 6 = 0,3 мм .

Хвостовик сверла выполняется коническим – конус Морзе № 4 АТ8 ГОСТ 2848 – 75 (6, табл.2 и 3).

Центровые отверстия на сверлах изготовляются в соответствии с ГОСТ 14034 – 74 (6, рис.5).

Определение количества переточек .

Общая длина стачивания :

lо = lк – lвых – Δ – lр ,

где:

lвых – величина, характеризующая увеличение длины сверла для возможности свободного выхода стружки при полностью сточенном сверле;

lр – длина режущей части сверла lр = 0,3 · dсв = 0,3 · 39,5 = 11,85 мм .;

lк – длина стружечной канавки;

D = 17 мм ;

lо = 200 – 3 – 17 – 11,85 = 168,15 мм .

Число переточек: n = lo /D l = 168,15 /0,8 = 210 переточек.

D l – величина стачивания за одну переточку.

6.0 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. – М.: Машиностроение, 1976.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т.2. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т.2. Под ред. А.А. Малова. – М.: Машиностроение, 1972.

4. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. – М.: Машиностроение, 1967.

5. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 2. – М.: Машиностроение, 1967.

6. Справочник по обработке металлов резанием. Абрамов Ф.Н. и др. – К.: Техника, 1983.

7. Справочник нормировщика-машиностроителя: в 2 т./Под ред. Е.М. Стружестраха. – М.: ГОСИздат, 1961. – Т,2. – 892 с.

www.ronl.ru

Сверление

Реферат

на тему : Сверление

учащегося группы: 19/20

Коняхина Олега

Сверление

Сверление - метод получения отверстий резанием. Главное движение при сверлении - вращательно, а движение подачи - поступательное.

Оба движения при сверлении отверстий на сверлильных станках сообщаются инструменту - сверлу.

Основным инструментом является спиральное сверло. Однако при сверлении отверстие получается небольшой точности, с шероховатой поверхностью.

Поэтому предварительно просверленные отверстия обрабатываются зенкером и разветкой.

Зенкерование в основном применяют для увеличения диаметра и в отдельных случаях для повышения точности отверстия и уменьшения шероховатости его поверхности. Зенкеры имеют 3-4 режущие кромки. При работе зенкерами обеспечивается точность обработки по 4-5 квалитетам.

Для получения более точных отверстий используются развертки, имеющие значительное число режущих кромок.

При развертывании снимаются малые слои металла и обеспечивается высокая точность (1-3 квалитеты) и шероховатость обработки отверстия (6-9 квалитеты).

Сверление производится на сверлильных станках. Существуют сверлильные станки различных типов: вертикально-сверлильные, горизонтально-сверлильные, радиально-сверлильные, расточные, координатно-расточные и специальные.

Станки сверлильной группы бывают одношпиндеольные и многошпиндельные.

На сверлильных станках выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование, нарезание резьбы и обработку сложных отверстий.

Сверление - получение отверстий в деталях с помощью сверла. В зависимости от требуемой точности и величины партии обрабатываемых заготовке отверстия сверлят в кондукторе или по разметке.

Рассверливание - процесс увеличения диаметра ранее просверленного отверстий сверлом большего диаметра. Диаметр отверстия под рассверливание выбирается так, чтобы поперечная режущая кромка в работе не участвовала.

Зенкерование - обработка предварительно полученных отверстий для придания им более правильной геометрической формы, повышения точности и снижения шероховатости многолезвийным режущим инструментом - зенкером.

Развертывание - окончательная обработка цилиндрического или конического отверстия разверткой (обычно после зенкерования) в целях получения высокой точности и малой шероховатости обработанной поверхности.

Зенкерование получают в имеющихся отверстиях цилиндрические или конические углубления под головки винтов, заклепок и др.

Первые технологические операции

- Одноручное сверление с использованием микролита без рукоятки;

-Одноручное сверление с использованием составного орудия с рукояткой;

- Двуручное сверление. Сверло состоит из деревянного стержня и сменного

сверла.

Сверло с острова Новой Гвинеи. Сверло состоит из стержня и микролита,

прикрепленного с помощью жил или дранки.

Технология сверления с применением абразивных порошков и трубчатых

костей стала великим открытием в производстве инструментов. Под

перпендикулярно срезанный торец трубчатой кости, приводимой во вращение

сначала руками, а затем, с открытием лука, - тетивой лука, обернутой вокруг

кости, подсыпался абразивный порошок и подавалась вода как смачивающая и

охлаждающая жидкость. Эта технология позволяла выполнять сквозное сверление

во всех известных материалах, включая и кремень.

Умение сверлить кремень позволило окончательно решить проблему

надежного закрепления ручек в ударных инструментах - топорах, молотках и т.

п. - в сквозные отверстия (так называемые всады) вставлялась и

расклинивалась ручка инструмента. Применение абразивных материалов для

заточки и полировки режущих лезвий каменных инструментов позволило довести

их остроту до максимально возможного предела.

Из новых видов инструментов, возникших в Древнем Египте и Междуречье,

нужно назвать коловорот - инструмент для сверления отверстий. Египтяне

широко применяли для соединения частей деревянных изделий деревянные же

гвозди, для которых требовалось сверлить огромное количество отверстий в

соединяемых деталях. Египтяне ввели в употребление и деревянный молоток, т.

е. молоток с головкой из дерева. Этот молоток вполне годился для работы с

деревянными гвоздями. Отдельно необходимо упомянуть специализированный

ювелирный инструмент, возникший при работах с золотом и серебром. Новый вид

инструмента - измерительный инструмент - применялся, в основном, для

землемерных работ, а также при разбивке строительных площадок под

возводимые сооружения.

Свёрла

Сверление является одним из распространенных методов предварительной

обработки отверстий на токарных станках. В зависимости от конструкции и

назначения различают сверла: спиральные, перовые, для глубокого сверления,

центровочные, эжекторные и др. Наибольшее распространение получили

спиральные сверла (На рисунке сверла: а - спиральное с коническим

хвостовиком, б - спиральное с цилиндрическим хвостовиком, в - для глубокого

сверления).

Сверло имеет: две главные режущие кромки, образованные пересечением

передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с

задними поверхностями, обращенными к поверхности резания; поперечную

режущую кромку (перемычку), образованную пересечением обеих задних

поверхностей; две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением

передних поверхностей с поверхностью ленточки.

