Заточка сверл

 

Сверла затачивают по главным задним поверхностям. Для улучшения условий работы в некоторых случаях подтачивают поперечную кромку и ленточку. При заточке сверла обеспечиваются заданная величина угла при вершине , задние углы , угол наклона поперечной режущей кромки , симметричность главных режущих кромок и спад задних поверхностей.

Сверло затачивают при относительном движении шлифовального круга и сверла, создаваемом кинематикой станка. Задняя поверхность получается как огибающая последовательных положений соприкасающейся со сверлом плоскости круга. Задние поверхности сверла затачивают по криволинейным поверхностям или по плоскостям. В зависимости от формы задней поверхности различают три основных вида заточки: по конической поверхности, по винтовой поверхности и по двум плоскостям.

При заточке по конической поверхности задняя поверхность сверла является частью кругового конуса с углом (рис. 5.2, а), которая реально не существует и создается за счет кинематики и конструкции станка и приспособления. Ось воображаемого конуса составляет угол с осью сверла и отстоит от последней на величину . Оси сверла и воображаемого конуса параллельны и смещены на расстояние . Коническая поверхность образуется качанием сверла вокруг оси конуса заточки. Углы , и расстояния и могут иметь различные значения в зависимости от модели станка (приспособления) и параметров режущей части.

Рис. 5.2. Схема конической заточки сверла: а – при вершине конуса выше острия сверла (метод Уошборна); б - при вершине конуса ниже острия сверла (метод Вейскера)

Известны два метода конической заточки: метод Уошборна и метод Вейскера.

По методу Уошборна вершина конуса заточки располагается выше вершины сверла и острый угол между осями сверла и конуса заточки равен или .

По методу Вейскера вершина конуса заточки располагается ниже вершины сверла и ось конуса заточки перпендикулярна оси сверла (рис. 5.2, б). Вершина конуса заточки в этом случае располагается ниже вершины сверла, а угол между осями сверла и конуса заточки .

Как видно из построений (рис. 5.2, а), при заточке по методу Уошборна с увеличением диаметра задние углы и (в сечениях, перпендикулярных режущей кромке) уменьшаются, а при заточке по методу Вейскера (рис. 5.2, б) задние углы и увеличиваются.

Для ориентации сверла относительно оси качания и шлифовального круга используют различные приспособления. Базами сверла, как правило, являются цилиндрическая поверхность и кромки ленточек; реже хвостовик сверла.

Широко применяют базирование в призмах; при этом для угловой ориентации служит специальная планка на конце призмы. На некоторых станках применяют крепление сверла в центрирующих фигурных губках, базирующихся по цилиндрической поверхности и кромках ленточек; хвостовик обязательно поддерживается центром.

Коническую заточку выполняют цилиндрической, конической поверхностями или торцом круга. От этого зависит положение сверла и оси качания его в приспособлении относительно рабочей поверхности шлифовального круга. Задние поверхности каждого пера по конической поверхности затачивают с разных установов поворотом сверла на . Технологический процесс конической заточки заключается в удалении большей части припуска с одного пера, возврате системы в исходное положение, делении на , съеме такого же припуска с другого пера и, наконец, послойном шлифовании обеих перьев с делением после каждого качания и выхаживанием. Коническую заточку производят с ручным управлением, его применяют для сверл диаметром 3 – 80 мм в единичном и мелкосерийном производстве. Для сверл диаметром менее 1 мм применяют одноплоскостную заточку. Задняя поверхность каждого пера сверла представляет собой одну плоскость. При двухплоскостной заточке задняя поверхность каждого пера образована двумя плоскостями, ребро пересечения которых обычно параллельно главной кромке (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Затачивание сверл по двум плоскостям: а – схема образования задней поверхности при плоской заточке; б – исходное положение двухповоротной головки при заточке сверла на универсальном заточном станке

В связи с этим различают одно- и двухплоскостную заточку сверл. В нормальном сечении задний угол вдоль режущей кромки остается постоянным. Для уменьшения возможности задирания обрабатываемой задней поверхности сверла производят заточку задней поверхности с увеличенным задним углом для сверл диаметром 3 – 4 мм и заточку под двумя углами для сверл большого диаметра. Сверла, оснащенные твердосплавной пластиной, всегда затачивают по двум плоскостям. Первую плоскость затачивают алмазным кругом, а вторую – абразивным. Цельные твердосплавные сверла целесообразно затачивать алмазными кругами.

Плоскую заточку производят на универсально-заточном станке. Каждое перо сверла можно рассматривать как отдельный резец, поэтому формулы для настройки аналогичны формулам для заточки резцов в трехповоротных тисках.

При двухплоскостной заточке следует сначала заточить плоскости, прилегающие к режущим кромкам, а затем следующие за ними под большим углом. На специальных станках двухплоскостную заточку можно выполнить двумя кругами, каждый из которых обрабатывает одну из плоскостей задней поверхности. При этом продольная подача сверла происходит вдоль ребра пересечения плоскостей.

При винтовой заточке задняя поверхность каждого пера сверла является частью эвольвентной винтовой поверхности, ось которой совпадает с осью сверла (находят применение и другие типа винтовой поверхности). Винтовое движение слагается из поступательного и вращательного движений с одной и той же осью. Огибающая поверхность, образованная винтовым движением плоскости, является открытой развертывающейся поверхностью, прямолинейные образующие которой отстоят от винтовой оси на расстоянии , где - шаг винтовой канави; - угол между винтовой осью и образующей, равной углу между осью и плоскостью в данный момент заточки винтового движения. Расстояние является также радиусом основного цилиндра, параллельного винтовой оси и касательного к образующим винтовой поверхности.

Эвльвентной поверхностью является только та часть поверхности пера, которая лежит вне основного цилиндра. Поверхность, лежащая внутри основного цилиндра, диаметр которого близок толщине сердцевины, являетя более сложной винтовой поверхностью. Поперечная кромка формируется углвой кромкой шлифовального круга, которая заостряет кромку, т.е уменьшает отрицательные углы на ней. Для образования заднего угла применяют различные варианты направления поступательного движения сверла. Винтовая заточка имеет следующие особенности: постоянный угол между осью сверла и плоскостью шлифовального круга; вращение вокруг оси сверла; поступательные перемещения, суммарный вектор скорости которых при прямом ходе образует с осью сверла острый угол .

Поступательное перемещение под углом к оси сверла обычно получают сложением двух движений: затылования и осцилляции, осуществляемых с помощью кулачков (рис.5. 4).

 

Рис. 5.4. Винтовая заточка сверла: а – сверло совершает движение вращения В (относительно собственной оси), осцилирования О, и затылования З; б, в – сверло совершает движение вращения В, круг движение осцилирования О и затылования З

Величину заднего угла настраивают за счет параметров поступательного перемещения за время поворота сверла на и угла . Угол возрастает с увеличением или уменьшением . При винтовой заточке деление осуществляется кинематически за счет того, что на каждый оборот сверла приходится два цикла возвратно-поступательного движения.