чему равна глубина резания при сверлении

Режим резания. 1) Глубина резания t, [мм]. При сверлении отверстий в сплошном материале за глубину резания принимают половину диаметра сверла:

1) Глубина резания t, [мм]. При сверлении отверстий в сплошном материале за глубину резания принимают половину диаметра сверла:

а при рассверливании

где d – диаметр обрабатываемого отверстия, мм (рис. 2.3.7).

image081

Рис. 2.3.7. Схемы сверления (а) и рассверливания (б)

2) Скорость резания V, [м/мин]. За скорость резания при сверлении принимают окружную скорость точки режущей кромки, наиболее удаленной от оси сверла. Скорость резания связана с диаметром сверла и частотой его вращения зависимостью:

где D – наружный диаметр сверла, мм; n – частота вращения сверла, об/мин.

Скорость резания при сверлении назначается по эмпирической зависимости:

image083,

где С – коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки (обрабатываемый материал, вид обработки, и т. д.); T – стойкость сверла, мин; коэффициент К определяется по формуле К= К1 К2 К3, где К1 – учитывает качество обрабатываемого материала; К2 – учитывает вид инструментального материала; К3 – учитывает глубину сверления. Значения коэффициентов K, C, и показателей степени q, y, m приводятся в справочниках.

При рассверливании, а также зенкеровании и развертывании скорость резания назначается по формуле, в которой учитывается глубина резания:

image085.

3) Подача S, [мм/об] – равна осевому перемещению сверла за один оборот. При сверлении подачу на оборот назначают в зависимости от диаметра сверла и обрабатываемого отверстия D:

Подача на зуб определяется по формуле:

где z – число зубьев сверла.

image087Проверка элементов режима резания по мощности электродвигателя станкаРавнодействующую силы резания, действующей на отдельное режущее лезвие сверла, можно разложить по координатным осям на три составляющие: Px, Py и Pz. Составляющая Px действует вдоль оси сверла. В этом же направлении действует сила Pп на поперечную режущую кромку, а также сила трения Pл ленточки об обработанную поверхность. Сумма указанных сил, действующих вдоль оси сверла, называется осевой силой Pо. Радиальные силы Py, действующие на два лезвия сверла, взаимно уравновешивают друг друга, поскольку они равны по величине и противоположны по направлению. Крутящий момент Мк, преодолеваемый шпинделем станка, создается тангенциальной силой Pz, а вернее, парой сил, действующих на две режущие кромки сверла (рис. 2.3.8).

Рис. 2.3.8. Силы, действующие на сверло

image089; image091,

где Сp, См – постоянные коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия резания; x, y – показатели степеней; Кp, Км – поправочные коэффициенты на измененные условия резания (отличные от табличных). Все показатели и коэффициенты определяются из справочников.

Осевая сила и крутящий момент являются исходными данными для расчета сверла на прочность, а также узлов станка на жесткость.

Крутящий момент, кроме того, позволяет определить эффективную мощность, затрачиваемую на резание при сверлении:

Мощность электродвигателя станка потребуется большего значения с учетом КПД механизмов станка:

Нормирование сверлильной операции производится аналогично токарной операции по тем же самым формулам

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Элементы режима резания

Режимом резания называется совокупность элементов, определяющих условия протекания процесса резания.

К элементам режима резания относятся – глубина резания, подача, период стойкости режущего инструмента, скорость резания, частота вращения шпинделя, сила и мощность резания.

Аналитический (расчетный) метод определения режима резания менее трудоёмок и более предпочтителен при учебном проектировании технологических процессов механической обработки резанием. Он сводится к определению, по эмпирическим формулам, скорости, сил и мощности резания по выбранным значениям глубины резания и подачи.

Выбор режущего инструмента

Его следует начинать с анализа шероховатости поверхностей детали, которая задана на чертеже. В зависимости от параметра шероховатости выбирается метод обработки данной поверхности, которому соответствует свой специфический режущий инструмент. В табл. 1 приведена зависимость шероховатости поверхности от различных методов обработки.

