Сверла, зенкеры и развертки

Для образования отверстий в подгруппе 23 (МН 77—59) предусмотрены следующие дырообрабатывающие инструменты: сверла, зенкеры и развертки.

Сверла. По конструкции сверла классифицируют на спиральные, кольцевые, для глубокого сверления и центровочные. Наибольшее распространение получили спиральные сверла с коническими и цилиндрическими хвостовиками. Части и элементы спирального сверла приведены на рис. 15. Спиральные сверла изготовляют диаметром от 0,25 до 80 мм (табл. 41).

Сверла, зенкеры и развертки

 

Сверла, зенкеры и развертки

Рис. 15. Части и элементы спирального сверла:

1—передняя поверхность:         2—задняя поверхность;

3— ленточка: 4—поперечная кромка; 5 — канавка; 6 — режущие кромки; 2φ — угол при вершине; ώ—угол наклона винтовой канавкн; ψ— угол наклона поперечной кромки

 

Для изготовления быстрорежущих сверл применяют стали Р18 или Р9. Сверла с коническим хвостовиком диаметром от 6 мм и с цилиндрическим хвостовиком диаметром от 8 мм изготовляются сварными. Хвостовики сварных сверл изготовляются из стали 45 или 40Х. Твердость рабочей части быстрорежущих сверл должна быть HRC 62—64, а твердость лапок у сверл с коническим хвостовиком — HRC 30—45.

Допускаемые отклонения диаметров сверл приведены в табл. 42.

Геометрическими параметрами режущей части сверла являются: задний угол а, передний угол у, углы при вершине 2φ и 2φ0 и угол наклона поперечной кромки ψ (рис. 16). Величина заднего угла изменяется вдоль режущей кромки. Наименьшее значение (7—15°) задний угол имеет у наружной поверхности сверла, а наибольшее (20—26°) — около поперечной режущей кромки. Величина переднего угла в разных точках режущей кромки неодинакова: наибольшее значение (25—30°) угол имеет у наружной поверхности сверла, а наименьшее — около поперечной кромки, где он может быть и отрицательным.

Конусность режущей части сверла определяется углом 2φ при его вершине, образуемым главными режущими кромками. От величины угла φ зависят форма режущей кромки, передний и задний углы, прочность сверла у перемычки и сила резания.

При правильной заточке сверла угол наклона поперечной режущей кромки ψ равен 55° (рис. 15).

 

 

Таблица 41

Градация диаметров сверл (по ГОСТу 885—64)

Сверла, зенкеры и развертки

Примечание. Сверла, диаметры которых поставлены в скобки, изготовляются по соглашению c потребителем.

 

Для повышения стойкости сверла и скорости резания рекомендуется двойная заточка под углом 2φ и 2φ0 (рис. 16). Основные формы заточки спиральных сверл в зависимости от их диаметра и обрабатываемого материала приведены в табл. 43.

Сверла, зенкеры и развертки

Рис. 16. Геометрические параметры спирального сверла

Спиральные сверла могут быть и твердосплавные. Сверла диаметром от 1,8 до 5,2 мм через 0,05 мм изготовляются монолитными из твердых сплавов марок ВК6, ВК8М, а свыше 6 мм — оснащаются пластинками твердого сплава.

Таблица 42

Отклонения диаметров сверл (по ГОСТу 885 — 64)

Сверла, зенкеры и развертки

 

Таблица 43

Основные формы заточки сверл

Сверла, зенкеры и развертки

Для изготовления корпусов твердосплавных сверл рекомендуют стали марок 40Х и 45Х. Твердость рабочей части корпусов после термообработки должна быть HRC 40—50.

Сверла, корпуса которых изготовлены из стали Р9 с коническим хвостовиком диаметром от 8 мм и с цилиндрическим хвостовиком диаметром от 8 мм, должны быть сварными.

Рекомендуемые значения угла 2φ при вершине в зависимости от обрабатываемого материала приведены в табл. 44, угла ώ наклона винтовых канавок для быстрорежущих сверл — в табл. 45 и передних углов у твердосплавных сверл — в табл. 46.

Спиральные сверла поставляют, как правило, инструментальные заводы, которые в настоящее время выпускают 1061 типоразмер, в том числе 180 типоразмеров сверл новых конструкций: с прокатанными отверстиями для охлаждения, с пластмассовыми хвостовиками, монолитные твердосплавные. 

 

Таблица 44

Значения угла 2φ при вершине

Сверла, зенкеры и развертки

Таблица 45

Значения угла ώ наклона винтовых канавок для спиральных быстрорежущих сверл (град)

Сверла, зенкеры и развертки

 

Таблица 46

Значения передних углов для сверл, оснащенных твердым сплавом

Сверла, зенкеры и развертки

Таблица 47

Специализация инструментальных заводов по производству сверл

Сверла, зенкеры и развертки

Для улучшения качества выпускаемых сверл диаметром свыше 30 мм предусмотрено их изготовление с двойным углом при вершине (с двойной заточной) и подточкой перемычки. В табл. 47 указаны инструментальные заводы, которые специализируются по изготовлению сверл.

