Геометрические параметры сверла

Ðj - главный угол в плане - это угол в основной плоскости между плоскостью резания и рабочей плоскостью, влияет на толщину и ширину срезаемого слоя, условия теплоотвода, прочность режущей части сверла, назначают в зависимости от обрабатываемого материала.

Ð2j - угол при вершине - это угол между главными режущими кромками, Ð2j =60^о…140^о. Для сверления пластичных материалов берут большие значения, чем для хрупких, например:

- стали Ð2j ≈ 116^о…118^о

- чугуны Ð2j ≈ 118^о…120^о

- алюминий Ð2j ≈ 140^о

- мрамор Ð2j ≈ 80^о

Ðj₁ – вспомогательный угол в плане – это угол между проекцией вспомогательной режущей кромки (кромки ленточки) на основную плоскость сверла, и рабочей плоскостью. Ðj₁≤ 10^/, но может быть равен 1-3^о

tg j₁ =

где l – длина направляющей части сверла.

Ðw - угол наклона винтовой канавки – это угол, заключенный между осью сверла и развернутой винтовой линией стружечной канавки. Наклон винтовой канавки – это наклон передней поверхности сверла в продольном направлении. В разных точках главной режущей кромки он неодинаков, чем ближе к оси сверла, тем меньше Ðw. Назначается конструктивно в зависимости от диаметра сверла в пределах от 15^о до 60^о

где ω_х – угол наклона винтовой канавки в конкретной точке режущей кромки.

ω = 55-60^о для шнековых сверл.

Ða₁ - вспомогательный задний угол – измеряется в плоскости, нормальной к вспомогательной режущей кромке (кроме ленточки). a₁=0,так как вспомогательная задняя поверхность очерчена поверхностью цилиндра. (рис.2.4, сечение N₁ - N₁)/

Ðl - угол наклона главной режущей кромки – это угол между режущей кромкой и радиусом, проведенным через точку режущей кромки.

Ðy - угол наклона перемычки (поперечного лезвия, поперечной режущей кромки) – это угол между проекциями поперечной и одной из главных режущих кромок на плоскость, перпендикулярную к оси сверла. Обычно Ðy = 50…55^о. Угол резания d у перемычки больше 90^о, а, следовательно, металл не режется, а скоблится.

Ðg - главный передний угол – это угол между касательной к передней поверхности сверла в рассматриваемой точке главной режущей кромки и нормалью к этой же точке к поверхности вращения, образованной при вращении режущего лезвия вокруг оси сверла. В каждой точке режущей кромки Ðg, является величиной переменной.

g = max на периферии сверла. В плоскости параллельной оси сверла (О-О) Ðw=Ðjg_max»25…30^о

g = min у вершины сверла. На поперечной режущей кромке Ðg имеет отрицательное значение, что создает угол резания больше 90^о, а, следовательно, и тяжелые условия резания.

Такое резкое уменьшение угла g вдоль всей длины режущей кромки является большим недостатком сверла, так как это вызывает более сложные условия образования стружки.

На периферии сверла, где наибольшая скорость и наибольшее тепловыделение, необходимо было бы иметь и большее тело зуба сверла. Большой угол Ðg уменьшает Ðb, это приводит к более быстрому нагреву этой части сверла, а, следовательно, и к наибольшему износу. На периферии сверла: tgg = tgw / sinj.

В любой точке режущей кромки: tgg_х = tgw_х / sinj = D_x· tgw / D·sin j

Ða - главный задний угол – это угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и плоскостью резания. В процессе резания истинное значение Ða уменьшается так как действительной траекторией точки, лежащей на главном режущем лезвии, будет не окружность, а винтовая линия с шагом равным величине подачи (рис3).

Рисунок 3 – Поверхности при сверлении

Поверхность резания представляет собой винтовую поверхность. Поэтому действительный задний угол a_д определяется касательными к этой винтовой и задней поверхностям в рассматриваемой точке. С приближением к оси сверла a_д уменьшается. чтобы обеспечить достаточную величину Ða в процессе резания у точек режущего лезвия, расположенных ближе к оси сверла, задняя его поверхность затачивается так, что на периферии Ða имеет min значение (Ða=8-14^о), а по мере приближения к оси сверла он увеличивается (Ða=20-27^о). Такая заточка сверл обеспечивается конструкцией и кинематикой заточных станков. Так как Ðg > Ða у периферии сверла, а у сердцевины наоборот Ða > Ðg, то Ðb остается для всех точек режущего лезвия более или менее постоянным.

f – ширина ленточки (фаски) –принимается в зависимости от размеров и конструкции сверла.

Фреза

Рисунок 5 – Геометрические параметры режущей части цилиндрической фрезы

Элементы зуба фрезы.

1 – передняя поверхность – поверхность по которой сходит стружка.

2 – главная задняя поверхность.

3 – вспомогательная задняя поверхность.

f – ширина главной задней поверхности.

4 – главная режущая кромка (у цилиндрических фрез отсутствует).

5 – вспомогательные режущие кромки.

6 – вершины.

7 – канавка – выемка для отвода стружки, ограничивается передней поверхностью и спинкой другого зуба. Канавки бывают прямые и винтовые.

8 – спинка зуба – это поверхность, смежная с задней поверхностью одного зуба и передней поверхностью другого зуба.

Главная режущая кромка у цилиндрических фрез может быть прямолинейной (по образующей цилиндра), наклонной к образующей цилиндра и винтовой.

Ðg - главный передний угол – это угол между передней поверхностью и основной плоскостью, проходящей через ось фрезы и рассматриваемую точку режущей кромки.

Ða - главный задний угол – это угол между касательной к задней поверхности фрезы и плоскостью резания.

Ðw - угол наклона винтовой канавки – бывает только у цилиндрических косозубых фрез, он создает благоприятные условия врезания и равномерности фрезерования.

t_т – окружной шаг фрезы в торцовой плоскости (длина дуги по торцу фрезы между двумя соседними зубьями).

Ход выполнения работы:

1. Выполнить эскиз сверла в проекциях с необходимыми сечениями, на которых показать буквами размеры и обозначить все углы сверла (см. рис.1, рис.2)

2. Измерить конструктивные параметры сверла и занести их в протокол (таблица 1).

3. Выполнить необходимые расчеты, записать формулы:

Ðj+Ðe+Ðj = 180^о; Ðe = Ð2j; Ðj = (180-Ð2j) / 2;

tg j₁ = ; .

Таблица 1 – Результаты измерения сверла

Наименование инструмента

Длина рабочей части, мм

Длина режущей части, мм

Длина шейки, мм

Длина хвостовика, мм

Длина лапки, мм

Длина сверла, мм

Диаметр сверла

Ширина ленточки, f, мм

Угол наклона винтовой канавки, ω, град

Угол наклона поперечной кромки, ψ, град

Угол между режущими кромками, 2φ, град

Шаг винтовой линии, Н, мм

Главный угол в плане, φ, град

Вспомогательный угол в плане, φ1, град

Передний угол, γ, град

У хвостовика, Д1, мм

У режущей части, Д, мм

4. Выполнить эскиз фрезы в проекциях с необходимыми сечениями. На эскизе показать габаритные размеры и обозначить углы фрезы (рис. 5)

5. Измерить углы фрезы и записать их величину в таблицу 2 протокола.

Таблица 2 – Результаты измерения фрезы

Наименование инструмента

Материал режущей части

Размеры фрезы, мм

Число зубьев, Z

Угол наклона винтовой канавки, ω, град

Шаг винтовой канавки, Н, мм

Углы фрезы в торцовой плоскости, град

Окружной шаг фрезы, tт, град

Шаг зубьев фрезы в нормальной плоскости, tN, град

Осевой шаг зубьев фрезы, to, град

D

L

d

γт

α

βт

δт

6. Записать расчетные формулы, выполнить необходимые расчеты:

Окружной шаг фрезы в торцовой плоскости: ,

где D – диаметр фрезы; Z – число зубьв фрезы.

Шаг зубьев фрезы в нормальном сечении.

Осевой шаг зубьев фрезы:

Шаг винтовой канавки зуба фрезы:

7. Вывод по лабораторной работе.