Am weitesten verbreitet erhalten Spiralbohrer. Ein Spiralbohrer besteht aus einem Arbeits- und Verbindungsteil (Abb. 1.6).

Reis. 1.6. Spiralbohrer mit konischem (a) und zylindrischem (b) Schaft:

1 – Querkante, 2 – Schneidteil, 3 – Vorderfläche, 4 – Hals, 5 – Schaft, 6 – Fuß, 7 – Leine, 8 – Rille, 9 – Band

Das Verbindungsteil ist der Schaft eines konischen oder zylindrischen Bohrers.

Der Arbeitsteil des Bohrers ist eine Stange mit zwei spiralförmigen Nuten mit einem Neigungswinkel ω nach Außendurchmesser D. Die beim Bohren entstehenden Späne gelangen durch spiralförmige Nuten aus dem Bohrloch. Der Arbeitsteil des Bohrers ist in einen Führungs- und einen Schneidteil unterteilt.

Am Führungsteil befinden sich entlang einer Schraubenlinie zwei schmale Bänder, die den Bohrer in das Loch führen.

Der Schneidteil des Bohrers besteht aus Schneidkanten – Schnittlinien der Oberfläche der Spiralnut mit Rückseite Zahn Der Bohrer verfügt über zwei Hauptschneiden. Darüber hinaus gibt es zwei Hilfsschneidkanten, die durch den Schnittpunkt der Oberfläche der spiralförmigen Nut mit einer Bandbreite gebildet werden F. Bohrerspitzenwinkel 2φ gemessen zwischen den Hauptschneiden und ist das Hauptstrukturelement des Bohrers. Bohrer zum Bohren von Kunststoffen haben in den meisten Fällen einen Spitzenwinkel von 2φ=70-100°.

Für die Bearbeitung von Kunststoffen werden neben Spiralbohrern auch Federbohrer eingesetzt (Abb. 1.7).

Reis. 1.7. Federbohrer

Zum Bohren von thermoplastischen Kunststoffen werden Hochgeschwindigkeits- und legierte Bohrer verwendet. Werkzeugstähle. Zum Bohren von Produkten aus Duroplasten empfehlen sich Bohrer aus Schnellarbeitsstahl sowie Bohrer, deren Schneidteil mit Platten aus Hartlegierungen der Wolfram-Kobalt-Gruppe ausgestattet ist.

Schnittmodi

Während des Betriebs führt der Bohrer gleichzeitig Rotations- und Translationsbewegungen aus. Die Drehbewegung des Bohrers wird durch die Schnittgeschwindigkeit bestimmt V(m/min) gemäß der Formel

V=pDn/1000,

Wo D– Bohrerdurchmesser, mm; N– Drehzahl der Maschinenspindel, U/min.

Die translatorische Bewegung des Bohrers wird durch einen anderen Bohrparameter bestimmt – den Vorschub, er wird in mm pro Umdrehung des Bohrers eingestellt. Die Schnittgeschwindigkeit beeinflusst die beim Bohrvorgang erzeugte Wärmemenge. Mit zunehmender Bohrtiefe, also beim Bohren, wird die Wärmeabfuhr schwieriger tiefe Löcher Die Schnittgeschwindigkeit sollte reduziert werden. Darüber hinaus ist es bei großer Bohrtiefe erforderlich, den Bohrer häufig aus dem Loch zu entfernen, um ihn von Spänen zu befreien und ihn vor Polymeranhaftungen zu schützen. Zur besseren Wärmeableitung empfiehlt sich der Einsatz einer Teilekühlung Druckluft oder Flüssigkeiten.

Die Schnittmodi beim Senken von Kunststoffen sind in etwa die gleichen wie beim Bohren. Beim Reiben wird zur Verbesserung der Oberflächenqualität empfohlen, die Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zum Bohren um 30 % zu reduzieren.

Beim Bohren, Senken und Reiben wird die Maschinenzeit durch die Formel bestimmt

Wo L– Länge des vom Werkzeug zurückgelegten Weges in Vorschubrichtung, mm; S m– Minutenvorschub, mm; l– Länge des zu bearbeitenden Lochs, mm; l vr– Werkzeugdurchdringung, mm; l Spur– Werkzeugüberlauf, mm; N– Werkzeugrotationsgeschwindigkeit, U/min; S 0– Vorschub pro Umdrehung des Bohrers, mm.

Beim Bohren

l vr=0,5 D ctgφ

Beim Bohren, Senken und Reiben

l vr=0,5 (D-d) ctgφ,

Wo D– Bohrerdurchmesser, D– Lochdurchmesser

Kunststoffschneiden

In vielen technologische Prozesse Bei der Kunststoffverarbeitung handelt es sich um einen Schneidvorgang. Bei der Extrusion werden beispielsweise Bleche, Rohre und verschiedene Profile zu Produkten geschnitten Standardgrößen, wobei die Kanten des Extrudats abgeschnitten werden. In der Thermoformtechnik ist der erste Arbeitsgang das Schneiden. Blattmaterial. Bei der Herstellung von Textolith- und Glasfaserplatten sowie Fliesenschaum entstehen Produkte mit unebenen Kanten, die entlang der Kontur geschnitten werden. Darüber hinaus dienen Schneidoperationen dem Schneiden große Blätter in kleinere Blätter schneiden, schneiden Beschläge usw.

