Сверло для глубокого сверления. Сверла для глубокого сверления

Сверло для глубокого сверления

О П И С А Н И Е 870007

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцмалнстмческмк

Реслублмк (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 20.08.79 (21) 2810318/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) М. К..

В 23 В 5!/06

Гееударстееиный кемитет

СССР (53) УДК 621.951..45 (088. 8) Опубликовано 07.10.81. Бюллетень №37

Дата опубликования описания 17.10.81 по Аелам изабретеиий и еткрмтий (72) Автор изобретения

Н. С. Пелевин (71) Заявитель (54) СВЕРЛО ДЛЯ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для получения глубоких отверстий.

Известно сверло для, глубокого сверления, состоящее из рабочей части, представляющей собой отрезок рабочей части обычного спирального сверла, и направляющей втулки, соединенной с рабочей частью (1).

Недостатком известной конструкции является наличие зазора между наружной поверхностью втулки и просверливаемым отверстием, что способствует уводу сверла и забиванию зазора стружкой, в результате чего затрудняется нормальная подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания.

Целью изобретения является повышение точности и снижение шероховатости обрабатываемого отверстия.

Цель достигается тем, что во втулке выполнены радиальные каналы для подвода

СОЖ, а ее наружный диаметр равен диаметру рабочей части сверла.

На фиг. 1 изображено сверло для глубокого сверления, продольный разрез; на фиг. 2 вЂ” разрез А-А на фиг. 1.

Сверло для глубокого сверления имеет рабочую часть 1, представляющую собой отрезок рабочей части обычного спирального сверла с участком а, имеющим уменьшенный диаметр и запрессованным во втулку 2. В левой части втулки 2 имеется конус б для облегчения захода стружки в каналы 3, образованные втулкой 2 и участком а рабочей части сверла. Втулка 2 соединена (резьбой или сваркой) с трубой 4, по внутренней полости которой отводится смазочно-охлаждающая жидкость со стружкой. Труба 4 имеет пояски 5 для предотвращения изгиба трубы от осевого усилия при сверлении. Пояски 5 имеют лыски (фиг. 2), которые образуют с просверленным отверстием каналы 6 для подвода СОЖ к втулке 2. Труба 4 имеет

15 также каналы 7 для выхода СОЖ со стружкой.

Во втулке 2 имеются каналы 8 и 9 для подвода СОЖ из канала 10.

При сверлении СОЖ подводится в канал

10 известными способами, далее через каналы 6, 8 и 9 она поступает в каналы 3 к поверхности режущих кромок. Стружка выхо870007

Формула изобретения

/ !

Спаьоиио-охламсдаюлсая

muowcms

С хазоохю - охлахсдаюлсая жидкость со cmppmrrou

Фиг. 7

Фиг. 2

Составитель Т. Герасимова

Редактор Т, Загребельная Техреду Л. Бойкас Корректор A. Ференц

Заказ 8722/20 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дит вместе с СОЖ через каналы 3, внутреннюю полость трубы 4 и выводится через каналы 7 в трубе. При сверлении втулка 2 скользит по поверхности, просверленной рабочей частью 1. Усилие резания передается рабочей частью 1 на втулку 2, соединенные прессовой посадкой или сваркой.

Далее усилие передается трубе 4.

В отличие от известных сверл для глубокого сверления предлагаемое сверло позво- 10 ляет применять в качестве рабочей части широко распространенные обычные спиральные сверла, обеспечивая при этом требуемую точность и шероховатость обработанного отверстия.

Сверло для глубокого сверления, состоящее из рабочей части, представляющей собой отрезок рабочей части обычного спирального сверла, и направляющей втулки, соединенной с рабочей частью, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и снижения шероховатости обрабатываемого отверстия, во втулке выполнены радиальные каналы для подвода СОЖ, а ее наружный диаметр равен диаметру рабочей части сверла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3806270, кл. 408 вЂ” 56, 1974.

www.findpatent.ru

Анализ и обоснование выбора сверла для глубокого сверления. Геометрия зубьев и ее варианты. Конструкция борштанги и ее прочность. Измерение глубоких цилиндрических отверстий (Исследовательская часть дипломной работы)

1.исследовательская часть.

1.1. Выбор направлений исследований.

