Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

На рис. 160 показаны кривые изменения действительного перед­ него угла у в различных точках главной режущей кромки в за­ висимости от угла 2ф. Как видим, вблизи оси сверла имеют место большие отрицательные передние углы и, следовательно, весьма большие углы резания ( > 90°), создающие неблагоприятные усло­ вия работы инструмента. Особенно неблагоприятны углы реза­ ния у самой поперечной кромки, достигающие величины 130—150°.

Для облегчения работы сверла, особенно при резании труднообра­ батываемых сталей и сплавов, инструмент подвергается специаль-

ной заточке для создания более благоприятных углов у попе­ речной кромки и укорочения последней. На рис. 161 приве­ дены различные методы заточки сверла, в результате которой удается повысить производительность инструмента при обработке обычных (рис. 161, а) и труднообрабатываемых сталей и сплавов (рис. 161, б).

Для обработки очень твердых материалов (например, закален­ ных сталей) рекомендуются сверла с прямой канавкой, оснащен­ ные твердым сплавом. У таких сверл поперечная кромка подта­ чивается. Здесь не допускается слишком большого укорочения поперечной режущей кромки, так как вблизи оси сверла главная режущая кромка будет иметь заниженные задние углы, что при­ водит к сильному износу перемычки. В последнее время находят все большее применение цельные твердосплавные сверла для обра­ ботки отверстий малого диаметра в деталях из труднообрабатыва­ емых материалов.

Практика показала, что для успешного сверления сталей, обладающих достаточно высоким упругим последействием, полезно несколько нарушить симметричность расположения главных режу-

288

Рис. 161. Различные способы специальной заточки сверла

10 A . M . В у л ь ф

щих кромок, вследствие чего происходит разбивка отверстия, снижающая трение направляющих фасок сверла; стойкость инструмента заметно повышается.

На рис. 162 показано влияние биения сверла на разбивку отверстия и стойкость сверла. Наименьшая разбивка получается при сверлении титанового сплава ВТ2 (сказывается большое упру­ гое последействие), а стойкость сверла значительно увеличивается при определенной величине биения.

Геометрию сверла приходится регулировать не только для по­ вышения стойкости инструмента, но и точности работы. Например, увеличение угла наклона поперечной кромки \р до значения 65—70° приводит к понижению стойкости сверла, ухудшению отвода стружки, но зато способствует более плавному врезанию, сни­ жению разбивки. Подточка перемычки снижает силу Рх, но повы­ шает разбивку. Вместе с тем увеличение длины поперечной режу­ щей кромки с 1 до 1,5 мм усиливает увод сверла. Подобные сооб­ ражения необходимо учитывать особенно при глубоком сверлении, где необходимо обеспечивать хорошее направление инструмента.

64. СВЕРЛА ДЛЯ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ

Сверление глубоких отверстий связано с большими трудностями по отводу стружки и подводу охлаждающей жидкости. Кроме того, для получения точных отверстий необходимо правильное направление сверла и хорошее уравновешивание сил резания.

Для изготовления глубоких отверстий диаметром до 30 мм

290

успешно применяются винтовые или прямые сверла, снабженные специальными каналами для подвода жидкости (рис. 163). Жид­ кость подводится под большим давлением (до 20—30 ат) и служит как для охлаждения сверла, так и для отвода стружки. Давление подводимой жидкости должно быть тем больше, чем меньше диаметр отверстия и больше его глубина.

Наиболее простые по форме — пушечные сверла (рис. 164). Характерная особенность их состоит в том, что они обычно не

Рис. 163. Винтовое сверло для глубокого сверления

вращаются, а имеют осевое движение, т. е. работают как токарные резцы для расточки, а вращается обрабатываемая деталь. Для уменьшения трения между стенками отверстия и сверлом последнее делается со слабым обратным конусом (0,5 мм на 100 мм длины). Иногда на передней грани затачивается «забор» для облегчения процесса резания. Вследствие большого трения и неблагоприятных углов резания (обычно б = 90°) работают с небольшими* подачами (s = 0,01 н-0,08 мм/об) и

