Методическая разработка "Разработка и изготовление приспособления для заточки сверл"

Санкт-Петербургское государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение «Ижорский колледж»

г. Колпино бульвар Трудящихся д.29/52

Методическая разработка

Тема: «Разработка и изготовление приспособления для заточки сверл».

Авторы:

Фотин Михаил Алексеевич - мастер производственного обучения, педагог

дополнительного образования

Федосеев Константин Алексеевич – преподаватель спец. дисциплин, учитель

Астапчик Ольга Михайловна – преподаватель технической графики, учитель

Фотина Татьяна Петровна - мастер производственного обучения

Санкт-Петербург

2018

Разработка и изготовление приспособления для заточки сверл.

Оглавление: стр.

1. Введение……………………………………………………………….. 3

2. Цели и задачи проекта………………………………………………….7

3. Методы достижения целей……………………………………………..8

4. Научные, практические и инновационные результаты работы……...9

5. Выводы и рекомендации……………………………………………….10

6. Список используемой литературы…………………………………….11

Приложение:

1. Чертежи …………………..……………………………....................12

2. Фотографии………………………………………………………….13

1.Введение

Без токарной обработки сегодня крайне сложно представить многие

производственные отрасли. Поэтому данный вид работы с металлом

продолжает развиваться.

Очень часто при выполнении работ используются сверла. Спиральное сверло

представляет собой стержень, имеющий для облегчения выхода стружки две

винтовые канавки. Благодаря канавкам на сверле образуются два винтовых

пера, или, как их иначе называют, зуба.

Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки, хвостовика и лапки.

Рис.1/ Основы слесарных и сборочных работ /

Спиральные сверла:

А - с коническим хвостовиком; В - с цилиндрическим хвостовиком; а -

рабочая режущая часть; б - шейка; в - ширина пера; г - лапка; д - поводок; е -

канавка стружечная винтовая; ж - перо; з - хвостовик; и - перемычка; L -

общая длина; L

- длина "рабочей режущей части"; D - диаметр; ω - угол

наклона "канавки стружечной винтовой"; 2φ - угол при вершине; f - ширина

ленточки спиральной; ψ - угол наклона перемычки.

Рабочая часть разделяется на режущую и направляющую. Все режущие

элементы сверла расположены на режущей части - заборном конусе.

Направляющая часть служит для направления во время резания и является

запасной при переточке сверла. На перьях направляющей части по винтовой

линии расположены цилиндрические фаски-ленточки. Ленточка служит для

направления сверла в отверстии, а также для уменьшения трения сверла о

стенки отверстия.

Если сверлить приходится только древесину, то об остроте сверла

можно не задумываться, так как сверло может исправно служить месяцы и

годы без заточки. Но когда доходит дело до сверления металла, острота

сверла становиться очень важна, другими словами, просверлить металл

можно только острым сверлом. Разницу легко почувствовать, взяв абсолютно

новое сверло. Начав довольно резво врезаться в металл, с каждой минутой

сверло будет погружаться в металл все медленнее, а давить на него придется

все сильнее. Скорость затупления сверла зависит в частности от оборотов,

скорости подачи, охлаждения и других факторов, однако как ни старайся,

время работы сверла до неудовлетворительной работоспособности

измеряется минутами. Если объем работы значительный, постоянно покупать

новые сверла получится накладно, поэтому лучше научиться их затачивать.

На периферии сверла скорость резания максимальна, и, следовательно,

максимален нагрев режущих кромок. В то же время отвод тепла от уголка

режущей кромки сильно затруднен. Поэтому затупление начинается с уголка,

потом распространяется на всю режущую кромку. Ясно видно ее

закругление. Затем истирается задняя грань. На ней появляются штрихи,

риски, идущие от режущей кромки. По мере износа риски сливаются в

сплошную полоску вдоль режущей кромки, более широкую у периферии и

сужающуюся к центру сверла. Поперечная режущая кромка при износе

сминается.

