1. Измерение углов сверла. Введение
Цель - знакомство с видами сверл.
Задача - определить геометрические параметры режущей части сверл.
2. Теория
Разнообразные металлорежущие инструменты, несмотря на различия конструктивных форм, имеют много общего. Элементы режущей части строятся исходя из общих принципов, которые остаются верными для различных видов обработки. Геометрия режущей части инструмента должна обеспечивать удаление стружки с минимальными затратами энергии при достаточной стойкости инструмента, необходимую шероховатость поверхности и точность обработки.
Целью подобных лабораторных работ является знакомство с основными металлорежущими инструментами и определение геометрических параметров их режущей части.
2.1. Спиральное сверло
2.1.1. Элементы и углы спирального сверла
Наиболее распространённым инструментом для сверления и рассверливания является спиральное сверло (рис. 2.1), которое состоит из четырёх частей: рабочей 6, шейки 2, хвостовика 4 и лапки 3. В рабочей части различают режущую 1 и направляющую 5 части с винтовыми канавками для отвода стружки. Хвостовик 4 служит для установки сверла в шпиндель станка.
Элементы рабочей части и углы сверла показаны на рис.2.1. Сверло имеет два главных режущих лезвия 11, образованных пересечением передних 10 и задних 7 поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечное режущее лезвие 12 (перемычку) и два вспомогательных режущих лезвия 9. На цилиндрической части сверла вдоль винтовой канавки расположены две узкие ленточки 8, обеспечивающие направление сверла при резании.
Передний угол 
измеряют в главной режущей плоскости II-II, перпендикулярной к главному
режущему лезвию. В разных точках режущего лезвия передний угол различен. Угол уменьшается от
наружной поверхности сверла к центру. На поперечном лезвии 
.
Задний угол 
измеряют в плоскости I-I, параллельной оси сверла. У наружной поверхности сверла 
°; по мере приближения
к оси сверла задний угол возрастает до 20-25°.
Угол при вершине сверла 
измеряется между главными режущими
кромками 
° в
зависимости от обрабатываемого материала.
Угол наклона поперечного режущего лезвия 
измеряется между проекциями
главного и поперечного режущего лезвий на плоскость, перпендикулярную к оси
сверла 
°.
-
угол наклона винтовой канавки. Обычно 
°.
2.2. Определение углов спирального сверла
Величина угла наклона винтовой канавки определяется из отношения:
,
где 
- диаметр сверла в мм;
- шаг винтовой канавки в мм, измеряется
штангенциркулем между двумя одноимёнными точками одной и той же ленточки; при
измерении расстояния между соседними винтовыми линиями получим половину шага т.е. 
.
Измерение угла при вершине сверла и угла наклона поперечного
режущего лезвия y производят
универсальными угломерами или шаблонами (рис.2.2).
Значение переднего угла, как известно, переменно вдоль
главного режущего лезвия сверла и может быть определено расчётным путём после
замера углов 
и
по следующей
зависимости:
,
где - диаметр сверла в мм;
di - диаметр, на котором производится определение
переднего угла ,
в мм;
- угол наклона винтовой канавки;
- половина угла при вершине сверла.
Рис. 2.1. Части (а), элементы и углы (б) спирального сверла
Задний угол сверла может быть измерен на специальном приспособлении.
Рис.2.2. Шаблоны (с линейными шкалами) для измерения геометрических элементов
режущей части быстрорежущих и твердосплавных сверл
а, б, в, - шаблоны для измерения углов и длины режущих элементов при вершине
сверла (;;
); г - специальный
шаблон-штангенциркуль для измерения угла ;
д
- шаблон для контроля угла наклона поперечной кромки сверла
3. Оборудование
3.1. Активные клавиши
Для работы в этой лабораторной работе применяются следующие клавиши:
W, S, A, D – для перемещения в пространстве;
F2, E – аналоги средней клавиши манипулятора (при первом нажатии берется объект, при последующем – ставится);
Ctrl – присесть;
Z – визуальное приближение.
F10 – выход из программы.
Рис. 3.1. Активные клавиши клавиатуры
Рис. 3.3. Функции манипулятора
Левая клавиша манипулятора (ЛКМ) – управление объектами (в режиме манипуляции).
Средняя клавиша манипулятора (СКМ) – взять (применить) объект (в режиме манипуляции). Также данная клавиша позволяет проводить ускоренную работу с некоторыми объектами (например, ускоренное закручивание (откручивание) рукоятки тормозного устройства).
Правая клавиша манипулятора (ПКМ) – переход в режим манипуляции (управление объектами), возврат в режим навигации (перемещения по сцене).
Примечание: При появившемся курсоре невозможно перевести взгляд вверх и стороны.
3.2. Оборудование в лабораторной работе
Рис. 3.3. Оборудование
Рис. 3.4. Конструкция спирального сверла
В виртуальной лабораторной работе используется следующее оборудование:
· сверла – 6 штук с разными размерами и углами;
· универсальный угломер;
· штангенциркуль.
4. Порядок выполнения работы
4.1. Порядок действий (рекомендованный)
1. Кликните средней кнопкой на любое из сверл, сверло зависнет в воздухе над столом.
2. Штангенциркуль примените к сверлу:
Если примените к торцу, штангенциркуль будет использоваться на измерение диаметра. Появится меню слева сверху «Расстояние ХХ,Х мм». Перемещая подвижную губку штангенциркуля, измерьте расстояние.
Если примените к цилиндрической части, штангенциркуль установится на измерения длины.
Штангенциркуль положите на место.
3. Затем универсальный угломер примените к сверлу. Поворачивая арку (до соударения части арки с поверхностью сверла), измерьте соответствующий угол.
5. Отчет
1. Привести схемы углов спирального сверла.
2. Представить результаты измерения основных углов инструментов в виде таблицы.
Таблица к отчёту по лабораторной работе
|
Тип сверла |
|
|
|
|
|
|
|
мм |
град. |
мм |
град |
мм |
град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
3. Отчет оформляется по стандартной форме на отдельной листе.
6. контрольные вопросы
1. Перечислите основные части сверла?
2. Сколько режущих лезвий имеет спиральное сверло?
3. Какой угол измеряется в главной режущей плоскости перпендикулярной к главному режущему лезвию
4. Значение какого угла переменно вдоль главного режущего лезвия сверла?
5. Какие углы можно определить расчетным путем?
7. ЛИТЕРАТУРА
1. Лабораторный практикум по технологии металлов и других конструкционных материалов / [О.В. Роман и др]. - Минск: Высшая школа, 1974. - 235 с.
2. Дальский A.M., Арутюнова И.А., Барсукова Т.М. и др. Технология конструкционных материалов
8. Авторы
Лабораторная работа «Измерение углов сверла» по дисциплине «Геометрия режущего инструмента»
Методическое обеспечение: Некрасов Р.Ю.
Редактор: Яковлев О.В.
3D-графика: Севостьянов А.С.
Script-программирование: Кузьминых А.П.