Die zahlreichste Gruppe ist Spiralbohrer.

Ein Spiralbohrer (Abb. 2.2) ist ein zylindrischer Stab, dessen Arbeitsteil mit zwei spiralförmigen Spiralnuten zum Entfernen von Spänen und Formen ausgestattet ist Schneidelemente. Die Neigung der Nuten zur Bohrerachse beträgt 10–45°. Das Arbeitsende des Bohrers hat eine kegelförmige Form. Auf den Mantellinien des Kegels liegen zwei Schneidkanten, die symmetrisch zur Bohrerachse angeordnet sind. Der Schaft wird zur Befestigung des Bohrers benötigt. Spiralbohrer werden mit zylindrischem oder konischem Schaft hergestellt.

Abb.2.2 Spiralbohrer mit konischem Schaft

Je nach Fertigungsgenauigkeit werden sie unterteilt in:

Allzweckbohrer;

Präzisionsbohrer.

Der Größenbereich der Spiralbohrer beginnt bei kleinen Größen Bohrerdurchmesser von 0,1 bis 1,5 mm nach GOST 8034 mit verdicktem zylindrischem Schaft. Aufgrund der geringen Größe dieser Bohrer ist es gerechtfertigt, sie vollständig aus den Schnellarbeitsstählen R6M3 und R6M5K5 mit einer Härte des Arbeitsteils von bis zu 60 - 62 HRC herzustellen.

Zur Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien werden Vollhartmetallbohrer mit einem Durchmesser von 0,6 bis 1,0 mm aus den Legierungen VK10M, VK15M hergestellt. Die Haltbarkeit von Spiralbohrern mit Hartmetall-Arbeitsteil ist 20-30 mal höher als die Haltbarkeit herkömmlicher Hochgeschwindigkeitsbohrer. Ab einem Durchmesser von 1,5 mm werden aus Hartmetallbohrern Baugruppen nach GOST 17273 hergestellt. Der Arbeitshartmetallteil dieser Bohrer ist mit einem Schaft aus Stahl 45 verlötet. Nach GOST 10902 und GOST 4010 werden Spiralbohrer aus hochfestem Hartmetall hergestellt. Schnellarbeitsstähle wie R12, R6M3, zur Bearbeitung von Baustählen und zum Bohren schwer zerspanbarer Materialien. Solche Bohrer haben eine Härte von 63-65 HRC. Hochgeschwindigkeitsbohrer werden sowohl mit rechtsgängigen als auch mit linksgängigen Spiralnuten hergestellt. Um Geld zu sparen, werden Spiralbohrer mit einem Durchmesser von mehr als 8 mm mit einem Arbeitsteil aus Schnellarbeitsstahl und einem Schaft aus Baustahl verschweißt. Bohrer mit Hartlegierungsplatten nach GOST 5756 werden durch Löten im Gehäuse befestigt. Gemäß GOST 6647 werden Bohrer mit interner Kühlmittelzufuhr zum Bohren schwer zerspanbarer Materialien hergestellt.

Federbohrer

Federbohrer (Abb. 2.1 d) oder auch Löffelbohrer genannt, zeichnen sich durch ihre einfache Konstruktion aus (es handelt sich um eine spitze Platte mit einer sehr unvollkommenen Form des Arbeitsteils). Je nach Schärfform der Schneiden werden einseitige und doppelseitige Federbohrer unterschieden. Alle haben einen flachen Schneidteil mit zwei Schneidkanten, die symmetrisch zur Bohrerachse angeordnet sind und einen Schneidwinkel von 45, 50, 75, 90° bilden. Der Nachteil solcher Bohrer besteht darin, dass beim Bohren keine automatische Späneabfuhr erfolgt, was die Schneidkanten beschädigt und dazu zwingt, den Bohrer häufig aus dem zu bohrenden Loch zu entfernen. Zudem verlieren Federbohrer im Betrieb ihre Richtung und verringern sich beim Nachschleifen im Durchmesser.

Lochbohrer

Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von über 80 mm werden mit Ringbohrern hergestellt (Abb. 2.1 h). Sie schneiden nur den ringförmigen Hohlraum aus, in der Mitte verbleibt ein Stab, der nach Abschluss der Bohrung entfernt wird. Zukünftig kann die Rute als Rohling verwendet werden.

Bohrer für Metall, wie alle anderen auch Schneidwerkzeug, verschleißen während des Betriebs und sind daher unbrauchbar. Mittlerweile können in den meisten Fällen die Schnitt- und anderen Winkel eines Metallbohrers wiederhergestellt werden, indem ihre Werte anhand einer speziellen Tabelle ausgewählt und geschärft werden.

Zweck und Designmerkmale des Tools

Zur Herstellung werden Metallbohrer verwendet, für deren Herstellung Schnellarbeitsstahllegierungen verwendet werden Metallteile sowohl Durchgangs- als auch Sacklöcher. Am gebräuchlichsten sind Spiralbohrer, deren Konstruktion folgende Elemente umfasst:

• Schneidteil;
• Arbeitsflüssigkeit;
• Schaft;
• Pfote.

Wenn der Schaft, der entweder zylindrisch oder konisch sein kann, dafür vorgesehen ist zuverlässige Fixierung Werkzeug im Spannfutter des verwendeten Geräts, dann führt das Arbeitsteil gleichzeitig mehrere aus wichtige Funktionen. Es ist die Geometrie des Bohrers, die seine Leistung und Schneideigenschaften bestimmt.