Ленточка сверла - узкая полоска на его цилиндрической поверхности,

расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла

при резании. Угол наклона винтовой канавки ? угол между осью сверла и

касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла (?=20-30

градусам). Угол наклона поперечной режущей кромки (перемычки) ? - острый

угол между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость,

перпендикулярную оси сверла (?=50-55 градусам).

Угол режущей части (угол при вершине) 2 ? - угол между главными

режущими кромками при вершине сверла (2 ?=118 градусам). Передний угол ? -

угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке

режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей

кромки вокруг оси сверла.

По длине режущей кромки передний угол ? является величиной переменной.

Задний угол ? - угол между касательной к задней поверхности в

рассматриваемой точке режущей кромки и касательной в той же точке к

окружности ее вращения вокруг оси сверла. Задний угол сверла - величина

переменная: ?=8-14 градусов на периферии сверла и ?=20-26 градусов - ближе

к центру сверла.

Для сверления дерева, ДСП, мягких и твердых пластиков и металлов

подойдет обыкновенное сверло из высокопрочной стали. Для камня, кирпича или

бетона - твердосплавное сверло. У таких сверл на наконечнике напаяны

пластины из твердых (тверже бетона и камня) сплавов. В качестве такового

обычно используется победит - отсюда и название "победитовые сверла".

Победитовые сверла материал не режут, а крошат, поэтому для сверления

стены подходят идеально, но для работы по дереву, пластику или стали не

годятся. Такие сверла не режут дерево, а рвут его волокна - отверстие

получается "лохматым", некрасивым и имеет больший диаметр, чем надо.

Для более твердых материалов (например, гранит) используются сверла с

твердыми или средней твердости победитовыми пластинами, а для более мягких

материалов (кирпич, мягкий бетон и т.п.) можно использовать сверла с

мягкими или средней мягкости пластинами.

Обеспечение качества обработки при сверлении

Сверление отверстий с параллельными осями

В зависимости от характера производства одновременная обработка этих

отверстий производится либо на многошпиндельных станках с регулируемым

положением шпинделей, либо многошпиндельными головками, установленными на

одно-шпиндельных станках или силовых головках агрегатного станка. При

сверлении с применением многошпиндельных головок сверло направляется по

кондукторным втулкам, устанавливаемым в кондукторе или в прижимной

кондукторной плите. В последнем случае обрабатываемую деталь устанавливают

на столе станка в приспособлении, которое ориентируется с многошпиндельной

головкой при помощи направляющих колонок.

Сверление боковых отверстий

При обработке на многошпиндельных станках четырех и более отверстий,

применение ручной подачи оказывается нерациональным, в виду увеличения

осевых усилий и неравномерности подач. В связи с этим получили

распространение специальные многопозиционные станки с пневмогидравлическим

приводом. На таком станке возможна обработка деталей, имеющих радиально

расположенные отверстия в различных по высоте плоскостях Переналадка станка

заключается в смене кондуктора, зажимных цанг, сверл и установке

сверлильных головок под соответствующим углом.

Быстрая переналадка, небольшие потери времени, совмещение машинного

времени при сверлении дают возможность применять этот станок в условиях

серийного и даже мелкосерийного производства.

Сверление отверстий расположенных во взаимно перпендикулярных

областях.

Одновременно такие отверстия можно обрабатывать на агрегатных станках,

скомпонованных из нормализованных узлов.

Возможные дефекты просверленных отверстий

1. Диаметр просверленного отверстия немного большее диаметра сверла.

Причины: режущие кромки сверла неодинаковой длины. Дефект неисправим.

2. Ось отверстия не совпадает с осью детали. Причина: увод сверла в

сторону в начале сверления. Дефект неисправим.

3. Диаметр отверстия больше диаметра сверла и коническое дно

ступенчатое. Причина: неодинаковые длина и наклон режущих кромок и оси

сверла. Дефект неисправим.

4. размеры отверстия по краям больше, чем в середине. Причина: сверло

установлено выше или ниже оси центра.

5. Ось отверстия не совпадает с осью детали в конце отверстия.

Причина: в материале (на пути сверления возможны раковина. Дефект

неисправим.

6. Шероховатость поверхности отверстия не соответствует заданной.

Причина: большая подача сверла, затупилось или неправильно заточено сверло,

износ ленточек, нерегулярное удаление стружки из отверстия.

studfiles.net

"Проектирование резца, спирального сверла и фрезы"

Выдержка из работы

Содержание

1 Выбор и обоснование параметров резца токарного составного твердосплавного общего назначения

1.1 Исходные данные

1.2 Анализ исходных данных

1.2.1 Выбор и обоснование типа резца

1.2.2 Ограничения

1.3 Выбор инструментального режущего материала

1.4 Геометрия резца

1.4.1 Кромки резца

1.4.2 Углы

1.4.3 Поверхности резца

1.5 Выбор напаиваемой пластины

1.6 Компоновка рабочей части

1.7 Державка резца

1.8 Корпус, габаритные размеры

1.9 Выбор прототипа резца

1. 10 Технические требования

2 Проектирование спирального сверла

2.1 Исходные данные

2.2 Анализ исходных данных

2.3 Выбор инструментального режущего материала

2.4 Геометрия сверла

2.5 Зуб и стружечная канавка

2.6 Центрирующая направляющая часть

2.7 Выбор хвостовика

2.8 Габаритные размеры

2.9 Выбор прототипа сверла

2. 10 Технические требования

3 Проектирование фрезы

3.1 Исходные данные

3.2 Анализ исходных данных

3.3 Выбор инструментального режущего материала

3.4 Режимы резания

3.5 Основные геометрические параметры фрезы

3.6 Определение числа зубьев фрезы

3.7 Зуб и стружечная канавка

3.8 Размеры крепежно-присоединительной части

3.9 Габаритные размеры

3. 10 Недостающие размеры

3. 11 Технические требования

Литература

1 Выбор и обоснование параметров резца токарного составного твердосплавного общего назначения

1.1 Исходные данные

Рисунок 1.1 — Эскиз обрабатываемой поверхности

Исходные технологические данные токарной операции представлены в таблице 1.1.

