Сверла изготавливают из легированной стали 9ХС, быстрорежущих сталей Р6М5 и др., и оснащенные твердым сплавом ВК6, ВК6-М, ВК8, ВК10-М и др.

Спиральные сверла

Спиральные сверла имеют наибольшее распространение и состоят из следующих основных частей: режущей, калибрующей или направляющей, хвостовой и соединительной

Режущая и калибрирующая части сверла составляют ее рабочую часть, на которой образованы две винтовые канавки, создающие два зуба, обеспечивающие процесс резания.

На рабочей части сверла имеется шесть лезвий: два главных, два вспомогательных, расположенных на калибрующей части сверла, которая служит для направления в процессе работы и является припуском на переточку, и два на перемычке. Эти лезвия расположены на двух зубьях и имеют непрерывную пространственную режущую кромку, состоящую из пяти разнонаправленных отрезков

Элементы спирального сверла

¢1 - режущая кромка,

¢2 - передняя поверхность,

¢3 - задняя поверхность,

¢4 - поперечная кромка,

¢5 - канавка,

¢6 - ленточка

Для уменьшения трения об образованную поверхность отверстия и уменьшения теплообразования в процессе работы сверло на всей длине направляющей части имеет занижение по спинке с оставлением у режущей кромки ленточки шириной 0,2—2 мм в зависимости от диаметра сверла.

Ленточки обеспечивают направление сверла в процессе резания, и только в начале, на длине, равной 0,5 значения подачи, они работают в качестве вспомогательной режущей кромки.

Для уменьшения трения при работе на ленточках делают утонение по направлению к хвостовику (обратная конусность 0,03— 0,12 мм по диаметру на 100 мм длины). Размер утонения зависит от диаметра сверла

Номенклатура спиральных сверл

Спиральные сверла из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком изготавливают диаметром от 1 до 20 мм. В зависимости от длины рабочей части сверла делят на короткую, среднюю и длинную серии.

Сверла с коническим хвостовиком изготавливают диаметром от 6 до 80 мм, удлиненные и длинные.

Мелкоразмерные сверла диаметром от 0,1 до 1,5 мм для увеличения прочности изготавливают с утолщенным цилиндрическим хвостовиком.

Производительность и стойкость сверла во многом зависят от значения главного угла в плане j

Формы заточки сверл

Технологически наиболее простым является оформление задней поверхности по плоскости. Однако при этом способе для обеспечения достаточного зазора между задней поверхностью и поверхностью резания необходимо иметь задние углы не менее 20—25°, кроме того, нельзя получить значения заднего угла и угла наклона поперечной кромки, не зависящие от угла при вершине сверла и заднего угла на периферии.

Недостатком сверл с одноплоскостной формой задней поверхности является также прямолинейная поперечная кромка, которая при работе без кондуктора не обеспечивает правильного центрирования сверла.

Двухплоскостная форма задней поверхности сверл позволяет получить независимые значения заднего угла на периферии, угла при вершине и угла наклона поперечной кромки. Этот результат может быть получен также при конической, цилиндрической и винтовой форме задней поверхности

Коническая форма задней поверхности сверла является участком конической по­верхности, ось которой параллельна проек­ции главной режущей кромки сверла на торцовую плоскость.

Для образования задних углов вершина конуса должна быть смещена относительно оси сверла на величину, равную или больше радиуса перемычки, и ось конуса наклонена к продольной оси сверла под углом а.

Цилиндрическая часть задней поверхности сверла является участком цилиндрической поверхности.

Этот метод редко применяют

Винтовая часть задней поверхности сверла является развертывающейся винтовой поверхностью. Она позволяет (по сравнению с конической поверхностью) получить более рациональное распределение значений задних углов и более выпуклую поперечную кромку сверла, что улучшает самоцентрирование сверла при работе.

У сверл с винтовой задней поверхностью увеличиваются значения задних углов на поперечной режущей кромке, что приводит к уменьшению осевых нагрузок по сравнению со сверлами, заточенными другими способами.

Большим преимуществом винтовой заточки является возможность автоматизации процесса заточки.

Перовые сверла имеют более простую конструкцию по сравнению со спиральными

Режущую часть этих сверл выполняют в виде пластин из быстрорежущей стали или оснащают с пластинами из твердого сплава. Они обладают повышенной жесткостью, и их применяют для обработки поковок, ступенчатых и фасонных отверстий и отверстий малых диаметров (меньше 1—1,5 мм).

Сверла для глубокого сверления

Под глубоким сверлением понимается сверление отверстий на глубину, превышающую диаметр сверла в 5—10 раз и более (min 3D).

Такие сверла применяют для сплошного (D<80 мм) и кольцевого (D>80 мм) сверления

К глубокому сверлению предъявляют следующие требования:

прямолинейность оси отверстия, концентричность отверстия по отношению к наружной поверхности детали, цилиндричность отверстия, точность обработки, получение необходимой шероховатости поверхности, получение стружки, легко удаляемой из отверстия длиной до 5—7 диаметров обычно обрабатывают на токарных, револьверных станках и станках-автоматах, отверстия большей длины — на специальных станках для глубокого сверления.

Для сверления отверстий длиной до 5—7 диаметров применяют удлиненные спиральные сверла стандартной конструкции, однако при работе этими сверлами забиваются стружкой стружечные канавки, и для ее удаления необходимо периодически вынимать сверло из отверстия.

Для лучшего удаления стружки в процессе работы применяют спиральные сверла с отверстиями для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости.

Для получения мелкой стружки, легко удаляемой из отверстия потоками СОЖ, на передней поверхности сверла вдоль режущей кромки делают стружколомающие канавки.

Стойкость спиральных сверл с отверстиями до 8 раз превышает стойкость стандартных сверл.

Для работы с большими подачами жесткость и прочность сечения сверла должны быть увеличены, а также подобран для изготовления сверл материал большей прочности

Шнековые сверла

изготавливают диаметром от 3 до 30 мм, их применяют для сверления отверстий длиной до 30 диаметров в стальных заготовках и до 40 диаметров в чугунных. Эти сверла изготавливают из быстрорежущей стали. Для лучшего отвода стружки угол наклона винтовых канавок w=60°. Стружечные канавки у шнековых сверл имеют в осевом сечении прямолинейный треугольный профиль с закруглением во впадине

При обработке заготовок из чугуна угол при вершине сверла 2ф= 120...130°, при обработке стали 2ф=120°, задний угол выбирают в пределах 12—15°. Для уменьшения трения в процессе работы на калибрующей части сверло имеет утонение 0,03—0,10 мм по направлению к хвостовику на длине 100 мм. Для уменьшения трения ленточку на калибрующей части выбирают равной 0,5—0,8 ширины ленточки спирального сверла. Для придания сверлам жесткости диаметр сердцевины принимают равным 0,3—0,35 диаметра сверла и затем производят подточку перемычки до 0,1—0,15 диаметра сверла. Диаметр сердцевины не изменяется по всей длине рабочей части. Для получения дробленой стружки переднюю поверхность сверла подтачивают. У сверл для обработки заготовок из чугуна передний угол выбирают равным 12—18°, у сверл для обработки заготовок из стали 12—15°.

Шнековые сверла

Сверла одностороннего резания

Эти сверла делят на сверла с внутренним подводом СОЖ и наружным отводом стружки и на сверла с наружным подводом СОЖ и внутренним отводом стружки

Сверла первого типа изготавливают диаметром от 3 до 30 мм. Сверла делают из быстрорежущей стали и оснащают пластинамиили коронками из твердого сплава. Пластины и коронки припаивают.

Ружейное сверло

Эжекторное сверло

Особенностью эжекторных сверл является эффект подсоса СОЖ, отходящей вместе со стружкой в результате разрежения и перепада давлений, создаваемого внутри корпуса сверла. Разрежение обеспечивается разделением прямого потока жидкости на два направления. Прямой поток СОЖ подается под давлением 2—3 МПа по каналу А между внутренним и наружным стеблями. Не доходя до рабочей части, он разделяется. Примерно 70% жидкости направляется в зону резания через сделанные в корпусе сверла отверстия, а 30% жидкости через щелевидные сопла Б, сделанные на внутреннем стебле, отводится обратно

сверла с неперетачиваемыми сменными многогранными пластинами

Сверление сверлами с неперетачиваемыми сменными многогранными пластинами — наиболее производительный и самый экономичный способ получения отверстий диаметром от 12 до 80 мм.

Эффективность данного метода объясняется в первую очередь снижением трудоемкости сверления. По сравнению со сверлами из быстрорежущей стали машинное время сокращается от 2 до 10 раз.

Стойкость сменных пластин очень высока, так как они изготавливаются из современных марок твердых сплавов с износостойкими покрытиями.

Легко решается проблема обработки материалов с повышенной твердостью и труднообрабатываемых высоколегированных сталей.

Дополнительному повышению производительности способствует возможность установить в центральное гнездо пластину из высокопрочного сплава, а в периферийное гнездо из износостойкого сплава, допускающего высокие скорости резания.

Использование сверл со сменными неперетачиваемыми пластинами позволяет полностью отказаться от дорогостоящей переточки. Замена пластин может быть произведена менее чем за минуту, даже без снятия сверла со станка.

Технология изготовления спиральных сверл

Зенкеры

— осевой режущий инструмент, предназначенный для повышения точности формы отверстия, полученных после сверления, отливки, ковки, штамповки, а также для обработки торцовых поверхностей бабышек, выступов и др.

Зенкеры для обработки цилиндрических отверстий применяют для окончательной обработки отверстий с допуском по 11-, 12-му квалитетам и обеспечивают параметр шероховатости поверхности R_z = 20...40 мкм или для обработки отверстий под последующее развертывание

Номенклатура зенкеров

Зенкеры изготавливают хвостовыми цельными, хвостовыми сборными со вставными ножами, насадными цельными и насадными сборными.

Зенкеры делают из быстрорежущей стали или с пластинами твердого сплава, напаиваемыми на корпус зенкера или на корпус ножей у сборных конструкций.

Номенклатура зенкеров

Зенкеры из быстрорежущей стали изготавливают хвостовыми цельными диаметрами от 10 до 40 мм, хвостовыми сборными со вставными ножами диаметром от 32 до 80 мм, насадными цельными диаметром от 25 до 60 мм и насадными сборными диаметром от 40 до 120 мм

Хвостовые зенкеры делают сварными — рабочая часть из быстрорежущей стали, хвостовик из сталей 45, 40Х, 45Х.

Место сварки обычно делают на шейке

Конструктивные элементы зенкера

Диаметр зенкера для обработки отверстий устанавливают в зависимости от его назначения Диаметр зенкера № 1, предназначенного для обработки отверстий под последующее развертывание, определяют с учетом припуска под развертывание Диаметр зенкера № 2 для окончательной обработки определяют по диаметру обрабатываемого отверстия с учетом допуска на отверстие, разбивки и запаса на изнашивание. Разбивку обычно принимают равной 0,3—0,4 допуска на обрабатываемые отверстия, допуск на изготовление принимают равным 0,25 допуска на отверстие

Схема построения допусков на наружный диаметр зенкера