Die wichtigsten Elemente des Arbeitsteils eines Metallbohrers sind die Spiralnuten. Ihre Aufgabe ist es, Späne aus der Bearbeitungszone zu entfernen. Die Geometrie eines Spiralbohrers für Metall sieht vor, dass die Vorderseite der Spiralnut in einem bestimmten Winkel ausgeführt ist, dessen Wert sich in Richtung von der Achse des Werkzeugs zu seinem Umfangsteil ändert. Bei der Herstellung eines Bohrers für Metall im Seitenbereich davon Spiralelemente Es bilden sich schmale Bänder, die leicht über die Hauptoberfläche hinausragen. Der Zweck solcher Bänder besteht darin, die Reibung zwischen dem Werkzeug und den Wänden des zu bildenden Lochs zu verringern.

Merkmale verschiedener Arten des Bohrerschärfens

Das Schärfen von Bohrern ist, wie oben erwähnt, erforderlich, um ihre geometrischen Parameter wiederherzustellen. Auswahl bestimmter Typ Das Schärfen des Bohrers hängt von einer Reihe von Faktoren ab (Werkzeugdurchmesser, Eigenschaften des zu bearbeitenden Metalls usw.).

Am universellsten ist das normale Schärfen (N), bei dem am Arbeitsteil des Bohrers eine Quer- und zwei Schneidkanten gebildet werden. Der Schärfwinkel des Bohrers beträgt in diesem Fall 118–120°. Bei der Auswahl dieser Art des Bohrerschärfens sollten Sie bedenken, dass sie für Werkzeuge verwendet werden kann, deren Durchmesser 12 mm nicht überschreitet.

Alle anderen Schärfarten, die durch die Buchstabenkombinationen NP, NPL, DP, DPL gekennzeichnet sind, können für Werkzeuge mit einem Durchmesser von bis zu 80 mm verwendet werden. Jeder von angegebene Typen Beim Schärfen wird die Geometrie des Metallbohrers auf die erforderlichen Parameter gebracht.

NP

Bei diesem Schärfen wird die Querkante geschärft, um deren Länge zu verringern und dementsprechend die Belastungen des Werkzeugs beim Bohrvorgang zu verringern.

NPL

In diesem Fall wird zusätzlich zur Querkante auch das Band geschärft, was eine Reduzierung seiner Breite im Bereich des Schneidteils ermöglicht. Durch das Schärfen des Bandes können Sie nicht nur die beim Bohren entstehende Reibungskraft reduzieren, sondern auch einen zusätzlichen Rückenwinkel des Bohrers bilden, was den Bearbeitungsprozess erleichtert.

DP

Dabei handelt es sich um einen Doppelschliff kombiniert mit einem Schärfen der Querkante. Durch diese Art des Schärfens können Sie am Arbeitsteil des Metallbohrers eine Quer- und vier Schneidkanten bilden, die wie unterbrochene Linien aussehen.

DPL

Dies ist eine ähnliche Art des Schärfens wie die vorherige, bei der das Band zusätzlich geschärft wird. Beim Doppelschärfen ist die Schaffung von vier Schneidkanten erforderlich, um den Winkel zwischen den Umfangsabschnitten der Schneidkanten zu verringern. Dieser Ansatz ermöglicht es, die Wärmeabfuhr vom Schneidteil des Werkzeugs zu verbessern und damit dessen Haltbarkeit deutlich zu erhöhen.

So wählen Sie die richtigen Schärfwinkel

Die oben erwähnten Bohrerschärfwinkel werden nach speziellen Tabellen ausgewählt, in denen ihre Werte in Abhängigkeit vom Material angegeben werden, in dem das Loch geformt werden muss.

Wenn Sie die falschen Winkel wählen, in denen der Bohrer geschärft wird, führt dies dazu, dass er während des Betriebs sehr heiß wird. Dies kann letztendlich zum Scheitern führen. Darüber hinaus sind falsch gewählte Winkel beim Schärfen eines Metallbohrers oft der Hauptgrund für schlecht ausgeführte Bohrungen.

Durchführen einer Operation

Traditionell Bohrer schärfen für den Metallspiraltyp wird ausgeführt Schmirgelmaschine Ausgestattet mit einer Schleifscheibe entsprechender Härte. Sie sollten mit dem Schärfen beginnen, indem Sie die Rückseite bearbeiten. Drücken Sie das Werkzeug mit dieser Fläche gegen die rotierende Schleifrad In einem bestimmten Winkel müssen Sie darauf achten, dass die richtige Neigung entsteht.

Beim Schärfen der vorderen Schnittfläche muss nicht nur der Winkel, in dem der Vorgang ausgeführt wird, sondern auch die Größe des Jumpers kontrolliert werden. Es ist sehr wichtig, dass beim Schärfen des Arbeitsteils des Metallbohrers gleich lange und im gleichen Winkel liegende Schneidkanten entstehen. Wenn Sie ein Loch mit einem Bohrer bohren, der nicht gemäß diesen Regeln geschärft ist, wichtige Anforderungen, dann ist der Durchmesser eines solchen Lochs größer als die Quergröße des Werkzeugs selbst.

