Инструменты для обработки отверстий

машиностроения»
А.А. Моховиков, к.т.н.

поперечного и продоль-ного сечения, размерам, требуемой точности и качеству обработанной

поверхности. Отверстия могут быть: а) сквозные (глухие); б) глубокие (неглубокие) l>(5÷10)d; в) ступенчатые и фасонные. Отверстия образуют как в целом материале, так и обрабатывают предварительно имеющи-еся с целью увеличения их диаметров, измене-ния формы, повышения точности, параметра шероховатости и др.

Ds
главное движение резания Dr
Кинематический
задний угол
Угол

подъема
винтовой траектории
результирующего
движения резания

режущего инструмента;
Вибрации.

отверстий в сплошном материале и увеличения диаметра имеющегося отверстия (ГОСТ

25751 – 83).
В промышленности применяют сверла: спиральные, перовые, одностороннего резания, эжекторные, кольцевого сверления, а также специальные комбинированные.
Сверла изготавливают из легированной стали 9ХС, быстрорежущих сталей Р6М5 и др., и оснащенные твердым сплавом ВК6, ВК6-М, ВК8, ВК10-М и др.

– шейка;
4 – хвостовик;

на 0,5 s) ;
3 – поперечная.
Режущие кромки:
2

- угол при вершине сверла.

- угол наклона поперечного
лезвия.

n, о- задний угол в нормальном
и осевом сечении.

n, о – передний угол в нормальном
и осевом сечении.

стойкость инструмента, величину
осевой силы и крутящего момента.

нормальном к режущей кромке сечениях. При отсутствии подточки по передней

поверхности передний угол в осевом сечении для каждой точки режущей кромки зависит от угла наклона винтовой канавки, проходящей через эту точку:

где ωx – угол наклона винтовой канавки в данном сечении;
rx – радиус, на котором определяют угол наклона винтовой канавки;
r – наружный радиус сверла;
ω – угол наклона винтовой канавки на наружном диаметре.

В осевом сечении 0 = 0

для обработки хрупких материалов (чугуна, бронзы, латуни) ω=10…160;

для обработки группы материалов, образующих элементную стружку ω=25…350;

для обработки вязких материалов (алюминия, меди, дюралюминия и др.) ω= 35…45°

ω - оказывает большое влияние на прочность и жесткость сверла, и отвод стружки.

сверла на главных и поперечной режущих кромках и находится между

касательной к задней поверхности в данной точке режущей кромки и касательной в той же точке к траектории ее вращения вокруг оси сверла. Задний угол главных режущих кромок сверла измеряется в осевом и нормальном сечениях.

Задние углы являются переменными. Минимальное значение принимают
на периферии сверла.
Для стандартных сверл из быстрорежущей стали n принимается
равным 8…150, для твердосплавных сверл 4…60.

отверстии.
Для уменьшения трения при работе на ленточках делают утонение по

направлению к хвостовику (обратная конусность 0,03 – 0,12 мм по диаметру на 100 мм длины). Размер утонения зависит от диаметра сверла.

Диаметр сердцевины сверла К = (0,125…0,145)d.

Диаметр спинки сверла q=(0,99…0,98)d.

Угол стружечной канавки сверла .

Радиусы дуг, образующих профиль винтовой канавки

режущими кромками
сверла с ломаными
режущими кромками
сверла с подточкой

режущих кромок

сверла с подточенной
ленточкой

сверла со стружкоразделительными канавками

поперечного сечения, мм2;
lp – полярный момент инерции сечения, мм4;
δ= 0,92

– коэффициент.

мм оснащают пластинами или коронками из твердого сплава. Недостатками конструкции

сверл с напайной пластиной из твердого сплава являются ослабление корпуса в месте расположения пластины и расположение места припайки пластины в зоне резания, что может приводить к их отпаиванию в процессе работы.

12 мм рабочую часть делают из твердого сплава и впаивают

в стальной хвостовик (ГОСТ 17275 – 71), сверла диаметром от 1,0 до 12 мм делаются целиком из твердого сплава (ГОСТ 17273 – 71, ГОСТ 17274 – 71 и др.).

выполняют в виде пластин из быстрорежущей стали или оснащают пластинами

из твердого сплава.

Они обладают повышенной жесткостью, и их применяют для обработки поковок, ступенчатых и фасонных отверстий и отверстий малых диаметров (меньше 1–1,5 мм).