спиральное сверло резец фреза

Таблица 1.1 — Исходные данные

Параметры обрабатываемой поверхности

Марка

ОМ

В,

МПа

Вид заготовки

Припуск на обработку, мм

l1

мм

l2

мм

l3

мм

l4

мм

l5

мм

d1

мм

d2

мм

d3

мм

Ra

мкм

300

20

40

150

70

80

30

50

3,2

12Х18Н10Т

600

ПО

0,5

Р

ЧЕ

Ц

ПЕ

25

150

30

30

МС

ПО — заготовка с предварительно обработанной поверхностью

Р — равномерный

ЧЕ — черновая

Ц — в центрах

ПЕ — перпендикулярно оси шпинделя

МС — мелкосерийное

1.2 Анализ исходных данных

1.2.1 Выбор и обоснование типа резца

В зависимости от вида обрабатываемой поверхности применяют резцы различных типов. Для обработки поверхностей цилиндрических валов, конических поверхностей большой длины применяют проходные резцы.

Так как производство мелкосерийное, обрабатываемые поверхности цилиндрические и конические, то целесообразно обработку производить на токарном станке с ЧПУ с применением универсального резца.

Следовательно для обработки заданной поверхности выбираем токарный стержневой для наружного точения правый проходной прямой составной резец с твердосплавной напайной пластиной.

Рассмотрим несколько вариантов обработки детали:

1) Обработка детали по точечной модели. Применяется в единичном и мелкосерийном производствах. При такой обработке инструмент — универсальный, простой в изготовлении, дешевый; сложная кинематика станка.

Рисунок 1.2.1 — Схема обработки детали по точечной модели

2) Обработка детали по линейной модели. Применяется в массовом и крупносерийном производствах. При такой обработке выше производительность, станок проще, дешевле, а инструмент — сложный, не универсальный.

Рисунок 1.2.2 — Схема обработки детали по линейной модели

3) Обработка детали по смешанной модели

Рисунок 1.2.3 — Схема обработки детали по смешанной модели

Выбираем обработку по точечной модели, так как производство мелкосерийное, а инструмент универсальный.

1.2.2 Ограничения

Ограничения на допустимые углы в плане и 1 резца приведены на

рисунке 1.2. 4,

Рисунок 1.2.4 — Эскиз ограничений детали

1.2.3 Оценка жесткости технологической металлорежущей системы

Рисунок 1.2.5 — Эскиз детали для определения жесткости

— деталь нежесткая

1.3 Выбор инструментального режущего материала

Марку твердого сплава для оснащения резцов выбираем в зависимости от марки и твердости обрабатываемого материала, вида обработки, характера припуска и вида заготовки.

По рекомендациям [ 1 с. 96 ] выбираем марку твердого сплава ВК8 ГОСТ 3882–74. Область применения твердого сплава ВК8: черновое точение (в динамических условиях), строгание, черновое фрезерование, сверление, черновое рассверливание и зенкерование серого чугуна, цветных металлов и их сплавов. Обработка коррозионно-стойких, высокопрочных и жаропрочных труднообрабатываемых сталей и сплавов, в том числе сплавов титана. Физико-механические характеристики и состав компонентов приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 — Состав и основные физико-механические свойства сплава

Марка сплава

Массовая доля компонента в

смеси порошков, %

Физико-механические свойства

WC

TiC

TaC

Co

, Мпа не менее

, г/см3

Твёрдость HRA,

не менее

ВК8

92

-

-

8

1600

14,4 -14,8

87,5

1.4 Геометрия резца

1.4.1 Кромки резца

Радиус округления режущей кромки rn выбирают в зависимости от назначения резца: для чернового точения величину rn обычно выбирают в пределах от 0,04 мм до 0,1 мм [2, с. 11]. Принимаем rn = 0,08 мм.

Главная и вспомогательная режущие кромки сопрягаются при вершине в виде закругления радиуса rв.

С увеличением радиуса переходной режущей кромки r повышается прочность вершины резца и его стойкость, а также уменьшается шероховатость обработанной поверхности. Однако, увеличение rв вызывает уменьшение фактического угла в плане резца (особенно при малых глубинах резания) и значительный рост силы Ру, что может приводить к снижению точности обработки и появлению вибраций в технологической металлорежущей системе. Для резцов с пластинами из твердого сплава rв обычно выбирают с учетом изложенных выше соображений, в пределах от 0,4 мм до 2,4 мм. Принимаем r =0,8 мм [2, с. 7].

1.4.2 Углы

Главный задний угол? необходим для возможности перемещения по образованной им поверхности заготовки, для уменьшения контакта задней поверхности лезвия и образованной поверхности заготовки и возникающих между ними сил трения. С увеличением? интенсивность изнашивания лезвия по задней поверхности уменьшается и увеличивается стойкость инструмента. Для черновой обработки легированной стали с В = 600 МПа диапазон ?=6?-8? [2, с. 6]. Принимаем ?=6?.

Вспомогательный задний угол ?1 а также задний угол на переходной (радиусной) режущей кромке ?n принимаются обычно равными углу ?.

?1= ?n= ?=6?.

Передний угол? определяет положение передней поверхности лезвия, влияет на условия образования стружки, силу резания и на прочность лезвия. Для черновой обработке легированной стали с В = 600 МПа диапазон ?=10?-20? [2, с. 6]. Принимаем ?=10?.

Главный угол в плане? выбирается в зависимости от жесткости технологической системы.

Обработка ступенчатых и фасонных поверхностей с продольной и поперечной подачами по копиру или с управлением ЧПУ предусматривает углы в плане равные 90?, 93?, 95? [1, с. 304, табл. 8. 13]. Принимаем.

Вспомогательную режущую кромку для упрочения вершины резца и улучшения теплоотвода рекомендуется выполнять под углом ?1=10…30° (вспомогательный угол в плане). Принимаем ?1 = 30°.

Угол наклона режущей кромки влияет на направление схода стружки и упрочнение лезвия инструмента. Угол выбирают, в основном, в пределах от 0° до 6°. Так как при увеличении угла от 0? до 6? стойкость резца возрастает незначительно, то часто по технологическим соображениям этот угол у составных резцов принимают равным 0?. Этим достигается снижение трудоемкости изготовления резцов и упрощение настройки заточного станка при заточке резцов. Принимаем ?=0?.

1.4.3 Поверхности резца

При проектировании резцов геометрия передней поверхности выбирается, как правило, из условия обеспечения наибольшей стойкости резца, или достижения заданной шероховатости обработанной поверхности, или минимальных сил резания. При этом необходимо также учитывать тип образующейся стружки, вид заготовки и характер припуска. Указанные факторы весьма сильно влияют на надежность выполнения технологической операции. В связи с этим во многих случаях возникает необходимость создания стружколомающих элементов на передней поверхности и упрочнения режущей кромки.