Überprüfen Sie die Konformität der wichtigsten geometrische Parameter(einschließlich des Schärfwinkels) eines Bohrers mit den erforderlichen Eigenschaften kann mit einer Schablone erreicht werden, die problemlos in Serienform erworben oder unabhängig hergestellt werden kann.

Und zum Schluss noch ein kurzes Video darüber, wie man einen Metallbohrer selbst schärft.

Der Bohrer besteht aus einem Arbeitsteil 1 , Gebärmutterhals 3 , Schaft 4 und Pfoten 5 Entwickelt, um das Entfernen des Bohrers von der Spindel zu gewährleisten (Abb. 2.4). Konischer oder zylindrischer Schaft 4 dient der Befestigung der Bohrmaschine an der Maschine. Der Bohrerhals ist der Zwischenteil zwischen dem Schaft und dem Arbeitsteil des Bohrers. Aufgrund der Besonderheiten der Bohrerherstellungstechnologie hat der Hals einen kleineren Durchmesser als das Arbeitsteil. Letzteres besteht aus einem Schnitt 2 und Führungsteil 16 und hat zwei spiralförmige Rillen 9 , entlang derer Späne aus dem zu bearbeitenden Loch transportiert werden.

Reis. 2.4. Teile und Elemente eines Spiralbohrers:

1 – Arbeitsteil; 2 – Schneidteil; 3 – Hals; 4 – Schaft; 5 – Fuß; 6 – Zahn; 7 – Querkante; 8 – Leine; 9 – Spannut; 10 – Hauptrückfläche; 11 – Hauptschneiden; 12 – Band (zusätzliche Rückseite); 13 – Kante des Bandes (Hilfsschneide); 14 – Vorderseite; 15 – Rückseite des Zahns; 16 – Führungsteil.

Spiralflöten 9 Teilen Sie den Arbeitsteil des Bohrers in zwei Zähne (Federn). Da die Bohrerfedern verbunden werden müssen, befindet sich zwischen ihnen entlang der Bohrerachse ein Kern. Seine Größe entspricht einem Kreis tangential zur Oberfläche der Rillen. Der Führungsteil sorgt für die Bewegung des Bohrers im zu bearbeitenden Loch und dient als Reserve für die Ausbildung des Schneidteils beim Nachschleifen des Bohrers. Um die Reibung zu verringern, kommt der Führungsteil des Bohrers nur entlang der Erdungsschraubenstreifen mit dem Loch in Kontakt 12 , die sich am Rand der Spiralnut befinden. Der Rest des Bohrzahns hat einen kleineren Durchmesser und kommt nicht mit dem bearbeiteten Loch in Kontakt. Das Band ist rundherum geschliffen.

Auf der Oberfläche spiralförmiger Nuten entstehen und werden Späne transportiert, d.h. sie sind die Vorderflächen 14 Bohrer.

Das Ende des Bohrers am Schneidteil ist geschärft und bildet die Hauptrückflächen 10 , während der Bearbeitung zur Schnittfläche zeigend. Die Rückflächen können durch Teile einer konischen, linierten, Evolventen-, Helix-, Flach- und anderen Fläche gebildet werden. Hilfsrückflächen sind die Außenflächen der zylindrischen Riemen 12 . Dabei handelt es sich um einen Teil einer Kegelfläche mit sehr geringer Konizität, deren Achse mit der Achse des Bohrers zusammenfällt. Vorderflächen 14 spiralförmige Rillen, die die Hauptrückflächen schneiden 10 , bilden die Hauptschneiden 11 und sich mit Hilfsrückflächen (Bändern) schneiden 12 ) – Hilfsschneiden 13 . Da der Bohrer einen Kern hat, schneiden sich die beiden Hauptrückflächen 10 Es entsteht eine Querkante oder Brücke 7 (Abb. 2.4).

Eines der Hauptstrukturelemente des Bohrers ist Außendurchmesser D-δ, das eine Minustoleranz aufweist, die mit dem Ausfall beim Bohren eines Lochs verbunden ist. Je nach Bohrerdurchmesser wird eine Toleranz von δ= -0,015…-0,074 akzeptiert D=1...80mm.

Zweck und Haupttypen von Bohrern | |

Konstruktionsmerkmale von Hartmetallbohrern

LOCHBEARBEITUNGSWERKZEUGE

Strukturelemente von Spiralbohrern

Ein Bohrer ist ein Schneidwerkzeug mit zwei Zähnen. Der Bohrzahn ist ein keilförmiger Körper, der durch die Vorder- und Rückseite begrenzt wird.

Der Neigungswinkel der OMEGA-Spiralnut ist der Winkel, der zwischen der Achse des Bohrers und der Tangente an die Spirallinie des Schnittpunkts der Vorderfläche des Bohrers mit einer zylindrischen Fläche gebildet wird, deren Achse mit der Achse des Bohrers zusammenfällt Bohrer und dessen Durchmesser dem Durchmesser des Bohrers entspricht.

Die Fläche des Bohrerzahns, die der Schneidfläche (der Fläche, entlang derer die Späne vom Werkstück abgetrennt werden) zugewandt ist, wird Freiflächenfläche genannt. Die Flankenflächen werden beim Schärfen des Bohrers nachgebildet und ihre Form wird durch das verwendete Schärfverfahren bestimmt. Die Flanken von Spiralbohrern werden am häufigsten auf konischen, spiralförmigen und ebenen Flächen geschliffen. Der Schnittpunkt der Vorder- und Rückseite des Bohrers bildet die Schneidkante. Bei herkömmlichen Spiralbohrern sind die geraden Schneiden und die Bohrerachse gekreuzte Geraden. Abstand von Bohrachse zu innovativ, auf dem neuesten Stand gleich dem halben Durchmesser des Bohrkerns. Der Winkel 2FI zwischen den Schneiden, die symmetrisch zur Bohrerachse liegen, wird Spitzenwinkel genannt.

Die Schnittlinie der Rückseiten beider Bohrerzähne bildet eine Querschneide, die sich im Mittelbereich des Bohrers befindet.

Der Neigungswinkel der Querkante liegt zwischen den Projektionen der Querkante und der Schneidkante auf eine Ebene senkrecht zur Bohrerachse.

Der Freiwinkel ALPHA zwischen Freifläche und Spanfläche wird bei Bohrern üblicherweise in einem zylindrischen Abschnitt konzentrisch zur Bohrerachse gemessen.

Der Winkel an der Bohrerspitze 2FI spielt im Plan die Rolle des Hauptwinkels. Mit zunehmendem Bohrerspitzenwinkel nimmt er ab aktive Länge Schneidkante und die Schnittdicke nimmt zu, was zu einer Erhöhung der pro Längeneinheit der Schneidkanten wirkenden Kräfte führt und zu einer Erhöhung der Verschleißrate des Bohrers beiträgt.

Mit zunehmendem 2FI-Winkel bleibt jedoch der Schnittabschnitt unverändert und der Verformungsgrad der Schnittschicht nimmt ab. Gleichzeitig nimmt der Wert der Gesamtkomponente der Hauptschnittkraft ab, die in Richtung der Schnittgeschwindigkeit wirkt und die Größe des Drehmoments bestimmt, was sich positiv auf die Funktion eines solchen nicht starren Werkzeugs auswirkt als Spiralbohrer. Die gesamte Axialkraft des Bohrervorschubs nimmt mit zunehmendem Winkel 2FI zu. Dies wird durch eine Änderung der Lage der Ebene normal zur Schneidkante relativ zur Bohrerachse erklärt, wodurch ein kleinerer Teil der auf die Schneidkanten des Bohrers wirkenden Kräfte gegenseitig ausgeglichen wird. Darüber hinaus verringern sich die Spanwinkel an der Querkante mit zunehmendem Spitzenwinkel, was das Eindringen dieser Kante in das Werkstückmaterial verschlechtert und zu einer Erhöhung der Axialkräfte beim Bohren führt. Dadurch steigt die Gefahr einer Längsverbiegung des Bohrers und seiner erheblichen Verformung. Experimente zeigen, dass bei einer Verringerung des 2FI-Winkels von 140 auf 90° die axiale Vorschubkraft um 40–50 % abnimmt und das Drehmoment um 25–30 % zunimmt.

Mit zunehmendem Winkel an der Spitze nimmt der Winkel zwischen Schneidkante und Bandkante ab, was zu einer Verschlechterung der Wärmeabfuhr aus der am stärksten verschlissenen Randzone des Bohrers führt.

Bei relativ kleinen Vorschüben im Bohrprozess kann eine Verringerung des Eckenwinkels 2FI zu extrem kleinen Werten der Schnittdicke führen, die dem Abrundungsradius der Schneidkante entsprechen. Dies führt zu instabilen Ergebnissen und in den meisten Fällen zu einer verkürzten Werkzeugstandzeit.

Der Spitzenwinkel 2FI eines Spiralbohrers beeinflusst die Größe der Spanwinkel und deren Änderung am Schneidteil sowie die Richtung und Bedingungen für die Spanabfuhr entlang der Spiralnuten. Es ist bekannt, dass ein normaler Betrieb eines Bohrers dann gewährleistet ist, wenn die Späne zuverlässig durch die Nuten abgeführt werden und es zu keiner Klemmung oder Bündelung der Späne kommt. Wie Studien zeigen, führt eine Vergrößerung des 2FI-Spitzenwinkels zu einer sanfteren Änderung der Spanwinkel entlang der Schneidkante, was sich positiv auf die Schneidfähigkeit von Bohrern auswirkt.

Somit hat der Winkel an der Spitze des Bohrers 2FI einen sehr widersprüchlichen Einfluss auf den Bohrvorgang und dessen optimaler Wert, hängt von vielen Faktoren ab, die die Art des Bohrers bestimmen. Daher finden sich in der Literatur verschiedene Angaben und Empfehlungen zur Wahl des Winkels an der Bohrerspitze.

Es ist zu berücksichtigen, dass Bohrer mit unterschiedlichen 2FI-Spitzenwinkeln ebenso wie Fräser mit unterschiedlichem Steigungswinkel bei gegebenen Betriebsbedingungen eingesetzt werden können und zufriedenstellende Ergebnisse erzielen.

Basierend auf experimentellen Daten und Produktionserfahrungen kann der Winkel 2FI an der Bohrerspitze in Abhängigkeit vom zu bearbeitenden Material näherungsweise gewählt werden.

Der OMEGA-Neigungswinkel der Spiralnut wird am Außendurchmesser des Bohrers gemessen. Bei bekannter Steigung h der Spiralnut und Bohrerdurchmesser D wird der OMEGA-Neigungswinkel durch die Formel bestimmt:

Die spiralförmigen Schnittlinien der spiralförmigen Nut des Bohrers mit zylindrischen Flächen, die konzentrisch zur Bohrerachse sind, haben einen variablen Neigungswinkel (OMEGA x), der durch die Beziehung bestimmt wird:

Wobei R der Radius des Bohrers ist;

Rx-Radius des Subjekts zylindrischer Abschnitt, konzentrisch zur Bohrerachse oder anders ausgedrückt, der Abstand vom betrachteten Punkt der Schneide zur Bohrerachse. Wie Sie sehen, nimmt der Neigungswinkel der Schraubenlinien auf der Vorderfläche der Bohrernut mit zunehmender Annäherung an die Bohrerachse ab. Die Werte der OMEGA-Winkel für verschiedene Punkte der Schneidkanten des Bohrers bei Änderung des Neigungswinkels der Spiralnut von 15 auf 60° sind in der Tabelle angegeben. 5.

Die Tabelle zeigt, dass eine Änderung des Neigungswinkels der OMEGA-Helixnut einen großen Einfluss auf die Werte der OMEGA-x-Winkel am Umfang hat.

Tabelle 5. Winkeländerung OMEGA x, Grad, am Schneidteil des Bohrers
Im Kern des Bohrers führt die Änderung des OMEGA-Winkels zu kleinen Änderungen der OMEGA-x-Winkel, d. h. durch die Änderung des OMEGA-Winkels ist es unmöglich, Änderungen in der Geometrie der zentralen Zone des Bohrers stark zu beeinflussen. Der Neigungswinkel der Spiralnut bestimmt die Werte der Spanwinkel am Schneidteil, insbesondere am Umfang des Bohrers. Mit zunehmendem OMEGA-Winkel nimmt auch der Spanwinkel am untersuchten Kantenpunkt zu. Dies führt zu einer Reduzierung der Schnittkräfte und fördert eine bessere Spanabfuhr.

Bei der Konstruktion sind die Steigung der spiralförmigen Nut, der Durchmesser des Kerns, die Breite der Nut, die Form und Lage der Schneidkante des Bohrers bekannt. In Abb. In Abb. 53 wird ein Bohrer mit gerader Schneide betrachtet, der mit der Achse einen Winkel FI bildet. Die Konstruktion erfolgt im V/H-Projektionsebenensystem. Die Ebene H verläuft senkrecht zur Bohrerachse und die Ebene V verläuft parallel zur Schneidkante AB (ihren Projektionen a „b“ und ab). Durch den Umfangspunkt A der Schneidkante wird der Abschnitt I senkrecht zur Bohrerachse gezeichnet, dessen Schnittlinie mit der spiralförmigen Oberfläche der Nut der gewünschte Endabschnitt der Bohrernut ist. Um einen beliebigen Punkt des Endabschnitts der Bohrernut zu finden, wählen wir einen beliebigen Punkt C auf seiner Schneidkante aus. Dieser Punkt beschreibt während der Schraubenbewegung der Schneidkante AB im Raum die auf der Oberfläche befindliche Schraubenlinie CC1 der Rille. Die Schraubenlinie CC1 schneidet den Abschnitt / am Punkt C1, der der Punkt des Endabschnitts des Bohrers sein wird. Wir zerlegen die Spiralbewegung der Kante AB und damit des betrachteten Punktes C in eine translatorische Bewegung entlang der Bohrerachse und eine kinematisch damit verbundene Rotationsbewegung um die Bohrerachse. Wenn wir den Betrag der translatorischen Bewegung entlang der Achse mit x bezeichnen, dann ist der dieser Bewegung entsprechende Drehwinkel gleich:

Dabei ist H die Steigung der Spiralnut des Bohrers.

Während er sich um einen Betrag h entlang der Bohrerachse zum Abschnitt I bewegt, dreht sich Punkt C um einen Winkel um die Bohrerachse

Dieser Winkel zwischen den Radien, die die horizontalen Projektionen der Punkte C1 und C mit dem Mittelpunkt des Bohrers verbinden, wird in der Projektion auf die Ebene H in wahrem Wert dargestellt. Daher wird durch Drehen des Punktes C um die Achse des Bohrers um den Winkel EPSELON, Wir finden die gewünschte horizontale Projektion C1 der Spitze des Endabschnitts der Bohrnut.

Ähnlich wie bei Punkt C werden unter Berücksichtigung nachfolgender Punkte der Schneidkante die entsprechenden Punkte des Endabschnitts der Nut bestimmt, deren Gesamtheit das Profil des Arbeitsabschnitts der spiralförmigen Nut des Bohrers in einem Schnitt senkrecht dazu ergibt seine Achse.

Um die Konstruktion an der Schnittkante zu erleichtern, empfiehlt es sich, eine Reihe äquidistanter Punkte C, E, K auszuwählen, die vom Schnitt in einem Abstand von h, 2h, 3h beabstandet sind. Dann sind die Drehwinkel der horizontalen Projektionen dieser Punkte um die Bohrerachse jeweils gleich EPSELON h, 2EPSELON h, Z EPSELON h. Durch Drehen der horizontalen Projektionen der Punkte c, e, k um die Bohrerachse um die Winkel EPSELON h, 2EPSELON h, Z EPSELON h erhalten wir die erforderlichen Punkte c1, e1, k1 des Endabschnitts der Bohrnut. Die resultierende Kurve kann durch einen Kreisbogen mit dem Radius R1 und dem Mittelpunkt im Punkt O1 ersetzt werden.

Der Hilfsteil des Bohrnutprofils wird so gewählt, dass die vorgegebene Nutbreite, d. h. der TAU-Winkel, eine glatte Konjugation der Profilkurven erreicht wird. Dies hilft, Risse während der Wärmebehandlung des Bohrers zu vermeiden. Nachdem wir den Winkel TAU konstruiert haben, finden wir den zweiten Extrempunkt m befindet sich am Hilfsteil des Profils. Nehmen wir an, dass der Hilfsteil des Profils entlang eines Kreisbogens mit dem Radius R2 umrissen ist. Damit dieser Kreis den Kern des Bohrers und den Kreis R1 im Berührungspunkt t berührt, muss sein Mittelpunkt O2 auf der Geraden OO2 liegen. Damit andererseits der Kreis R2 durch die Punkte t verläuft, muss sein Mittelpunkt O2 auf der Senkrechten zu der durch seinen Mittelpunkt gezogenen Strecke mt liegen. Daher ist der Schnittpunkt der betrachteten Senkrechten und der Geraden O1O der Mittelpunkt O2 des zweiten Kreises des Rillenprofils, dessen Radius R3 = O2t = O2m beträgt.

Die Untersuchung des gefundenen Profils des Endabschnitts des Bohrers zeigt, dass der Hilfsabschnitt des Bohrerprofils am Punkt t mit einem spitzen Winkel endet.

Einige Forscher, die die Festigkeit von Bohrern untersuchten, kamen zu dem Schluss, dass das Material des Bohrers in den betrachteten Ecken praktisch nicht in die Arbeit einbezogen wird und diese abgerundet werden müssen, was dazu beiträgt besser nutzen Bohrmaterial, reduziert die Spannungskonzentration und erhöht die Torsionsfestigkeit.

Um die Reibung des Bohrers an der Lochoberfläche zu verringern, wird die Rückseite seiner Zähne über die gesamte Länge abgeschnitten, sodass ein kleiner polierter Streifen übrig bleibt. Das Band dient zur Führung des Bohrers während des Betriebs. Bei einem Wert, der etwa dem halben Vorschub entspricht, fungiert die an die Hauptschneidkanten angrenzende Kante des Streifens als Hilfskante und bildet die Oberfläche des Lochs. In diesem Abschnitt dient der Führungsstreifen als Hilfsrückfläche mit hinteren Winkeln gleich Null.

Die Breite des Führungsstreifens hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Bohrers. Mit zunehmender Breite des Bandes verbessert sich die Richtung des Bohrers, was sich positiv auf seine Funktion auswirkt. Allerdings nimmt in diesem Fall ihre Reibung an den Lochwänden zu, was den Verschleiß der Bohrer erhöht und ihre Haltbarkeit verringert.

Experimente zeigen, dass bei einer Erhöhung der Steifigkeit von Bohrern, beispielsweise aufgrund einer Vergrößerung des Kerndurchmessers, eine Vergrößerung der Streifenbreite keinen wesentlichen Einfluss auf die Vibrationsfestigkeit und die Richtung des Bohrers im Loch hat. In diesem Fall können Sie kleine Breiten für die Führungsleiste wählen. Bei zu geringen Leistenbreiten, insbesondere bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe, nimmt jedoch die Festigkeit der Führungsleisten im Schnittbereich so stark ab, dass diese schnell zerstört werden, die Reibungszone zunimmt und die Standzeit des Werkzeugs abnimmt.

Standard-Universalbohrer mit einem Durchmesser von 0,25–0,5 mm haben einen komplett geschliffenen Rücken, d. h. ihre Schneidenbreite entspricht der Zahnbreite. Bei Bohrern mit einem Durchmesser von 1 bis 50 mm liegt die Breite der Bänder zwischen 0,2 mm und 2 mm.

Um die Genauigkeit der Lochbearbeitung zu erhöhen, werden Bohrer mit vier Streifen, zwei an jedem Zahn, verwendet. Bei solchen Bohrern wird davon ausgegangen, dass die Breite des Zusatzbandes 30–40 % geringer ist als die Breite des Hauptbandes.

Um die Reibung der Bänder an den Lochwänden zu verringern, wird der Durchmesser des Bohrers zum Schaft hin verringert, d. h. Bohrer werden mit umgekehrter Konizität hergestellt. Experimente zeigen, dass mit zunehmender umgekehrter Konizität die Haltbarkeit von Bohrern zunächst zunimmt und dann erreicht wird Maximalwert, nimmt ab. Dies ist auf die verringerte Reibung zwischen dem Bohrer und den Lochwänden zurückzuführen. Eine weitere Erhöhung der umgekehrten Konizität hat keinen Einfluss auf das Rattern des Bohrers an den Wänden des Lochs, schwächt jedoch die Schneidkanten an der Peripherie des Bohrers, was zu einer Erhöhung der Verschleißrate beiträgt. Der Reverse Taper beeinflusst die Richtung des Bohrers, also die Steifigkeit und Vibrationsfestigkeit des Systems, was besonders bei Bohrern mit kleinem Durchmesser wichtig ist. Für sie ist es, wie Experimente zeigen, ratsam, reduzierte Werte der umgekehrten Verjüngung zu wählen. Der Grad des Einflusses der umgekehrten Konizität hängt von der Größe anderer Parameter ab, die die Steifigkeit des Bohrers beeinflussen. Daher können Sie für Bohrer mit einem dickeren Kern höhere Werte für die umgekehrte Konizität wählen.

