Лабораторний практикум з дисципліни «Різання матеріалів» (стор.
| З-за великого обсягу цей матеріал розміщено на декількох сторінках: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
8. Що характеризують собою показники ступеня у формулі (5.1)?
6. Лабораторна робота №6
Кінематика різання при свердлінні
6.1.1. Вивчення конструктивних та геометричних елементів спірального свердла.
6.1.2. Вивчення конструкції та принципу роботи вимірювальних інструментів, що застосовуються при контролі свердл.
6.1.3. Набуття практичних навичок при вимірі конструктивних та геометричних елементів свердла.
6.1.4. Дослідження зміни переднього та заднього кутів свердла вздовж головної ріжучої кромки.
6.2. Конструктивні та геометричні елементи свердла
Свердління – основний метод отримання отворів у суцільному матеріалі. Свердлінням отримують отвори 11. 12 квалітету з шорсткістю оброблених поверхоньRz20. 80.
Кінематична схема свердління. Процес різання здійснюється за рахунок двох спільних рухів: обертання свердла або деталі навколо осі отвору (головний рух різанняDr)та поступального руху свердла вздовж осі (рух подачіDs).На свердлильних верстатах свердло здійснює обидва рухи, на токарних і револьверних верстатах і автоматах обертається заготовка, що обробляється, свердлу надається тільки поступальний рух подачі.
Свердло спіральне (рис. 6.1) складається з робочої частини, що включає ріжучу та напрямну частини, шийки та хвостовика. Конічні хвостовики свердлів мають лапку, циліндричні виконуються з повідцем або без повідця.
На рис. 6.2 показані поверхні лез свердлата його ріжучі кромки:
1- передня поверхня леза - частина поверхні гвинтової стружкової канавки;
2- головна задня поверхня леза може бути конічною поверхнею, гвинтовою або площиною;
3- допоміжна задня поверхня леза (стрічка) – частина конічної поверхні з дуже малою конусністю, вісь якої збігається з віссю свердла;
4- головна ріжуча кромка, що утворюється перетином передньої та головної задньої поверхонь;
5- допоміжна ріжуча кромка. утворена перетином передньої та допоміжної задньої поверхонь;
Мал. 6.1. Конструктивні елементи свердла
Мал. 6.2. Поверхні лез свердла та його ріжучі кромки
6- поперечна кромка (перемичка) утворюється при перетині двох головних задніх поверхонь свердла;
7- вершина леза – точка перетину головної та допоміжної ріжучих кромок;
8- спинка свердла – занижена відносно стрічки поверхня, призначена для зменшення тертя між свердлом та обробленою поверхнею отвору.
Геометричні параметри свердла зображені на рис. 6.3.Передній кут свердлаgвимірюється в площиніN–N,проходить через точку ріжучої кромки, нормально до неї. Задній кут вимірюється в площиніО–О, що проходить через цю ж точку, щодо утворюючого циліндра, на якому лежить розглянута точка (паралельно осі свердла).
Передній кутg-кут між дотичною до передньої поверхні та нормаллю в цій же точці до поверхні, яку описує ріжуча кромка при обертанні її навколо осі свердла (усічений конус). Значенняпереднього кута є величиною змінної вздовж ріжучої кромки і залежить від діаметра, на якому лежить точка, що розглядається. Максимальне значенняg– на периферії свердла (у площиніN1–N1) та мінімальне – у районі перемички.
Мал. 6.3. Статичні кути свердла
Задній кут - кут між дотичною до кола, яку описує точка ріжучої кромки при обертанні її навколо осі свердла та дотичної в тій же точці до задньої поверхні свердла. Значення заднього кута є також величиною змінної, максимальне значення – у районі перемички, а мінімальне значення – на периферії свердла (у площиніО1–О1).
Кут при вершині 2jвимірюється між проекцією двох ріжучих кромок (рис 6.3), утворюється заточуванням свердла. Величина кута 2jзалежить від твердості та міцності матеріалу. Значення кута 2jлежать у межах від 70° до 140°.
Кутj1 утворюється за рахунок зворотної конусності напрямної частини свердла і призначений для виключення можливості защемлення свердла в отворі. Значення кутаj1 не перевищують 0,5 ° -1,5 °.
Кутw- кут нахилу гвинтової канавки. Вимірюється між дотичною гвинтовою канавкою і віссю свердла (рис. 6.1). Значення кутаwє величиною змінної, зменшується від периферії до центру свердла, залежить від властивостей матеріалу, що обробляється і знаходиться в межах 15°-45°.
Кут нахилу перемичкиyзнаходиться між проекцією головної ріжучої кромки та перемички на площину, перпендикулярну до осі свердла.
Так само, як і при гострінні, при свердлінні мають місце кінематичні (робочі) кути, які вимірюються щодо лінії різання.
6.3.1. Вимірювання конструктивних тагеометричних елементів свердла
Конструктивні елементи свердла вимірюються універсальними інструментами - штангенциркулем, мікрометром, універсальним кутоміром та іншими засобами, що є у розпорядженні лабораторії різання. Прийоми вимірів подано на рис.