Если при резании образуется сливная стружка, то чаще в этих условиях по технологическим соображениям применяют комбинированные формы передней поверхности, которые весьма разнообразны по конструкции. Широко используется в качестве элемента конструкции передней поверхности фаска шириной f, примыкающая к режущей кромке резца. Это объясняется тем, что в конструкции рабочей части резца фаска, как упрочняющий элемент, способствует повышению надежности работы резца. При черновом и получистовом точении обычно f = (0,8… 1,0) а, где, а — толщина среза, мм; передний угол на фаске

?ф = -8°… 0°. Принимаем.

Так как производится обработка легированной стали с шероховатостью Ra=3,2 мкм, то принимаем S0=0,45 мм/об [2, с. 8, табл. 3]

Определение толщины среза а, мм:

a = S0 · Sin ?

а = 0,45 · 1 = 0,45 мм

Определение величины фаски f, мм:

f =(0,8…1,0)·0,45=(0,36…0,45) мм.

Принимаем f =0,4 мм.

Фаска по задней поверхности мм

Задний угол на фаске.

Задний угол на корпусе.

Радиус лунки R=2,5 мм, так как подача S0=0,45 мм/об и глубина резания t=0,5 мм [2, стр. 14].

Ширина лунки зависит от величины угла ?n — передний угол на участке передней поверхности за фаской и радиуса лунки R и определяется из соотношения:

B = 2R sin ?n

В = 2 · 2,5 · Sin 10? = 0,87 мм

Принимаем В = 1 мм.

Рисунок 1.4.1 — Режущая часть резца

1.5 Выбор напаиваемой пластины

Положение передней поверхности относительно главной задней поверхности определяет форму клина режущей части и может быть охарактеризовано углом заострения,, а при заданных и угол заострения:.

Угол вершины пластины:

Пластина выбирается в зависимости от типа и назначения резца.

Размер пластины устанавливается, в основном, в зависимости от длины главной режущей кромки с учетом соотношения

Для конических участков: l? (1,8…2,4)

где l -- длина режущей кромки,

t -- глубина резания

Для конического участка длинной 20 мм:

l? (1,8…2,4)

l? (1…1,34) мм

Для конического участка длинной 40 мм:

l? (1,8…2,4)

l? (1,1…1,42) мм

Для цилиндрических участков:

l? (1,8…2,4)

l? (1,8…2,4)

l? (0,9…1,2) мм

В соответствии с рассчитанными параметрами резца и по рекомендациям [1, с. 101] выбираем пластину, напаиваемую 7 370 ГОСТ 25 426–82 (предпочтительна для токарных проходных резцов с углов в плане) из сплава типа ВК8 ГОСТ 3882–74.

На рисунке 1.5.1 показан вид твердосплавной пластины с размерами: l = 10 мм — длина пластины, b = 8 мм — ширина, s = 3 мм — толщина, r = 5 — радиус [1, с. 112].

Рисунок 1. 5- Пластина твердосплавная

1.6 Компоновка рабочей части

Рисунок 1.6 — Рабочая часть резца

1.7 Державка резца

У резцов крепежной частью наиболее часто служит стержень (державка), который может иметь прямоугольное, квадратное или круглое сечение. На практике широкое распространение получили резцы с прямоугольным сечением державки, с отношением H: B = 1,25 — для черновых резцов.

— расстояние от опорной плоскости гнезда резцедержателя до линии центров станка;;

lвД + t +

где Д — перепад диаметров Д = 25 мм

t — величина припуска t = 0,5 мм

lв25,5 +

lв = (1…1,5) Н0 = (1…1,5)·25=(25…37,5) мм.

Принимаем lв = 25 мм.

Определение длины резца:

L = lв + lдер

где lдер — длина державки

lдер Lr — Br

где Lr и Br — длина и ширина гнезда соответственно.

lдер 150 — 30 = 120 мм

L = 25 + 120 = 145 мм

Выбираем габаритные размеры резца:

[1, c. 283, табл. 8. 6]

Рисунок 1.7 — Закрепление инструмента в резцедержателе

1.8 Корпус, габаритные размеры

Рисунок 1.8 — Корпус с габаритными размерами

В качества материала для корпуса резца используется конструкционная сталь 45 ГОСТ 1050–74. Рабочая часть с корпусом соединяется посредством пайки. Для закрепления пластин в корпусе выполняют гнезда. Форма гнезда соответствует форме пластины, а размеры рассчитывают в зависимости от размеров пластин. Принимает форму гнезда — полузакрытую [1, с. 292].

Глубина гнезда c под пластину принимается равной: при, с=s=3мм, [1, с. 293]. Угол врезки у резцов с напайными твердосплавными пластинами для обработки стали принимается равным нулю,.

Для напайных пластин, врезаемых на полную глубину, длина и ширина гнезда рассчитываются:

,

Рисунок 1.8 — Эскиз гнезда под твердосплавную пластину

1.9 Выбор прототипа резца

По ГОСТ 18 870–73 выбираем прототип резца: резец токарный проходной упорный для обточки ступенчатых заготовок, подрезки буртиков и торцев. Габаритные размеры H=32 мм, В=20 мм, L=140 мм.

Рисунок 1.9 — Прототип резца

Если сравнить прототип резца с проектируемым резцом, то можно сделать вывод, что изменились следующие углы: с на, ? с 6° на 10° и с на. Угол оказывает влияние на шероховатость обработанной поверхности и точность обработки. С уменьшение угла снижается шероховатость, увеличивается прочность резца, но при этом увеличивается трение между резцом и заготовкой. Угол? оказывает влияние на величину трения (уменьшает трение между главной задней поверхностью инструмента и поверхностью заготовки) и прочность режущей части. Угол влияет на силы резания. С увеличение угла, уменьшается деформация срезаемого слоя, облегчается процесс резания, а следовательно уменьшаются силы резания.

1. 10 Технические требования

1 Пластина (поз. 1) ВК 8 ГОСТ 3882–74, корпус (поз. 2) сталь 45 ГОСТ

1050−74

2 Паять припоем ТМС 47 М ЦМТУ 0728−68

3 Радиус округления режущей кромки не более 0,8 мм

4 * - Размер для справок

5 Неуказанные предельные отклонения: h22; h22; IT12/2.

6 Остальные технические требования по ГОСТ 19 086–80.

