Вопрос № 23.

Сверла, зенкеры и развертки. Основные типы, конструкция и геометрические параметры режущей части.

Сверла по конструкции подразделяют на спиральные, центровые и специальные. Самые распространенные из них спиральные, предназначены для сверления и рассверливания отверстий, глубина которых не превышает 10 диаметров сверла.

Конструкция спирального сверла представлена на рис.4, а элементы и углы – на рис.5.

Рабочая часть сверла имеет две спиральные канавки и заканчивается заборным конусом - режущей частью. В пересечении винтовых канавок с конусом (передней и главной задней поверхностей) образуются две главные режущие кромки, выполняющие основную работу резания.

Главные режущие кромки при сопряжении друг с другом образуют поперечное лезвие - перемычку (вспомогательная режущая кромка). Перемычка располагается относительно главных режущих кромок под углом и режет металл с затруднением. В связи с этим отверстия диаметром более 30 мм просверливаются в два приема. Сначала сверлится отверстие диаметром, немного превышающим длину перемычки сверла, а затем отверстие рассверливается до необходимого диаметра.

Для уменьшения трения направляющей части сверла о стенки просверливаемого отверстия ее диаметр имеет переменное сечение, уменьшающееся к хвостовику. В этих же целях наружная поверхность направляющей части сверла профрезерована и оставлены две выступающие ленточки, расположенные вдоль винтовых канавок. Кромки ленточек зачищают цилиндрическую поверхность просверливаемого отверстия, поэтому их считают вспомогательными режущими кромками. Таким образом, у спирального сверла имеется пять режущих кромок — две главные, поперечная и две вспомогательные. Две главные режущие кромки образуют угол при вершине (угол в плане) 2 .Для сверления мягких материалов 2 =80–90о, для твердых и хрупких 2 =130–140о. Стандартные сверла рассчитаны на сверление конструкционных сталей и имеют угол 2 =116–118о. Угол наклона винтовой канавки определяет положение передней поверхности сверла, а, следовательно, и передний угол резания.

Рис.4. Конструкция спирального сверла

1 – рабочая часть; 2 – направляющая часть; 3 – режущая часть; 4 – шейка; 5 – лапка; 6 – хвостовик (конический или цилиндрический)

Рис. 5. Элементы и углы спирального сверла

1 – спиральная канавка (передняя поверхность); 2 – главная задняя поверхность; 3 – главные режущие кромки; 4 – перемычка (поперечное режущее лезвие); 5 – вспомогательные режущие кромки; 6 – ленточка.

Передний угол измеряют в главной секущей плоскости II-II, перпендикулярной главной режущей кромке (рис. 5). В разных точках режущего лезвия передний угол различен: наибольший – у наружной поверхности сверла ( ), наименьший – у перемычки.

Задний угол измеряется в плоскости I-I, параллельной оси сверла. У наружной поверхности сверла =8–12о, у оси =20–25о. Угол наклона винтовой канавки измеряется по наружному диаметру и обычно составляет 18–30о. С увеличением угла уменьшается прочность сверла, поэтому у сверл малого диаметра меньше, чем у сверл большого диаметра.

Зенкеры используют для обработки отверстий, предварительно полученных литьем, штамповкой или сверлением. По форме рабочей части зенкеры делятся на прямозубые и спиральные. Спиральные зенкеры внешне похожи на сверло, но имеют не две, а три или четыре винтовые канавки меньшей глубины, чем канавки сверла. Небольшая глубина канавок определяет его большую жесткость, чем у сверла, что позволяет получить более точное отверстие, а наличие большего числа режущих лезвий (3–4) обеспечивает меньшую величину шероховатости. Перемычки зенкер не имеет, поэтому он не может работать в сплошном материале, а может лишь увеличивать диаметр отверстия на 1–6мм.

Спиральный цилиндрический зенкер (рис.6.), так же как и сверло, имеет рабочую часть(6), шейку(2) и хвостовик(4).

Рис.6. Конструкция цилиндрического зенкера

На рабочей части (6) выделяют следующие элементы: заборный конус с режущими лезвиями - режущая часть(1); калибрующая часть (5), обеспечивающие направление зенкера и калибровку отверстия.

Геометрические параметры зенкера: угол в плане = 45–60о (2 = 90–120о); угол наклона винтовых канавок = 10-300; передний угол у зенкера с тремя канавками = 20–30о; с четырьмя =12–15о;задний угол = 8–10о.

Зенкеры изготовляются цельными, сварными и сборными (с пластинками из твердого сплава). По назначению зенкеры бывают цилиндрические, конические, ступенчатые (Рис.7).

В качестве последней (отделочной) операции обработки отверстий применяется развертывание, осуществляемое инструментом - разверткой. Развертка внешне похожа на зенкер, но отличается от него большим числом режущих лезвий (от 6 до 12) , более пологой режущей (заборной) частью и меньшей глубиной канавок. Последнее предопределяет припуск на развертывание: для чернового развертывания он составляет 0,1–0,4 мм на диаметр, для чистого – 0,05–0,2 мм. Конструкция развертки показана на рис.8. Развертка, как и зенкер, состоит из рабочей части, шейки и хвостовика.

Рис.7. Конический зенкер (зенковка) – А; торцевой зенкер – Б.

Рабочая часть развертки состоит из входного конуса, режущей и калибрующей частей.

Калибрующая часть состоит из цилиндрической и конусной части. Цилиндрическая часть служит для направления развертки в процессе резания и калибрования отверстия. Обратный конус (3–6 мкм) делается для уменьшения трения развертки об обработанную поверхность и уменьшения разбивки отверстия.

Рис.8. Развертки: А– цилиндрическая; Б– коническая; В– машинная насадная

1– режущая часть с направляющим конусом; 2– калибрующая часть