Немаловажное значение для расчета режимов резания имеет выбор материала инструмента. При его выборе следует руководствоваться рекомендациями табл. 2. Для тонких (отделочных) методов обработки материалов с высокими скоростями резания (свыше 500 м/мин) рекомендуется применение сверхтвердых инструментальных материалов.

Наиболее распространенными среди них являются материалы, полученные на основе кубического нитрида бора.

Выбор и назначение глубины резания

resh r1

Рис. 1.Схема к определению глубины резания при точении

Глубиной резания называется расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормали к последней.

При черновых методах обработки назначают по возможности максимальную глубину резанияt, равную всему припуску или большей части его. При чистовом резании припуск срезается за два прохода и более. На каждом следующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем. Глубину последнего прохода назначают в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.

В данной работе рекомендуются следующие глубины резания t, мм:

черновая обработка t >2;

При сверлении глубина резания t=0,5·D, при рассверливании, зенкеровании и развертывании t=0,5·(D-d) мм, где

image71

Рис. 2.Схемы для определения глубины резания при сверлении (а) и рассверливании (б) отверстий.

При отрезании, точении канавок и фасонном точении глубина резания приравнивается длине лезвия резца (см. рис. 3).

image75

Рис. 3. Схема к определению глубины резания при отрезании

Выбор величины подачи

Подачей называется путь, пройденный какой-либо точкой режущей кромки инструмента, относительно заготовки, за один оборот заготовки (режущего инструмента), либо за один двойной ход режущего инструмента.

Различают подачу на один зуб Sz, подачу на один оборот S и подачу минутную Sм, мм/мин, которые находятся в следующей зависимости:

image72(1)

При черновом точении выполняется вариантный расчёт режимов резания для нескольких значений подач в диапазоне, ограниченном чистовой (табл. 3) и максимальной подачей, допустимой прочностью режущей пластины (табл. 4).

При обработке отверстий осевым режущим инструментом выбирают рекомендуемую подачу, допустимую по прочности инструмента (табл.5).

В учебных целях рекомендуется значения подач выбирать из наиболее распространённого диапазона: 0,05- 0,5 мм/об.

Выбор значения периода стойкости

Периодом стойкости (стойкостью) режущего инструмента называется время его непрерывной работы между двумя смежными переточками.

Выбор значения периода стойкости режущего инструмента рекомендуется сделать из следующего ряда:

Меньшие значения периода стойкости следует назначать для мелких инструментов.

Источник

Сверление отверстий

Отверстия в сплошном металле образуют сверлением. Сверление и рассверливание на токарных станках применяются главным образом как метод предварительной обработки.

Осуществляется сверление при вращающейся заготовке и реже при вращающемся сверле, закрепленном в шпинделе станка

Сверление отверстий обеспечивает точность размеров отверстия до 12-го квалитета и шероховатость до 3—4-го классов. Рассверливанием увеличивают диаметр ранее просверленного отверстия и при определенных условиях повышают его точность примерно на один квалитет.

Рассматриваемая токарная обработка металлов, производится на токарных станках, а в качестве режущих инструментов используются преимущественно спиральные сверла.

Спиральное сверло представляет собой двузубый режущий инструмент, состоящий из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть включает режущую и направляющую части.

Установка сверл на станке

Сверление на токарном станке производится невращающимся сверлом, которое закрепляется в пиноли задней бабки.

Сверла с коническим хвостовиком устанавливают непосредственно в отверстие пиноли, если размеры их совпадают, или при помощи переходной втулки 2 (рис. 54), одетой на хвостовик сверла 1.

Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляются на станке посредством сверлильных патронов, одна из конструкций которых показана на рис. 55, а. В наклонных отверстиях корпуса 3 установлены кулачки 4 в виде цилиндрических стержней со скосами для закрепления сверла и резьбовой частью на наружной поверхности. Внутри муфты 5 закреплена гайка с конической резьбой, которая соединяется с резьбой кулачков. Если ключом 2 вращать муфту, то кулачки, перемещаясь в наклонных отверстиях будут сжиматься, обеспечивая закрепление и центрирование сверла. Корпус 8 с обратной стороны имеет глухое коническое отверстие, которым он неподвижно насаживается на хвостовик 1. Такие патроны выпускаются трех размеров: ПС-6, ПС-9, ПС-16 (цифры обозначают наибольший диаметр закрепляемого сверла).

Для сверления с механической подачей иногда применяют несложное приспособление в виде втулки с прямоугольным выступом, которым она закрепляется в резцедержателе суппорта.

tokarnaya obrabotka ris 54

Рис. 54. Переходная втулка со вставленным в нее хвостовиком сверла

tokarnaya obrabotka ris 55

Рис. 55. Сверлильные патроны: а — кулачковый; б — быстросменный; в — для глубокого сверления

Подготовка к сверлению

Важные условия качественной токарной обработки отверстия сверлом: прочное закрепление заготовки без заметного биения, перпендикулярность ее торца к оси вращения, отсутствие на торце неровностей и выпуклости, совпадение оси пиноли с осью шпинделя, придание первоначального направления сверлу.

Заготовку, установленную в токарном патроне, при необходимости выверяют и прочно закрепляют. Торец ее перед сверлением чисто подрезают. Чтобы придать первоначальное направление сверлу, особенно при большой длине его, рекомендуется в центре торца делать небольшое конусное углубление. Его выполняют упорным резцом (рис 56, а) или коротким жестким сверлом (рис 56, б). Угол центрового углубления делают на 20—30° меньше угла при вершине рабочего сверла. При таком условии перемычка сверла в начальный момент не будет участвовать в резании (рис. 56, б), что намного уменьшает опасность смещения сверла в сторону.

Для повышения жесткости длинных сверл рекомендуется подпирать их в начале сверления обратной стороной резца, закрепленного в резцедержателе несколько выше оси центров.

Перед сверлением глубокого отверстия заготовку следует сначала надсверлить коротким сверлом такого, же диаметра на глубину, примерно равную диаметру отверстия. В этом случае основное сверло, получив первоначальное направление, не сможет отклониться в сторону.

Не менее важна правильная установка сверла. Хвостовик его и отверстие пиноли следует насухо протереть, забоины на хвостовике удалить напильником. Сверло устанавливают в пиноль резким осевым толчком.

tokarnaya obrabotka ris 56

Приемы сверления

Обычно применяется следующий способ сверления на токарном станке (рис. 57). После подготовительной работы включают вращение шпинделя и вручную поворотом маховичка задней бабки подводят сверло к торцу вращающейся заготовки. При этом следует избегать удара, иначе сверло может поломаться. Вначале сверло подают вперед медленно, когда же оно врежется в металл на глубину, немного большую длины режущей части, подачу можно увеличить. Подача сверла должна выполняться плавно, без рывков.

Особую осторожность следует проявлять при выходе сверла иа сквозного отверстия. В этом месте возникает неравномерная нагрузка режущих кромок и они могут выкрошиться. Поэтому на выходе подачу надо резко уменьшать.

Прежде чем выключить вращение шпинделя, сверло надо вывести из отверстия, иначе вследствие упругой деформации металла оно может заклиниться в отверстии.

При сверлении стружка тяжело выходит из отверстий, поэтому сверло надо периодически очищать металлической щеткой.

Глубину глухого отверстия выдерживают по миллиметровой шкале пиноли, по лимбу маховичка задней бабки, а при их отсутствии — по меловой риске, которую наносят на сверло.

Для увеличения стойкости сверла его рекомендуется охлаждать. Стали сверлят с применением эмульсии, цветные металлы — с охлаждением или всухую, чугун — без охлаждения. Струю охлаждающей жидкости направляют на сверло около торца обрабатываемой детали и включают одновременно с началом резания.

Ручная подача сверла, особенно при обработке отверстий большого диаметра, слишком затруднительна. Поэтому в ряде моделей современных токарных станков предусмотрено устройство для механического перемещения задней бабки. Оно представляет собой
замок. который состоит из двух угольников, соответственно прикрепленных к поперечным салазкам суппорта и плите задней бабки. Перед включением механической подачи заднюю бабку открепляют от станины.

tokarnaya obrabotka ris 57

Рассверливание отверстий

Сверление отверстий большого диаметра сильно затрудняется из-за значительного усилия подачи. Поэтому отверстия диаметром свыше 30 мм выполняют двумя сверлами. Диаметр первого из них принимают равным примерно ½ диаметра отверстия. Благодаря этому перемычка второго сверла не участвует в резании, намного снижается усилие подачи и уменьшается вероятность ухода сверла в сторону. Приемы рассверливания те же, что и при сверлении.

Режимы резания при сверлении и рассверливании

Глубина резания t при сверлении характеризуется размером сверла и равна ½ его диаметра. При рассверливании она определяется полуразностью диаметров отверстия после и до обработки.

Подача S при сверлении и рассверливании соответствует осевому перемещению сверла за один оборот заготовки и выражается в мм/об.

Скорость резания v для невращающегося сверла равна окружной скорости вращения обработанной поверхности отверстия в м/мин.

Подача сверла на токарных станках чаще всего осуществляется вручную. При работе с механической подачей для отверстий диаметром от 5 до 30 мм в стальных заготовках ее можно выбирать в пределах 0,1—0,4 мм/об. Большие подачи в указанных пределах принимают для сверл большего диаметра. При сверлении чугуна подачу можно увеличить примерно в 1,5 раза; то же самое и при рассверливании отверстий.

Скорость резания для быстрорежущих сверл при обработке отверстий в стальных и чугунных заготовках выбирают в пределах 20—40 м/мин; для сверл, оснащенных пластинками твердого сплава, ее можно увеличивать в 2—3 раза. Для сверл меньшего диаметра принимают большие значения скорости резания.

Особенности сверления глубоких отверстий

При обработке глубоких отверстий условия работы спирального сверла резко ухудшаются: затрудняется выход стружки и подвод охлаждающей жидкости к режущим кромкам, уменьшается жесткость сверла и появляется опасность увода его в сторону. В таких случаях рекомендуется пользоваться сверлами для глубокого сверления, в конструкции которых предусмотрена возможность частичного или полного устранения указанных недостатков.

Охлаждение режущих кромок и выход стружки из глубокого отверстия улучшаются при применении спиральных сверл с каналами для подвода охлаждающей жидкости под давлением (рис. 58, а). Однако такие сверла, обладая недостаточной жесткостью, не обеспечивают строгой прямолинейности оси отверстия и их применяют лишь для обработки отверстий невысокой точности.

Для улучшения направления сверла в отверстии и условий охлаждения режущих кромок применяются четырехленточные спиральные сверла (рис. 58, б). У таких сверл несколько увеличена толщина сердцевины, а на спинках каждого зуба выполнены по две направляющие ленточки. Образующиеся за счет этого дополнительные канавки 1 позволяют жидкости свободно подходить к режущим кромкам, не встречая на своем пути раскаленную стружку. При применении таких сверл точность обработки отверстий несколько повышается, однако недостатки, присущие обычным спиральным сверлам (невысокая жесткость, наличие перемычки), остаются.

Глубокие отверстия повышенной точности обрабатываются пушечными и ружейными сверлами. Характерная особенность их конструкции— наличие одного зуба и большой направляющей поверхности.

Пушечное сверло (рис. 58, в) представляет собой круглый стержень с цилиндрическим хвостовиком 3. Для образования режущей кромки 1 и пространства для выхода стружки рабочая часть 2 сверла срезана по радиусу, а для уменьшения трения о стенки отверстия создана небольшая обратная конусность на направляющей части. Недостатки таких сверл: затрудненный выход стружки из отверстия и недостаточно эффективное охлаждение режущей кромки.

Ружейное сверло (рис. 58, г) обычно изготавливается из трубки быстрорежущей стали. По всей длине ее, за исключением хвостовика 3, провальцована угловая стружечная канавка. При этом внутри сверла образуется серпообразный канал, по которому подводится охлаждающая жидкость. Напорная струя жидкости, подаваемая под высоким давлением, не только интенсивно охлаждает режущую кромку, но и вымывает стружку из отверстия. Благодаря ломаной форме режущей кромки 1 широкая стружка разделяется и на дне отверстия образуется центрирующий конус, улучшающий направление сверла во время резания.

Чтобы придать пушечным и ружейным сверлам первоначальное направление, отверстие предварительно надсверливают коротким спиральным сверлом.

tokarnaya obrabotka ris 58

Рис. 58. Сверла для глубокого сверления: а — с каналами для охлаждающей жидкости; б — четырехленточное; в — пушечное; г — ружейное

Источник

Чему равна глубина резания при сверлении

krsОсновными элементами режима резания при сверлении являются скорость резания, подача и глубина резания.
krsСкоростью резания называется окружная скорость наиболее удаленной от центра сверла точки режущей кромки, измеряемая в метрах в минуту (м/мин).

Скорости резания при сверлении (работа с охлаждением) конструкционных сталей

Диаметр сверла в мм

Скорость резания в м/мин

krsСкорость резания v определяется по формуле

for 122

где D — диаметр сверла;
krsn — число оборотов шпинделя в мин.;
krsπ = 3,14 — постоянное число.
krsЧисло оборотов режущего инструмента определяется по формуле

for 123

krsПри сверлении или развертывании отверстий важно правильно выбрать скорость резания, при которой инструмент будет работать нормально, т. е. наиболее эффективно.
krsТаким образом, скорость резания режущего инструмента и подача его на один оборот составляют режим резания.
krsРежим резания необходимо выбирать таким, чтобы сохранить инструмент от преждевременного износа с учетом максимальной производительности.
krsРежимы резания можно выбирать по табл. 19 и 20. Таблица 20

Переводная таблица скоростей резания и чисел оборотов сверл в минуту

Скорость резания в м/мин

Число оборотов в минуту

krsЗная диаметр сверла и материал обрабатываемой детали, находим по табл. 19 и 20 скорость резания, а по скорости резания и диаметру сверла определяем по переводной таблице (или по формуле) число оборотов сверла в минуту. Найденное число оборотов и значение подачи сопоставляют с фактическим числом оборотов шпинделя станка. На каждом станке имеется таблица оборотов шпинделя и подач, которая прикреплена к станку.
krsПри работе сверлами из углеродистой стали величины скорости резания и подачи следует уменьшать на 30 — 40%.
krsДля уменьшения трения и нагрева инструмента при сверлении применяют охлаждающую жидкость. При обильном применении охлаждающей жидкости при сверлении стали можно увеличить скорость резания примерно на 30 — 35%. Кроме этого, обильное охлаждение облегчает удаление стружки из отверстия. Для нормального охлаждения необходимо к месту сверления подавать не менее 10 л охлаждающей жидкости в минуту.
krsПри сверлении различных металлов и сплавов рекомендуется применять охлаждающие жидкости, приведенные в табл. 21.

Рекомендуемые охлаждающие жидкости для различных металлов и сплавов

Сталь конструкционная и ин-
струментальная

Мыльная эмульсия или смесь минерального и жир-
ных масел (касторовое, сурепное)

Мыльная эмульсия или всухую

Мыльная эмульсия или сурепное масло

Мыльная эмульсия или всухую

Керосин с касторовым или сурепным маслом. Мыль-
ная эмульсия

Мыльная эмульсия или смесь спирта со скипидаром

krsЕсли во время работы режущая кромка сверла быстро затупляется, то это признак того, что скорость резания выбрана слишком большой и ее надо уменьшить.
krsПри выкрашивании режущих кромок следует уменьшить величину подачи.
krsДля предупреждения затупления и поломки сверла на выходе из отверстия рекомендуется уменьшать подачу в момент выхода сверла.
krsДля получения отверстий высокого класса точности развертки в шпинделе станка крепят на специальных качающихся оправках, которые дают возможность развертке занимать требуемое положение в отверстии. Этим устраняется «разбивание» отверстия.
krsДля получения высокой чистоты обработки отверстия при работе развертку следует смазывать растительным маслом.
krsСкорость резания при развертывании отверстий в стали принимается равной от 5 до 10 м/мин, подача — от 0,3 до 1,3 мм/об.
krsВ табл. 22 приведены величины скорости резания при развертывании отверстий в различных металлах.

Средние скорости резания развертками на сверлильных станках в м/мин

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector