Фрезерование стружечных винтовых канавок спиральных сверл: Методические указания к лабораторной работе № 2, страница 2

Фрезерование является наиболее распространенным методом формообразования винтовых стружечных канавок режущего инструмента. На примере фрезерования стружечных канавок спиральных сверл в работе рассматривается методика настройки универсального горизонтально-фрезерного станка и делительной головки на нарезание винтовых канавок режущего инструмента.

В единичном производстве фрезерование винтовых стружечных канавок можно выполнить и на вертикально-фрезерных станках с поворотной шпиндельной головкой.

3.2. Некоторые конструктивные элементы спиральных сверл

Рис. 3.1. Конструктивные элементы спиральных сверл

Профиль стружечной канавки сверла должен обеспечивать:

1. необходимую прочность сверла;

2. достаточное пространство для размещения стружки;

3. легкий отвод стружки из канавки.

Форма канавки задается в торцовом сечении, то есть в сечении перпендикулярном оси сверла. На форму канавки оказывают влияние: форма главной режущей кромки; шаг винтовой канавки; ширина канавки; диаметр (толщина) сердцевины и кривые сопряжения профиля канавки.

Для сверл общего назначения форма режущей кромки принимается прямолинейной на конусе режущей части. Тогда в торцовом сечении она будет криволинейной, и ее профиль будет определяться углом при вершине сверла и диаметром сердцевины.

Угол при вершине сверла 2φ – (φ - угол режущей части) это угол между главными режущими кромками. При сверлении по стали, чугуну угол 2φ принимают равным 116 - 120º.

Угол наклона винтовой канавки ω – это угол между осью сверла и касательной к винтовой канавке сверла на его внешнем диаметре. Этот угол относится к внешнему диаметру и определяет шаг канавки

Т=π·d/tgω, мм,                                                  (3.1)

где d – номинальный диаметр сверла, мм.

Угол ω, кроме того, определяет и величину переднего угла γ. С увеличением угла ω угол γ возрастает. Форма стружки и условия ее отвода от канавки также зависят от угла ω. С этой точки зрения оптимальными считаются углы ω=34 - 40º (по стали). Однако такие значения угла ω приводят к ослаблению режущего клина на периферии сверла. Для сверл общего назначения угол ω принимается в зависимости от их диаметра в пределах от 19 до 33º. Например, для сверл диаметром 11,6 – 16,5 мм – ω=29º; для d=16,5 – 22 мм – ω=30º; для d=22 – 33  мм – ω=31º.

Ширина канавки обычно принимается равной ширине пера, что соответствует центральному углу канавки μ=90º (рис.3.1). Иногда для сверл из быстрорежущих сталей ширину канавки увеличивают, принимая μ=92,8º.

Диаметр сердцевины d0 спиральных сверл в их режущей части принимается в зависимости от диаметра сверла. Для сверл диаметром 1,5 – 12 мм – d0=(0,19 – 0,15)d, а для сверл диаметром 13 – 80 мм – d0=(0,145 – 0,125)d.

Для повышения прочности сверла диаметр сердцевины увеличивают к хвостовику. Для сверл из быстрорежущих сталей утолщение сердцевины по диаметру принимается равным 1,6 – 1,8 мм на каждые 100 мм длины.

Профиль канавки для облегчения отвода стружки и снижения концентраций напряжений при закалке сверл должен иметь плавные закругления сопрягаемых кривых.

Ленточки сверла характеризуются их шириной b и высотой h. Их значения принимаются равными: b=0,05d мм; h=0,03d мм. Образование ленточек осуществляется при фрезеровании спинок сверла.

Направляющая часть сверла для уменьшения трения ее с обработанной поверхностью имеет равномерную обратную конусность (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику). Величина обратной конусности на 100 мм длины сверла должна быть в следующих пределах:

       0,03 – 0,08 мм – для сверл с номинальным диаметром до 10 мм;

       0,04 – 0,10 мм – для сверл с d=10 – 18 мм;

       0,05 – 0,12 мм – для сверл с d=18 мм (ГОСТ 2034-80). Это утонение калибрующей части выполняется при шлифовании рабочей части сверла.