Інформаційна картка для інструмента "Свердло"

Свердла їх різновиди та конструкція.

Елементи свердла

              Передній кут  на серцевині свердла γ = 0° На поперечній окрайці γ має великі від'ємні значення (до −60°).

 Задній кут залежності від діаметра свердла α = 8…14° на периферії і α = 20…25° біля серцевини свердла.

Кут біля вершини свердла  2φ.

  Кут нахилу поперечної кромки ψ знаходиться в межах 50…55°.

             Кут нахилу гвинтової лінії стрічок λ. Свердла діаметром до 10 мм мають кут λ = 25…28°, а для більших діаметрів

             λ = 30…35°.   Для  обробки в'язких матеріалів рекомендуються свердла з λ = 35…45°   

                                                         Різновиди свердел

Засоби кріплення                                                                                  

                                                                                                                      а,б – спіральні; в – с прямими канавками г – перове;

                                                                                                                                                                                д – гарматне; е – однокромкове с внутрішнім відводом стружки                 

                                                                                                                                                                                 для глибокого свердлення;

                                                                                                                                                                                 ж - двухкромкове для глибокого свердлення; з  - для кільцевого              

                                                                                                                                                                                свердлення;

                                                                                                                                                                                 и – центрувальне.

Спіральне свердло має вигляд циліндричного стрижня, робоча частина якого оснащена двома рівцями, виконаними по гвинтовій спіралі, що призначені для утворення різальних елементів та відведення стружки.

• Робоча частина, у яку входить:
  • Ріжуча частина, що має дві головні різальні окрайки , утворені перетинанням передніх гвинтових поверхонь  рівців, якими сходить стружка, з задніми поверхнями , а також поперечну різальну кромку (перемичку) , утворену перетином задніх поверхонь.
  • Напрямна частина має дві поміжні різальні окрайки , утворені перетинанням передніх поверхонь  з поверхнею напрямної стрічки  (вузька смужка на циліндричній поверхні свердла, розташована вздовж гвинтового рівця і забезпечує спрямування свердла при різанні, а також зменшення тертя бічної поверхні до стінки отвору).
• Хвостовик, що служить для закріплення та центрування свердла на верстаті або у ручному свердлильному обладнанні, буває конусної або циліндричної  форми і містить:
  • Повідець для передавання крутного моменту до свердла або лапку для вибивання свердла з конусного гнізда.
• Шийка, що забезпечує вихід шліфувального круга при шліфуванні робочої частини свердла.

Геометрія спірального свердла

Різальна частина характеризується переднім кутом γ та заднім кутом α, кутом біля вершини свердла 2κ, кутом нахилу поперечної різальної кромки ψ та кутом нахилу гвинтової лінії свердла λ.

Передній кут γ  вимірюють у головній січній площині. Він утворюється дотичною, проведеною до передньої поверхні, та лінією, що проходить  перпендикулярно до площини різання. Величина переднього кута зменшується при наближенні до осі свердла. На серцевині свердла γ = 0° при нормальній формі заточування, а при підточуванні поперечної кромки кут γ з наближенням до серцевини стає від'ємним. На поперечній окрайці свердла передній кут має великі від'ємні значення (до −60°). Тому поперечна кромка метал не ріже, а витискує його під різальні кромки.

Задній кут α також вимірюється у головній січній площині. Кут α утворюється дотичною до задньої поверхні  і площиною різання. Значення заднього кута при наближенні до осі свердла збільшується. В залежності від діаметра свердла α = 8…14° на периферії і α = 20…25° біля серцевини свердла.

Перетин різальних кромок утворює кут біля вершини свердла 2κ (часто позначають 2φ). Кут 2κ впливає на величину складових сили різання, довжину різальної кромки та розміри перерізу стружки. При збільшенні кута 2κ зменшується довжина різальної кромки, зростають сили різання, що діють на одиницю довжини різальної кромки, тому свердло швидше спрацьовується, але при цьому збільшується товщина стружки, яка буде легше сходити по гвинтових рівцях, вона менше деформується, що обумовлює зниження моменту опору обертанню свердла.