Для того чтобы заменить получения отверстия глубоким сверлением необходимо провести исследования и глубокий анализ следующих параметров конструкции и технологии:

· выбор сверла для глубокого сверления;

· оптимальность геометрических параметров для данных условий

обработки;

· оптимальность выбора тех или иных элементов конструкции;

· способы измерения глубоких отверстий;

· правильность технологического процесса изготовления инструмента и оснастки.

Также необходимо провести исследования по введению новых элементов в конструкцию и новых операций в технологический процесс с целью повышения стойкости проектируемого инструмента.

1.2. анализ и обоснование выбора сверла для глубокого сверления.

Сверла для глубокого сверления. Под глубоким сверлением понимается сверление отверстий на глубину, превышающую диаметр сверла в 5 раз и более. Такие сверла применяются для сплошного и кольцевого сверления. В последнем случае не весь металл обращается в стружку. В центре заготовки остается стержень, удаляемый в зависимости от его размера посредством отламывания или подрезания. Обработка производится на токарно-сверлильных станках, обычно при вращающейся заготовке и не вращающемся инструменте с поступательным его перемещением, реже при вращающихся заготовке и инструменте. К глубокому сверлению предъявляются требования: прямолинейность оси отверстия, концентричность отверстия по отношению к наружным поверхностям, цилиндричность отверстия

Рис. 1.Сверло для глубокого сверления в виде срезанного в продольном направлении стержня.

на всей длине, чистота и точность обработки (в пределах между вторым - третьим классами точности). Сверла охватывают весьма широкий диапазон диаметров от 6 до 400 мм. В практике встречаются различные конструкции сверл, обусловленные размерами деталей и техническими к ним требованиями.

На Рис. 1 показано сверло в виде круглого стержня, срезанного примерно на ½ диаметра. Во избежание заедания передняя поверхность сделана выше центра на f = 0, 2 -0,5 мм в зависимости от размера сверла. Главная режущая кромка направлена под прямым углом к оси сверла, вспомогательная - срезана под утлом 10°; она начинается отступая от оси сверла на 0,5 мм. Вершина режущей кромки закруглена радиусом 1÷1, 5 мм. Вдоль всей длины рабочей части срезана лыска под углом 45÷30°. Задний угол равен 8÷10. Величина утонения сверла принимается в пределах 0, 03÷0, 05 мм на 100 мм длины. Иногда сверло снабжают углублением на поверхности (сечение NN).

По характеру своей работы это сверло напоминает, резец, поэтому его нужно применять при сверлении в кондукторе или же при предварительно надсверленном отверстии для обеспечения достаточной опорной поверхности. Сверло работает в тяжелых, условиях большого угла резанья (90°), затрудненности выхода стружки и подвода охлаждающей жидкости. Недостатком сверла являемся также и необеспеченность геометрической оси отверстия из-за увода инструмента.

На Рис. 2 показано сверло, состоящее из двух частей: рабочей из быстрорежущей стали длиной 60÷150 мм и зажимной из углеродистой стали, представляющей длинную трубку с провальцованной по всей длине канавкой. На конец трубки насаживается втулка для закрепления сверла в патроне. Рабочая часть снабжена отверстием

Рис. 2.Сверло для глубокого сверления с внутренним подводом СОЖ.

круглой или серпообразной формы (с углом 130÷140°) для подвода к режущей кромке охлаждающей жидкости; обратно жидкость вместе со стружкой выходит по канавке. Угол θ канавки существенно влияет на размеры канавок, подводящих и отводящих жидкость и стружку. Сверло из-за большой глубины сверления испытывает напряжение продольного изгиба и скручивания и нуждается в достаточной жесткости державки, в особенности для сверл малых размеров. С уменьшением угла b жесткость державки и скоростной напор повышаются, но увеличивается трение стружки о стенки и возникает опасность ее заклинивания в канавке. Угол θ рекомендуется выбирать в пределах 100÷120°.