2 Проектирование спирального сверла

2.1 Исходные данные

Рисунок 2.1 — Эскиз обрабатываемой поверхности

Исходные технологические данные представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Исходные данные

Параметры обрабатываемого отверстия

СП

ТП

ТХ

Тип

D, мм

L, мм

ОМ

НВ

С

8,4

15

АК9ч (АЛ4)

70

НП

П

К

С — сквозное

ОМ — обрабатываемый материал

СП — состояние обрабатываемой поверхности заготовки

НП — необработанная (грубая) поверхность

ТП — точность позиционирования обработанного отверстия

П — повышенная

ТХ — тип хвостовика

К — конический хвостовик с конусом Морзе по ГОСТ 25 557–82

2.2 Анализ исходных данных

Обрабатываемый материал — АК9ч (АЛ4).

Для оценки жесткости инструмента применяем формулу:

— жесткий

2.3 Выбор инструментального режущего материала

В качестве инструментального режущего материала выбираем марку быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19 265–73 [1, с. 90]. Область применения быстрорежущей стали Р6М5: для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых, легированных, конструкционных сталей (предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками). Физико-механические свойства стали приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 — Основные физико-механические свойства быстрорежущей стали

Марка стали

г/см3

Твердость

После закалки

Температура

Теплостойкость (красностойкость), °С

После отжига (НВ)

После закалки и отпуска (HRCэ)

МПа

105 Дж/м2

закалки

отпуска

Р6М5

8,15

255

64

3300−3400

4,8

1220

550

620

Так как диаметр обрабатываемого отверстия больше 6 мм, то применяем сверло со стальным хвостовиком из стали 45 ГОСТ 4543– — 80 [1, c. 84]. Физико-механические свойства стали приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 — Основные физико-механические свойства стали

Марка стали

Плотность

Предел прочности при растяжении

Модуль упругости Е, МПа

Модуль сдвига при кручении G, МПа

После закалки

Предел прочности при растяжении

Ударная вязкость

HRCэ

45

7,85

600

-

-

900

3

31−41

(до 63)

2.4 Геометрия сверла

По рекомендациям [4, c. 6, табл. 2] исходя из того, что:

— Длина отверстия: L? 5D;

— Твердость обрабатываемого материала: HB< 229;

— Поверхность необработанная;

— Повышенная точность позиционирования отверстия, принимаем:

Форма режущей части — двухплоскостная с плоской подточкой поперечной кромки.

Длина неподточенной поперечной кромки К практически равна диаметру сердцевины сверла у его вершины и определяется из соотношения [4, с. 7]:

К = 0,18Dо (2. 1)

К = 0,18·8,4=1,512 мм. Принимаем К =1,5 мм.

Угол наклона поперечной кромки = 35…65о [3, c. 16]. Уменьшение угла способствует облегчению направления в стружечную канавку сверла стружки, срезаемой поперечной режущей кромки, что вызывает увеличение осевой силы. Принимаем = 50о.

Ширина участка подточки [4, с. 7]:

b = (0,6…1,0)К (2. 2)

b = (0,6…1,0)·1,5=(0,9…1,5) мм. Принимаем b =1,2 мм.

Длина подточенной поперечной кромки [4, с. 7]:

Кп = (0,1…0,2)К (2. 3)

Кп = (0,1…0,2)·1,5=(0,15…0,3) мм. Принимаем Кп =0,2 мм

При двухплоскостной заточке задней поверхности задний угол 1N выполняют на фаске шириной [4, с. 7]:

f= 0,15Dо (2. 4)

f= 0,15·8,4=1,26 мм. Принимаем f=1,2 мм.

Задний угол 1N = 12°…20о [3, с. 21]. Принимаем 1N = 12°.

[3, с. 16].

(2. 5)

tg=

Принимаем.

Задний угол за фаской 2N принимают равным 30o [4, с. 7].

Угол наклона образующей участка подточки [4, с. 7]:

3N = 1N + 10o (2. 6)

3N = 12° + 10o = 22°

Угол в плане образующей участка подточки [4, с. 7]:

2 = + 10о (2. 7)

2 = 50° + 10о=60°

Передний угол у спиральных сверл имеет переменное значение по длине главных режущих кромок и зависит от угла? и d.

Угол наклона винтовой стружечной канавки сверла для обработки алюминия, силумина и других вязких материалов — 35−45° [1, с. 362]. Принимаем

Для вязких материалов в целях облегчения отвода стружки угол при вершине 2=90−130°[3, c. 21]. Принимаем 2=118°.

Вспомогательный угол в плане 1 =0,5…2° [3, с. 9], который реализуется за счет обратной конусности, необходимой для того, чтобы избежать заклинивания в обрабатываемом отверстии сверла. Принимаем 1 =2°.

Угол наклона режущей кромки 6°.

Рисунок 2.2 — Эскиз режущей части

Способы улучшения геометрических параметров данного сверла:

— двухплоскостная заточка

— плоская подточка поперечной кромки

2.5 Зуб и стружечная канавка

Параметры стружечной канавки [1, с. 361]:

Диаметр спинки:

Dсп=d-2(2. 8)

где — высота ленточки

Dсп =8,4−2·0,15=8,1 мм. Принимаем Dсп =8,1 мм.

Rk=(0,75…0,9)d (2. 9)

Rk= (0,75…0,9)·8,4=(6,3…7,56) мм. Принимаем Rk=7 мм.

rk=(0,22…0,28)d (2. 10)

rk =(0,22…0,28)·8,4=(1,848…2,352) мм. Принимаем rk =2 мм.

Ширина пера [3, с. 21]:

В=(0,5…0,55)d (2. 11)

В=(0,5…0,55)·8,4=(4,2…4,62) мм. Принимаем В=4,4 мм.

Длина стружечной канавки [4, с. 8]:

Lк = L + Lз + Lп + Lн (2. 12)

где L — длина обрабатываемого отверстия: L=15 мм;

Lз — дополнительная длина рабочей части сверла с учетом переточек, для сверл точного исполнения[4, с. 8]:

Lз = 1,5Dо (2. 13)

Lз = 1,5·8,4=12,6 мм

Lп — величина перебега сверла при обработке сквозного отверстия[4, с. 8]:

Lп = 0,5Dо ctg + 0,2Dо (2. 14)

Lп = 0,5·8,4· ctg 59° + 0,2·8,4=4,2 мм. Принимаем Lп =4,2 мм.

Lн — величина недобега максимально сточенного сверла для обеспечения выхода стружки из стружечной канавки [4, с. 8]:

Lн = 0,5Dо (2. 15)

Lн = 0,5·8,4=4,2 мм

Lк =15+12,6+4,2+4,2=36 мм.

Для обеспечения максимальной жесткости сверла, выбираем ближайшее большее стандартное значение длины стружечной канавки [4,с. 9, табл. 3].

Lк=37 мм — сверло короткой серии

2.6 Центрирующая направляющая часть

С целью снижения трения сверла о поверхность обрабатываемого отверстия диаметр рабочей части выполняют с обратной конусностью, равной 0,03…0,08 мм на 100 мм длины рабочей части, так как d< 10 мм [1, с. 361]. Принимаем 0,05 мм.

Ширина ленточки:

f0max=(0,32…0,45)(2. 16)

f0max =(0,32…0,45)·=(0,93…1,3) мм. Принимаем f0max =1,2 мм.

Высота ленточки:

[1, с. 361] - для сверл с вышлифованным профилем. Принимаем мм.

Рисунок 2.3 — Эскиз зуба и стружечной канавки

2.7 Выбор хвостовика

В зависимости от диаметра и длины сверла спирального с коническим хвостовиком принимаем Конус Морзе № 1 [1, с. 371].

Размеры для Конуса Морзе № 1: L1=65,5 мм; D1=12,2 мм [5, с. 4]

Материал хвостовика составного сверла — сталь 45, твердость 32…48 HRCэ.

Соединение конического хвостовика с рабочей частью осуществляется по центру шейки с использованием контактной стыковой сварки.

Рисунок 2.4 — Эскиз хвостовика

2.8 Габаритные размеры

Длина участка сверла от стружечной канавки до шейки [4, с. 8]:

Lд = 0,3D1 (2. 17)

Lд =0,3·12,2=3,66 мм. Принимаем Lд =4 мм.

Длина участка шейки [4, с. 8]:

Lш = 0,5D1 (2. 18)

Lш =0,5·12,2=6,1 мм. Принимаем Lш =6 мм.

Диаметр участка шейки [4, с. 8]:

Dш = 0,9D1 (2. 19)

Dш =0,9·12,2=10,98 мм. Принимаем Dш =11 мм.

Расстояние от торца хвостовика до места соединения рабочей части и хвостовика [4, с. 8]:

Lс = 0,5Lш (2. 20)

Lс =0,5·6,1=3,05 мм. Принимаем Lс =3 мм.

Длина хвостовика:

Lх= L1+ Lш (2. 21)

Lх=65,5+6=71,5 мм.

Общая длина сверла с коническим хвостовиком [4, с. 8]:

Lо = Lк + Lд + Lш + L1 (2. 22)

Lо =37+4+6+65,5=112,5 мм.

Рисунок 2.5 — Эскиз конструктивных размеров сверла и коническим хвостовиком

2.9 Выбор прототипа сверла

По ГОСТ 10 903–77 выбираем прототип сверла — сверло спиральное с коническим хвостовиком; конус Морзе № [1, с. 368]. Габаритные размеры сверла: d=8,4 мм; l=75 мм; L=156 мм [1, с. 371].

Рисунок 2.6 — Эскиз прототипа сверла

В прототипе сверла d такой же, как и в проектируемом, а l больше на 38 мм, L больше на 43,5 мм, что снижает жесткость системы.

Для агрегатного станка принимаем класс точности сверла А1 (точное исполнение).

Допуск симметричности сердцевины для быстрорежущего сверла точного исполнения при d=8,4 мм — 0,1 мм [1, с. 365].

Допуск радиального биения — 0,06 мм [1, с. 365].

Допуск осевого биения режущих кромок — 0,1 мм [1, с. 365].

Конструкторская база — ось сверла [4, с. 8].

Конструкторско-технологическая база — коническая присоединительная поверхность хвостовика [4, с. 8].

2. 10 Технические требования

1. Рабочая часть (поз. 1) — Р6М5 ГОСТ 19 265–73, HRC 62… 65;

хвостовик (поз. 2) — сталь 45 ГОСТ 4543– — 80, HRC 32… 48.

2. ** - Сварка контактная стыковая оплавлением

3. Утолщение сердцевины к хвостовику 1,4…1,7 мм на 100 мм

4. * - Размеры для справок

5. Обратная конусность 0,05 мм на 100 мм

6. Неуказанные предельные отклонения: h24; h24; IT14/2.

7. Шероховатость ответственных поверхностей Ra=0,32 мкм.

8. Остальные технические требования по ГОСТ 19 548–88.

3 Проектирование фрезы

3.1 Исходные данные

Рисунок 3.1 — Эскиз обрабатываемой поверхности

Исходные технологические данные фрезерной операции представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 — Исходные данные

Вид

фрезы

Параметры обрабатываемой поверхности (ОП)

Обрабатываемый материал

Lв, мм

N, кВт

В,

мм

t,

мм

Rа,

мкм

Марка

В,

МПа

Т

22

2

3,2

40Х

620

25

10

Т — торцевая фреза

Станок — вертикальный консольно-фрезерный.

3.2 Анализ исходных данных

Рисунок 3.2 — Эскиз обработки детали

Ограничения:

Do 1,2 B (3. 1)

Do 1,2 ·22=26,4 мм.

Lн Lв + т (3. 2)

т =5…15 мм. Принимаем т =10 мм.

Lн 25+10? 35 мм. Принимаем Lн = 35 мм.

Шероховатость поверхности Rа = 3,2 мкм — обработка чистовая. Поверхность обрабатывается за один проход.

3.3 Выбор инструментального режущего материала

Так как обрабатываемая поверхность — сталь с пределом прочности в =620 МПа, то в качестве инструментального режущего материала выбираем марку быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19 265–73 [1, с. 90]. Область применения быстрорежущей стали Р6М5: для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых, легированных, конструкционных сталей (предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками). Физико-механические свойства стали приведены в таблице 2.2.

Таблица 3.2 — Основные физико-механические свойства быстрорежущей стали

Марка стали

г/см3

Твердость

После закалки

Температура

Теплостойкость (красностойкость), °С

После отжига (НВ)

После закалки и отпуска (HRCэ)

МПа

105 Дж/м2

закалки

отпуска

Р6М5

8,15

255

64

3300−3400

4,8

1220

550

620

3.4 Режимы резания

Назначаем ориентировочные режимы резания: при обработке торцевой фрезой стали с пределом прочности в =620 МПа, шероховатостью поверхности Rа = 3,2 мкм — скорость резания м/мин, подача на зуб мм/зуб [6, с. 17].

3.5 Основные геометрические параметры фрезы

При выборе наружного диаметра Do торцовой фрезы учитывают, что рациональные условия резания обеспечиваются при мах ,

где мах — максимальная толщина среза при врезании зуба фрезы в заготовку, = 0,45 (о + о) 10 -3 — радиус округления режущего лезвия зуба фрезы, мм. При симметричном фрезеровании рациональные условия резания с учетом износа зуба фрезы за период стойкости обеспечиваются при минимальном диаметре фрезы.

(3. 3)

где — главный угол в плане, град;

и — радиус округления изношенного зуба фрезы; и 3;

= 0,45 (16о + 15о) 10 -3 = 0,014 мм.

и = 3·0,014=0,042 мм.

= 40,55 мм.

Do Do

Принимаем Do=50 мм [7, c. 2].

3.6 Определение числа зубьев фрезы

Выбранной фрезе с Do=50 мм соответствует стандартное число зубьев Z=12 и d0=22 мм [7, c. 2].

Проверяем возможность обработки по эффективной мощности привода главного движения станка Nэ:

Zо Zмах,

где Zmax — максимально возможное число зубьев фрезы из условия полного использования эффективной мощности станка [1, c. 342]:

(3. 4)

Эффективная мощность привода главного движения станка Nэ [6,с. 11]:

Nэ = N . (3. 2)

где N — мощность электродвигателя привода главного движения,

= 0,75 — КПД станка.

Nэ=12•0,75=9 кВт.

Определяем частоту вращения шпинделя:

(3. 5)

об/мин.

Таким образом:

Условие возможности обработки на заданном станке выполняется.

3.7 Зуб и стружечная канавка

Для мелкозубых (чистовых) фрез применяется трапецеидальный профиль зуба.

Рисунок 3.3 — Профиль зуба

Параметры профиля зуба [6, с. 13]:

Угол тела зуба: = 47…520. Принимаем = 50°.

Угол стружечной канавки:

= + (3. 6)

где = 3600 / ZО = 3600 / 12 = 30°.

= 50° + 30° = 80°.

Ширина задней поверхности: f = 0,5…2 мм. Принимаем f = 1,5 мм.

Радиус дна стружечной канавки: r = 0,5…2 мм. Принимаем r = 1,2 мм.

Окружной шаг:

Р = DО / ZО (3. 7)

Р = 3,14· 50 / 12 = 13,08 мм. Принимаем Р = 13 мм.

Высота зуба:

HZ = 0,5…0,65 Р (3. 8)

HZ = 0,5…0,65 Р = (0,5…0,65)·13=6,5…8,45 мм. Принимаем HZ =8 мм.

Параметры режущих лезвий:

Угол наклона режущих кромок при симметричном фрезеровании ?=100…150[1, c. 347]. Принимаем ?=100.

Передний угол при обработке стали с в =620 МПа для торцовой фрезы из быстрорежущей стали ?=150 [1, c. 348].

Значения задних углов для торцовой фрезы из быстрорежущей стали ?=160, ?1= ?п=80 [1, c. 349].

Принимаем угол в плане ?=45°[1, с. 347].

При наличии переходных режущих кромок угол в 2 раза меньше угла ?°

[1, с. 347]. Принимаем.

Вспомогательный угол в плане для торцевых фрез:.

Принимаем.

Угол наклона стружечных канавок для торцевых насадных фрез типа 1 ?=250…300 [7, с. 4]. Принимаем ?=250.

Рисунок 3.4 — Режущая часть фрезы

3.8 Размеры крепежно-присоединительной части

Посадочный диаметр фрезы принимаем d = 22 мм [7, c. 2].

Рисунок 3.5 — Крепежно-присоединительная часть

3.9 Габаритные размеры

Принимаем габаритные размеры для торцевой насадной фрезы типа 1

Рисунок 3.7 — Габаритные размеры фрезы

3. 10 Недостающие размеры

Недостающие размеры принимаем конструктивно.

Рисунок 3.6 — Недостающие размеры

Выбор конструкторско-технологической базы.

Для насадных фрез в качестве конструкторско-технологической базы принимают поверхность посадочного отверстия.

Назначение допусков на размеры и расположение поверхностей и параметров шероховатости.

Величины указанных параметров назначают согласно техническим требованиям на соответствующий вид фрезы по ГОСТ 1695–80.

3. 11 Технические требования

1. 64…67 НRCЭ

2. На рабочей поверхности фрезы не должно быть обезуглероженного слоя, мест с пониженной твердостью

3. На поверхности фрезы не должно быть трещин, следов коррозии, на

шлифованных поверхностях — черновин, на режущих кромках — забоин, прижогов, выкрошенных мест.

4. Неуказанные предельные отклонения: h24, валов h24, ± IT14/2

5. Маркировать: Р6М5

6. Остальные технические требования по ГОСТ 1695–80

7. База — посадочное отверстие 22

8. Шероховатость ответственных поверхностей Ra=0,32 мкм.

Список литературы

1. Справочник инструментальщика./ И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А. Н. Шевченко и др.; Под общей ред. И. А. Ординарцева. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1987.

2. Исследование и проектирование резцов общего назначения. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Режущий инструмент» для студентов специальностей 151 001 и 151 002. Составители: Ю. Ю. Немцов, Ю. Н. Зотов А.В., Денисенко, Н. Новгород: НГТУ, 2005.

3. Методичка «Проектирование сверл».

4. Исследование и проектирование спиральных сверл. Методические указания и задания к лабораторной работе по дисциплине «Инструментальное обеспечение машиностроительного производства» для студентов спец. 120 200 и 120 100 / НГТУ, Ю. Ю. Немцов. — Н. Новгород, 1998.

5. ГОСТ 25 557–82 «Конусы инструментальные. Основные размеры».

6. Исследование и проектирование цельных и составных фрез: Метод. указания и задания к лаб. работе по дисциплине «Инструментальное обеспечения машиностроительного производства» для студентов спец. 120 200 и 120 100 / НГТУ; Ю. Ю. Немцов, И. Л. Лаптев. Н. Новгород, 2000.

7. ГОСТ 9304–69 «Фрезы торцевые насадные. Типы и основные размеры».

