Части и элементы спирального сверла – Энциклопедия по машиностроению XXL

Содержание Части, элементы и геометрические параметры спирального сверлаСодержаниеКлассификация свёрл По назначению Элементы спирального сверла Углы сверла Углы сверла в процессе резания Переходный конус сверла Части, элементы и геометрические параметры спирального сверла Спиральные сверла имеют наибольшее распространение. Это сверло (рис. 309) состоит из рабочей части, включающей режущую часть, шейки, конического ( рис. 309, а ) или цилиндрического ( рис. 309, б ) хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка, лапки, служащей упором для выбивания сверла из гнезда шпинделя. Режущая часть ( рис. 309, в ) состоит из двух зубьев, образованных двумя канавками для отвода стружки; сердцевины— срединной части сверла, соединяющей оба зубца; двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка и которые воспринимают силу резания; двух ленточек — узких полосок по наружному диаметру сверла, служащих для его направления и центрирования в отверстии; двух главных режущих лезвий, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечного лезвия или перемычки, образованной пересечением обеих задних поверхностей. Рис. 309. Элементы, геометрические параметры и заточка спиральных сверл: 1 и 10 — лезвия ленточки; 2 и 6 — ленточки; 3 — два режущих лезвия; 4 и 8 — спинки у зубцов; 5 — канавки; 7 — поперечное лезвие; 9 — передняя поверхность. Спиральное сверло содержит пять лезвий: два главных, два вспомогательных (вдоль ленточек) и поперечное, которое не режет, а сминает, выдавливает металл. Поперечное лезвие у сверла есть основной его дефект. Геометрические параметры сверла рассматриваются на его режущей части. Задний угол α рассматривается в плоскости АА, параллельной оси сверла (рис. 309, г), для текущей точки х (см. сечение АА); он изменяется от αmin на периферийной точке сверла до αmах, у перемычки сверла. Передний угол γ берется в плоскости ББ, перпендикулярной режущему лезвию сверла ( рис. 309, г ), для текущей точки х; этот угол изменяется от γmin у перемычки сверла до γmах на периферийной точке сверла. Угол при вершине сверла 2φ находится между главными режущими лезвиями: 2φ = 116 ÷ 118° при обработке стали, чугуна, твердой бронзы; 2φ = 140° при обработке алюминия и легких сплавов; 2φ = 80 ÷ 90° при обработке эбонита, целлулоида, мрамора. Угол наклона поперечного лезвия ψ равен 55º. Заточка сверл . Заточкой придают сверлу (рис. 309, г) следующие значения углов: α min ≈ 7º, α max ≈ 26º, γ min

Виды сверл по металлу и их назначение, характеристики спиральных сверл

Прочитав эту статью, вы узнаете:

  1. какие существуют виды сверл по металлу;
  2. где найти их маркировку;
  3. какие важные характеристики есть у этих инструментов;
  4. на что они влияют;
  5. на какое оборудование устанавливают сверла по металлу.

Фотография №1: сверла по металлу

Начнем с основ.

Части спирального сверла

На рисунке показаны основные элементы сверла.

Элементы спирального сверла

  1. задняя поверхность
  2. спинка зуба, перемычка
  3. передняя поверхность
  4. режущая кромка
  5. канавка
  6. режущие кромки
  7. зуб
  8. кромка ленточки
  9. ленточка
  10. поперечная кромка

Углы спирального сверла

Угол при вершине 2φ зависит от типа обрабатываемого материала. Для обработке стали этот угол должен быть равен 116° – 118°, для обработки чугуна и твердой бронзы 90° – 100°, для обработки латуни, баббита, силумина – 140°, красной меди – 125°. У стандартных спиральных сверел этот угол составляет 116° – 118°.

Сверло по металлу

Универсальность – отличительная черта сверла по металлу. Этот инструмент является незаменимым при выполнении работ с металлами различной прочности. С его помощью легко просверлить отверстие в чугунных изделиях, цветном металле, металлокерамике, легированных и нелегированных сталях.

Спиральные сверла по металлу сегодня пользуются небывалой популярностью. Это стержень цилиндрической формы, в котором выполнены две образующие режущие кромки винтовые канавки. По отношению к оси стержня канавки расположены под углом 10-45°.

Специалисты рекомендуют при покупке обращать внимание на материал, из которого изготовлено сверло по металлу. Самый высокопроизводительный и качественный режущий инструмент изготавливается из легированной и быстрорежущей стали. В качестве легированной можно взять марку стали 9XC, быстрорежущей – сталь марки P6M5. Инструменты, выполненные из таких сталей, позволяют получить высокий показатель в процессе сверления, являясь при этом высокопрочными, долговечными и надежными.

Классификация свёрл


Некоторые виды свёрл: A — по металлу; B — по дереву; C — по бетону; D — перовое сверло по дереву; E — универсальное сверло по металлу или бетону; F — по листовому металлу; G — универсальное сверло по металлу, дереву или пластику. Хвостовики: 1, 2 — цилиндрический; 3 — SDS-plus; 4 — шестигранник; 5 — четырёхгранник; 6 — трёхгранник; 7 — для шуруповёртов.


Центровочное сверло


Ступенчатое сверло


Пустотелые свёрла
По конструкции рабочей части

бывают:

  • Спиральные (винтовые)
    — это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

    Конструкции Жирова — на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2φ=116…118°; 2φ0=70°; 2φ0’=55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается, и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол γ≈5°.

Плоские
(

перовые ; жарг.

пёрки ) — используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.

Свёрла Форстнера
— усовершенствованная версия перового, с дополнительными резцами-фрезами.Для глубокого сверления (L≥5D)
— удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.Конструкции Юдовина и Масарновского
— отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (ω=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.Одностороннего резания
— применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).Пушечные
— представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.Ружейные
— применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую, получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.Пустотелые
(также кольцевые, корончатые) — свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.Центровочные
— применяют для сверления центровых отверстий в деталях.Ступенчатые
— для сверления одним сверлом отверстий разного диаметра в листовых материалах.

По конструкции хвостовой части

бывают:

  • с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 10902-77, DIN 338)
  • с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903-77 (конус Морзе), DIN 345)
  • с трёх-, четырёх- и шестигранным хвостовиком
  • SDS, SDS+ и др.

По способу изготовления

бывают:

  • Цельные
    — спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15, Р6М5, Р6М5К5, либо из твёрдого сплава.
  • Сварные
    — спиральные свёрла диаметром более 20 мм часто изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).
  • Оснащённые твердосплавными пластинами
    — бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ω=60° для глубокого сверления).
  • Со сменными твердосплавными пластинами
    — также называются корпусными (оправку, к которой крепятся пластины, называют корпусом). В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.
  • Со сменными твердосплавными головками
    — альтернатива корпусным сверлам.

По назначению

По форме обрабатываемых отверстий

бывают:

  • Цилиндрические
  • Конические

По обрабатываемому материалу

бывают:

  • Универсальные
  • Для обработки металлов и сплавов
  • Для обработки бетона, кирпича, камня
    — имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.
  • Для обработки стекла, керамики
  • Для обработки дерева

Влияние геометрии сверла по металлу на процесс резания

Геометрия сверла по металлу

Угол подъёма винтовой канавки сверла

При увеличении угла подъёма винтовой линии

эффективная мощность уменьшается,

уменьшается жесткость сверла.

Улучшение отвода стружки

Длина рабочей части сверла

Рабочая часть сверла способствует отводу стружки и СОЖ. Слишком длинная рабочая часть снижает жесткость конструкции, а слишком короткая ухудшает отвод стружки и может привести к поломке инструмента.

Угол при вершине сверла

Оптимальный выбор угла зависит от свойств обрабатываемого материала и влияет на значение осевой силы резания.

При уменьшении

уменьшается осевая силы резания

Обработка материала с низкой твердостью, алюминия

При увеличении

Увеличение сопротивления осевой силе резания

Увеличение вероятности образования заусенца

Обработка заготовок с высокой твердостью

Увеличение крутящего момента

Ширина ленточки сверла

Ленточки сверл служат направляющими. Плавное сопряжение спинки зуба и ленточки снижает концентрацию напряжений, возникающих при сверлении.

При уменьшении

Уменьшение сил трения между сверлом и заготовкой

Увеличение увода сверла

При увеличении

Уменьшение сил трения между сверлом и заготовкой

Уменьшение увода сверла

Ширина перемычки сверла

Жесткость сверла зависит от ширины перемычки. Для эффективного центрирования при сверлении необходима достаточная ширина перемычки. В тоже время широкая перемычка увеличивает силы резания. Ширина поперечной режущей кромки более, чем на 50% определяет осевую составляющую усилия резания.

При уменьшении

Уменьшение силы резания

Уменьшение жесткости сверла

Хороший отвод стружки

При увеличении

Увеличение силы резания

Увеличение жесткости сверла

Плохой отвод стружки

Обработка заготовок с высокой твердостью

Сверло спиральное: описание, применение

Основные элементы спирального сверла

В арсенале как домашнего, так и профессионального мастера должно быть множество различных инструментов. Сверла незаменимы для осуществления целого спектра работ.

Сегодня их существует множество разновидностей. Однако сверло спиральное получило наибольшее распространение. Это объясняется рядом его особенностей и функций.

Устройство этого инструмента, а также сфера его применения заслуживают особого внимания.

Общие сведения

Сверло представляет собой режущий элемент инструмента, который делает отверстия в различных материалах. Их существует множество разновидностей. Подбирают тип фрезы, исходя из особенностей и условий работы. По своим характеристикам сверла для перфоратора, дрели должны быть тверже, чем материал.

Назначение сверл разное. Они могут применяться для обработки металла, дерева, бетона, стекла, кафеля. У каждого инструмента в зависимости от назначения существуют свои особенности.

Наибольшего распространения сегодня получило сверло спиральное. Его еще называют винтовым. Оно имеет цилиндрическую форму и имеет ряд конструктивных особенностей.

Устройство сверла

Сверло спиральное имеет три основных элемента. Это рабочая часть, хвостовик и шейка фрезы. В первом отделе находятся две спиральные винтовые канавки. Это режущий элемент. Также они хорошо отводят стружку с рабочего места. Если техника обладает такой возможностью, именно по этим канавкам подается смазочный материал в область сверления.

Рабочая часть состоит из режущего и калибровочного отдела. Последнюю еще называют ленточкой. Это узкая полоса, которая продолжает поверхность канавки на фрезе. Режущий отдел состоит из двух главных и двух вспомогательных кромок. Они расположены вдоль цилиндра фрезы по спирали. Также к этой части относят поперечную кромку. Она имеет конусообразную форму и расположена на конце сверла.

Чтобы надежно закрепиться в станке или ручном инструменте, фреза обладает хвостовиком. Он может обладать лапкой для изъятия сверла из гнезда или поводок. Последний обеспечивает передачу крутящего момента от патрона инструмента.

Шейка нужна для выхода абразивного круга, когда осуществляется шлифовка рабочей части.

Особенности изделия

Сверла для перфоратора, станка, которые имеют спиральную форму, сегодня наиболее популярны. Это объясняется их особенными характеристиками.

Они хорошо направлены в отверстии, а также имеют большой запас под переточку. Из-за особенностей конструкции такая фреза хорошо отводит стружку и легко подает смазывающие материалы к рабочей поверхности.

Эти особенности делают представленную разновидность сверл очень популярной.

Для правильного обозначения геометрических параметров существуют свои обозначения. Диаметр сверла при этом может быть самым разным. Однако обозначения остаются одни и те же. Угол кончика при вершине именуется как 2φ. Наклон канавок обозначается буквой ω, а концевой поперечной кромки – ψ. Передний угол на чертежах именуется как γ, а задний – α.

Все вместе эти показатели называются геометрией сверла. Она отражает положение канавок, режущих кромок, а также их углы наклона.

Разновидности инструмента

Классификация фрез берет во внимание такой важный показатель, как форма хвостовика. Она может быть следующих разновидностей:

  1. Фреза с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 2034-80).
  2. Сверла с коническим хвостовиком (ГОСТ 10903).
  3. Инструмент с коническим хвостовиком (ГОСТ 22736).

Чтобы мастер имел возможность выполнить все поставленные перед ним задачи, сверло выпускают различных типов. В первом варианте фреза крепится в трехкулачковом патроне или другом предназначенном приспособлении.

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком может быть изготовлено в коротком, среднем и длинном исполнении. Такой инструмент имеет 3 класса точности: повышенная (А1), нормальная (В1) и нормальная (В). Они могут изготавливаться как сварным, так и цельным способом. Хвостовик не должен иметь кольцевые трещины, непровар или поверхностные раковины.

Конические разновидности крепятся непосредственно в шпинделе оборудования иди переходной втулке (если размер не совпадает).

Конический хвостовик

При изготовлении фрезы с коническим хвостовиком представленного типа используют несколько разных стандартов. Сверло спиральное (ГОСТ 10903) применим для изделий нормальной длины.

К этой группе также относится еще несколько стандартов, которые используют в процессе изготовления длинных, удлиненных фрез. Эти инструменты могут выпускаться с шейкой или без нее.

Причем ее размер никак не регламентируется.

Фреза с коническим хвостовиком (ГОСТ 22736) регламентирует выпуск изделий диаметром 10-30 мм, которые имеют твердосплавную пластину. Они могут быть выполнены в укороченном или нормальном виде. Класс точности для этих изделий может быть повышенным (А) и нормальным (В).

Сверла с коническим хвостовиком диаметром более 6 мм изготавливаются сварным способом. Для более узких сечений допускается применять цельный тип изготовления.

Сверла для металла

Помимо разбивки фрез по принципу формы хвостовика, существует классификация относительно материала обработки. Фреза может быть предназначена для металла, бетона, существует также сверло по дереву. Спиральное рабочее место применимо для всех разновидностей материала. Разница заключается только в конструкции инструмента.

