Навигация по таблицам
- Таблица основных углов заточки для металлов
- Таблица углов для цветных металлов и сплавов
- Таблица углов для неметаллических материалов
- Таблица геометрических параметров сверл
- Таблица допустимых отклонений углов
Таблица основных углов заточки для металлов
| Материал обработки | Угол при вершине (2φ), градусы | Задний угол (α), градусы | Передний угол (γ), градусы | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Конструкционная сталь | 116° - 118° | 10° - 14° | 18° - 25° | Универсальное применение |
| Закаленная сталь | 125° - 130° | 8° - 12° | 15° - 20° | Твердые материалы |
| Нержавеющая сталь | 127° - 135° | 10° - 15° | 20° - 28° | Коррозионностойкие стали |
| Серый чугун | 116° - 118° | 12° - 16° | 16° - 22° | Хрупкие материалы |
| Твердая бронза | 116° - 118° | 10° - 14° | 18° - 24° | Высокопрочные сплавы |
Таблица углов для цветных металлов и сплавов
| Материал | Угол при вершине (2φ), градусы | Особенности обработки | Рекомендуемая СОЖ |
|---|---|---|---|
| Алюминий и дюралюминий | 130° - 140° | Склонность к налипанию | Керосин, эмульсия |
| Красная медь | 125° | Вязкий материал | Содовый раствор |
| Латунь | 130° - 140° | Хорошая обрабатываемость | Сухая обработка |
| Мягкая бронза | 120° - 130° | Пластичный материал | Эмульсия |
| Силумин | 90° - 100° | Хрупкость сплава | Сжатый воздух |
| Магниевые сплавы | 110° - 120° | Легкие сплавы | Специальные СОЖ |
| Титановые сплавы новых марок | 135° - 140° | Высокопрочные композиции | Обильное охлаждение |
Таблица углов для неметаллических материалов
| Материал | Угол при вершине (2φ), градусы | Характеристики материала | Особенности сверления |
|---|---|---|---|
| Древесина твердых пород | 60° | Волокнистая структура | Малая подача |
| Органическое стекло | 70° | Прозрачный пластик | Избегать нагрева |
| Эбонит | 85° - 90° | Твердая резина | Острые режущие кромки |
| Целлулоид | 85° - 90° | Горючий пластик | Низкие обороты |
| Пластмассы общего назначения | 90° - 100° | Различные полимеры | Контроль температуры |
| Мрамор и камень | 80° - 100° | Хрупкие материалы | Водяное охлаждение |
| Керамическая плитка | 90° - 100° | Твердые покрытия | Алмазные сверла |
Таблица геометрических параметров сверл
| Диаметр сверла, мм | Угол наклона винтовой канавки (ω), градусы | Угол наклона поперечной кромки (ψ), градусы | Длина поперечной кромки, мм | Ширина ленточки, мм |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 - 3,0 | 18° - 22° | 50° | 0,02 - 0,15 | 0,02 - 0,10 |
| 3,1 - 6,0 | 22° - 26° | 50° | 0,15 - 0,30 | 0,10 - 0,20 |
| 6,1 - 12,0 | 26° - 30° | 50° | 0,30 - 0,60 | 0,20 - 0,40 |
| 12,1 - 20,0 | 28° - 32° | 55° | 0,60 - 1,00 | 0,40 - 0,65 |
| 20,1 - 40,0 | 30° - 35° | 55° | 1,00 - 2,00 | 0,65 - 1,30 |
| 40,1 - 80,0 | 32° - 38° | 55° | 2,00 - 4,00 | 1,30 - 2,60 |
Таблица допустимых отклонений углов
| Параметр | Номинальное значение | Допуск, градусы | Влияние отклонения | Контроль качества |
|---|---|---|---|---|
| Угол при вершине (2φ) | 118° | ±2° | Стойкость инструмента | Угломер, шаблон |
| Симметричность режущих кромок | 0° | ±1° | Биение сверла | Визуальный контроль |
| Длина режущих кромок | Равные | ±0,05 мм | Неравномерный износ | Штангенциркуль |
| Задний угол (α) | 12° | ±2° | Качество поверхности | Специальные приборы |
| Угол наклона поперечной кромки | 50° - 55° | ±3° | Усилие подачи | Угловые шаблоны |
Оглавление статьи
- Основы геометрии спиральных сверл
- Методика выбора углов заточки
- Типы и способы заточки сверл
- Влияние материала на параметры заточки
- Контроль качества заточки
- Практические рекомендации
- Современные технологии заточки
Основы геометрии спиральных сверл
Геометрия заточки спиральных сверл представляет собой комплекс технических параметров, определяющих эффективность обработки различных материалов. Правильный выбор углов заточки является критически важным фактором для обеспечения высокого качества сверления, продления срока службы инструмента и повышения производительности обработки.
