Способы заточки спиральных сверл. Заточка спиральных сверл


Способы заточки спиральных сверл

20.07.2015

Режущая часть сверла состоит из двух режущих кромок, расположенных под определенным углом, который называется "углом заточки" или "углом при вершине сверла". Обычно он обозначается как Y . Этот угол во многом определяет рабочие свойства сверла. Он выбирается в зависимости от материала, для обработки которого предназначено сверло. См. таблицу.

Обрабатываемый

материал

Угол заточки сверла в °

Конструкционная сталь

Нержавеющая сталь

Чугун

Сталь закаленная     

Алюминий   

Сплавы на основе магния

Силумин       

Медь электролитическая

Бронза и латунь       

Пластические массы           

Органическое стекло

Целлулоид, эбонит 

116-118

120

118

125

130-140

110-120

90-100

125

130-140

50-60

70

80-90

Для ручного инструмента обычно предлагаются сверла с углом заточки 118°, которые являются наиболее универсальными. При сверлении в материалах с низкой прочностью, как например легкие сплавы, пластмассы и т.п., угол заточки не влияет в такой мере на производительность и стойкость сверла, как при сверлении твердых материалов. Для применения ручного инструмента при ремонтных и монтажных работах характерно эпизодическое сверление самых разных материале. В этом случае перетачивать сверла под работу с менее прочными материалами не имеет смысла.

Реже предлагаются сверла с углом заточки 130 - 135°. Как правило, это сверла из специальных быстрорежущих сталей, изначально предназначенные для работы по материалам с высокой твердостью.

Кроме угла заточки, на работу сверла в большой степени влияют и другие параметры геометрии режущей кромки.

Нормальная заточка

Используется в большинстве сверл общего назначения. Одно из преимуществ - относительно простая переточка. Считается, что ее можно выполнить вручную, однако настоятельно рекомендуется применять специальные станки (см. ниже.). Недостатком является относительно большая длина "перемычки" в центральной части (около 1/5 диаметра сверла). В зоне "перемычки" происходит не резание, а сминание материала заготовки. В результате повышается износ сверла и велик его увод в сторону в стадии засверливания. Чтобы избежать этого, желательно достаточно сильно накернить заготовку или выполнить начальное засверливание сверлом меньшего диаметра.

Заостренная заточка

Отличается выполнением небольших подточек с целью уменьшения длины "перемычки". Считается нормальным, если длина "перемычки" за счет этого снижается до 1/10 диаметра сверла. Такое сверло гораздо лучше ведет себя в момент засверливания, его меньше уводит в сторону и размеры углубления после накернивания могут быть меньше. Также уменьшаются усилие подачи и необходимый крутящий момент привода. Недостатками данной заточки являются большая трудоемкость ее выполнения (особенно при небольшом диаметре сверла) и снижение прочности заостренной режущей кромки. Такая заточка особенно рекомендуется для сверл с перемычками относительно большого размера (прежде всего для сверл большого диаметра).

Заостренная заточка со скосом по передней режущей кромке

Требует несколько больших усилий при ее выполнении, чем обычная заостренная заточка. По сравнению с ней, заточка со скосом по передней кромке более устойчива к ударам и к воздействию бокового усилия. Применяется при работах по твердым сталям и для рассверливания.

Заточка со скосом по задней режущей кромке

Называется также самоцентрирующейся заточкой. Перемычка практически исчезает. В результате отсутствует увод в сторону при засверливании, уменьшается усилие подачи, улучшается стружкообразование. После нормальной заточки такая заточка является самой распространенной.

Заточка под двойным углом

Существенно улучшает температурные режимы работы сверла за счет увеличения длины режущей кромки и повышения теплотдачи. За счет этого также возрастает стойкость сверла. Кроме того, оптимизируются углы резания вдоль режущей кромки. Рекомендуется при сверлении вязких материалов, например, быстрорежущей стали.

Прямая заточка с центральным выступом

Обычно она характерна для сверл по дереву, но применяется также и в сверлах, предназначенных для сверления тонкого листового металла (они обычно называются сверлами для высверливания точек контактной сварки). По сравнению со сверлами с остальными показанными выше типами заточки, это сверло снижает количество заусенцев при сквозном сверлении и дает возможность сверлить цилиндрические отверстия с относительно ровным дном. Сверло по металлу (из быстрорежущей стали) с такой заточкой выпускаются в ограниченном диапазоне размеров.

Кроме всего прочего, при заточке режущих кромок важно выдержать надлежащий задний угол. Естественно, что это делается при фабричной первоначальной заточке сверла и вспоминать о заднем угле сверла потребителю приходится только при его переточке.

Можно увидеть, что если передняя (режущая) кромка прямая, то задняя кромка имеет более сложную форму. Из-за этого задний угол изменяется вдоль задней кромки и при неправильной заточке может случиться так, что задняя кромка будет зацепляться за стенки отверстия. Результатом является рост температуры сверла, падение производительности и срока службы сверла. Для того, чтобы точно выдержать и передний и задний углы заточки, применяется несколько схем заточки, для реализации каждой из которых требуются специальные приспособления. Приведем, одно из самых простых таких приспособлений, положенных в основу описанного ниже приспособления для повторной заточки спиральных сверл.

Само устройство показано на рисунке ниже. Это приспособление позволяет изменять угол наклона сверла относительно плоскости абразивного круга поворотом станка вокруг оси А. На этом рисунке показана схема заточки сверла с углом при вершине в 116 - 118°. Изменяя угол В (на рисунке он равен 45°), можно задавать различные углы заточки. Станок с закрепленным в нем сверлом плавно поворачивается вокруг оси А с одновременной постепенной подачей сверла винтом подачи), пока не будет заточена вся поверхность, начиная с одной из режущих кромок (нижней, показан ной на рисунке). Постепенная подача необходима, чтобы не перегреть сверло. Затем сверло переворачивают и затачивают вторую режущую кромку.

Также следует особо отметить, что заточка должна быть симметричной. Ось вращения сверла всегда проходит через выступающую вперед точку пересечения режущих кромок и при несимметричной заточке увеличивается диаметр отверстия, растут вибрации и возможна поломка сверла. По этой причине при заточке сверла диаметром от 6 - 10 мм и ниже желательно контролировать симметричность заточки с помощью лупы.

Размерными параметрами спирального сверла являются диаметр и длина. Диаметры спиральных сверл общего назначения с цилиндрическим хвостовиком стандартизированы и укладываются в ряд 0,3 мм - 20,0 мм с шагом 0,05 - 0,1 мм.

Сверла каждого типоразмера имеют определенную длину рабочей (калибровочной) части. Одним из требований к сверлам является возможность их переточки. В силу этого, к минимальной рабочей длине сверла, определяемой возможностью эффективного отвода стружки, прибавляется запас на переточку сверла. В общем случае, сверла могут перетачиваться на длине 3/4 от первоначальной длины рабочей части. Есть и более простое правило: если длина канавки для отвода стружки менее 10 мм, сверло переточке не подлежит.

В заключение можно упомянуть про сверла с левым вращением. Они требуют применения реверсивных дрелей и нужны только в достаточно редких ситуациях, например для засверливания обломанного крепежа перед его удалением.

Металлорежущий инструмент широко представлен в каталоге интернет-магазина AIST.

www.aist-tools.ru

Способы заточки спиральных сверл

(рис.5).

 

Рис. 5. Схемы заточки сверл.

• Одноплоскостная (г)– наиболее простая в технологическом плане, но требует больших задних углов, дает прямолинейную поперечную кромку, не обеспечивающую правильного центрирования сверла при работе без кондуктора. Значения заднего угла и угла наклона поперечной кромки зависят от угла при вершине и заднего угла на периферии. Используют для мелких сверл диаметром до 3 мм.

• Двухплоскостная (д)- устраняет возможность затирания поверхности детали. Распространена для заточки твердосплавных сверл

• Коническая форма (а, б ) - обеспечивает изменение инструментальных задних углов вдоль режущей кромки, способ (б) дает более резкое изменение этих углов, поэтому он более распространен.

• Винтовая форма(в) – позволяет получить более рациональное распределение значений задних углов и более выпуклую поперечную кромку сверла, что улучшает самоцентрирование сверла. Возможна автоматизация процесса заточки.

 

Недостатки конструкции и методы улучшения геометрических параметров сверла

Недостатки:

• уменьшение переднего угла к центру сверла;

• неблагоприятная геометрия на поперечной кромке;

• отсутствие заднего угла на вспомогательной режущей кромке;

• большое тепловыделение и плохой теплоотвод на периферийных участках режущей кромки, их повышенный износ.

