Сверление древесины

Сверление состоит в резании резцами, расположенными по торцу цилиндрического тела (сверла) и описывающими при работе в древесине винтовые поверхности. Технологическое назначение процесса – получение отверстий или гнёзд круглого сечения. Направляющая часть сверла центрирует его в отверстии двумя направляющими ленточками- фасками 2 и отводит стружку из отверстия двумя стружечными винтовыми канавками 3.

При конической заточке сверла его режущая часть имеет два режущих лезвия 1, передние поверхности 4 винтовых канавок, задние поверхности 5 (задний угол α резцов положительный), пересечение которых образует лезвие 6 – перемычку. Главное лезвие срезает со дна отверстия стружку, размер которой вдоль оси сверла равен Uz, а толщина h= Uz∙sinφ, где 2φ=85° - угол сверла при вершине. Боковую поверхность на участке 1′ и 2′, формирует вспомогательная режущая кромка, образованная пересечением передней поверхности и ленточки. По направлению оси вращения относительно волокон различают сверление продольное (в торец детали) и поперечное (в пласть). Условия работы бокового лезвия при поперечном сверлении неудовлетворительны: почти полпути за оборот оно будет производить продольно торцевое резание против волокон (самое низкое качество обработки). Поэтому свёрла с конической заточкой используют только при продольном сверлении.

При поперечном сверлении используют свёрла, имеющими заточку с направляющим центром 7 и подрезателями 8. Главное режущее лезвие 1 расположено в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Главное лезвие резца с подрезателями и центром срезают стружку толщиной h=Uz, предварительно отделённую от боковой поверхности отверстия впереди идущим подрезателем. Направляющий центр, ось которого совпадает с осью сверла, обеспечивает дополнительное (к ленточкам) его центрирование.

Скорость резания при сверлении зависит от радиуса траектории рассматриваемой точки: чем больше радиус, тем больше скорость резания. При этом, чем выше скорость резания, тем меньше величина угла движения φд. Величину φд надо учитывать при выборе номинальных углов. Номинальный задний угол должен быть α=αр+φд, где αр – минимальное рабочее значение заднего угла. Номинальные передние углы уменьшаются к центру сверла. Номинальные углы резания при сверлении составляют: α=20..25°; β= 20..25°; δ=40..50°.

Шероховатость поверхности после сверления характеризуют высотой неровностей Rzmax=60…320 (мкм)при подаче Un=0,7..2,2 (мм) для мягкой и Un=0,1...0,5 для твёрдой древесины

Мощность резания при сверлении Nрез=Кт∙апопр∙(π∙Dª/4∙U/60), где D – диаметр сверления (мм).

Окружная касательная сила резания , приведённая к точке сверла с радиусом D/2: Рокр= Nрез/υ, где υ – наибольшая скорость резания (м/с).

Крутящий момент на сверлильном шпинделе Мкр= Рокр∙(D/2) (Н∙мм).

Осевое усилие подачи Рос=mос∙Рокр, где mос – переходный множитель.

Для сверлильных работ также используют зенкеры – инструмент применяемый для частичного рассверливания отверстий, например, для выбора углубления под головку винта, или формирования фасочных выемок в детали.

Материал свёрл – инструментальная легированная сталь Р6М5, или сталь 9ХС. Материал пластинок из твёрдого сплава ВК8 илиВК15.