Сверло имеет одну режущую кромку, состоящую из двух частей:

наружной и внутренней. Для направления в работе правильного распределения усилий и облегчения внедрения в металл вершина сверла смешена от его оси на расстояние b (рис. 3). Смешение образует конус, служащий упором сверлу и обеспечивающий ему направление в процессе резания. Величина смещения b оказывает большое влияние на работу сверла (увод сверла, его стойкость качество обрабатываемой поверхности и т. п.). Она зависит от многих факторов, связанных с конструкцией и заточкой сверла, а также от свойств обрабатываемого материала. Обычно принимается b=а = 0, 25 диаметра сверла. Однако предпочтительнее выбирать b меньше а (например, b = 0, 2 D; а = 0, 3D) и угол φ меньше угла φ1 (например, b = 50 и φ1= 70). При этих условиях калибрующая кромка, снабженная фаской будет испытывать минимальное давление, так как составляющая силы резания, действующая перпендикулярно оси сверла, для кромки N будет больше, чем для кромки W

Рис. 3. Смещение вершины сверла относительно оси и дна канавки относительно центра.

(РN> РW). Калибрующая кромка лишена возможности углубляться в металл, и снимает лишь гребешки. Это предупреждает увод сверла и расширение отверстия, а также повышает стойкость сверла. Несколько повышенное давление на противоположную фаске f сторону воспринимается цилиндрической поверхностью тела сверла или широкой направляющей фаской.

Для уменьшения трения рабочая часть сверла снабжается утонением в пределах 0,10÷0,З0мм на 100 мм длины для сверл диаметром от 5 до 40 мм. Для уменьшения поверхности соприкосновения и повышения эффективного действия охлаждающей жидкости предусмотрены лыски с оставлением ленточек небольшой ширины. Ленточка f (см. рис. 2), предназначенная для зачистки и калибрования отверстия, выбирается в пределах 0, 4÷0, 6 мм. При больших величинах ленточки f сверло имеет склонность к заеданию. Против ленточки f обязательно должна быть опорная цилиндрическая поверхность. Остальные ленточки являются направляющими, размеры их выбираются по конструктивным соображениям с учетом ширины лысок. Глубина лысок обычно составляет 0, 15÷0, 25 мм. Дно канавки должно быть расположено ниже центра (на h =0, 05 ÷0, 18 мм), иначе сверло не будет работать и сможет прогнуться или сломаться. При расположении вершины ниже центра при сверлении получается в отверстии сердечник (рис. 3).

Диаметр его возрастает по мере опускания вершины канавки. Для облегчения отламывания диаметр сердечника не должен быть более 0,03 диаметра отверстия. Передний угол делается в пределах 5÷8°, задний угол на кромке N в пределах 8÷10°, а на кромке W 12÷20°, угол φ= 60 ÷ 65°.

Передняя поверхность снабжается стружколомателями, высота которых зависит от величины подачи на один оборот и вязкости

Рис. 4. Сверло с наконечником твердого сплава.

обрабатываемого материала; она может быть принята равной 17s, где s -подача в мм. Стружколоматели должны иметь поднутрёние под углом 6÷8° для обеспечения более удобной для удаления формы стружки и требуемого направления ее схода.

vunivere.ru

Сверла для глубокого сверления — МегаЛекции

Отверстия, глубина которых превышает диаметр в 5 раз и более, принято называть глубокими. Обработка таких отверстий производится сверлами для сплошного (D ≤ 80 мм) и кольцевого (D > 80 мм) сверления. При сверлении глубоких отверстий значительно ухудшается подвод охлаждающей жидкости к режущим кромкам, затрудняется отвод теплоты и стружки из зоны резания, уменьшается жесткость инструмента, поэтому такие сверла имеют ряд особенностей.

Для лучшего удаления стружки из зоны резания применяют спиральные сверла с отверстиями для подвода СОЖ (рис. 5.12).

Рис. 12. Сверла спиральные с канавками в теле сверла (а) и с трубками, впаянными в спинки (б)

Для получения мелкой стружки, легко удаляемой из отверстия потоком СОЖ, на передних поверхностях сверла вдоль винтовых канавок или на задних поверхностях зубьев в шахматном порядке делают стружкоразделительные канавки. Сверла с отверстиями имеют стойкость в 5...8 раз большую, чем стандартные спиральные сверла.

При сверлении глубоких отверстий небольших диаметров (3...30 мм) и невысокой точности хорошо зарекомендовали себя шнековые сверла (рис. 5.13). Они отличаются увеличенным диаметром сердцевины по всей длине (до 0,5 диаметра сверла) и углом ω = 45... 60°. Стружечные канавки шнековых сверл имеют в осевом сечении треугольный профиль с закруглением во впадине. В конструкции сверл выделяют режущую и транспортирующую части. Первая часть отделяет и формирует стружку, вторая — отводит ее из зоны резания.

Рис. 13. Шнековое сверло

Режущая часть сверла имеет специальную заточку, задние поверхности затачиваются по плоскости. Для дробления стружки на передней поверхности затачивается порожек трапециевидной формы Это позволяет получать оптимальные геометрические параметры исходя из физико-механических свойств обрабатываемого материала и условий обработки независимо от угла наклона винтовой канавки ω.

Значения угла 2φ назначают в зависимости от свойств обрабатываемого материала (табл. 5.2).

Таблица 5.2 Значение угла при вершине 2φ шнекового сверла, град.

Обрабатываемый материал	Угол2ф
Чугун	120...130
Углеродистые конструкционные стали	90...100
Нержавеющие стали	120...125
	90...95

Задние углы выбирают в пределах 12...15°, передние — 12...18°, угол τ = 5...7°.

Для сверления отверстий повышенной точности с малым уводом оси используют сверла одностороннего резания (ружейные, пушечные и др.). Эти сверла делят на сверла с внутренним подводом СОЖ и наружным отводом стружки диаметром 3...30 мм и на сверла с наружным подводом СОЖ и внутренним отводом стружки диаметром 16...65 мм. Сверла первого типа изготавливают из быстрорежущей стали или оснащают пластинами или коронками из твердого сплава.

Ружейное сверло с наружным отводом стружки (рис. 5.16) состоит из режущей части и стебля. Стебель выполняется из углеродистой стали в виде трубки с провальцованной по длине стружечной канавкой с углом профиля ψ = 110...140° и полостью для подачи СОЖ в зону резания. При этом обеспечивается достаточная жесткость сверла и создается необходимое пространство для отвода стружки. На шлифованной цилиндрической поверхности расположены направляющие.

Рис. 16. Ружейное сверло с наружным отводом стружки

Сверло имеет одну режущую кромку, состоящую из двух частей — наружной и внутренней. Вершина сверла для лучшего направления при работе смещена относительно оси на некоторую величину, равную примерно 0,2D. В процессе работы сверла на детали образуется конус, обеспечивающий сверлу дополнительное направление.

На различных отрезках режущей кромки имеют место различия в действующих на них радиальных силах. В результате сверло прижимается направляющей частью к обработанной поверхности отверстия. Это предохраняет сверло от увода, отверстие — от разбивки, а также повышает период стойкости сверла. Для уменьшения трения при работе калибрующая часть имеет обратную конусность в пределах 0,1...0,3 мм на длине 100 мм. Вдоль вспомогательной режущей кромки на калибрующей части оставляется ленточка шириной 0,2...0,6 мм

Конструкции сверл с внутренним отводом стружки и расположенными в шахматном порядке пластинами из твердого сплава приведены на рис. 5.17. Сверла диаметром 65...180 мм целесообразно оснащать многогранными неперетачиваемыми пластинами.

Рис. 17. Сверла с внутренним отводом стружки

Эжекторные сверла (рис. 5.18) изготавливаются диаметром 20...65 мм. Их особенностью является эффект подсоса СОЖ, уходящей вместе со стружкой в результате разрежения и перепада давлений, создаваемых внутри корпуса сверла. Прямой поток жидкости подается под давлением 2...3 МПа по каналу Л между внутренним и наружным стеблями. Не доходя до рабочей части, он разделяется. Примерно 70 % жидкости направляется в зону резания через выполненные в корпусе сверла отверстия, а 30 % жидкости отводится обратно через щелевые сопла Б, сделанные на внутреннем стебле. Между потоком жидкости, которая отводится вместе со стружкой из рабочей зоны, и потоком, уходящим через сопла Б по стеблю 1, создается разрежение и перепад давлений. В результате основной поток жидкости со стружкой, отходящий из

зоны резания, как бы засасывается жидкостью,

Рис. 18 Эжекторные сверла

уходящей через сопла Б, и движется с большей скоростью. Сверла обеспечивают точность обработки отверстий по квалитетам 9-11 и шероховатость поверхности Ra = 2,5...0,63 мкм [9].

megalektsii.ru