 

Способы подточки спиральных сверл

(Рис.6.)

Рис. 6. Методы подточки спиральных сверл

а) Двойная заточка режущей кромки уменьшает износ наиболее напряженного участка режущей кромки за счет уменьшения толщины срезаемого слоя на периферии и улучшения теплоотвода.

б) Подточка поперечной кромкиуменьшает ее длину, облегчается резание, повышается стойкость сверла. Рекомендуется для обработки сталей малой и средней твердости, особенно для крупных сверл.

в) Подточка цилиндрических ленточек –создается задний угол (aв = 6…80) на вспомогательной режущей кромке на небольшой длине 1,5…5 мм. Приводит к увеличению стойкости до 2…3 раз.

г) Образование стружкоразделительных канавок на передней поверхности сверлане требует их восстановления после заточки

д) Образование стружкоразделительных канавок на задней поверхности сверлапроще в изготовлении, но канавки после переточки приходится восстанавливать. Наличие стружкоразделительных канавок дает повышение стойкости до 2 раз за счет улучшения отвода стружки. Рекомендуется при глубоком сверлении.

е) Подточка передней поверхностипроводится у сверл с малыми углами ω у центра сверла с целью увеличения переднего угла. У сверл с большими углами ω подточка передней поверхности выполняется на периферии с целью уменьшения переднего угла и увеличения прочности режущего лезвия.

Перовые сверла (Рис.7.)

 

• Режущая часть выполнена в виде пластины.

• Обладают повышенной жесткостью.

• Применяются для обработки поковок, ступенчатых и фасонных отверстий (б) и отверстий малых диаметров (меньше 1…1,5 мм).

• Для уменьшения трения калибрующая часть имеет вспомогательный задний угол a1 = 5…100 и утонение по диаметру 0,05…0,1 мм на всю длину сверла.

• Достоинства:

- повышенная жесткость,

- простота конструкции.

 

•Недостатки:

- большие отрицательные передние углы, требующие подточки по передней поверхности, но она снижает прочность сверла;

- плохое направление сверла в отверстии;

- малое число возможных переточек.

 

Центровочные сверла

Предназначены для сверления центровых отверстий.

• Изготовляют двухсторонними.

• Относятся к комбинированным инструментам, т.к. одновременно обрабатывают несколько поверхностей.

Рис.8. Центровочные сверла  

 

Сверла, оснащенные твердым сплавом

• Обеспечивают повышение производительности до двух раз по сравнению с быстрорезом.

• Предъявляют повышенные требования к жесткости и виброустойчивости системы СПИД.

• Длина твердосплавных сверл меньше, чем у сверл из быстрорежущей стали, что способствует повышению жесткости, кроме того, число переточек твердосплавных сверл ограничено и соответствует длине твердосплавной пластинки.

Цельные

Применяются для обработки отверстий малого диаметра

(3…20 мм).

• Могут иметь отверстия для внутреннего подвода СОЖ.

• Глубина сверления (2…5)D.

• Для повышения прочности и жесткости диаметр сердцевины увеличивают до (0,22…0,3)D.

 

• С напайной пластинкой

Для обработки отверстий диаметром 17…30 мм.

Для повышения стойкости на длине твердосплавной пластинки делают обратную конусность 0,6…0,8 мм на 100 мм длины.

Недостаток –ослабление корпуса, напайка осуществляется в зоне резания.

 

• С коронкой

Применяются на станках с ЧПУ, обладающих повышенной жесткостью.

• Со сменной твердосплавной головкой для обработки отверстий диаметром 7…30 мм

 

Сокращает время на смену инструмента. Для установки головки используется специальный ключ. Для удаления использованной головки достаточно пол-оборота ключа. Само сверло остается неподвижным в станке.

 

Рис.9. Сменная твердосплавная коронка

• С пластинками

 
 
Рис. 10. Твердосплавные сверла со сменными пластинами

 

 

 

 

Применяются для обработки отверстий диаметром больше 12 мм.

Режущая кромка образована двумя или более пластинками, перекрывающими друг друга, поэтому она формирует практически плоское дно отверстия.

Центральная пластина располагается таким образом, чтобы ее режущая пластина находилась на оси сверла. Расположение центральной пластины с перекрытием оси сверла может привести при сверлении к поломке вершины пластинки, т.к. участок режущей кромки переходящий за ось будет работать с отрицательными задними углами (обратной стороной).

Конструкция пластины оптимизирована в зависимости от положения пластины на сверле (на периферии или в центре) и требований к обработке.

Сочетание центральной и периферийной пластин, уравновешивающее радиальные составляющие силы резания, позволяет обрабатывать точные отверстия.

Пластины изготавливаются треугольного или прямоугольного типа, позитивные, крепятся, как правило, винтом через отверстие.

Форма режущей кромки треугольной пластинки позволяет производить ступенчатую обработку, обеспечивая разделение стружки по ширине, облегчающее ее отвод из зоны резания.

 

stydopedia.ru

Способы заточки спиральных сверл

(рис.5).

 

Рис. 5. Схемы заточки сверл.

• Одноплоскостная (г)– наиболее простая в технологическом плане, но требует больших задних углов, дает прямолинейную поперечную кромку, не обеспечивающую правильного центрирования сверла при работе без кондуктора. Значения заднего угла и угла наклона поперечной кромки зависят от угла при вершине и заднего угла на периферии. Используют для мелких сверл диаметром до 3 мм.

• Двухплоскостная (д)- устраняет возможность затирания поверхности детали. Распространена для заточки твердосплавных сверл

• Коническая форма (а, б ) - обеспечивает изменение инструментальных задних углов вдоль режущей кромки, способ (б) дает более резкое изменение этих углов, поэтому он более распространен.

• Винтовая форма(в) – позволяет получить более рациональное распределение значений задних углов и более выпуклую поперечную кромку сверла, что улучшает самоцентрирование сверла. Возможна автоматизация процесса заточки.

 

Недостатки конструкции и методы улучшения геометрических параметров сверла

Недостатки:

• уменьшение переднего угла к центру сверла;

• неблагоприятная геометрия на поперечной кромке;

• отсутствие заднего угла на вспомогательной режущей кромке;

• большое тепловыделение и плохой теплоотвод на периферийных участках режущей кромки, их повышенный износ.

 

Способы подточки спиральных сверл

(Рис.6.)

Рис. 6. Методы подточки спиральных сверл

а) Двойная заточка режущей кромки уменьшает износ наиболее напряженного участка режущей кромки за счет уменьшения толщины срезаемого слоя на периферии и улучшения теплоотвода.

б) Подточка поперечной кромкиуменьшает ее длину, облегчается резание, повышается стойкость сверла. Рекомендуется для обработки сталей малой и средней твердости, особенно для крупных сверл.

в) Подточка цилиндрических ленточек –создается задний угол (aв = 6…80) на вспомогательной режущей кромке на небольшой длине 1,5…5 мм. Приводит к увеличению стойкости до 2…3 раз.

г) Образование стружкоразделительных канавок на передней поверхности сверлане требует их восстановления после заточки

д) Образование стружкоразделительных канавок на задней поверхности сверлапроще в изготовлении, но канавки после переточки приходится восстанавливать. Наличие стружкоразделительных канавок дает повышение стойкости до 2 раз за счет улучшения отвода стружки. Рекомендуется при глубоком сверлении.

е) Подточка передней поверхностипроводится у сверл с малыми углами ω у центра сверла с целью увеличения переднего угла. У сверл с большими углами ω подточка передней поверхности выполняется на периферии с целью уменьшения переднего угла и увеличения прочности режущего лезвия.

Перовые сверла (Рис.7.)

 

• Режущая часть выполнена в виде пластины.

• Обладают повышенной жесткостью.

• Применяются для обработки поковок, ступенчатых и фасонных отверстий (б) и отверстий малых диаметров (меньше 1…1,5 мм).

• Для уменьшения трения калибрующая часть имеет вспомогательный задний угол a1 = 5…100 и утонение по диаметру 0,05…0,1 мм на всю длину сверла.

• Достоинства:

- повышенная жесткость,

- простота конструкции.

 

•Недостатки:

- большие отрицательные передние углы, требующие подточки по передней поверхности, но она снижает прочность сверла;

- плохое направление сверла в отверстии;

- малое число возможных переточек.

 

Центровочные сверла

Предназначены для сверления центровых отверстий.

• Изготовляют двухсторонними.

• Относятся к комбинированным инструментам, т.к. одновременно обрабатывают несколько поверхностей.

Рис.8. Центровочные сверла  

 



infopedia.su


Смотрите также