Основными геометрическими параметрами спирального сверла являются угол при вершине, задний угол, передний угол, угол наклона винтовой канавки и угол наклона поперечной кромки. Каждый из этих параметров оказывает специфическое влияние на процесс резания и должен выбираться с учетом физико-механических свойств обрабатываемого материала.
Важно: Угол при вершине сверла обозначается как 2φ и представляет собой угол между режущими кромками. Этот параметр является определяющим для выбора режимов обработки и оказывает наибольшее влияние на стойкость инструмента.
Конструктивные элементы режущей части
Режущая часть спирального сверла формируется при заточке задних поверхностей и включает в себя две главные режущие кромки, поперечную кромку и две вспомогательные режущие кромки. Геометрия этих элементов определяется углами заточки и влияет на механизм стружкообразования, отвод тепла и качество обработанной поверхности.
Расчет основных параметров:
Половина угла при вершине: φ = 2φ / 2
Для стандартного сверла: φ = 118° / 2 = 59°
Длина режущей кромки: L = d / (2 × sin φ)
где d - диаметр сверла
Методика выбора углов заточки
Выбор углов заточки спирального сверла осуществляется на основе анализа свойств обрабатываемого материала, требований к качеству обработки и условий эксплуатации инструмента. Основными критериями для принятия решения служат твердость материала, его прочность, склонность к наклепу, теплопроводность и химическая активность.
Для материалов с высокой твердостью и прочностью применяются сверла с увеличенным углом при вершине, что обеспечивает лучшее распределение нагрузки на режущие кромки и снижает вероятность выкрашивания. Мягкие и вязкие материалы требуют применения более острых углов для предотвращения налипания стружки и улучшения качества поверхности.
Пример выбора угла заточки:
При обработке конструкционной стали марки Ст3 с пределом прочности 380 МПа рекомендуется использовать угол при вершине 118°. Это обеспечивает оптимальное сочетание стойкости инструмента и качества обработки.
Влияние углов на процесс резания
Передний угол влияет на легкость врезания сверла в материал и качество формируемой стружки. Увеличение переднего угла снижает усилие резания, но может привести к ослаблению режущей кромки. Задний угол обеспечивает свободное движение сверла в отверстии и влияет на качество обработанной поверхности.
Типы и способы заточки сверл
Существует несколько основных типов заточки спиральных сверл, каждый из которых предназначен для определенных условий обработки. Нормальная заточка является универсальной и применяется для большинства материалов. Специальные виды заточки используются для повышения эффективности обработки в конкретных условиях.
Заточка типа Н представляет собой стандартную коническую заточку с постоянным задним углом. Заточка НП включает подточку поперечной кромки для снижения усилия подачи. Двойная заточка применяется для сверл большого диаметра и обеспечивает лучшее отведение тепла от режущих кромок.
Параметры двойной заточки:
Основной угол при вершине: 2φ₁ = 116° - 118°
Вспомогательный угол: 2φ₂ = 70° - 75°
Ширина фаски: b = 0,15 - 0,25d
Заточка с подточкой поперечной кромки
Подточка поперечной кромки выполняется для уменьшения осевого усилия при сверлении и улучшения центрирования сверла. Этот вид заточки особенно эффективен при обработке твердых материалов и сверлении отверстий большого диаметра.
Влияние материала на параметры заточки
Физико-механические свойства обрабатываемого материала оказывают определяющее влияние на выбор геометрии заточки сверла. Твердость материала влияет на износ режущих кромок, вязкость определяет характер стружкообразования, а теплопроводность влияет на температурный режим резания.