В начале затупления сверло издает резкий скрипящий звук. Если сверло

вовремя не заточить, количество выделяемого тепла будет возрастать и

процесс износа пойдет быстрее. Заточку сверла производят по его задним

граням. Очень важно, чтобы оба пера (зуба) сверла были заточены

совершенно одинаково. Выполнить это вручную очень трудно. Не просто

также вручную создать требуемую форму задней грани и заданный задний

угол (где какой угол см. ниже).

Для заточки существуют специальные станки или приспособления. Если есть

возможность, то лучше затачивать сверла на специализированном

оборудовании. Но в условиях домашней мастерской такой возможности, как

правило, не бывает. Сверла приходится затачивать вручную на

обыкновенном точиле.

В зависимости от того, какую форму придают задней поверхности,

существуют разные виды заточки: одноплоскостная, двухплоскостная,

коническая, цилиндрическая, винтовая.

При одноплоскостной заточке заднюю поверхность пера выполняют в виде

плоскости. Задний угол при такой заточке должен быть 28-30°. При

одноплоскостной заточке велика опасность выкрашивания режущих кромок.

Этот способ, самый легко выполнимый при ручной заточке, рекомендуют

для сверл диаметром до 3 мм.

Универсальные сверла диаметром больше 3 мм обычно подвергают

конической заточке. Для того, чтобы были понятны особенности такой

заточки, рассмотрим схему конической заточки на станке сверла с углом 2φ в

118°. На рисунке ниже показан шлифовальный круг и прижатое к его торцу

режущей кромкой и задней поверхностью сверло.

Заточка спирального сверла по коническим поверхностям рис.2 / Основы

слесарных и сборочных работ/

Представим себе конус, образующая которого направлена вдоль режущей

кромки и торца шлифовального круга, а вершина отстоит от диаметра сверла

на 1,9 его величины. Угол при вершине равен 26°. Ось сверла пересекается с

осью воображаемого конуса под углом 45°. Если вращать сверло, вокруг оси

воображаемого конуса (как бы катать конус по торцу шлифовального круга),

то на задней грани сверла образуется коническая поверхность. Если ось

сверла и ось воображаемого конуса находятся в одной плоскости, то задний

угол будет равен нулю. Чтобы образовался задний угол, нужно сместить ось

сверла по отношению к оси воображаемого конуса. На практике это

смещение будет равным 1/15 диаметра сверла. Качание сверла по оси

воображаемого конуса при таком смешении обеспечит конусную заднюю

грань и задний угол 12-14°. Чем больше величина смещения, тем большим

будет задний угол. Следует напомнить, что задний угол вдоль режущей

кромки меняется и увеличивается к центру сверла.

Понятно, что выполнить все эти условия заточки вручную очень сложно.

Сверло, предназначенное к заточке, берут левой рукой за рабочую часть,

возможно ближе к заборному конусу, а правой за хвостик.

Заточка сверла вручную Рис. 3 / Основы слесарных и сборочных работ/

Режущей кромкой и задней поверхностью сверло прижимают к торцу

шлифовального круга и, начиная от режущей кромки, плавными движениями

правой руки, не отрывая сверла от камня, покачивают его, создавая на задней

грани пера конусную поверхность. Затем повторяют ту же процедуру для

второго пера. При заточке желательно как можно точнее повторить ту форму

задней поверхности, которая была после заводской заточки, чтобы не

потерять требуемые задние углы.

На современном рынке предлагается множество приспособлений для заточки

сверл, позволяющих быстро, качественно и точно восстановить геометрию

режущего инструмента даже в том случае, если вы не имеете опыта

выполнения подобных процедур. Между тем можно не тратить деньги на

приобретение таких приспособлений, а изготовить простейшее

приспособление для заточки сверл своими руками.

Изготовить надежное и удобное в работе приспособление для заточки сверл

своими руками несложно. Необходимость в этом может быть вызвана не

только желанием сэкономить на приобретении серийной модели, но также

потребностью в использовании приспособления, которое позволит более

эффективно решать задачи, которые на него возложены. Самодельное

приспособление можно сделать более простым, а значит, более эффективным

и удобным.

2.Обоснование цели и задач проекта

Любой человек, проводящий много времени в мастерской, подтвердит,

что обойтись в ней без приспособления для заточки сверл, достаточно

сложно.

Многие опытные специалисты вообще не применяют приспособления для

заточки, полностью полагаясь на свой опыт и глазомер. Но при отсутствии

опыта у обучающихся, лучше все, же использовать устройства,

позволяющие механизировать данный процесс. Это обеспечит максимальную

точность и требуемое качество результата. Если нет возможности

приобрести серийную модель такого устройства, то вполне можно

изготовить приспособление своими руками, затратив на это совсем немного

времени и сил.

Цель проекта:

Сконструировать и изготовить приспособление, которое может обеспечить

максимальную точность и требуемое качество инструмента, а так же, как

можно точнее повторить ту форму задней поверхности и угла заточки,

которая была после заводской заточки.

Задачи проекта:

1.Изучить сведения о приспособления для заточки инструмента;

2.Создать новую конструкцию приспособления, применяемую в

условиях мастерских колледжа;

3.Описать технологию изготовления;

4. Изготовить приспособление;

5.Проверить его надежность в мастерских колледжа.

3. Методы достижения.

При сверлении отверстий в деталях, изготовленных из металла,

используемый инструмент подвергается активному износу, что приводит к

интенсивному нагреву сверл и, как следствие, к их выходу из строя. Чтобы

избежать этого, необходимо регулярно восстанавливать их геометрические

параметры, а сделать это максимально точно и качественно помогает

специальное приспособление для заточки сверл. Это нехитрое устройство,

которое можно изготовить своими руками, позволяет быстро и качественно

затачивать затупившиеся сверла и не тратить деньги на приобретение новых.

Приспособления, позволяющие выполнять такие работы в промышленности

не производятся, поэтому мы спроектировали и изготовили их сами в

мастерской колледжа.

Последовательность изготовления приспособления:

Это приспособление очень простое по конструкции. Поэтому каждый

сможет его повторить и изготовить самостоятельно, используя инструменты

которые есть практически у каждого домашнего мастера. Согласно

стандартам грани болтов и гаек имеют такой же угол(120°), как и заточка

сверла, используемого при обработки металлов. Этим и воспользуемся.

Для изготовления данного приспособления необходимо взять любую

готовую гайку или изготовить ее самим. Это позволяют нам условия наших

мастерских. Чем больше диаметр гайки, тем больше диаметр сверла можно

затачивать в данном устройстве. Гайка имеет 6 граней, но обрабатывать

будем только 4.

Используя штангенциркуль, на каждой из двух сторон делаем отметки

на расстоянии 3,5 мм от края гайки.

На противоположных гранях гайки делаем разметку, которая на полтора мм

дальше от края, чем первая, то есть на расстоянии 5мм. На соседних гранях

находим середину, затем соединяем с точкой на ребре, вычерчивая

треугольник с 2 сторон.

Вырезаем полученные треугольники по разметке, ножовкой по

металлу. Получилась гайка с пропилами.

Привариваем сверху выреза ещё одну меньшего размера, соблюдая

соосность.

В данное приспособление вставляем шайбу, в гайку меньшего

диаметра вворачиваем болт, используемый для фиксации сверла.

Соединяем линейку штангенциркуля с основанием при помощи винта.

Линейка служит ограничителем вылета сверла из приспособления.

Фото № 1 и 2 /личный архив/

Работа приспособления.

Разность глубины пропилов, обеспечивает фиксацию сверла в

приспособлении под определенным углом, позволяющим правильно заточить

сверло.

Берём тупое сверло, помещаем в устройство. Там, где стоит метка,

сверло нужно разместить, так чтобы режущие кромки были параллельны

торцу гайки и выступали за грани гайки примерно на 0,5 мм (см.

приложение) и режущие кромки сверла, располагались с рабочей стороны

приспособления. Фиксируем сверло при помощи болта и шайбы. Также

фиксируем вылет сверла при помощи упора на линейки штангенциркуля.

Производим заточку первой кромки.

Чтобы заточить вторую режущую кромку сверло необходимо

повернуть на 180

. Для этого ослабляем только болт, упор на линейки

штангенциркуля остается в первоначальном фиксированном положении. При

затачивании на наждачном круге края сверла, направляющая в виде

плоскости ребра гайки задаст правильный угол заточки.

Это удобное устройство для тех, кто не может «на глаз» заточить

сверло.

Инструменты, оборудование применяемые в проекте:

Станки:

токарно-винторезный станок 16К20,

вертикально-сверлильный станок 2Н135,

точильный станок,

фрезерный станок,

Ножовка по металлу;

сварочный аппарат .

Инструменты:

молоток,

кернер,

чертилка,

сверла : диаметром 6мм, 21мм,14мм

токарные резцы (проходной упорный, проходной отогнутый и отрезной),

метчики : М16, М24

плашки М16

штангенциркуль,

линейка,

шаблон для контроля углов

Приспособления: тиски машинные.

Чертежи деталей, входящих в приспособление прилагаются.

4. Научные, практические и инновационные результаты работы.

Научность предлагаемого механизма - сконструировать приспособление,

которое точно и безопасно затачивать сверла. В изученных нами источниках

такая конструкция не встречается.

Практическая значимость заключается в том, что найден новый способ

изготовления приспособления для заточки сверл. По-сравнению с

производственными способами он более простой, дешевый и доступный в

условиях мастерских колледжа.

5.Выводы и рекомендации.

Предлагаемая модель приспособления поможет эффективно, точно,

безопасно затачивать сверла. Учебный эффект применяемой технологии

состоит в возможности отработки приемов и навыков нескольких модулей

производственного обучения.

Целесообразность метода заключается в экономии времени и средств на

производство работ.

6.Список использованной литературы.

1. Х.А. Дианов, Н.Г. Ефремов, В.Г. Мицкевич.- Детали машин. Курс лекций –

М., 2003.

2. Леликов О. П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин.

Конспект лекций по курсу «Детали машин». – М. Машиностроение, 2002.

3. Иванов М.Н., Афиногенов В.А. Детали машин. М.: Высшая школа, 2002.

4. Колпаков А.П., Карнаухов И.Е. Проектирование и расчет механических

передач. – М., 2000.

5. Багдасарова Т.А. Технология токарных работ. М. Академия – 2014

6. Опарин И.С. Основы технической механики. М. Академия – 2013

7. Бродский А.М.Черчение. – М: Академия 2014.

8. Ганенко А.П.Требования ЕСКД. – М: Академия 2012.

9. Покровский Б. С. Основы слесарных и сборочных работ : учебник для

студ. учреждений сред. проф. образования / Б. С. Покровский. — 9-е изд.,

Интернет-ресурсы:

http://www.inauka.ru/

http://standards.narod.ru/gosts/

Приложение.

Технологическая карта на изготовление детали «Основание».

Заготовка: Металлопрокат шестигранник 36мм, длина 100мм.

Материал: Сталь Ст45.

Оборудование: Токарно-винторезный, сверлильный станок

Режущий инструмент:

1.Резец проходной отогнутый Т5К10;

2.Резец отрезнойТ5К10;

3.Сверло Ø21 Р6М5;

4.Комплект метчиков М24

5. Ножовка по металлу;

6.Треугольный напильник

7. Сверло Ø5;

8. Комплект метчиков М6

Приспособления :

1.Трехкулачковый патрон ;

2. Вороток;

3. Тиски слесарные.

Контрольно-измерительный инструмент:

1.Штангенциркуль;

2.Комплект резьбовых пробок М24.

Маршрут обработки детали:

Токарная обработка

А. Установить заготовку в патрон с вылетом L=40мм и закрепить.

1.Подрезать торец ;

2.Сверлить отверстие Ø21мм на глубину L=25мм;

3.Проточить 2 фаски 3х45°;

4.Отрезать заготовку в размер L=20.

Б.Установить заготовку в патрон с вылетом L=10мм и закрепить.

1. Подрезать торец в размере L=19;

2. Проточить 2 фаски 3х45°;

3.Нарезать резьбу М24.

Слесарная обработка

А.Установить заготовку в тисках.

1.Сделать разметку;

2.Вырезать пазы;

3.Обработать пазы напильником.

Сверлильная обработка

А. Установить заготовку в тисках .

1. Сделать разметку отверстия.

2.Сверлить отверстие Ø5 мм.

3. Нарезать отверстие М6 метчиком.

Технологическая карта на изготовление детали «Гайка М16».

Заготовка: Металлопрокат шестигранник 27мм, длина 100мм.

Материал: Сталь Ст45.

Станок: Токарно-винторезный.

Режущий инструмент:

1.Резец проходной отогнутый Т5К10;

2. Резец отрезной Т5К10;

3. Сверло Ø14мм Р6М5;

4.Комплект метчиков М16

Приспособления:

1.Трехкулачковый патрон;

2.Вороток.

Контрольно-измерительный инструмент:

1.Штангенциркуль;

2.Комплект резьбовых пробок

Маршрут обработки детали:

А.Установить заготовку в патрон с вылетом 25мм.

1.Подрезать торец;

2.Сверлить отверстие Ø14мм на глубину L=20мм;

3. Проточить 2 фаски 2х45°

4.Отрезать заготовку длиной 15мм.

Б.Установить заготовку в патрон.

1.Подрезать в размер;

2. Проточить 2 фаски 2х45°;

3.Нарезать резьбу М16.

Технологическая карта на изготовление детали «Болт»;.

Заготовка: Металлопрокат шестигранник 24мм, длина 100мм.

Материал: Сталь Ст 45.

Станок: токарно-винторезный.

Режущий инструмент :

1.Резец проходной отогнутый Т5К10;

2.Резец проходной упорный Т5К10;

3.Резец отрезной Т5К10;

4.Плашка М16.

Приспособления:

1.Трехкулачковый патрон ;

2.Плашкодержатель.

Контрольно-измерительный инструмент:

1.Штангенциркуль;

2.Комплект резьбовых колец М16 или контрольная гайка.

Маршрут обработки детали:

А.Установить заготовку в патрон с вылетом 50мм.

1.Подрезать торец;

2.Обточить цилиндр до Ø15,8мм на длину L=30мм;

3. Проточить фаску 2х45°

4.Нарезать резьбу плашкой М16 на длину L=30мм;

5.Отрезать заготовку на длину L=38мм.

Б.Установить заготовку в патрон.

1.Подрезать торец в размер;

2. Проточить фаску 2х45°.

Технологическая карта на изготовление детали «Шайба».

Заготовка :Металлопрокат круг Ø20мм, длина L=50мм.

Материал: Сталь Ст3.

Станок: Токарно-винторезный.

Режущий инструмент:

1.Резец проходной отогнутый Т5К10;

2.Резец отрезной Т5К10;

3.Сверло Ø6мм.

Приспособления:

1.Трехкулачковый патрон;

Контрольно-измерительный инструмент:

1.Штангенциркуль.

Маршрут обработки детали:

А.Установить заготовку в патрон с вылетом 15мм.

1.Подрезать торец;

2.Обточить Ø19,9мм на длину 5мм;

3.Сверлить Ø6мм на длину 5мм;

4.Отрезать деталь по размеру.

Технологическая карта на сборку детали «Приспособление для заточки сверл»

Заготовка: «Основание», «Гайка М16», Болт М16».

Оборудование: Сварочный аппарат.

Приспособления: Слесарные тиски.

Маршрут обработки детали:

.А. Установить заготовки в тисках.

1.Сварить «Основание» и «Гайка М16» между собой;

2. Соединить линейку штангенциркуля с основанием при помощи винта.

Скачать материал

Методическая разработка "Разработка и изготовление приспособления для заточки сверл"

Технология - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы