Спиральные сверла

Спиральные или, правильнее, винтовые, сверла были впервые показаны на Всемирной торговой выставке в 1867 г. американской фирмой Морзе. До настоящего времени основные особенности их конструкции сохранились практически неизменными.

Из всех известных конструкций сверл спиральные сверла нашли наибольшее применение благодаря следующим достоинствам:

1. хорошему отводу стружки из обрабатываемого отверстия из-за наличия винтовых канавок;

2. положительным передним углам на большей длине главных режущих кромок;

3. большому запасу на переточку, которая производится по задним поверхностям и может выполняться вручную или на специальных заточных станках, в том числе станках-автоматах;

4. хорошему направлению сверла в отверстии из-за наличия калибрующих ленточек на наружной поверхности калибрующей части инструмента.

Рис. 14. Спиральное сверло.

Производство спиральных сверл осуществляется в специализированных цехах или на заводах в условиях крупносерийного или массового производства. Поэтому, несмотря на сложное конструктивное исполнение, себестоимость этих сверл невелика.

Основные конструктивные элементы и геометрические параметры спиральных сверл показаны на рис. 14. На конической режущей части с углом 2φ при вершине расположены две главные режущие кромки - линии пересечения винтовых передних и задних поверхностей. Форма задних поверхностей определяется методом заточки. В результате пересечения двух задних поверхностей образуется поперечная режущая кромка, наклоненная к главной режущей кромке под углом ψ. Эта кромка располагается на сердцевине сверла с условным диаметром d₀ = (0,15...0,25)d, где d - диаметр сверла. Две вспомогательные режущие кромки лежат на пересечении передних поверхностей и цилиндрических калибрующих ленточек, направляющих сверло в отверстии и образующих калибрующую часть сверла. Угол наклона вспомогательных кромок к оси сверла ω определяет в основном величину передних углов γ на главных режущих кромках, которые, как будет показано ниже, переменны по величине в разных точках этих кромок

Для снижения трения калибрующих ленточек о стенки отверстия их ширину в зависимости от диаметра сверла принимают ƒ = (0,32...0,45) d ^0,5,а высоту Δ = 0,1...0,3 мм. Во избежание защемления сверла в отверстии предусматривается уменьшение его диаметра к хвостовику - обратная конусность, равная 0,03...0,12 мм на 100 мм длины рабочей части. У сердцевины сверла с целью повышения его прочности и жесткости предусматривается прямая конусность, т.е. увеличение ее диаметра в направлении к хвостовику, равное 1,4...1,7 мм на 100 мм длины.

Режущая и калибрующая части сверла составляют его рабочую часть, по длине которой сверла делятся на короткую, среднюю и длинную серии. Стандартные спиральные сверла изготавливают диаметром 0,1...80 мм. За рабочей частью стерла следует шейка, которая используется для нанесения маркировки сверла: диаметра, материала режущей части, товарного знака завода-изготовителя.

Хвостовики бывают двух типов: конические (типа Морзе) с лапкой на конце для сверл d = 10...80 мм и цилиндрические для сверл d = = 0,1...20 мм. У сверл d > 8 мм хвостовики делают из конструкционной стали 45 или 40Х, свариваемой с рабочей частью. Для увеличения силы трения в месте крепления сверла в патроне и возможности правки сверл по длине хвостовики термически не обрабатывают. Лапки сверл для упрочнения закаливают, так как они используются для выбивания сверл из отверстия шпинделя станка или из переходной втулки.