Для черных металлов характерно применение углов при вершине в диапазоне 116° - 130°, что обеспечивает оптимальное сочетание стойкости и производительности. Цветные металлы и сплавы требуют индивидуального подхода к выбору углов заточки с учетом их специфических свойств.
Особенности обработки алюминиевых сплавов:
При сверлении алюминия угол при вершине увеличивается до 130° - 140° для предотвращения налипания материала на режущие кромки. Передний угол увеличивается до 25° - 30° для улучшения стружкообразования.
Специфика обработки высоколегированных сталей
Нержавеющие и жаропрочные стали характеризуются высокой вязкостью и склонностью к наклепу. Для их обработки применяются сверла с увеличенным углом при вершине и специальной геометрией передних поверхностей, обеспечивающей эффективное стружкообразование.
Контроль качества заточки
Контроль качества заточки спиральных сверл осуществляется с использованием специальных измерительных инструментов и методов проверки. Основными контролируемыми параметрами являются угол при вершине, симметричность режущих кромок, их длина и состояние поверхности.
Для измерения углов заточки применяются угломеры, шаблоны и специализированные приборы. Проверка симметричности режущих кромок выполняется визуально или с использованием оптических приборов. Контроль состояния режущих кромок включает проверку отсутствия сколов, выкрашиваний и других дефектов.
Критерии качественной заточки: Режущие кромки должны быть прямолинейными, равной длины и расположенными симметрично относительно оси сверла. Поверхность задних граней должна быть гладкой, без следов прижогов и трещин.
Методы проверки геометрии
Проверка геометрии заточки выполняется поэтапно с контролем каждого параметра. Угол при вершине проверяется универсальным угломером или специальным шаблоном. Длина и симметричность режущих кромок контролируется измерительной лупой или оптическим прибором.
Практические рекомендации
Практическое применение знаний о геометрии заточки спиральных сверл требует учета множества факторов, включая характеристики оборудования, условия обработки и требования к качеству. Рекомендуется начинать с использования стандартных углов заточки с последующей корректировкой в зависимости от результатов обработки.
При выборе углов заточки следует учитывать не только свойства обрабатываемого материала, но и мощность оборудования, жесткость системы СПИД, возможности охлаждения и требования к производительности. Для получения оптимальных результатов рекомендуется ведение журнала параметров заточки с анализом стойкости инструмента.
Расчет стойкости сверла:
Стойкость T = L / (V × S × n)
где L - суммарная длина сверления до переточки, мм
V - скорость резания, м/мин
S - подача, мм/об
n - частота вращения, об/мин
Рекомендации по эксплуатации
Для максимального использования потенциала правильно заточенного сверла необходимо соблюдать рекомендуемые режимы резания, обеспечивать эффективное охлаждение и своевременно контролировать состояние режущих кромок. Признаками затупления служат увеличение шероховатости обработанной поверхности, рост усилия подачи и появление характерного скрипящего звука.
Современные технологии заточки
Современные технологии заточки спиральных сверл включают использование программируемых заточных станков с ЧПУ и применение высокотехнологичных абразивных материалов. Эти методы обеспечивают высокую точность геометрии, повторяемость результатов и возможность реализации сложных профилей заточки.
Автоматизированные системы заточки позволяют точно воспроизводить заданную геометрию и обеспечивают стабильность параметров от сверла к сверлу. Применение современных абразивных материалов, таких как кубический нитрид бора (CBN) для быстрорежущих сталей и синтетические алмазные круги (SDC) для твердосплавных сверл, улучшает качество поверхности режущих кромок и продлевает срок службы инструмента.
Преимущества современных технологий:
Заточка на станках с ЧПУ обеспечивает точность углов ±0,5°, что в 4 раза превышает точность ручной заточки. Применение алмазных кругов увеличивает стойкость сверл на 30-50% за счет улучшения качества поверхности режущих кромок.
Перспективы развития
Развитие технологий заточки направлено на дальнейшую автоматизацию процессов, повышение точности и производительности. Внедрение искусственного интеллекта позволяет оптимизировать параметры заточки в режиме реального времени с учетом износа абразивного инструмента и изменения условий обработки.