Мал. 6.4. Вимірювання діаметра свердла штангенциркулем
На рис. 6.4 показано вимірювання діаметра свердла звичайним штангенциркулем, а на рис. 6.5 - вимірювання діаметра серцевини свердла мікрометром із гострими наконечниками. Довжину поперечної кромкиlп і ширину стрічкиfвимірюють штангенциркулем у вершини свердла. На рис. 6.6 показано вимір універсальним кутоміром кута при вершині свердла 2j,на рис. 6.7 - кута нахилу поперечної кромкиy.Допоміжний кут у планіj1 визначається за формулою: ,
де (D-D1)/2-напіврізницю діаметрів свердла, виміряних на відстаніl2. Для спрощення підрахунків можнаl2 приймати рівним 100 мм.
Мал. 6.5. Вимірювання товщини серцевини свердла
Кут нахилу гвинтової стружкової канавкиwвизначають або безпосереднім вимірюванням настільним кутоміром, при цьому головну ріжучу кромку необхідно розташовувати в горизонтальній площині, або визначають за відбитком, що отримується шляхом прокочування свердла по паперу і вимірюваного універсальним кутом. . Величину кутаwможна визначити і за формулоюtgw =pD/H,попередньо замірявши по відбитку або безпосередньо на свердлі крок гвинтової канавкиН.
Мал. 6.6. Вимірювання кута при вершині універсальним кутоміром
Мал. 6.7. Вимірювання кута нахилу поперечної кромки універсальним кутоміром
Мал. 6.8. Вимірювання кута нахилу гвинтової канавки w
6.3.2. Вимірювання заднього кута свердла
Вимірювання заднього кута свердла здійснюється за допомогою універсальної ділильної головки (УДГ) та стійки з індикатором. Свердло встановлюється в УДГ, а за допомогою індикатора визначається падіння задньої поверхні в головній січній площиніN–N, для чого вимірювальну ніжку індикатора встановлюють з натягом поблизу ріжучої кромки в точціМна діаметріДх (рис. 6.9). Вісь ніжки мають перпендикулярно до задньої поверхні свердла. У положенні I шкалу індикатора ставлять 0. У встановленому положенні записується показання лімба. Потім свердло повертають навколо своєї осі на кутq =10° в положення II і фіксують величинуК.Після повороту свердла на кут ніжка індикатора займе положенняM2.
Мал. 6.9. Схема контролю заднього кута свердла
Величина заднього кута визначається за такою формулою:
деК- показання індикатора, мм;q- кут повороту свердла, град.;Dx- діаметр свердла, на якому вимірюється задній кутa..
Аналогічно можна виміряти задній кутasв робочій площиніPs,для цього вісь ніжки індикатора мають паралельно осі свердла (рис. 6.10). Перерахунок кутів з однієї площини до іншої здійснюється за формулою:
Мал. 6.10. Схема вимірювання заднього кута свердла у робочій площині
6.3.3. Визначення передніх кутів свердла
Передній кут свердла в січній площиніN–Nдовільно взятої в точціXріжучої кромки наочно представлений на рис. 6.11.
Мал. 6.11. Схема вимірювання переднього кутаух
Мал. 6.12. Вимірювання кута нахилу гвинтової канавки по відбитку
На рис. 6.12 показані розгортки гвинтових ліній, що лежать на циліндрах діаметромD,D1,D2.
З рис. 6.12 видно, що передні кути в робочій площині для точок, що розглядаються, будуть визначатися за формулами:
Для довільної точки ріжучої кромки, що лежить на діаметріDx,матимемо
деН- крок гвинтової канавки свердла, мм.
Так як у будь-якій точціХріжучої кромки крок гвинтової лінії свердлаНзалишається постійним, то можна написати
.
У січній площиніN-Nпередній кут визначається перерахунком за формулою:
.
Остаточна формула перерахунку має вигляд:
.
При проведенні роботи в лабораторії повинні виконуватись вимоги діючої інструкції з техніки безпеки під час роботи з металорізальним обладнанням та обладнанням. У цій роботі слід особливу увагу звертати на небезпеку травматизму при поводженні з гострими лезами металорізальних інструментів. Необхідно запобігати падінню інструментів та випадковому різкому впливу їх лез на шкірний покрив людини. Слід обов'язково перевірити надійність кріплення універсальної ділильної головки на столі фрезерного верстата з метою запобігання її падінню на підлогу та ноги працюючого.
2. Вивчити конструкцію свердла, принцип дії вимірювальних приладів.
3. Виміряти конструктивні параметри свердла та кути 2j,j1,y,w.Результати вимірювань занести до табл. 6.1.
4. Виміряти величину заднього кута для 3-4 точок ріжучої кромки, результати занести до табл. 6.2.
5. Виконати розрахунок передніх кутів для тих самих діаметрівDx,результати обчислень занести до табл. 6.3.
6. Побудувати графіки зміни переднього g і заднього a кутів уздовж головної ріжучої кромки, тобто графіки залежностей g =f(Dx),a=f(Dx).
7. Замалювати ескіз свердла з простановкою всіх лінійних та кутових розмірів.
Результати вимірювань конструктивних та геометричних