Кут нахилу поперечної кромки ψ лежить в площині, перпендикулярній до осі свердла, і утворюється проекціями різальної кромки та поперечної кромки на цю площину. Величина кута ψ знаходиться в межах 50…55°.

Кут нахилу гвинтової лінії стрічок λ визначається між віссю свердла і дотичною до гвинтової лінії стрічки. Величина цього кута впливає на міцність і жорсткість свердла та на умови виходу стружки. Зі збільшенням кута λ збільшується передній кут γ, тому стружка легше зрізується і легше відводиться, зростає жорсткість свердла на скручування, але знижується жорсткість в осьовому напрямі. Зменшення осьової сили і моменту опору відбувається при зростанні кута λ до 25…35°. При подальшому збільшенні кута λ сили різання не зменшуються, але знижується міцність леза біля периферії. Свердла діаметром до 10 мм мають кут λ = 25…28°, а для більших діаметрів λ = 30…35°. Для обробки в'язких матеріалів (алюмінієві сплави, мідь) рекомендуються свердла з λ = 35…45°.

Класифікація свердел

За конструкцією робочої частини

• Спіральні (гвинтові) — найпоширеніші свердла з діаметром від 0,1 до 80 мм та довжиною робочої частини до 275 мм універсального використання.
• Плоскі (перові) — використовуються при свердлінні отворів великих діаметрів і глибин. Різальна частина має вигляд пластини (лопатки), що кріпиться у державці чи борштанзі або виготовляється заодно з хвостовиком.
• Спіральні для глибокого свердління (10D ≥ L ≥ 5D) — подовжені гвинтові свердла з двома гвинтовими каналами для внутрішнього підведення охолоджувальної рідини. Гвинтові канали проходять через тіло свердла або через трубки, що запаяні у рівці, попередньо фрезеровані на спинці свердла.
• Одностороннього різання (для глибокого свердління) — застосовуються для виконання точних отворів при глибокому свердлінні (10D ≥ L ≥ 300D) за рахунок наявності напрямної (опорної) поверхні (різальні кромки розташовані по один бік від осі свердла)^[2].
  • Гарматні (напівкруглі) — мають вигляд стрижня, у якого робоча частина зрізана наполовину, що утворює канал для відведення стружки. Для спрямування свердла попередньо просвердлюють отвір глибиною 0,5…0,8D.
  • Рушничні (трубчасті) — застосовуються для свердління отворів великої глибини. Виготовляються з трубки, обтискаючи яку отримують прямий рівець для відводу стружки з кутом 110…120° і порожнину для підведення охолоджувальної рідини. Різальну частину виконують у вигляді твердосплавної пластинки або голівки. Такі свердла можуть виконуватись і суцільно твердосплавними з припаюванням робочої частини до хвостовика.
  • Ежекторні свердла — свердла, у яких змащувально-охолоджувальна рідина під великим (100…350 МПа) тиском підводиться у зону різання через щілину між зовнішньою і внутрішньою трубами, а стружка відводиться через внутрішній канал. Щілина між трубами сполучена з невеликими за діаметром нахиленими або радіальними отворами, спрямованими до осі свердла, за рахунок чого і створюється ефект ежекції.
• Кільцеві — пустотілі свердла, що перетворюють у стружку тільки вузьку кільцеву частину матеріалу.
• Центрувальні — застосовують для свердління центрових отворів в деталях.

За конструкцією хвостовиків  свердла бувають:

• Циліндричні; Конічні; Чотиригранні; Шестигранні; Тригранні.

Матеріали: Свердла виготовляють з швидкорізальних, інструментальних легованих та вуглецевих сталей, а також, їх оснащують пластинками з твердих сплавів.