Показать Свернуть

westud.ru

Реферат Сверло

Опубликовать скачать

Реферат на тему:

План:

    Введение
  • 1 Элементы спирального сверла
    • 1.1 Углы сверла
      • 1.1.1 Углы сверла в процессе резания
  • 2 Классификация свёрл
    • 2.1 По назначению
  • Примечания

Введение

Сверло́ — это режущий инструмент, с вращательным движением резания и осевым движением подачи, предназначенный для выполнения отверстий в сплошном слое материала. Свёрла могут также применяться для рассверливания, то есть увеличения уже имеющихся, предварительно просверленных отверстий, и засверливания то есть получения несквозных углублений.

Спиральные cвёрла по металлу с конусными хвостовиками Морзе №1, 2, 3 и 4.

1. Элементы спирального сверла

Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов.

  • Рабочая часть
    • Режущая часть имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей.
    • Направляющая часть имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки (узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).
  • Хвостовик — для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.
    • Поводок для передачи крутящего момента сверлу или лапка для выбивании сверла из конусного гнезда.
  • Шейка, обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.

1.1. Углы сверла

Элементы спирального сверла.

  • Угол при вершине 2φ — угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2φ увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и таким образом к повышению стойкости сверла. Но при малом 2φ снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2φ=80…90°. Для сталей и чугунов 2φ=116…118°. Для очень твердых металлов 2φ=130…140°.
  • Угол наклона винтовой канавки ω — угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше ω).
  • Передний угол γ определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки.
  • Задний угол α определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее — у наружной поверхности сверла.
  • Угол наклона поперечной кромки ψ расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ψ=50…55°.

Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.

1.1.1. Углы сверла в процессе резания

Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол μ и действительные углы в процессе резания будут следующими:

γкин=γ+μ

αкин=α-μ

2. Классификация свёрл

Центровочное сверло.

По 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°.
  • Плоские (перовые) — 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.
  • Для глубокого сверления (L≥5D) — удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.
    • 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.
  • Одностороннего резания — применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия напраляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).
    • 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.
    • Ружейные — применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.
  • Кольцевые — пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.
  • Центровочные — применяют для сверления центровых отверстий в деталях.

По конструкции хвостовой части бывают:

  • Цилиндрические
  • Конические
  • Четырёхгранные
  • Шестигранные
  • Трёхгранные
  • SDS

По способу изготовления бывают:

  • Цельные — спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм.
  • Сварные — спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).
  • Оснащённые твёрдосплавными пластинками — бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления). Более эффективны при обработке хрупких материалов.

2.1. По назначению

По форме обрабатываемых отверстий бывают:

  • Цилиндрические

'

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

Некоторые виды свёрл: A — для обработки металла; B — для обработки дерева; C — для обработки бетона; D — перовое сверло для обработки дерева; E — универсальное сверло для обработки металла или бетона; F — для обработки листового металла; G — универсальное сверло для обработки металла, дерева или пластика. Хвостовые части: 1, 2 — цилиндрические; 3 — SDS-plus; 4 — шестигранник; 5 — четырёхгранник; 6 — трёхгранник; 7 — для шуруповертов.

Примечания

скачатьДанный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 14.07.11 04:31:07Категории: Инструменты, Режущие инструменты.Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike.

www.wreferat.baza-referat.ru

Сверла для глубокого сверления

Глубоким считается сверление отверстий на глубину, превышающую диаметр сверла в 5 и более раз.

Глубокое сверление производится, как правило, при вращающейся заготовке, реже при вращении инструмента и заготовки вместе.

При сверлении глубоких отверстий возникают проблемы:

  • затруднен отвод стружки;

  • затруднен отвод тепла, необходимо обеспечить подвод СОЖ в зону резания;

  • требуется обеспечить более точное направление сверла в процессе работы.

Сверла для глубокого сверления можно разделить на две группы:

Их преимущество – высокая производительность.

Недостаток – наличие поперечной кромки, вследствие чего появляются вибрации в работе, снижается качество обработки. Возможен увод сверла с оси детали, не обеспечивается прямолинейность оси.

      1. Многокромочные сверла

        1. Спиральные сверла с подводом сож

Интенсивное охлаждение снижает температуру резания и допускает повышение скорости резания до 40% при работе быстрорежущими сверлами.

Рис. Спиральное сверло с внутренним подводом СОЖ

        1. Шнековые сверла

Рис. Шнековое сверло

Конструкция канавки этого сверла обеспечивает хороший отвод стружки.

Особенности шнековых сверл:

  • Большой угол наклона стружечных канавок (ω = 60…650).

  • Увеличенный диаметр сердцевины сверла dc=(0,3…0,35)D.

  • Треугольный профиль стружечных канавок в осевом сечении. Образующая рабочей стороны канавки перпендикулярна оси сверла.

  • Уменьшенная ширина направляющей ленточки по сравнению со спиральным сверлом fшн = (0,5…0,8) fсп.

  • Подточка передней поверхности.

  • Наличие стружколомающего уступа.

Шнековые сверла обеспечивают высокую производительность, благодаря непрерывности процесса обработки.

        1. Эжекторные сверла

          Воснове эжекторного сверла лежит сверлильная головка с твердосплавными ножами, навинченная на сверлильную трубу. Внутри наружного стебля находится внутренний стебель. Они служат для разграничения потоков СОЖ. Жидкость под давлением 2…3 МПа насосом подается в полость между наружным и внутренним стеблем к режущей части сверла. Основное количество СОЖ (около 70%) нагнетается через отверстия к режущей части сверла, что обеспечивает смазку и охлаждение опорной втулки и ножей. Остальная жидкость через щели во внутреннем стебле попадает в центральную полость. В результате перепада давления создается разряжение внутри корпуса сверла. Основной поток жидкости со стружкой из зоны резания как бы засасывается жидкостью в центральной части и движется с большей скоростью.

          Сверло обеспечивает точность обработки по 9…11 квалитетам и шероховатость поверхности Ra = 2,5…0,63 мкм.

Рис. Схема работы эжекторного сверла

        1. С внутренним отводом стружки

С

Рис. Сверло с четырьмя направляющими ленточками

верло с четырьмя направляющими ленточками, образующими каналы для подачи СОЖ . Отвод стружки через внутреннее отверстие. СОЖ подается под

большим давлением (10…20 кгс/мм2) в пространство между наружным диаметром стебля и стенками отверстия.

Для спокойной работы на режущих кромках выполняют стружкоразделительные канавки.

Вотличие от эжекторной системы данный метод предъявляет определенные требования к гидравлическим уплотнениям аппаратуры снабжения СОЖ и обрабатываемой заготовки.

studfiles.net


Смотрите также