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), страница 4

Для наглядности проведем сравнение гидравлических радиусов для нескольких профилей с одинаковой площадью живого сечения.

Для круглого сечения, дающего наименьшие потери, Rг будет максимальным, поэтому примем его равным 1;

для квадратного сечения (aхa) Rг=0,89;

для прямоугольного сечения (bx2b) Rг =0,84;

для прямоугольного сечения (сх4с) Rг =0,71;

для полукруга Rг =О,82;

для принятого сечения каналов-пульповодов Rг =0,83.

Отсюда видно, что принятый профиль каналов-пульповодов дает величину гидравлического радиуса, близкую к прямоуголь­нику со сторонами bх2b и большую чем Rг полукруга.

Профиль сечения каналов-пульповодов, близкий к профилю прямоугольника с Rг =0,84, позволяет пропускать элементы стружки значительной величины, а при возрастании диаметра кольцевого сверления ширина каналов может быть уменьшена до 0,8 В, что увеличит Rг и приведет к еще большему сокращению путевых по­терь пульпы.

1.5. КОНСТРУКЦИЯ БОРШТАНГИ И ЕЕ ПРОЧНОСТЬ.

Борштанга (рис. 9.) является промежуточным звеном, свя­зывающим инструмент со станком и сообщающим ему соответст­вующие движения во время работы. Борштанга воспринимает кру­тящие и осевые усилия резания с тем, чтобы передать их элемен­там станка. Она обеспечивает подвод жидкости к режущим

Рис. 9. Борштанга.

кромкам и отвод ее вместе со стружкой в процессе сверления, воспринимая внутреннее давление от напора.

Длина борштанги определяется длиной обрабатываемого от­верстия. По своей конструкции борштанга проста, однако требо­вания к концентричности и прямолинейности внутренних и наруж­ных стенок и к точности изготовления канавок на ее наружном диаметре усложняют изготовление борштанги. В некоторых слу­чаях борштангу выгодно делать составной (из нескольких частей), если длина ее больше, например, 2 метров и если нет подходящей по размерам для ее изготовления трубы-заготовки.

Важным конструктивным элементом борштанги является пря­моугольная резьба, которая должна вместе с торцом обеспечивать правильное соединение ее с коронкой. Для компенсации угловых смещений канавок коронки канавки борштанги в передней части расширяются на 2-3 мм. Другой конец борштанги имеет также прямоугольную внутреннюю или наружную резьбу, служащую для соединения с кареткой станка. Толщина дна канавок у торца борштанги для малых диаметров сверления доходит до 0, 25 мм и поэтому нужна большая осторожность, чтобы это дно не проре­зать. Перед резьбой со стороны коронки борштанга имеет цен­трирующую выточку.

Наружный диаметр борштанги выбирается по посадке A11 от номинала сверления. Этим обеспечивается необходимый зазор между борштангой и отверстием. Для уменьшения трения наруж­ный диаметр должен иметь поверхность не ниже шестого класса.

Борштанга работает на скручивание и на продольный изгиб. Кроме того, она воспринимает внутреннее давление жидкости, ко­торое при большой длине сверления может достигать значительных величин. Канавки на борштанге. расположены по образующей ци­линдра. Их ширина выбирается в пределах 1-0,75В, так что при возрастании диаметра сверления выбирается меньший коэффи­циент.

Основным требованием к изготовлению канавок является выдерживание их глубины и чистоты стенок в пределах не ниже шестого класса. При использовании коронок для сверления, например на токарных или расточных станках, канавки на борштанге необ­ходимо располагать по винтовой линии с тем, чтобы обеспечить лучший сход стружки, используя при этом вращение инструмента. Углы наклона канавок на коронке при этом должны быть доведены до 20-25°.

1.6. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ КОРОНОК.

При проектировании инструмента для кольцевого сверления исходными данными являются: диаметр отверстия Dсв, длина отверстия или глубина сверления L, материал заготовки и его состояние, имеющееся оборудование для глубокого сверления.

Ширина реза определяется в зависимости от диаметра и длины сверления по формуле:

Dсв - диаметр отверстия.

Lсв - длина отверстия.

Наружный диаметр коронки Dh10 (см. Лист 6) назначается в зависимости от технологического допуска на диаметр отверстия. Для обеспечения номинального размера диаметра сверления предельно износившимся инструмен­том используется~⅓ часть допуска Δ.

Диаметр направления коронки назначается по широкоходовой посадке 4-го класса от Dсв т. е. D1A11.

Глубина стружкоотводящих канавок равна 0,5В, следователь­но, размер по дну канавок D4H12= Dh10-B.

Наружный диаметр крепежной резьбы D2H9 выбирается менее размера диаметра канавок D4H12 на 0,5÷1 мм соответственно возрастанию диаметра сверления.

Внутренний диаметр корпуса коронки dкH11 выбирается с уче­том величины зазора между ним и центральным стержнем B2=0,15В и составит

dкH11= dст+0,ЗВ.

Крепежная резьба коронки имеет прямоугольный профиль, кото­рый позволяет использовать очень небольшую высоту нитки от 0,07 до 0,09В, не ослабляя сечение по резьбе. Шаг резьбы Т выби­рается таким, чтобы обеспечить угол наклона нитки в пределах от 4º30’ до 6°. Для обеспечения совпадения канавок на коронке с ка­навками на борштанге число заходов резьбы выбирается кратным числу зубьев коронки. Длина резьбовой части коронки выбирает­ся в пределах от 0,65 до 0,35 Dсв соответственно возрастанию ди­аметра.

Канавки на наружном диаметре коронки имеют уширение, обеспечивающее лучший сход стружки. В начале ширина канавок выбирается равной 0,8В, в конце равна В; размер определяется по хорде; ширина канавки у дна несколько меньше.

Длина направляющей части коронки, отнесенная к диаметру сверления, составляет 1÷0,5 Dсв соответственно возрастанию диаметра. Эта длина должна позволить двух-трехкратный монтаж пластинок твердого сплава с целью многократного использования корпуса.

Число зубьев коронки определяется в зависимости от диаметра сверления по формулам: