Основные элементы спирального сверла

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 d = (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 ( 2φ_зат ≠ 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.

Геометрия и элементы цилиндрических сверл по металлу

Цилиндрическое сверло по металлу: основные разновидности и область применения. Особенности конструкции и основные элементы спиральных сверл: рабочая часть, хвостовик, шейка. Типы хвостовиков: цилиндрический и конический. Применяемые ГОСТы.

Цилиндрическое сверло по металлу является наиболее известным инструментом для выполнения отверстий. История приспособлений ведет свой отсчет с 1867 года, когда на Всемирной торговой выставке американской компанией Морзе был представлен первый инструмент. По настоящее время конструкция цилиндрических сверл практически не менялась – основные изменения относились к используемым конструкционным материалам.

В настоящей статье мы рассмотрим разновидность сверлильных приспособлений винтового типа, которые используют для выполнения сквозных и глухих отверстий в металлических изделиях.

Характеристики и назначение цилиндрических сверл

Цилиндрические сверла известны и под другими именами: их также называют спиральными или винтовыми.

Современные изделия различаются по следующим параметрам:

1. Используемый материал. Инструменты профессионального назначения изготавливают из быстрорежущей стали. Наибольшей популярностью у отечественных производителей пользуется сорт Р6М5. Его ценят за хорошую прочность и устойчивость к износу: сверла из данного материала отлично держат заточку и не теряют эксплуатационных качеств даже под действием высокой температуры.
2. Метод получения профиля. Для повышения точности инструмента используют метод шлифования. Кроме того, такой подход позволяет продлить срок службы приспособления.
3. Наличие дополнительной заточки. Острие сверла подвергают дополнительной обработке. Метод используют при производстве изделий профессиональной серии для повышения центровки и снижения нагрузки в процессе эксплуатации.
4. Максимальный диаметр отверстия. У самых крупных экземпляров этот показатель может достигать 80 мм.

Изготовление цилиндрических сверл по металлу осуществляется в условиях массового производства. К готовым изделиям предъявляют повышенные требования, которые регламентированы различными межгосударственными стандартами. Несмотря на это, себестоимость сверл по металлу невелика.

Геометрия спиральных сверл практически не менялась с момента выпуска первых экземпляров. Именно благодаря продуманной конструкции рабочей части приспособление получило широкое распространение.

1. Винтовые каналы обеспечивают хороший отвод побочных продуктов сверления.
2. Острый угол между касательной и режущей кромками облегчает процесс выполнения работ.
3. Сверло по металлу цилиндрического типа является многоразовым инструментом: оно выдерживает большое количество переточек, которые выполняются вручную или с помощью станков.
4. На наружной поверхности калибрующей части имеются специальные ленточки: они обеспечивают устойчивое направление движения в отверстии.

Особенности конструкции

1. Рабочая часть. Состоит из двух спиральных (винтовых) каналов. Их пересечение формирует режущую часть. Каналы обеспечивают подачу охлаждающей жидкости в зону сверления и отвечают за вывод стружки в процессе выполнения работ.
2. Хвостовик. Эта часть фиксируется в патроне рабочего оборудования. Различают два типа хвостовиков: конические (типа Морзе) с лапкой на конце и цилиндрические.

Хвостовик не подвергают термической обработке. Это необходимо для повышения силы трения в патроне и возможности правки по длине. Для инструмента с диаметром рабочей части свыше 8 мм основным материалом хвостовика является конструкционная сталь типа 40Х. Этот элемент является отдельным узлом, который впоследствии приваривают к рабочей части изделия. При этом лапки сверла подвергают закалке с целью повышения прочности, поскольку их используют для выбивания инструмента из шпинделя или переходной втулки.

1. Шейка. Здесь находится маркировка инструмента: рабочий диаметр, тип материала, а также информация об изготовителе.

1. Главная (2 ед.). Она образована пересечением передних и задних канавок.
2. Вспомогательная (2 ед.). Эти кромки расположены вдоль спирали сверла. Они образованы пересечением передних каналов с калибровочной частью.
3. Дополнительная (1 ед.). Кромка конусной формы, расположенная в задней части инструмента.

Важную роль играет угол вершины. На изображении он имеет обозначение 2φ. Его величина зависит от типа обрабатываемого материала. Например, для высокопрочных сортов стали этот показатель варьируется в диапазоне от 125 до 150 ºC, а для чугуна и бронзы – 90–100 ºC.

Перейдем к особенностям сверл с разными хвостовыми частями.

Сверла цилиндрические с конической хвостовой частью

Посадочная часть конусной формы соответствует стандарту Морзе: от 1 до 6.

На оборудовании с патроном цилиндрической формы используют специальные переходные втулки.

Сверла с хвостовиками конического типа отличаются большим рабочим диаметром: этот параметр может достигать 90 мм. Для сравнения: для изделий цилиндрической формы показатель редко превышает 25 мм.

Сверла с хвостовиками цилиндрической формы

Основное отличие подобных изделий заключается в длине. Существуют линейки короткой, средней и длинной серий. Это позволяет подобрать оптимальный размер сверла спирального с цилиндрическим хвостовиком под любые условия выполнения работ.

Помимо длины, инструменты отличаются классом точности. Основными категориями являются:

Межгосударственный стандарт

Как было указано выше, все изделия отечественного производства подчиняются требованиям ГОСТов. Основными межгосударственными стандартами, которые регламентируют производство рассматриваемых инструментов, являются:

Цилиндрические сверла по металлу используют в различных отраслях промышленности для выполнения глухих и сквозных отверстий. Как вы считаете, какое покрытие изделий обеспечивает наибольшую износостойкость? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

Презентация по технологии «Виды сверл. Элементы спирального сверла»

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Помогает проект «Инфоурок»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Виды свёрл Элементы спирального сверла 5 класс Разработал: А.А. Дубинин учитель технологии ВКК МБОУ СОШ №94 им. Генерала Лизюкова А.И. ВОРОНЕЖ 2016

Сверление круглых отверстий в заготовках из древесины выполняется с помощью свёрл

Спиральные Центровые (перовые) Винтовые Ложечные Пробочные

Спиральные свёрла Эти свёрла наиболее распространены. Их применяют для сверления различных материалов: древесины, металлов, пластмасс.

Центровые (перовые) свёрла применяются для сверления неглубоких отверстий большого диаметра, у этих свёрл одна режущая кромка

Винтовые свёрла представляют собой винтообразную пластину, используют для высверливания глубоких отверстий

Ложечным сверлом сверлят отверстия вдоль волокон

Пробочные (бесцентровые) сверла как следует из их названия предназначены для изготовления деревянных пробок. Такие пробки нужны для декоративной заделки круглых отверстий, например высверленных сучков или утопленных болтов.

Сверло Форстнера для сверления глухих отверстий с высокой точностью.

Элементы спирального сверла

По виду хвостовика свёрла бывают: С цилиндрическим хвостовиком С коническим хвостовиком

Размер свёрла в миллиметрах указывается на хвостовике

С помощью какой операции получают отверстия в заготовках из древесины? Какие бывают свёрла? Назначение спиральных свёрл с направляющим центром? Назначение центровых (перовых) свёрл? Назначение винтовых свёрл? Назначение ложечных свёрл? Назначение свёрла Форстнера? Назовите элементы спирального сверла? Виды хвостовиков свёрл? Где обозначается диаметр сверла и в каких единицах?

• Дубинин Александр Александрович
• Написать
• 1296
• 17.03.2018

Номер материала: ДБ-1332114

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

• 17.03.2018
• 265

• 17.03.2018
• 567

• 17.03.2018
• 161

• 17.03.2018
• 764

• 17.03.2018
• 481

• 17.03.2018
• 276

• 17.03.2018
• 828

• 17.03.2018
• 125

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Спиральное сверло – универсальный инструмент для любых отверстий

Сверление – один из распространенных способов изготовления отверстий. Исходя из того, каких размеров они должны получаться и в каком материале их делают, выбирают инструмент. Спиральное сверло – самое универсальное и востребованное.

1 Спиральные сверла – конструкция и основные характеристики

Спиральное сверло (или, по-другому, винтовое) конструктивно представляет собой стержень цилиндрической формы, состоящий из элементов:

• Рабочей части – снабжена двумя спиральными винтовыми канавками, которые образуют режущие элементы и предназначены для эффективного отвода стружки, а также подачи смазки в зону сверления.
• Хвостовика – предназначен для надежного закрепления сверла в ручном инструменте или на станке. Может иметь лапку для извлечения сверла из гнезда конусной формы или поводок, обеспечивающий передачу крутящего момента от патрона оборудования.
• Шейки – обеспечивает выход абразивного круга в процессе шлифовки рабочей части.

Рабочая часть состоит из:

• Калибровочной (направляющей) части – это узкая полоска, продолжающая поверхность канавки на окружности сечения сверла. Еще ее называют ленточкой.
• Режущей части – включает две главные и две вспомогательные, расположенные вдоль сверла по спирали, а также одну поперечную (конусообразную на конце сверла) режущие кромки. Все они образованы пересечением поверхностей канавок: главные – передних с задними, вспомогательные – передних с поверхностью ленточки, поперечная – обеих задних.

Из всех сверл известных на сегодняшний день конструкций спиральные нашли наиболее широкое применение за счет следующих достоинств:

• большому запасу под переточку;
• хорошему направлению в отверстии;
• отличному отводу стружки.

Основные геометрические параметры спирального сверла:

• угол на кончике при вершине – обозначается 2φ;
• угол наклона канавки ω;
• передний угол γ;
• задний угол α;
• угол наклона концевой поперечной кромки ψ.

Значения этих параметров зависят от типа, вида и назначения сверла.

Спиральные сверла по металлу также отличаются от прочих винтовых (по бетону, дереву, универсальных и других) размерами, формами и протяженностью своих конструктивных элементов. По форме хвостовика они бывают:

• с цилиндрическим хвостовиком;
• с коническим.

Для установки последних на станок используют универсальные специальные переходные втулки – конусы Морзе. Для наиболее распространенных видов инструмента по металлу ниже даны короткие описания.

2 Сверла с цилиндрическим хвостовиком

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком выпускается короткой, средней и длинной серий по соответствующим стандартам. Такое разнообразие обеспечивает оптимальный подбор нужного инструмента для выполнения каждой конкретной задачи.

Для всех сверл центровые отверстия выполняются согласно ГОСТ 14034. Допустимо выпускать инструмент без центровочных отверстий. Изделия средней и длинной серии согласно своим стандартам могут изготавливаться с шейкой или без нее. Ее размеры не регламентируются.

ГОСТ 4010-77 распространяется на левые и правые сверла короткой серии диаметром 0,5–40 мм. Согласно этому стандарту, в зависимости от диаметра выпускаемого сверла длина составляет (мм):

• общая всего инструмента – 20–200;
• рабочей части – 3–100.

ГОСТ 10902-77 распространяется на левые и правые сверла средней серии диаметром 0,25–20 мм. Длина составляет (мм):

• общая всего инструмента – 19–205;
• рабочей части – 3–140.

ГОСТ 886-77 распространяется на сверла длинной серии диаметром 1–31,5 мм. Длина составляет (мм):

• общая всего инструмента – 56–316;
• рабочей части – 33–207.

У данных изделий направление спирали – правое. С левым изготовляются по согласованию с заказчиком.

Для всего этого инструмента технические требования к изготовлению регламентируются ГОСТ 2034-80. Согласно этого документа данные сверла производятся из быстрорежущей стали и предназначены для просверливания отверстий в ковких и серых чугунах, легированных и углеродистых конструкционных и инструментальных сталях, конструкционных сталях высокой и повышенной обрабатываемости. Этот инструмент изготовляется 3 классов точности:

• повышенной точности – А1;
• нормальной – В1;
• нормальной – В.

Помимо инструмента из быстрорежущей стали допускается по заказу потребителя изготовление сверл также из легированной стали 9ХС. Инструмент может производиться не только цельным, но и сварным. Хвостовики сварных изделий должны быть выполнены из стали 45 или 40Х. Не допускаются в зоне сварки: непровар, поверхностные раковины и кольцевые трещины.

3 Сверла с коническим хвостовиком по ГОСТ 10903 и другие

Сверло спиральное с коническим хвостовиком выпускается разных типов и, соответственно, по различным стандартам. Это позволяет оптимально подобрать именно тот инструмент, который лучше всего подойдет для того или иного вида работ. Существуют следующие ГОСТы:

• 10903-77 – для сверл нормальной длины;
• 12121-77 – длинных;
• 2092-77 – удлиненных;
• 22736-77 – с твердосплавными пластинами.

Весь этот инструмент согласно своим стандартам может изготавливаться с шейкой или без нее. Ее размеры не регламентируются.

ГОСТ 10903 распространяется на сверла нормальной длины диаметром 5–80 мм, которые выпускаются в двух исполнениях: с нормальным и усиленным хвостовиком. Согласно ГОСТ 10903, в зависимости от диаметра выпускаемого сверла с нормальным хвостовиком длина составляет (мм):

• общая всего инструмента – 133–514;
• рабочей части – 52–260.

С усиленным хвостовиком сверла ГОСТ 10903 выпускаются диаметрами 12–76 мм. Длина их рабочей части такая же, как и у с нормальным хвостовиком. Длины следующие (мм):

• общая – 199–514;
• рабочей части – 101–260.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 6.

ГОСТ 12121 распространяется на длинные сверла диаметром 5–50 мм, которые предназначены для выполнения сверления через специальные кондукторные втулки. Длина составляет (мм):

• общая всего инструмента – 155–470;
• рабочей части – 74–321.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 4. У инструмента этих двух стандартов направление спирали – правое. С левым изготовляются по согласованию с заказчиком.

ГОСТ 2092 распространяется на удлиненные сверла диаметром 6–30 мм. Длина составляет (мм):

• общая всего инструмента – 225–395;
• рабочей части – 145–275.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 3.

4 Сверла с коническим хвостовиком ГОСТ 22736

ГОСТ 22736 распространяется на сверла диаметром 10–30 мм, оснащенные твердосплавными пластинами. Инструмент производится в укороченном и нормальном исполнении. Длина составляет (мм):

• общая всего инструмента в укороченном исполнении – 140–275, нормальном – 168–324;
• рабочей части в укороченном исполнении – 60–125, нормальном – 87–175.

Размеры используемых для крепления в патроне станка конусов Морзе от 1 до 4.

Для этого инструмента технические требования к изготовлению регламентируются ГОСТ 5756-81. В соответствии с ним данные сверла предназначены для сверления различных деталей из чугуна. Должны изготавливаться классов:

• повышенной точности – А;
• нормальной – В.

В качестве режущей оснастки должны применяться твердосплавные пластины типа ВК. Корпуса изделий выполняются из быстрорежущей стали или сплава 9ХС. Допускается производство корпусов из иных марок с содержанием вольфрама в пределах до 6 %. Недопустимо использовать стальные сплавы, содержащие кобальт.

Инструмент с рабочей частью диаметром от 6 мм и больше, корпус которого выполнен из быстрорежущего сплава, должен изготавливаться сварным. Хвостовики сварных изделий должны быть выполнены из стали 45 или 40Х. Не допускаются в зоне сварки: непровар, поверхностные раковины и кольцевые трещины.