2φ выбирают так же, как и для спиральных сверл. Угол наклона поперечной кромки обычно равен 550–600. Для уменьшения трения калибрующая часть сверла имеет вспомогательный задний угол α1=50...100 и утонение по диаметру в пределах 0,05–0,1 мм на всю длину сверла. Ширина фаски на калибрующей части 0,2–0,5 мм.

К недостаткам перовых сверл следует отнести большие отрицательные передние углы и малое число возможных переточек.

понимается сверление отверстий на глубину, превышающую диаметр сверла в 5–10

раз и более. Такие сверла применяют для сплошного (D≤80 мм) и кольцевого (D>80 мм) сверления.

К глубокому сверлению предъявляют следующие требования:
1) прямолинейность оси отверстия;
2) концентричность отверстия по отношению к наружной поверхности детали;
3) цилиндричность отверстия;
4) точность обработки;
5) получение необходимой шероховатости поверхности;
6) получение стружки, легко удаляемой из отверстия.

Для сверления отверстий длиной до 5–7 диаметров применяют удлиненные спиральные сверла стандартной конструкции, однако при работе этими сверлами забиваются стружкой стружечные канавки, и для ее удаления необходимо периодически вынимать сверло из отверстия.

применяют для сверления отверстий длиной до 30 диаметров в стальных

заготовках и до 40 диаметров в чугунных. Эти сверла изготавливают из быстрорежущей стали. Для лучшего отвода стружки угол наклона винтовых канавок ω=600. Стружечные канавки у шнековых сверл имеют в осевом сечении прямолинейный треугольный профиль с закруглением во впадине.

сечении профиль канавки образован двумя прямыми, сопряженными дугой окружности; передняя

поверхность перпендикулярна оси сверла, а затылок переходит непосредственно в ленточку;
Толщина сердцевины в 2...3 раза выше, чем у стандартных сверл, составляет (0,3...0,35)d и постоянна по длине сверла;
Передняя и задняя поверхности плоские;
Углы режущей части не зависят от угла наклона винтовой линии , так как получаются специальной заточкой передней поверхности. Это дает возможность получения нужных, с точки зрения стойкости, углов резания и обеспечивает необходимое направление схода стружки, а также ее дробление.
Ширина ленточки составляет 0,5...0,8 от размера ленточки стандартных сверл (у стандартных сверл диаметром 1...50мм =0,2...2мм);
Инструмент условно разделяется на две части: режущую и транспортирующую.

Шнековое сверло имеет ряд особенностей:

и наружным отводом стружки и на сверла с наружным подводом

СОЖ и внутренним отводом стружки.

Сверла первого типа изготавливают диаметром от 3 до 30 мм.

Сверла второго типа изготавливают диаметром от 16 до 65 мм.

Эти сверла изготавливают из быстрорежущей стали, а также оснащают пластинами или коронками из твердого сплава.

сверления.

Для обеспечения подвода СОЖ корпус сверла 1 занижается, а

для направления сверла в отверстие в корпус впаивают два выступа, оснащенных твердым сплавом 2. Один из них расположен в диаметральной плоскости, проходящей через режущую кромку пластины твердого сплава 3, другой смещен относительно режущей кромки на 700. Эти сверла с державкой соединяются с помощью прямоугольной резьбы, которую делают трех-четырехзаходной для ускорения навинчивания.

отверстий с соотношением длины отверстия к его диаметру свыше 100

x D . Начиная с диаметра 18 мм используется инструмент, оснащенный сменными режущими и направляющими пластинами. Сменные пластины и направляющие оптимизируются для использования на конкретных обрабатываемых материалах, благодаря этому возможно проведение обработки на высоких режимах резания с гарантированно хорошим стружкообразованием. При помощи такого инструмента возможно получение высокоточных отверстий в деталях, выпускающихся как в крупных так и в малых сериях. Подвод смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) производится при помощи аппарата подвода СОЖ в кольцевой канал, образуемый стенками отверстия и сверлильной трубой. Выводимая из отверстия стружка выходит внутри сверлильной трубы. Для обеспечения подвода большого количества СОЖ при определенном давлении используется специальный аппарат подвода СОЖ. Данные сверла в основном используются на специальных станках для глубокого сверления, других специальных станках. Применение на универсальных станках и обрабатывающих центрах не рекомендуется.

