ТехИнфо

Технологическая   информация

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:

  • хорошему отводу стружки из обрабатываемого отверстия из-за наличия винтовых канавок;
  • положительным передним углам на большей длине главных режущих кромок;
  • большому запасу на переточку, которая производится по задним поверхностям и может выполняться вручную или на специальных заточных станках, в том числе станках-автоматах;
  • хорошему направлению сверла в отверстии из-за наличия калибрующих ленточек на наружной поверхности калибрующей части инструмента.
  • спиральное сверло

    Рис. 2. 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. 2. 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 с допусками по А8...А9. 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 = 6...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.

    Геометрические параметры спиральных сверл. Спиральные сверла имеют сложную геометрию режущей части, что объясняется наличием большого числа кромок и сложных по конфигурации передних и задних поверхностей.
    Геометрические параметры спирального сверла рассмотрены ниже.

    Угол при вершине 2φ , который играет роль главного угла в плане. У стандартных сверл 2φ = 116... 120° . При этом главные режущие кромки строго прямолинейны и совпадают с линейчатой образующей винтовой передней поверхности. При заточке сверл угол заточки ( 2φзат ≠ 2φ ) может быть изменен в пределах от 70° до 135°. При этом режущие кромки становятся криволинейными, меняются соотношение ширины и толщины срезаемой стружки и величины передних углов на главных режущих кромках. Соответственно меняются степень деформации срезаемого припуска, силы и температура резания и условия отвода стружки.

    На основании производственного опыта оптимальное значение угла 2φ рекомендуется брать в зависимости от обрабатываемого материала, например, при обработке конструкционных сталей 2φ = 116... 120° , коррозионно-стойких и высокопрочных сталей 2φ = 125... 150° , чугуна, бронзы 2φ = 90... 100° , чугуна высокой твердости 2φ = 120... 125° , цветных металлов (алюминиевые сплавы, латунь, медь) 2φ = 125... 140°.

    Задний угол α на главных режущих кромках создается путем заточки перьев сверл по задним поверхностям, которые могут быть оформлены как части плоской, конической или винтовой поверхностей.

    Содержание раздела:


    Перовые сверла

    Спиральные сверла

    Особенности конструкции твердосплавных сверл

    Сверла для обработки глубоких отверстий

    Комбинированные режущие инструменты для обработки отверстий

    Обзор современных сверл