1 Проектирование комбинированого сверла

Исходные данные:

- обрабатываемый материал Сталь 20ХН3А;

- номинальный диаметр меньшего отверстия D₁=20 мм;

- номинальный диаметр большего отверстия D₂=24 мм;

- длина сверления первой ступени l₁=38 мм;

- длина сверления второй ступени l₂=50 мм;

- квалитет обработанных отверстий , H11.

1.1.Анализ и техническое обоснование принятой конструкции сверла

В массовом и крупносерийной производстве для повышения производительности при обработке ступенчатых отверстий применяют комбинированные сверла. Эти инструменты могут использоваться на сверлильных, револьверных, агрегатных станках и токарных полуавтоматах.

• сверло изготовлено из быстрорежущей стали Р5М6;

• твердость рабочей части сверл из быстрорежущих сталей 62-65 HRС_э;

• сверло изготовлено цельным;

• хвостовик изготовлен из стали 40Х . Твердость корпуса 40-50 HRC_э.

Хвостовик в виде конуса Морзе. Преимуществом конического хвостовика является лучшее центрирование инструмента и возможность передачи усилия резания за счет сил трения между хвостовиком и посадочным отверстием в шпинделе.

2. Определение геометрических параметров режущей части Главный угол в плане :

Выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала по [1, с. 2, табл.1]:сталь конструкционная легированная 20ХН3А:2=120⁰.

Допуск на угол 2 составляет  2⁰.

Задний угол:

Для сверл из быстрорежущей стали малых размеров величина заднего угла на периферии принимается порядка =15⁰.

Угол наклона стружечной канавки:

Значение выбираем из таблицы [1, с. 3, табл.2]:для обработки конструкционных сталей: =30⁰.

Допуск на угол  составляет 2⁰.

Шаг винтовых канавок:

где D_і – диаметр соответствующей ступени сверла, мм.

Угол наклона поперечной режущей кромки:

Поперечная режущая кромка с проекциями главных режущих кромок образует угол  - угол наклона поперечного лезвия.

=55⁰

1.3 Определение размеров поперечного сечения сверла

Ширина ленточки определяется зависимостью:

Ширина ленточки для 1-й и 2-й ступени сверла:

Рисунок 1.1-Поперечное сечение сверла.

Высота ленточки:

Высота ленточки для 1-й и 2-й ступеней:

.

Рисунок 1.2– Размеры ленточки сверла

По технологическим соображениям величина 2q должна соответствовать условию:

0,12q2,5 мм;0,112,5мм и 0,11,2 2,5мм — данное условие выполняется.

Сердцевина сверла:

Диаметр сердцевины сверла для 1-й и 2-й ступеней:

Профиль стружечной канавки:

Ширина канавки в нормальном сечении принимается равной ширине зуба, то есть центральный угол: =90⁰.

Ширина канавки равна:

В=0,785D.

Ширина канавки сверла для 1-й и 2-й ступеней:

Рисунок 1.3- Профиль стружечной канавки

Радиусы сопряжения R_k и r_k:

R_k=C_RC_к D,

где D – диаметр сверла, мм.

где C_к – коэффициент, в зависимости от диаметра сердцевины сверла [1, табл.4 ,с. 6].

Коэффициент для 1-й и 2-й ступеней сверла:

Cк1 =1;

Cк2 = 0,9748.

 – угол наклона стружечной канавки, град;

 – главный угол в плане, град.

Радиус сопряжения Rk для 1-й и 2-й ступеней:

Rk1=0,51·1·20= 10,2 мм;

Rk2=0,51·0,9748·24=11,9 мм.

Радиус сопряжения rk для 1-й и 2-й ступеней: