Изучение конструкции и геометрии

Изучение конструкции и геометрии

Сверл и зенкеров

Методическое руководство к лабораторной работе

по курсу «Режущий инструмент»

для студентов специальности 151001 – «Технология машиностроения»

(для всех форм обучения)

 

 

НОВОУРАЛЬСК 2012

УДК 621.(075.8)

 

М и М -  2.3__________12

 

Автор: Закураев В.В., к.т.н., доцент

 

Изучение конструкции и геометрии сверл и зенкеров

Методическое руководство к лабораторной работе по курсу «Режущий инструмент»

для студентов специальности 151001 – «Технология машиностроения» для всех  форм обучения

 Новоуральск: НТИ НИЯУ МИФИ, 2012. - 18 с.

 

Методическое руководство рассмотрено на заседании кафедры ТМ

 

«__»_______________2012 г. Протокол №

 

Зав. кафедрой ТМ, к.т.н., доцент___________ Закураев В.В.

 

 

СОГЛАСОВАНО:

 

Председатель методической комиссии

д.т.н., проф.                                                           _________ Беляев А.Е.

Содержание

1 Цель работы	4
2 Основные типы сверл	4
2.1 Спиральные сверла	6
2.1.1 Основные части сверл	6
2.1.2 Основные элементы спирального сверла	7
2.2 Геометрические параметры режущих кромок сверла	8
2.3 Измерение спиральных сверл	10
3 Зенкеры	12
3.1 Типы зенкеров	12
3.1.1 Цилиндрический спиральный зенкер	12
3.1.2 Цилиндрический зенкер с направляющей цапфой	14
3.1.3 Конический зенкер	15
3.2 Части и геометрические элементы зенкера	15
3.3 Измерение зенкеров	16
4 Контрольные вопросы	17
5 Порядок выполнения	17
Литература	17

Цель работы

Изучить конструкция и геометрию сверл, зенкеров, ознакомиться с областью применения, средствами контроля и оформлением чертежей.

 

Основные типы сверл

Сверление   является одним  из широко распространенных  методов получения отверстий в деталях машин. Для сверления отверстий применяют   различные типы сверл: спиральные, перовые,  для глубокого сверления, центровочные, бесперемычные и др.

Сверла применяют для получения как сквозных, так и глухих отверстий  в сплошном материале.

Спиральные сверла получили наибольшее распространение (рисунок 1,а.).

Перовые сверла (рисунок 1,б) имеют рабочую часть в виде лопаточек.  Это наиболее старые по конструкции и осевые инструменты. Недостатком таких сверл, редко применяемых в настоящее время, является невысокая производительность обработки.

Центровочные сверла (рисунок 1,в) предназначены дляцентрирования отверстий в торцах заготовок; соединяют в себе два инструмента - сверло и коническую зенковку.

                       Рисунок 1 – Основные типы сверл

 

Продолжение рисунка 1 – Основные типы сверл

 

Сверла для глубокого сверления - пушечное и ружейное (рисунок 1,г.).

Пушечное сверло имеет одну режущую кромку, которая образуется при пересечении передней 1 и задней поверхностей. Задний угол в сверле применяется 8-10°. При сверлении такими сверлами получается небольшой увод оси обрабатываемого отверстия.

Ружейное сверло состоит из наконечника (быстрорежущая сталь), и приваренного к нему полого длинного стержня, диаметр которого меньше диаметра наконечника. У сверла одна режущая кромка, образованная одной вырезанной канавкой (рисунок 1,г).

Подача охлаждающей жидкости производится через внутреннюю полость сверла, а отвод стружки через зазор между стенками просверленного отверстия и продольной канавкой.

Сверла с прямыми канавками (смотри рисунок 1,д) применяются главным образом для сверления отверстий в тонких листах, в особенности, если эти листы изготовлены из вязкого металла. При работе этими сверлами не наблюдается заедания.

Сверло для кольцевого сверления (рисунок 1,е) применяют при обработке отверстий диаметром свыше 75-80 мм. Эти сверла своими режущими пластинками I, закрепленными в корпусе 2, выбирают канавку 3 в обрабатываемой детали 4. Внутренняя часть заготовки (сердечник), полученная в результате сверления, может быть использована для изготовления других изделий.

Сверла, оснащенные твердыми сплавами (рисунок 1,ж), позволяют значительно повысить режимы резания.

 

Спиральные сверла

Основные части сверла

У спирального сверла различают следующие части (рисунок 2). Рабочая часть - часть сверла, снабженная двумя спиральными канавками. Рабочая часть включает в себя режущую и направляющую часть.

Режущая часть - часть сверла, заточенная на конус и несущая режущие кромки.

Направляющая часть - часть сверла, которая обеспечивает направление сверла в процессе резания.

Хвостовик - часть сверла, служащая для его закрепления и передачи крутящего момента. Лапка (у сверла, с коническим хвостовиком) служит упором при выбивании сверла из отверстия шпинделя. Поводок (у сверл с цилиндрическим хвостовиком) предохраняет сверло от проворачивания в патроне.

