Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

Малый эффект от смазки при сверлении автоматной стали и

соответствующую среду, учитывая не только смазывающую, но и охлаждающую способность ее, что обычно определяется опытным путем. В приложении (в конце книги) указываются наиболее упо­ требительные смазочно-охлаждающие средства, применяемые при различных видах обработки разнообразных металлов.

69. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛ РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ

При сверлении, как и при точении, для измерения сил резания пользуются динамометрами, построенными на следующих прин­ ципах: механическом, гидравлическом и электрическом. В первом случае используют упругие деформации стального стержня, чтобы определить крутящий момент при сверлении. Такие приборы

Рис. 177. Схема гидравлического сверлильного динамометра

удобны для определения крутящего момента при нарезании резьбы метчиком или плашкой, когда осевые силы ничтожно малы и ими пренебрегают.

Значительно, чаще применяют при сверлении электрические динамометры и реже—гидравлические. На рис. 177 показана схема сверлильного гидравлического динамометра, позволяющего из­ мерять крутящий момент и осевую силу. Как у токарного динамо­ метра, здесь манометры часто заменяют самопишущими аппара­ тами, регистрирующими изменения М и Рх в виде графиков. Недостаток прибора, общий для гидравлических динамометров, —

306

инерционность. Поэтому все чаще прибегают к помощи электри­ ческих динамометров, практически безынерционных. Наиболее распространены динамометры с индукционными и тензометрическими датчиками.

А-А

Рис. 178. Универсальный тензометрический динамометр

На рис. 178 показана конструкция универсального тензометрического динамометра, изготовленного ВНИИ. Применяя смен­ ные приспособления — резцедержавку для токарного станка или столик для сверлильного и фрезерного станков, можно измерять три взаимно перпендикулярные силы Рх, Ру, Pz и крутящий момент М, действующий в горизонтальной плоскости.

307

При сверлении с помощью столика определяют крутящий момент М и осевую силу (она же при точении и Рх). Каждая из горизонтальных и вертикальных опор состоит из двух опорных ножек — упругих шарниров 6 и 9 и тонкостенной втулки 8 с на­ клеенными на ней проволочными датчиками. Опоры устанавли­ вают в отверстиях корпуса 3 прибора с^ помощью направляющих втулок 7. Предварительный натяг опор обеспечивается гай­ ками 2 и сухарями /. Провода от датчиков через отверстия в кор­ пусе выведены на панель 5 к клеммам 4.

70.ИЗНОС СВЕРЛА И КРИТЕРИЙ ЕГО ЗАТУПЛЕНИЯ

Скорость резания при сверлении, как уже было отмечено, —• переменная величина, изменяющаяся от нуля до некоторого мак­ симума для различных участков режущей кромки. Последняя на всем протяжении имеет различные углы резания, и поэтому рас-

обрабатываемых сталей (жаропрочных, маломагнитных сталей, титановых сплавов и др.) недопустимо доводить инструмент до столь большого затупления, так как сверло отказывается работать даже при значениях h3 = 0,4-н0,6 мм, что и необходимо считать критерием затупления.

Как в случае точения, так и при сверлении иногда судят о со­ стоянии сверла по расходу затрачиваемой на его работу энергии, измеряемой самопишущим ваттметром. Так, повышение мощности на 10—15% против нормальной достаточно для прекращения

308

опыта. Но этот метод далеко не точен, так как иногда повышение энергии весьма незначительно при серьезном разрушении попереч­ ной кромки. Кроме того, он совершенно не определяет места и характера разрушения сверла.

В этом отношении большое преимущество дает использование сверлильного динамометра, регистрирующего величины М и Рх. В зависимости от затупления различных элементов сверла повы­ шается М или Рх, или то и другое вместе. Так, при разрушении угла между ленточкой и главной режущей кромкой (наиболее часто встречающейся форме затупления) наблюдается увеличение М и Рх. Слабое увеличение М и значительное возрастание Рх от­

стружки и охлаждением инструмента, особенно при глубоком

ния режущего инструмента при сверлении. Здесь имеется обычная зависимость

Пользуясь известным нам методом, можно определить эконо­ мическую стойкость, т. е. наивыгоднейшее время работы сверла до затупления. Очевидно, это время должно возрастать с увели­ чением размера сверла, поскольку при этом увеличиваются про­ изводственные затраты. Расчеты показывают возможность при­ нять период стойкости Т приближенно равным диаметру сверла d при сверлении стали и Т — 2d при сверлении чугуна.

На практике полное использование сверла, т. е. количество переточек его и время машинной работы до полного износа, нередко сокращается, так как инструмент, особенно малого диаметра, выкрашивается и даже разрушается под влиянием перегрузки или вибраций. Это часто происходит по причинам плохого вывода стружки, застревания и пакетирования ее в отверстии. Здесь особенно желательно применение СОС, обладающих хорошими смазывающими и проникающими свойствами, для уменьшения трения. Кроме того, приходится иногда затачивать сверла спе­ циально с учетом жесткости системы СПИД; например, при свер­ лении труднообрабатываемых сталей и сплавов на нежестких

309

станках уменьшают углы 2ц> и увеличивают задние углы вблизи поперечной кромки, хотя это может быть и невыгодным с точки зрения стойкости сверла при нормальных условиях его работы.

щим кромкам мелкую стружку, что резко ухудшало работу ин­ струмента. Можно полагать, что в этом случае положительную роль имели бы обильное охлаждение инструмента при частых вы­ водах его из отверстия, электроизоляция зоны резания (инстру­ мента) или направленные противотоки. Отдельные опыты пока­

ляют таким периодом стойкости сверла, при котором сверло успе­ вает просверлить до затупления число отверстий с общей глубиной L = 2000 мм. Эту скорость обозначают У/,=2оооЕсте­ ственно ожидать, что стойкость сверла, а значит, и скорость реза­ ния должны увеличиваться с уменьшением длины просверливае­ мого отверстия I, так как сверло работает в более легких условиях и часто отдыхает, хотя при этом происходят и более частые вре­ зания. Сказанное иллюстрируется графиком (рис. 180). Особенно резко уменьшается стойкость с увеличением / для сверл малого диаметра.

Учитывая положительную роль размера инструмента в отно­ шении теплоотвода и жесткости, рекомендуется повышать скорость резания с возрастанием диаметра сверла при s = const. Например, на основании экспериментальных исследований для расчета ско­ рости резания при сверлении рекомендуется формула

310