рабочую зону сверла производится через кольцевой зазор, образованный наружной и

внутренней трубой. СОЖ попадает в зону резания сбоку, вымывает стружку и выводится вместе со стружкой через внутреннюю трубу. Часть подаваемой смазывающе-охлаждающей жидкости попадает непосредственно во внутренню трубу через специальную втулку. Создаваемый таким образом эжекторный эффект выводит СОЖ и стружку из зоны резания. Для образования эжекторного эффекта необходимо специальное устройство
подвода СОЖ.

9–11-му квалитетам и параметр шероховатости поверхности Ra=2,5...0,63 мкм

диаметром от 30 мм и выше. Головки диаметром от 30

до 60 мм делают цельными из быстрорежущей стали или оснащают напайными пластинами из твердого сплава. Головки диаметром 70 мм и больше изготавливают со вставными зубьями из быстрорежущей стали или зубьями, оснащенными пластинами из твердого сплава.

по центру, вторая пластина смещена к периферии сверла и образует

отверстие требуемого диаметра.

Сверла с СМП

предназначенный для повышения точности формы отверстия, полученных после сверления, отливки,

ковки, штамповки, а также для обработки торцовых поверхностей бобышек, выступов и др. Зенкеры для обработки цилиндрических отверстий применяют для окончательной обработки отверстий с допуском по 11-, 12-му квалитетам и обеспечивают параметр шероховатости поверхности Ra=20...40 мкм или для обработки отверстий под последующее развертывание.

Зенкеры изготавливают хвостовыми цельными, хвостовыми сборными со вставными ножами, насадными цельными и насадными сборными.

2; вспомогательной задней поверхности (ленточки) 3;
главной режущей кромки 4; вспомогательной

режущей кромки 5;
вершины 6 зуба зенкера.

Заднюю поверхность зенкера на режущей части оформляют по конической, винтовой или плоской поверхностям.

зависимости от его назначения. Диаметр зенкера № 1, предназначенного для

обработки отверстий под последующее развертывание, определяют с учетом припуска под развертывание. Диаметр зенкера № 2 для окончательной обработки определяют по диаметру обрабатываемого отверстия с учетом допуска на отверстие, разбивки и запаса на изнашивание. Разбивку обычно принимают равной 0,3–0,4 допуска на обрабатываемые отверстия, допуск на изготовление принимают равным 0,25 допуска на отверстие.

обработки: цилиндрических углублений под головки винтов и др.; конических углублений,

для центрования отверстий, отверстий под винты с потайной головкой, снятии фасок в отверстиях и др.

размеров отверстия и снижения шероховатости поверхности. Предназначена для предварительной и

окончательной обработки отверстий с полями допуска по 6–11-му квалитетам и с параметром шероховатости поверхности Ra=2,5...0,32 мкм.

По способу применения развертки разделяют на ручные и машинные, по форме обрабатываемого отверстия – на цилиндрические и конические, по методу закрепления – на хвостовые и насадные, по конструкции – на цельные и сборные, жесткие и регулируемые.

в коническое или для калибрования конического отверстия, предварительно обработанного другим

инструментом. Для получения отверстий под конус (из цилиндрического) обычно применяют комплекты разверток (ГОСТ 10082 – 71) из трех или двух штук.

и переходов при обработке цилиндрических и ступенчатых отверстий используют различные

комбинированные инструменты. Их применение значительно сокращает машинное и вспомогательное время и повышает производительность обработки. Применение комбинированных инструментов при обработке ступенчатых отверстий значительно уменьшает отклонение от соосности ступеней и повышает точность размеров между торцовыми поверхностями обрабатываемой заготовки.

инструментов:
1) стержневые резцы с одной режущей кромкой;
2) двусторонние пластинчатые резцы

(резцы-блоки) с двумя или более режущими кромками;
3) расточные головки с одной или несколькими режущими кромками.

Ю.Л. Боровой и др. - М.: Машиностроение, 1989. – 328с.
2.

Семенченко И. И., Матюшин В. М., Сахаров Г. Н. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.: Машиностроение, 1963. – 252с.
3. Четвериков С.С. Металлорежущие инструменты. – М.:Высшая школа, 1965. – 730с.
4. Руководство по металлообработке фирмы Sandvik Coromant 2007г.