 

                 

 

 

Рисунок 2 – Основные части сверла

 

Передняя поверхность – винтовая поверхность канавки, по которой сходит стружка.

Главная задняя поверхность - поверхность, обращенная к поверхности резания.

Главная режущая кромка - линия, образованная пересечением передней и главной задней поверхностей; главных режущих кромок у сверла две.

 

2.1.2 Основные элементы спирального сверла   

Направляющая ленточка - узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки (рисунок 3). Она обеспечивает сверлу направление при резании и калибровании отверстия.

Поперечная кромка - линия, образованная в результате пересечения обеих задних поверхностей.

Две главные режущие кромки, расположенные на режущей части (заборном конусе), образуют угол при вершине 2j, который при обработке конструкционных материалов, обычно, равен 116…118°. Угол наклона поперечной кромки ψ измеряется между проекциями поперечной и главных кромок на плоскость, перпендикулярную к оси сверла, при правильной заточке сверла угол ψ = 50 ¸ 55°.

              Рисунок 3 – Основные элементы сверла

 

Наклон винтовой канавки, по которой сходит стружка, определяется углом w, заключенным между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла. Угол w определяет величину переднего угла: с увеличением угла w увеличивается передний угол γ и тем самым облегчается процесс стружкообразования. Наклон винтовой канавки у сверл составляет от 18 до 30°. С увеличением угла w уменьшается прочность сверла, вследствие чего у сверл малого диаметра он делается меньше, чем у сверл большого диаметра.

 

Измерение спиральных сверл

Для измерения спирального сверла применяют следующие инструменты: универсальный угломер, штангенциркуль, микрометр, делительную головку, индикатор.

Диаметр сверла измеряют штангенциркулем между ленточками у заборного конуса с точностью до 0,05 мм рисунок 6.

             

         Рисунок 6 – Измерительный диаметр

 

С целью определения угла обратного конуса j₁ измеряют также диаметр сверла у хвостовика. Угол обратного конуса сверла определяют на длине 100 мм.

Угол наклона поперечной кромки ψ измеряют универсальным угломером рисунок 7.

                   

                      Рисунок 7 – Измерение угла при вершине

 

Толщину перемычки «в» измеряют штангенциркулем или микрометром с острыми наконечниками непосредственно у самой вершины сверла. Длину «а»   поперечной кромки измеряют или подсчитывают по формуле:

а =

где в - толщина перемычки;

ψ - угол наклона поперечной кромки.

Угол 2 j   при вершине спирального сверла измеряют универсальным угломером, как показано на рисунке 7.

Угол наклона винтовой линии w определяют из соотношения

где Т - шаг винтовой линии;

D - диаметр сверла.

Схема измерения задних углов спирального сверла показана на рисунке 8.

            

          Рисунок 8 – Измерение задних углов

 

Сверло закрепляется в шпиндель делительной головки в горизонтальном положении. Измерительный стержень индикатора устанавливается в какой-либо точке режущей кромки диаметра D_x. После этого сверло поворачивается на угол θ_х порядка 15°. При повороте сверла измерительный стержень индикатора перемещается на величину К_х . Величина заднего угла подсчитывается по формуле

где К _х - перемещение измерительного стержня индикатора при повороте сверл на _х

θ_х - угол поворота сверла;

D_x – диаметр выбранной точки режущей кромки сверла, в мм.

Зенкеры

Зенкеры применяются для обработки ранее просверленных, отлитых или штампованных отверстий, либо для обработки торцовых поверхностей. Зенкеры разделяются на следующие основные группы:

- цилиндрические зенкеры, служащие для обработки (зенкерования) цилиндрических отверстий на 1,0 - 0,8 мм;

- цилиндрические зенкеры (зенковки) с направляющей цапфой, предназначенные для получения отверстия под цилиндрическую головку винта;

- конические зенкеры (зенковки), применяемые для зенкерования конических отверстий под головки винтов, для удаления заусенцев с краев отверстий и для зенкерования центровых отверстий в деталях;

- торцовке зенкеры для зачистки торцовых плоскостей, бобышек, приливов и т.п.

По способу крепления зенкеры разделяются на хвостовые и насадные. По конструктивному оформлению зенкеры делятся на цельные, сварные, сборные и с пластинкам из твердого сплава.

 

Типы зенкеров

3.1.1 Цилиндрический спиральный зенкер широко применяется как промежуточный инструмент между сверлом и разверткой. Зенкер имеет три или четыре режущих лезвия. Это обеспечивает зенкеру лучшее направление в отверстии и более точную обработку, чем после сверла. У зенкера отсутствуют поперечная кромка, что значительно облегчает условия резания.

Трехзубые зенкеры (рисунок 9) изготавливают цельными для отверстий диаметром от 10 до 32 мм.

                      Рисунок 9 – Цельный трехзубый зенкер

 

Четырехзубые зенкеры делают насадными, цельными или со вставными регулируемыми ножами.

Насадные цельные зенкеры рисунок 10 делают для отверстий, диаметром до 40 мм.

                 

         Рисунок 10 – Насадной четырехзубый зенкер

 

Насадные зенкеры со вставными регулируемыми ножами предназначены для отверстий диаметром от 40 до 100 мм рисунок 11.

                 

Рисунок 11 – Насадной четырехзубый зенкер со вставными ножами

 

Зенкеры, оснащенные твердым сплавом, выполняются двух видов: цельные и насадные рисунок 12.

         

Рисунок 12 – Зенкеры с напаянными пластинками из твердого        сплава

 

Цельные зенкеры изготавливают диаметром от 14 до 38 мм, а насадные от 34 до 60 мм. Применяются также зенкеры с пластинами из твердого сплава, напаянными на вставные ножки. Эти зенкеры делают хвостовыми и насадными.

Необходимо отметить, что зенкеры со вставными ножами являются более удобными в эксплуатации в сравнении с зенкерами, имеющими напаянные зубья. Корпус последних сохраняется долгое время, а заменяются лишь изношенные и выкрошенные зубья. Замена зубьев и их перешлифовка требует наибольшей затраты времени.

 

3.1.2 Цилиндрический зенкер с направляющей цапфой обеспечивает соосность рисунок 13.

Рисунок 13 - Цилиндрический зенкер с направляющей цапфой

 

Цапфа служит для точного направления отверстия. Цилиндрические зенкеры часто для удобства заточки делают со сменной направляющей цапфой.

3.1.3 Конический зенкер применяют для зенкерования конусных отверстий под головки винтов, а также для получения центровых отверстий в заготовках для возможности обработки их в центрах (рисунок 14).

Конические зенкеры различаются как конструктивной формой, так и углом конусности. По углу конусности все зенкеры можно разделить на четыре группы: с углами 30° (см.рис. 14), 60°, 90°, 120°.

                   

    Рисунок 14 - Конический зенкер с углом конусности 30°

 

Измерение зенкеров

Для измерения зенкера применяются следующие инструменты: универсальный угломер, штангенциркуль.

Диаметр и все конструктивные элементы зенкера определяются штангенциркулем.

Угол режущей части j, задний угол  a и передний угол γизмеряются при помощи универсального угломера.

Угол наклона винтовой канавки w определяют по отпечатку, получаемому путем прокатывания зенкера по бумаге (через копировальную бумагу) и измеряемому универсальным угломером.

 

4 Контрольные вопросы

4.1 Назовите элементы спирального сверла.

4.2 Назовите элементы режущей части сверла и их назначение.

4.3 Назовите типы сверл и их особенности.

4.4 В каких плоскостях рассматриваются задние углы сверла.

4.5 Как изменяются передние и задние углы по длине режущей части сверла?

4.6 Как изменяется угол наклона винтовой канавки w   для различных.точек режущей кромки?

4.7 Где у спирального сверла находится обратный конус?

4.8 Назовите части зенкера.

4.9 Назовите геометрические параметры зенкера.

4.10 Какие вы знаете типы зенкеров?

4.11 Как измеряется угол обратного конуса j₁ у зенкера?

4.12 Как измеряется передний угол γ у зенкера?

Порядок выполнения работы

5.1. Ознакомление с основными типами сверл и зенкеров.

5.2. Ознакомление с основными понятиями об элементах геометрии спирального сверла и зенкера.

5.3. Измерение геометрических и конструктивных элементов спирального сверла и зенкера.

5.4. Составление рабочих эскизов сверла и зенкера.

Литература

1. Вульф А.М. Резание металлов, Л.: Машиностроение, 1988, -с.415

2. Ящерицын П.И. Основы механической обработки и сборки в машиностроении. Минск; Высшая школа, 1974. -с.607

3. Филиппов Г.В. Режущий инструмент. Л.: Машиностроение, 1981. -с.392.

УДК 621.(075.8)

    М и М - 2.3.              12

 

Сверл  и зенкеров

Методическое руководство к лабораторной работе

по курсу «Режущий инструмент»

для студентов специальности 151001 – «Технология машиностроения»

для всех форм обучения

 

Новоуральск: НТИ НИЯУ МИФИ, 2012. - 18 с.

 

 

Сдано в печать	Формат	Бумага писчая
Печать плоская	Усл.печ.л.	Уч.-изд.л.
Тираж экз.	Заказ	Цена
Отпечатано в НТИ НИЯУ МИФИ

изучение конструкции и геометрии

Сверл и зенкеров

Методическое руководство к лабораторной работе

по курсу «Режущий инструмент»

для студентов специальности 151001 – «Технология машиностроения»

(для всех форм обучения)

 

 

НОВОУРАЛЬСК 2012

УДК 621.(075.8)

 

М и М -  2.3__________12

 

Автор: Закураев В.В., к.т.н., доцент