Фрезерное дело

Сложно-винтовая заточка широко применяется в различных станках и приспособлениях, главным образом за рубежом. При этом методе заточки сверло совершает три формообразующих движения: вращение вокруг своей оси; движение затылования — возвратно-поступательное движение вдоль той же оси; движение поворота — возвратно-качателыюе движение вокруг оси, перпендикулярной к оси сверла.
Благодаря движению поворота угол ср0 между осью сверла и плоскостью шлифовального круга в ходе заточки уменьшается, что приводит к улучшению условий резания на поперечной кромке.
Формообразующие движения кинематически связаны между собой, причем на каждый оборот сверла приходится два цикла движений заты-лования и поворота. Это обеспечивает непрерывное кинематическое деление с заточкой обоих перьев сверла.

Прямым ходом затылования считается движение, сближающее сверло со шлифовальным кругом. Прямым ходом осциллирования считается движение, выводящее ось сверла за пределы угловой кромки шлифовального круга.
Возвратно-поступательные движения выполняются под действием дисковых и торцевых кулачков с равномерным подъемом (архимедова спираль) или кулачков-эксцентриков.
Задний угол возрастает с увеличением хода затылования и угла при вершине сверла или с уменьшением хода осциллирования и диаметра сверла.

Задний угол в цилиндрическом сечении а для всех типов заточки возрастает от периферии к центру сверла, причем наиболее интенсивно при заточке I типа. Это создает более благоприятные условия резания на участках, прилегающих к поперечной кромке сверла.
При винтовой заточке, положенной в основу большинства отечественных сверлозаточных станков, сверло совершает три формообразующих движения: вращение вокруг своей оси и возвратно-поступательные движения затылования и осциллирования
Из схемы последовательных положений сверла и круга при винтовой заточке видно, что в начальный момент заточки ось сверла не выходит из контакта со шлифовальным кругом, а в конечный — находится за пределами угловой кромки круга
Формообразующие движения при винтовой заточке кинематически так взаимосвязаны, что на один оборот сверла приходится по два цикла возвратно-поступательных движений. Таким образом, обеспечивается непрерывное деление и шлифование обоих перьев при каждом обороте сверла.

Параметрами конической заточки являются: h — расстояние между осью сверла и осью качания (осью конуса заточки). Чем больше h, тем больше угол а;
Н — расстояние между вершиной конуса заточки и осью сверла; е — угол разворота сверла, измеряемый между проекциями оси качания и главной кромки на торцевую плоскость сверла (угол наклона поперечной кромки сверла яр уменьшается при уменьшении Н или увеличении е);
ф0 — угол установки сверла, измеряемый между осью сверла и плоскостью шлифовального круга. Угол установки ф0 всегда несколько меньше, чем ф — половина угла сверла при вершине. Угол установки сверла используется для настройки угла 2 ф и приближенно определяется по табл. 34;
0 — угол скрещивания осей сверла и конуса заточки; 6 — половина угла конуса заточки (6 = ф0 — о).
Существуют три типа конической заточки:
1 тип, при котором вершина конуса заточки располагается впереди вершины сверла, а угол скрещивания а обычно принимается равным 20 или 45°;
II тип, при котором ось качания параллельна поверхности шлифовального круга и конус заточки превращается в круговой цилиндр;
Ill тип, при котором вершина конуса заточки располагается позади вершины сверла, угол скрещивания выбирается в пределах 80—100°

Наиболее известными методами заточки спиральных сверл являются конический, винтовой, сложно-винтовой, одноплоско-стной, двухплоскостной, фасонный и эллиптический. Конический, винтовой и сложно-винтовой методы требуют специального оборудования, а остальные позволяют затачивать сверла на универсально-заточных станках с использованием нормального комплекта приспособлений.
В процессе заточки для получения определенной формы задней поверхности сверло и шлифовальный круг совершают ряд относительных формообразующих движений. В зависимости от метода заточки и конструкции станка число формообразующих движений колеблется от одного до трех. Формообразующие движения могут выполняться только сверлом или только кругом или распределяться между ними.
При конической заточке сверло покачивается вокруг оси / — /, скрещивающейся с осью сверла.

Угол наклона поперечной кромки ф определяется между проекциями главной и поперечной кромок на торцевую плоскость сверла. С увеличением угла т)з сокращается длина поперечной кромки и возрастает активная длина главных кромок: точность сверления улучшается. С уменьшением угла наклона улучшаются условия отвода стружки, образующейся на поперечной кромке, в канавки сверла; стойкость сверла возрастает. На практике применяются углы ij) — 35—65°. Наиболее целесообразно принимать этот угол равным 45—55°.
У спиральных сверл изнашиваются передняя и задняя поверхности, ленточка и поперечная кромка. При работе по чугуну лимитирующим (ограничивающим стойкость сверла) является износ по задней поверхности со срезом уголков hy. При работе по стали лимитирующим является износ по ленточкам hn.
При переточке сверла необходимо полностью удалить следы износа на его ленточках. Поэтому величина припуска при переточке

Спиральное сверло при одинарной (нормальной) заточке имеет пять режущих кромок, симметрично расположенных относительно его оси: две главные кромки, две кромки ленточек и одну поперечную кромку. При двойной заточке образуются также две переходные кромки .
Главная кромка образуется пересечением поверхности винтовой канавки с задней поверхностью сверла. Кромки ленточек выполняют работу резания на длине, равной половине осевой подачи сверла. Поперечная кромка возникает от пересечения задних поверхностей.
Задняя поверхность сверла должна соприкасаться с дном отверстия (поверхностью резания) только по режущей кромке. Между стальными точками задней поверхности и поверхностью резания имеется зазор, без которого сверление становится невозможным. Наличие достаточного зазора оценивается по спаду задней поверхности q, который представляет собой расстояние между начальной и конечной точками пера, измеренным в направлении оси сверла.
Величина спада должна быть достаточной, чтобы обеспечить зазор между задней поверхностью сверла и дном отверстия, но не чрезмерной во избежание снижения теплоемкости, жесткости и виброустойчивости режущего клина. Оптимальным является спад задней поверхности в пределах q — (0,04 -=- 0,12) D. Допустимыми пределами можно считать q = (0,03 -s- 0,2) D.
Угол сверла при вершине 2 ф находится между проекциями главных кромок на осевую плоскость сверла, им параллельную. При заточке угол между осью сверла и плоскостью шлифовального круга ф0 всегда меньше, чем угол ф.

Сверло предназначено для образования цилиндрических отверстий в сплошном материале *.
В промышленности применяются следующие основные типы сверл: спиральные, перовые, ружейные и др. Как правило, сверла изготавливают из быстрорежущей стали марок Р18, Р12, Р9, Р6МЗ
или оснащают пластинками твердого сплава марок ВК8 и ВК15.
Спиральное сверло является основным
типом сверл. Его особенность заключается в том, что канавки сверла делают винтовыми для облегчения отвода стружки из отверстия. Угол наклона канавки со обычно равен 19—33°. С увеличением угла наклона улучшается отвод стружки, но ослабляется прочность режущего клина и снижается жесткость корпуса сверла.
Ружейное сверло применяют для сверления глубоких отверстий. Сверло состоит из двух частей: рабочей (из быстрорежущей стали) длиной 60—150 мм и зажимной (из углеродистой стали), представляющей длинную трубку с провальцован-ной по всей длине канавкой. Рабочая часть снабжена отверстием круглой или серпообразной формы для подвода охлаждающей жидкости к режущей кромке; обратно жидкость вместе со стружкой выходит по канавке.
Задние поверхности ружейного сверла затачивают по винтовым поверхностям на универсально-заточном станке в специальном приспособлении.
Рассмотрим подробнее геометрические особенности конструкции спирального сверла, наиболее распространенного на практике.

На базе точильно-шлифовальных станков моделей ЗБ633 и ЗБ632 созданы специальные станки для ручной заточки резцов: абразивными кругами модель ЗБ633В и алмазными кругами модель ЗБ632В .
Заточка на этих станках производится торцом чашечного круга. С двух сторон шлифовальной головки расположены осциллирующие столики с круговыми направляющими (столик имеет возможность совершать колебательное движение), обеспечивающее наклон на угол от —10 до +20°. Направляющие связаны с основанием через тонкие пластинчатые пружины, на которых столик легко осциллирует вдоль торца шлифовального круга. Верхняя часть столика поворачивается на величину заднего угла а или а,. Угол в плане ф или ф, устанавливается по шкале транспортира.
При заточке резцов с жестким креплением применяют транспортир с прихватом, а при заточке вручную — поворотный транспортир.
При заточке вручную резец устанавливается на столе/ и прижимается рукой к транспортиру 2, а затем подается на круг 3 . При этом стол / покачивается. Установочные перемещения стола в поперечном направлении осуществляются с помощью ходового винта с гайкой. При заточке с жестким креплением резца это перемещение используется для поперечной подачи.
Поворотные транспортиры пригодны также для заточки передних поверхностей резцов с углом в плане ф = 90°. В этом случае стол наклоняют на величину переднего угла у, а транспортир поворачивают на величину угла наклона режущей кромки.
Заточка передних поверхностей резцов с углом в плане ф = 45° и 60° выполняется на специальном наклонном столе, поворотом которого устанавливается величина переднего угла у. Осциллирующий столик 2 при этом наклоняют на величину угла наклона режущей кромки Я,. Резец закрепляется при помощи транспортира с прихватом.

Принципиальная схема электроискрового способа. Затачиваемый инструмент подключен к одному полюсу, а вращающийся диск — к другому. Диск и резец помещают в ванну с диэлектриком (минеральное масло с температурой вспышки не ниже 180°) или диэлектрик подается в место их контакта. Диск делается из меди, латуни или чугуна. Источником служит генератор постоянного тока, заряжающий обкладки конденсатора. При высоковольтном электроискровом способе (напряжение ПО—220 в) затачиваемый инструмент подключается к отрицательному полюсу (катод), а диск — к положительному (анод); при низковольтном — наоборот.
Лучшее качество обработки и более высокая производительность обеспечиваются при низковольтном способе, который характеризуется следующими данными: емкость — 0-500 мкф, напряжение — 10—30 в, скорость вращения диска — 40—30 м/сек, мощность установки — 5—6 кет.
При сближении диска и резца между их выступающими частями происходят электрические разряды за счет запасенной в конденсаторе энергии, в результате чего выступы (шероховатости) затачиваемой поверхности постепенно разрушаются.
Примером применения этого метода заточки может служить обработка лунок на резцах.
Электроискровая обработка не нашла широкого применения при заточке инструмента из-за сложности оборудования.