В зависимости от типа металла подбирают тип сверла. Они применимы для легированных, нелегированных сталей, чугуна, сплавов, цветных металлов. Иногда их применяют для обработки твердых пластмасс. От толщины и твердости рабочей зоны зависит долговечность использования изделия. Это универсальный тип инструмента. Сверло по металлу может полноценно просверлить отверстие даже в древесине.

Если инструмент медленно погружается и сильно нагревает материал, требуется производить его заточку. Если его диаметр не превышает 12 мм, процедура проводится вручную. Но для большего размера фрезы применяется для заточки специальное оборудование.

Сверло по бетону

Одним из самых трудных в обработке материалов является бетон. Он требует применения инструмента с особыми наварными пластинами из твердого сплава. Их принято называть победитовыми. Сегодня любые твердосплавные насадки именуют таким образом.

Такой инструмент в процессе обработки материала оставляет отверстия диаметром больше, чем само сверло. Это связано с его биением. Если применяется дрель, хвостовик сверла может быть цилиндрическим. Для перфоратора применяют другой тип крепления. Он называется SDS. Их существует несколько типов. Такая система позволяет быстро менять насадки в перфораторе и прочей технике.

Точить такие сверла возможно. Однако следует следить, чтобы инструмент не перегрелся. В противном случае может отвалиться твердосплавная пластина.

Сверло по дереву

Подходящее сверло по дереву спиральное изготавливают из обычной высокопрочной стали. Такой материал не выдвигает серьезных требований к материалу фрезы, его форме. Это самое обыкновенное сверло. Довольно просто можно завинтить в мягкую древесину или ДСП обычный саморез. Для этого не потребуется применять сверло. Однако существуют такие ситуации, где без него не обойтись.

Если требуется сделать отверстие до 600 мм глубиной, следует применять винтовые разновидности фрезы. Их диаметр может быть от 8 до 25 мм. Длина их может быть разная. Это удобно, если нужно сделать несквозное или сквозное отверстие. Если требуется, используют удлинитель.

При проведении высверливания бурав после нескольких оборотов достают из материала, очищают от стружки. Затем продолжают работу. Их длина может составлять 300, 460 и 600 мм.

Ознакомившись с основными характеристиками и способом применения такого инструмента, как сверло спиральное, каждый может подобрать для себя правильную разновидность. Это очень популярный тип фрез. Их неповторимые качества, широкий спектр применения делают их очень востребованными.

Переходный конус сверла


Переходный конус сверла имеет номер внутреннего конуса хвостовика, а также свой наружный номер конуса Морзе.
В зависимости от назначения и применения сверло с коническим хвостовиком Морзе имеет т. н. универсальные переходные втулки, которые, в свою очередь, обеспечивают удобное соединение и удобную работу на любом сверлильном, фрезерном, токарном и расточном оборудовании. Переходники со вставленным сверлом отделяют с помощью клина, ударами молотка. Для этого существует специальный технологический паз.

Режимы резания при сверлении

Рекомендуемые значения подачи и скорости резания при работе быстрорежущими сверлами представлены на рисунке.

Подача и скорость резания при сверлении

Значение подачи указано в мм/об, скорость резания в м/мин.

При использовании сверел из углеродистой стали для указанной в таблице подачи скорость резания необходимо уменьшить в 2 раза. При сверлении на глубину, более трех диаметров сверла скорость резания следует уменьшить.

Виды заточки сверл по металлу

В завершении статьи расскажем о видах заточки сверл по металлу, которую применяют для восстановления затупившихся инструментов и изменения их геометрии.

Изображение №6: виды заточки спиральных сверл

  1. Нормальная (одинарная) заточка (Н). Считается универсальной. При нормальной заточке на поверхности сверла формируются две режущих кромки и одна поперечная. Угол между режущими кромками — 118–120°. Этот вид заточки можно использовать по отношению к сверлам с диаметрами до 12 мм. Остальные технологии подходят для инструментов с диаметрами до 80 мм.
  2. Одинарная заточка с подточкой режущей кромки (НП). Уменьшает ее длину. За счет этого снижается нагрузка на рабочую часть при выполнении сверлильных работ.
  3. Одинарная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (НПЛ). Дополнительно уменьшает ее ширину в области режущей части. Сила трения значительно снижается. Кроме этого, образуется дополнительный задний угол. Это приводит к облегчению резания.
  4. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки (ДП). При двойной заточке формируются 4 режущие кромки и одна поперечная. Они имеют вид ломаных линий. Стойкость сверл с двойной заточкой увеличивается в 5–7 раз при обработке заготовок из чугуна и в 2,5–3 раза при сверлении сталей.
  5. Двойная заточка с подточкой поперечной кромки и ленточки (ДПЛ). При такой заточке сверление облегчается дополнительно.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...