Für Standard-Universalbohrer mit 100 mm Länge:

Auch bei der Konstruktion von Sonderbohrern können die angegebenen Gegenkegelwerte berücksichtigt werden.

Zum Bohren von Löchern für Stifte mit einer Konizität von 1:50 verwenden Sie konische Bohrer (Abb. 54).

Die Kante des Bandes solcher Bohrer weist eine gerade Verjüngung auf, die der Verjüngung entspricht gebohrtes Loch, fungiert als Schneidkante und bildet eine konische Oberfläche des Lochs. Daher wird bei konischen Bohrern ein Hinterwinkel von 8-18° an Streifen über die gesamte Länge geschärft, die Oberfläche der Spiralnut abgeschliffen und ein Vorderwinkel erzeugt. Auf den Bändern sind Spänetrennrillen im Schachbrettmuster mit einer Teilung von 8-12 mm angebracht.

Die Länge des Arbeitsteils des Bohrers beeinflusst maßgeblich dessen Stabilität beim Bohrvorgang und die Haltbarkeit. Untersuchungen zeigen, dass mit zunehmender Länge des Bohrers innerhalb bestimmter Grenzen seine Haltbarkeit ungefähr nach dem Gesetz einer geraden Linie abnimmt und dann beobachtet wird scharfer Abfall Ausdauer. Der Einfluss der Bohrerlänge auf die Haltbarkeit macht sich besonders bei Bohrern mit kleinem Durchmesser bemerkbar, bei denen das Verhältnis der Länge des Arbeitsteils zum Durchmesser 15-20 erreicht, sowie beim Bohren von schwer zu schneidenden Materialien. Beim Bohren Baustähle und Gusseisen nimmt die Haltbarkeit mit zunehmender Bohrreichweite weniger stark ab. Offensichtlich entspricht ein starker Rückgang der Haltbarkeit einem kritischen Wert zulässige Belastung, resultierend aus der Einwirkung von Axialkraft und Drehmoment auf die Stabilität des Bohrers.

Es ist bekannt, dass die Größe der auf den Bohrer wirkenden Schnittkräfte von den gewählten Schnittbedingungen abhängt. Daher ist es bei der Auswahl der Bohrmodi erforderlich, die Länge der Bohrerverlängerung zu berücksichtigen und dementsprechend die Geschwindigkeit und den Vorschub mit zunehmender Bohrerverlängerungslänge zu reduzieren. Beim Bohren schwer zerspanbarer Materialien haben die Schnittkräfte erhöhte Werte und dementsprechend verringern sich die möglichen zulässigen Werte des Bohrerüberhangs.

Unter dem Gesichtspunkt der Haltbarkeit empfiehlt es sich in jedem Fall, Bohrer mit möglichst geringer Reichweite zu verwenden. Es ist zu berücksichtigen, dass im Falle eines großen Ausfalls von Bohrern aufgrund ihres Bruchs eine Reduzierung der Länge der Bohrerverlängerung die Haltbarkeit und Leistung des Werkzeugs erhöht.

Für den Einbau und die Befestigung in der Maschinenspindel verfügen Spiralbohrer meist über einen zylindrischen oder konischen Schaft. Der zylindrische Schaft ist am einfachsten herzustellen; Bohrer mit zylindrischem Schaft können mithilfe einer geteilten konischen Adapterhülse mit zylindrischem Zentralloch in die Spindel einer Bohrmaschine eingebaut werden. Wenn eine solche Buchse in die Maschinenspindel eingebaut wird, komprimiert sie den Werkzeugschaft und umschließt ihn dicht. Es kommen auch spezielle Spannzangen- oder Backenfutter zum Einsatz.

Die Sicherung des Bohrers und die Drehmomentübertragung erfolgt in diesem Fall durch die Reibung der zylindrischen Oberfläche des Schafts und der damit in Kontakt stehenden Elemente des Spannfutters. Um bei erhöhten Schnittgeschwindigkeiten ein Mitdrehen des Bohrers im Bohrfutter beim Bohren zu vermeiden, werden Bohrer mit einem Mitnehmer in Form von zwei Hobeln (flach) verwendet. Aufgrund unzureichender Spannkraft wird der Zylinderschaft nur für Bohrer mit einem Durchmesser von bis zu 20-25 mm verwendet.

Am gebräuchlichsten sind Bohrer mit konischem Schaft, eingebaut in konisches Loch Maschinenspindel. Sind die Abmessungen des Kegelschafts kleiner als die der Spindelbohrung, kommen Adapterbuchsen zum Einsatz. Konischer Schaft Der Bohrer endet mit einem Fuß, der lediglich dazu gedacht ist, das Herausschieben des Werkzeugs mit einem Keil aus der Spindel zu erleichtern und nicht die beim Bohren entstehenden Schnittkräfte aufnehmen soll.