скоростями резания (v =

=10-4-18м/мин). Скорости

канала получаются достаточно чистыми и точными благодаря хоро­ шему направлению сверла. На рис. 165, а показано сверло для расточки ружейных стволов или узких каналов, сделанное из стальной трубки, на которую наварен или напаян рабочий конец / из быстрорежущей стали. Сверло имеет лишь одну режущую кромку и четыре направляющих фаски. Во избежание увода сверла в сторону рекомендуется сместить вершину сверла от его

Вид А

(убелич

Рис. 165. Ружейное сверло

ности сверла режущую кромку затачивают с небольшим наклоном относительно радиальной плос­ кости, в результате чего при свер­ лении образуется стержень неболь­

затачивают стружколомы в виде ступенек; они расщепляют струж­ ку и, кроме того, гофрируют ее. Гофрированная стружка лучше вымывается жидкостью, подаваемой под большим давлением.

На рис. 165, б показана геометрия ружейного сверла как расточного инструмента. При снижении главной режущей кромки А относительно оси сверла, как уже указано, могли бы получиться слишком малые (или даже отрицательные) задние углы около центра отверстия. Во избежание этого среднюю рабочую часть

292

сверла превращают в проходной резец с режущей кромкой Б с углом в плане ф в обратного знака, что обеспечивает увеличен не кине­ матического заднего угла вблизи оси сверла. Рекомендуется зата­ чивать а > е и ф £ > Ф л ; очевидно, точка перегиба О главной режущей кромки определяется величинами угла уу и диаметра стерженька d 0 , а также условиями уравновешивания радиальных сил Ру1, действующих на главных режущих кромках и направля­ ющих контактных поверхностях.

Считают, что сверление ружейным сверлом равнозначно обыч­ ному сверлению с последующим растачиванием и развертыванием, при этом возможно получение отверстия по 2-му классу точности с чистотой не ниже 7-го класса. При сверлении закаленной стали HRC 45—50 достигалась шероховатость поверхности в 0,1—0,3 мкм [151].

На рис. 166 изображено перовое сверло диаметром 64 мм, которым можно сделать весьма глубокое отверстие (до 10 м). Стержень сверла — цельнотянутая труба с вваренной на конце го­ ловкой; в прорези головки закреплена нажимным винтом пластин­ ка из быстрорежущей стали толщиной 8 мм. На поверхности трубы наплавлены из стеллита выступы, отшлифованные по диаметру отверстия и предназначенные для направления инструмента. Жидкость для охлаждения поступает изнутри трубы через отвер­ стия, просверленные в головке, непосредственно на режущие кромки. Образующаяся при сверлении стружка удаляется через пространство между стенками отверстия и стержнем сверла. Не­ достатками таких сверл являются наличие перемычки, увод сверла, затрудненный вывод стружки.

Этих недостатков не имеет сверло, показанное на рис. 167. Для измельчения стружки лезвия сверла снабжают канавками. Производительность таких сверл достигает 1000—1200 мм длины отверстия, просверленого в 1 ч (при d — 140 мм).

Когда необходимо по оси предмета вырезать часть материала для испытания физико-механических свойств или если по сообра­ жениям экономичности и производительности считают нецелесооб­ разным весь удаляемый материал обращать в стружку, применяют специальные полые режущие головки с несколькими одновременно работающими резцами (рис. 168). Эти головки крепятся в борштанге с помощью многозаходной ленточной резьбы, уменьшающей возможность их заклинивания. У кольцевых головок большого диаметра (d > 200 мм) предусмотрены гнезда для крепления дополнительных резцов 1, предназначенных для расточки отвер­ стий. В этом случае сокращается цикл обработки детали за счет совмещения операций сверления и расточки.

Основные резцы 2 из стали Р18 своими цилиндрическими хвостовиками вставляются в гнезда, расположенные на торце корпуса, и закрепляются клиньями 3. Для, свободного выхода стружки на корпусе головки имеются вырезы. Охлаждающая

293