Сверло-зенкер. Инструмент предназначен для одновременного сверления и зенкерования отверстий в сплошном материале глубиной не более двух диаметров. Он состоит из короткого сверла 1 (табл. 48), имеющего цилиндрический хвостовик с лапкой и пазом для стопорного винта 4, двузубого зенкера 2 с канавками для дробления стружки, насаженного на сверло, и своим замком зенкер входит в замок оправки 3. Сверло- зенкер изготовляется московским заводом «Фрезер» из сталей Р18 и Р9; основные размеры его приведены в табл. 48.

 

Таблица 43

Основные размеры сверла-зенкера

Сверла, зенкеры и развертки

Для образования центровых отверстий применяют инструмент центровочный (ГОСТ 6694—53) семи типов (табл. 49).

Таблица 49

Типы и основные размеры центровочного инструмента (по ГОСТу 6694—53)

Сверла, зенкеры и развертки

Продолжение табл. 49

Сверла, зенкеры и развертки

 

Для сверл и зенковок применяют сталь марки Р9 или Р18. Зенковки типа VII делают сварными, а их хвостовики — из стали 45. Твердость лапки зенковок типа VII должна быть HRC 30—45, твердость сверл и зенковок HRC 62—64. Типовые наборы центровочного инструмента приведены в табл. 50.

Зенкеры изготовляются двух видов: для обработки цилиндрических отверстий и для обработки ступенчатых, фасонных и комбинированных отверстий. Части и элементы цилиндрического зенкера показаны на рис. 17.

Сверла, зенкеры и развертки

Рис. 17. Части и элементы цилиндрического зенкера:

1 — передняя поверхность; 2 — режущая кромка; 3 — сердцевина; 4 — задняя поверхность; 5 — ленточка

 

Главные лезвия у зенкеров расположены на заборном конусе под углом φ (угол в плане). При обработке стали угол в плане φ = 60°, при обработке чугуна φ = 45÷60°. У зенкеров с пластинками из твердых сплавов φ = 60÷75°. Задний угол α главного лезвия принимается равным 8—10°.

Передние углы выбираются в зависимости от обрабатываемого материала:

Сверла, зенкеры и развертки

Угол наклона винтовой канавки (ώ) у зенкеров универсального назначения равен 10—30°. С увеличением твердости обрабатываемого материала величина угла возрастает. Для чугуна ώ = 0°.

Величина заднего угла у зенкеров с пластинками из твердого сплава имеет два значения: α = 10÷12° по пластинке и α = 15° по корпусу.

При обработке чугуна передний угол V принимают равным +5°; при обработке стали с σв = 90 кГ/мм2  γ = 0, при обработке с σв = 90 кГ/мм2 угол γ = - 5°.

Типы и основные размеры зенкеров приведены в табл. 51. Технические условия (ГОСТ 1677—67) распространяются на зенкеры с коническим хвостовиком (ГОСТ 1676—53), насадные цельные (ОСТ ГОСТ 12489—67) и насадные со вставными ножами из быстрорежущей стали (ГОСТ 2255—67).

 

Таблица 50

Типовые наборы центровочного инструмента

Сверла, зенкеры и развертки

 

Таблица 51

Типы и основные размеры зенкеров

Сверла, зенкеры и развертки

 

Режущая часть сборных зенкеров и зенкеры цельные изготовляются из быстрорежущей стали Р18 и Р9, а зенкеры с коническим хвостовиком — сварными (хвостовики из стали марки 45). Для изготовления корпусов зенкеров применяют сталь 40Х или 45.

Твердость зенкеров с коническим хвостовиком на 3/4 длины рабочей части и на всей длине рабочей части насадных зенкеров должна быть HRC 62—64. Твердость лапок хвостовых зенкеров и корпусов насадных зенкеров должна быть HRC 30—45.

Допускаемые отклонения по диаметру для зенкеров, предназначенных под развертывание, должны иметь верхнее отклонение от —210 до —420 мкм и нижнее от —245 до +490 мкм для номинальных диаметров от 10 до 120 мм. Для зенкеров, предназначенных для окончательной

Сверла, зенкеры и развертки

Рис. 18. Зенковки

обработки отверстий по А4, верхнее отклонение составляет от +70 до +140 мкм и нижнее от +25 до +70 мкм. Предельные отклонения общей длины и длины рабочей части устанавливаются по 9-му классу точности.

Технические условия (ГОСТ 12509—67) распространяются на зенкеры с коническим хвостовиком и насадные (оба типа с напаянными пластинками из твердого сплава).

Зенковки. Получение конических, цилиндрических и плоских поверхностей, прилегающих к основному отверстию и расположенных концентрично с ним, осуществляется инструментами, называемыми зенковками.

Для обработки отверстий под конические головки винтов и заклепок, а также для центрования деталей применяют конические зенковки. Наибольшее распространение получили конические зенковки с углом конуса при вершине 30, 60, 90 и 120° (рис, 18, а). Для обработки отверстий под цилиндрические головки и шейки, а также для подрезания торцов, плоскостей бобышек, выборки уступов и углов применяют цилиндрические зенковки с торцовыми зубьями (рис. 18, б). Иногда зенковки с торцовыми зубьями называют цековками (рис. 18, б).

Развертки изготовляются цилиндрические, ступенчатые и конические. Ручная цилиндрическая развертка (рис. 19) состоит из рабочей части, шейки и хвостовика; рабочая часть, в свою очередь, состоит из заборной (режущей) части, калибрующей части и заднего конуса. Канавки между зубьями развертки образуют режущие кромки; канавки предназначены для размещения стружки.

Для повышения качества поверхности при ручной обработке зубья разверток располагаются по окружности с неравномерным шагом.

Машинные развертки изготовляются с равномерным шагом, причем число зубьев у них должно быть четным. Рабочая часть этих разверток в отличие от ручных более короткая. Машинные развертки чаще всего делаются насадными и регулируемыми.

Геометрические параметры разверток: задний угол а, передний угол у, главный угол в плане φ и угол наклона главной режущей кромки ώ.

Задний угол а выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и принимается в пределах 6—10°. Передний угол γ у чистовых разверток равен 0°, а у черновых 5—10°. Главный угол в плане φ у ручных разверток равен 1 , у машинных при обработке стали 12—15°, чугуна 3—5° и при обработке глухих отверстий 45°. Угол наклона главной режущей кромки оз при обработке твердых металлов равен 7—8° и мягких металлов 14—16°.

По техническим условиям (ГОСТ 1523—65) развертки должны изготовляться: ручные—из стали 9ХС; машинные цельные и ножи сборных разверток— из быстрорежущей стали Р18 или Р9; быстрорежущие развертки—сварными (хвостовики делаются из стали 45). Основные детали сборных разверток (за исключением ножей) должны быть изготовлены: корпуса — из сталей 40, 45 или 40Х; установочные кольца и контргайки — из сталей 35 или 45; клинья — из стали 40Х.

Твердость рабочей части разверток (в зависимости от марки стали) должна быть HRC 62—66, корпуса насадных разверток HRC 30—40, клиньев HRC 45—50, лапок и квадратов хвостовиков HRC 30—45.

В централизованном порядке развертки должны выпускаться: в доведенном виде для обработки отверстий с допусками по А, А, А3 и Н и с припуском под доводку в соответствии с ГОСТом 11174—65. ГОСТ 11174—65 распространяется на развертки, изготовляемые из быстрорежущей и легированной стали с припуском под доводку, и предусматривает шесть номеров разверток (табл. 52). Зная отклонения и допуски на изготовление разверток, можно легко выбрать развертку нужного размера.

Сверла, зенкеры и развертки

Рис. 19. Части и элементы развертки:

1 — главная режущая кромка; 2 — ленточка; 3 — передняя поверхность; 4 — атыловочня поверхность; 5 — задняя поверхность

В случае отсутствия развертки необходимого размера берется развертка, размер которой близок к заданному, и определяется необходимость шлифования или доводки развертки до требуемого размера.

 

Таблица 52

Предельные отклонения (мкм) диаметров разверток под доводку

Сверла, зенкеры и развертки

 

Таблица 53

Типы и основные размеры разверток, мм

Сверла, зенкеры и развертки

Продолжение табл. 63

Сверла, зенкеры и развертки

Продолжение табл. 53

Сверла, зенкеры и развертки

Продолжение табл. 53

Сверла, зенкеры и развертки

Развертки после доводки должны обеспечить обработку отверстий со следующими посадками:

Сверла, зенкеры и развертки

 

По техническим требованиям (ГОСТ 5735—65) в качестве режущей части разверток должны применяться пластинки из твердого сплава марок ВК6, ВК6М, Т15К6, Т14К8 и Т5КШ. Корпуса разверток изготовляются из стали 40Х, а корпуса ножей — из стали 40Х или У7 и У8.

В централизованном порядке твердосплавные развертки должны выпускаться: в доведенном виде для обработки отверстий с допусками по А, А, А3  и Н и с припуском под доводку — по ГОСТу 11173—65.

Развертки конические с цилиндрическим хвостовиком по техническим требованиям (ГОСТ 11178—65) изготовляются из стали 9ХС и по соглашению с потребителем допускается изготовление разверток из стали Р18. Развертки диаметром больше 13 мм должны быть сварными. Развертки конические с коническим хвостовиком по техническим требованиям (ГОСТ 10083—62) изготовляются из стали Р18 или Р9. Развертки диаметром больше 10 мм должны быть изготовлены сварными. Типы и основные размеры разверток приведены в табл. 53.

 

Смотрите также