Лабораторная работа по РМ №2
advertisement
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Изучение геометрии спирального сверла и его заточка Цель работы: 1) изучить конструкцию и геометрию спирального сверла; 2) научиться измерять геометрические параметры спирального сверла; 3) ознакомиться с методикой выбора оптимальной геометрии спирального сверла в зависимости от его назначения. Методические указания Спиральные сверла предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале и рассверливания ранее просверленных отверстий. Схема работы спирального сверла видна из рис. 1. На сверлильном станке деталь неподвижно закреплена на столе 1 станка, сверло 3, закрепленное в патроне (шпинделе) 4, совершает вращательное (главное) движение и поступательное (движение подачи). При сверлении на токарном и револьверном станке главное движение совершает вращающаяся заготовка, а сверло – поступательное движение (движение подачи). При сложении этих двух движений получается винтовая линия. Конструктивно сверло состоит из рабочей части l , шейки l1 , хвостовика l 2 и лапки l 3 (рис. 2). Хвостовик сверл небольшого диаметра ( Д 10 мм ) имеет обычную форму цилиндра для закрепления в специальном патроне. При Д 10 мм сверла имеют конический хвостовик, при помощи которого сверла устанавливают в коническом отверстии шпинделя или переходной конической втулке. Сверло является сложным многолезвийным инструментом, на рис. 3 показаны основные элементы режущей части сверла. Две главные режущие кромки АВ и ЕС расположены симметрично относительно оси сверла, две вспомогательные режущие кромки АК и ЕL расположены по винтовым линиям, поперечная кромка(перемычка) ВС соединяет главные режущие кромки. Угол наклона поперечной кромки измеряется между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла; при правильной заточке 50 0 550 . Две главные режущие кромки на заборной части сверла образуют угол при вершине 2 ; для нормальных сверл 2 1180 120 0 . Для уменьшения трения сверла в отверстии на его рабочей части оставляют отшлифованные по диаметру ленточки шириной f . Этими ленточками сверло соприкасается со стенками обрабатываемого материала. При сверлении стружка сходит по винтовой канавке сверла; подъем винтовой канавки определяется углом , заключенным между осью сверла и проекцией, касательной к винтовой линии по наружному диаметру. Сверло имеет коническую форму, которую ему придают для устранения возможного защемления его в просверливаемом отверстии; угол обратного конуса 1 является вспомогательным углом в плане. У спирального сверла различают длину поперечной кромки ВС и толщину перемычки h . Передняя поверхность сверла (рис. 3) – поверхность (1) канавки, по которой сходит стружка и воспринимается ее давление. Задняя поверхность сверла – поверхность (2), обращенная к обрабатываемой детали. Пересечением перечисленных поверхностей образуется режущая кромка сверла; пересечением передних и задних поверхностей образуются главные режущие кромки АВ и ЕС; пересечением задних поверхностей - поперечная режущая кромка ВС; пересечением передних поверхностей и поверхностей ленточек – вспомогательные режущие кромки АК и КL. Углы режущих кромок спирального сверла рассматривают (рис. 4) в плоскостях N1 N1 , N 2 N 2 , N 3 N 3 , перпендикулярных к главной режущей кромке и проходящих через точки 1, 2, 3 на ней, а также в плоскостях О1О1 , О2 О2 , О3О3 , параллельных оси сверла и касательных к окружностям, проведенным через те же точки 1, 2, 3. Главным передним углом называют угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла. На рис. 4 показаны передние углы 1 , 2 , 3 , соответствующие точкам 1, 2, 3. Передняя поверхность сверла является винтовой, и поэтому величина передних углов для точек режущей кромки сверла непостоянна. Наибольшее значение имеет передний угол для периферийной точки 1 250 30 0 ; в точках, лежащих ближе к оси сверла, передний угол будет меньше. Передние углы I , II , III можно рассматривать и в плоскостях О1О1 , О2 О2 , О3О3 . Эти углы, по сути дела, являются углами подъема винтовых линий по передней поверхности сверла для точек режущей кромки 1, 2, 3, т.е. 1 1 , II 2 , 3 . Главные задние углы 1 , 2 , 3 спирального сверла измеряются в плоскостях О1О1 , О2 О2 , О3О3 . Главные задние углы лежат между касательными к задней поверхности сверла в точках 1, 2, 3 и плоскостями, проведенными через те же точки перпендикулярно оси сверла. У спирального сверла величина задних углов неодинакова в различных точках главной режущей кромки. В крайней наружной точке 1 80 12 0 , а ближе к оси 20 0 25 0 . Для изготовления сверл используют углеродистые инструментальные стали марок У9 (У9А), У10 (У 10А), У11 (У11А), а также быстрорежущие стали Р18, Р12, Р9, Р6М5; применяют также сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов ВК8, Т15К6, Т15К10. Для измерения спирального сверла применяют следующие инструменты: универсальный угломер, штангенциркуль или микрометр. Диаметр сверла измеряют штангенциркулем между ленточками у заборного конуса с точностью до 0,05 мм. Измеряют такой же диаметр сверла у хвостовика с целью определения угла обратного конуса 1 arctg где D1 D2 , 2 D1 D2 - полуразность диаметров сверла, измеренных на расстоянии l от 2 вершины. Для упрощения расчетов значение выбирают l = 100 мм. Угол наклона поперечной кромки (град) измеряют универсальным угломером. Толщину перемычки h (мм) измеряют штангенциркулем непосредственно у вершины сверла. Длину поперечной кромки ВС измеряют штангенциркулем или подсчитывают по формуле h . Угол 2 при sin вершине измеряют универсальным угломером. Угол подъема винтовой линии измеряется по отпечатку ленточек сверла, полученному путем прокатывания сверла по бумаге через копировальную бумагу. Для получения отпечатка необходимо положить сверло на бумагу и, не вращая его вертикальную ось, прокатить по бумаге. Угол подъема винтовой линии измеряется универсальным угломером или транспортиром между линией отпечатка ленточки и перпендикуляром отпечатавшейся линии шейки сверла. Измерение и расчеты передних и задних углов достаточно сложны, требуют специальных приборов и в выполняемой лабораторной работе не проводятся. Критерием правильной заточки является соблюдение следующих заданных величин: 1) угла при вершине 2 ; 2) угла наклона поперечной кромки ; 3) заднего угла для точек режущей кромки у периферии и у сердцевины сверла. Кроме того, режущие кромки должны быть прямолинейными, иметь одинаковую длину и равные углы , а ось сверла должна проходить через середину поперечной кромки. Несоблюдение этих условий приводит к неравномерной нагрузке режущих кромок, в результате чего сверло «бьет» и отверстие получается увеличенного диаметра. Заточка задних поверхностей сверл может производиться несколькими методами на специальных заточных станках и приспособлениях. Порядок выполнения работы 1. Измерять геометрические параметры двух спиральных сверл. 2. Сделать эскиз указанного сверла с показом на нем всех измеренных геометрических параметров; схематично показать на развертке главные передний и задний углы. 3. Описать назначение всех геометрических параметров сверл и элементов его конструкции. 4. Оформить отчет. , Эскизы кромки , мм Примечание Длина поперечной сверл мм Толщина перемычки h , град Угол обратного конуса град Угол наклона поперечной кромки , рад , 2 кромками Угол между режущими , град D сверла, мм Материал сверла п/п линии № Угол наклона винтовой Геометрические параметры и конструкции сверла Контрольные вопросы 1. Перечислите геометрические параметры и элементы конструкции спирального сверла. 2. Назовите инструментальные материалы, применяемые для изготовления сверл. 3. Дайте определение геометрическим параметрам конструкции спирального сверла.