Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 255

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Личными точками режущей кромки (1 и 2), уменьшаются с прибли­ жением к центру сверла. При подаче s -= const пути этих точек весьма различны (рис. 151, а); они будут более крутыми по мере приближения к оси сверла и, следовательно, значения задних

*9

п

е°

5

</-

3

2

3D'

20

W

0,005

0,01 ~

0,02

0,05

0,1 s/d

Рис. 151.

Задние

углы у

винтового сверла

углов ос4. у сверла как геометрического тела должны быть перемен­

ные, так

как

apl

ai—т].;

а р 2 = а,-—т]2

и потому

желательно

иметь а 2 >

a v

Однако углы ц наклона траектории режущей кромки

сверла могут

быть

заметными по величине и поэтому могут влиять

на размер

действительного

заднего угла

лишь при

достаточно

малом отношении 1Г --у и большом отношении подачи s к диа­ метру сверла d (рис. 151, б).

281

При малых

задних углах

сверла как

геометрического

тела

угол ар в процессе резания

на

участках

вблизи оси сверла

может

получиться

отрицательным,

что

вызовет

сильное

трение сверла

и усиленный

износ

поперечной

режущей

кромки.

Практически

это имеет

место у

сверла

с

подточенными

перемычками,

когда

режущая кромка приближается к оси сверла и тем самым в про­ цессе резания уменьшается задний угол. В этом случае износ особенно вероятен при сверлении вязких сталей, склонных к упру-

Рис. 152. Схема заточки сверла по

Рис. 153. К расчету задних углов

Вашбурну

сверла, заточенного по Вашбурну

гому последействию. Во избежание подобного явления часто зата­ чивают сверла таким образом, чтобы задние углы сверла в стати­ ческом состоянии увеличивались по мере приближения к оси сверла (например, по системе Вашбурна).

На рис. 152 показана схема заточки сверла по Вашбурну. Сверло свободно устанавливается на наклонной подставке с v-об- разной опорой. В процессе заточки подставка с опорой поворачи­ вается от руки вокруг оси ОхОи совпадающей с осью конуса заточки с углом 2а, расположенной под углом 45° к оси сверла, причем вершина конуса заточки выше вершины конуса сверла. Здесь задняя поверхность сверла образуется как часть боковой поверхности конуса заточки. Ниже дается вывод формулы для расчета величины заднего угла а в зависимости от различных параметров заточки.

282


На рис. 153 изображено сечение сверла и конуса заточки плос­ костью, нормальной главной режущей кромке. В сечении имеем эллипс, уравнение которого

,2

1. (201)

Большая ось эллипса является проекцией оси конуса заточки Ох—Ov Кривая эллипса" представляет собой след задней поверх­ ности сверла. Точка R — проекция режущей кромки АВ сверла; она удалена от оси сверла 00 на величину, равную половине

толщины перемычки—-; k— расстояние между осями сверла О—О

и конуса заточки Ofi^k

= С0 + ~ т г ] ; а задний угол (угол

между касательной к следу задней поверхности в данной точке режущей кромки и касательной в той же точке к окружности

еевращения вокруг оси сверла). На рис. 153 tg р =

Из

уравнения

(201)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у* =

( 1

~1ё)ь^

 

 

 

<202)

 

 

 

,

b2

,

 

dy

* -

Ь2

_

х

_ .

 

 

ydy =

- г

xdx;

_

=

у

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

а2

 

 

Из

уравнения

(202)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

точке

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у =

С0,

х =

а у ^ ^ - .

 

 

(203)

Таким

образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЬЧЛ/

 

С;

 

 

 

 

1/Г2 75

 

 

 

1— ~

 

 

 

,

 

 

 

' Е Я — Й П Г = Т

Vb2

cfо

(205)

Здесь

С0 =

k— А

 

 

Р

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полуоси

эллипса

(из

рис.

153)

 

 

 

 

 

 

 

 

в =

1 S

T

 

 

 

 

 

(206)

 

 

 

 

 

 

 

 

t g a o .

 

 

, (207)

2оЗ


Таким

образом,

 

 

tga

=

 

(208)

 

1Л — tg 2 a

tg2

2 a ( l - t g 2 a ) - C 2

 

 

2 sin cp

 

Здесь

2a — угол при

вершине конуса заточки; 2гр — угол

при вершине рабочего конуса сверла; / — расстояние до

вершины

конуса заточки от осевой плос­

кости

сверла.

 

 

 

На

рис. 154

показан

метод

заточки сверла

по

Вейскеру.

Он отличается тем, что ось

конуса

заточки

расположена

нормально к оси сверла и вер­

шина

конуса

заточки

ниже

вершины конуса

сверла.

 

 

0,2 0,¥ 0,6 0,8

rjr

Рис. 154. Схема заточки сверла по Вей­

Рис. 155. Изменение задних

углов

скеру

сверл, заточенных по Вашбурну и

 

Вейскеру

 

На рис. 155 показаны кривые изменения заднего угла а сверл, заточенных по Вашбурну и Вейскеру. При заточке по первому методу угол а в разных точках режущей кромки увеличивается по мере приближения к оси сверла, по второму методу — умень­ шается. Но в обоих случаях в процессе резания обеспечены доста­ точные по величине задние углы, учитывая, что режущие кромки сверла, как правило, располагаются выше оси сверла.

Иногда задние поверхности сверла затачиваются по поверх­ ности цилиндра с осью, параллельной режущей кромке сверла, или по винтовой поверхности, когда при заточке сверло поворачи­ вается вокруг своей оси и перемещается поступательно вдоль оси. В первом случае задние углы получаются постоянными вдоль режу­ щей кромки, во втором—увеличивающимися по мере приближения к оси сверла. Метод винтовой заточки дает наилучшие результаты

284


по нагрузке, стойкости инструмента и точности обработки. При определенных условиях снижались крутящий момент на — 5% и

осевая

сила

на — 23% при пятикратной

стойкости

сверла.

Но здесь недопустимы большие подачи.

 

 

Производительность сверла может быть повышена двойной

заточкой угла

при вершине сверла (рис. 156). При этом

увеличи­

ваются

длина

режущей кромки и угол между

главной

режущей

кромкой и фасочной (у ленточки) кромкой, в результате чего стой­ кость инструмента возрастает. Рекомендуется затачивать второй угол конуса 2ср0 = 70 — 75° при длине примерно с 0,2 d. Двойная заточка особо рекомендуется для сверл, заточенных по Вейскеру.

Передний угол у есть угол между касательной к передней поверхности в данной точке режущей кромки и нормалью в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла (рис. 157, а).

Передний угол ух в направлении подачи сверла вдоль оси определяется углом наклона винтовой канавки со. На периферии сверла угол ух равен углу со. В других точках режущей кромки значение угла уменьшается по мере приближения к оси сверла. Чтобы в этом убедиться, рассечем сверло несколькими концентрич­

ными цилиндрическими

поверхностями с диаметрами

du d2, d3

(рис. 157, а). Полученные в сечении следы винтовых поверхностей

с диаметрами

du d2, d3

и с одним и тем же шагом Н

развернем

на плоскости;

получим

прямоугольники одинаковой

высоты Н

с длинами, соответственно равными ndu

 

nd2, nd3,

причем

вин­

товые кривые на цилиндрических поверхностях

представляются

теперь

в виде диагоналей с углами

наклона (рис. 157, б) igyxl

=

=

ltd,

,

nd*

или в общем

виде

 

 

 

 

771>

tgY*2 =

77»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgT« =

- ^

 

'

(209)

и на наружной

поверхности сверла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgco =

^

. '

 

 

(210)

 

Разделив

уравнение

(209) на

(210), получим

 

 

 

 

 

 

 

 

tgY* = t g < o A .

 

 

(211)

 

Следовательно, по мере приближения

к оси сверла (с умень­

шением dt) уменьшается передний

угол

yxi и, очевидно, у самой

оси

сверла

величина

yxi

приближается

к

нулю.

 

 

 

Передние углы ух

измеряются в цилиндрических сечениях или,

иначе, в плоскостях, параллельных оси сверла, т. е. в направлении подачи. Действительные передние углы измеряются в плоскости, нормальной проекции главной режущей кромки на основную

285


плоскость, как это показано на рис. 158. Исходя из подобия сверла резцу, можно написать

 

tg Т, =

tg Y sin ф + tg Я cos ф.

(212)

Если бы

главная

режущая

кромка

сверла

располагалась

по радиусу

сверла (т. е. на уровне линии

центров), что бывает

редко, тогда имели бы угол X = 0, и в этом случае

 

 

{ау

=

Щ*1 =

J^L*f,

 

(213)

 

ь

'

sin ф

sin ip а

 

 

где dt — диаметр точки режущей кромки, где измеряется угол ух{; d •— наружный диаметр сверла.

W-y

Рис. 158. Передние углы сверла в плоскости, нормальной глав­ ной режущей кромке (а) и в плоскости, нормальной поперечной кромке (б)

В действительности главная режущая кромка располагается выше линии центров на величину, равную половине толщины

перемычки сверла h =

(d0

0,13d). Следовательно, угол

наклона главной режущей кромки X, равный углу между главной режущей кромкой и плоскостью, нормальной к траектории главного рабочего движения (скорости резания), равен согласно рис. 159

.

Л'

2h

,

. л

2h sin ф

 

SHI Xl — di

Sin X;1

di

i - ,

 

 

 

—77-

 

 

 

 

или при 2li --- d0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xl = arcsin

.

 

(214)

Таким образом, согласно уравнению (212) действительный передний угол можно рассчитать по формуле

 

л л

 

«

tg

(

 

. d0

sin Ф \

 

 

 

arcsin

 

-;—— (совф

 

tg у. =

* У*'

c o s * = tg со ±

_ _1V

 

 

J ^ l ,

(215)

ь "

sin ф

ь

d

 

 

sin ф

» v

/

где ф — половина угла при вершине сверла (угол в плане). 287