пакетирования стружки и для дробления ее при глубоком сверле нии применяют сверла со стружколомательным уступом, полу чаемым дополнительным фрезерованием паза по всей длине стру жечных канавок сверла (рис. 185, а). Для уменьшения трения
6 7 8
Рис. 185. Современные конструкции сверл
направляющих ленточек сверла о стенки отверстия увеличи вается обратная конусность лишь на небольшом участке (рис. 185, б), после чего диаметр сверла увеличивается до значе
ния, соответствующего |
диаметру |
сверла |
с |
обычной |
конусностью |
и в этом же сечении, и т. д.; в результате получается |
ступенчатое |
сверло, |
работающее |
производительно |
при длине |
отверстий |
5d |
> / > |
2d. |
185, в представлено |
|
|
|
|
|
|
Н а s рис. |
сверло |
|
конструкции |
ВНИИ. |
На |
корпусе |
/ сверла |
напаяна Т-образная |
твердосплавная пла- |
станка 2, а в пазу завальцована трубка 3 для подвода к режущей кромке СОЖ, выходящей со стружкой по канавке V-образной формы. Для облегчения внедрения в металл вершина сверла сме щена относительно оси отверстия на расстояние т = 0,2d, что ведет к образованию внутреннего сердечника 4 и улучшает на
|
|
|
|
|
|
|
|
правление |
сверла. Т-образная форма твердосплавной |
пластинки |
позволяет |
использовать ее два выступа |
в качестве опорных и на |
правляющих |
поверхностей, что обеспечивает выглаживание сте |
нок |
отверстия |
при надлежащей ширине их k = 0,2d |
и скосе на |
длине t = |
0,2&. При этом получается чистота'обработки |
9—10-го |
классов. Этому способствует и заходный конус с углом |
10° на |
длине /г = |
0,15d. |
Подобные ружейные |
сверла размером d = 6ч- |
-f-10 |
мм работают |
с v ~ 60-4-80 м/мин |
и s — 0,014-0,05 мм/об |
при |
I = 20d с подачей СОЖ под давлением 60—80 |
кгс/см2 . |
На рис. 185, г показан резец-сверло, состоящий из корпуса /, режущих поворотных твердосплавных пластин 2, 3,'4, закреп ляемых с помощью штифтов 5, 6, клина 7 и винта 8. Пластины закреплены так, чтобы деление стружки производилось по ширине.
73. ВЛИЯНИЕ СОС НА СТОЙКОСТЬ СВЕРЛ
В результате сильного трения и большой деформации |
стружки |
в процессе сверления возникает высокая температура |
резания. |
Она тем выше, чем больше скорость и, подача s и глубина |
сверле |
ния /, но снижается |
с увеличением диаметра сверла d, как это |
видно из следующей |
формулы для сверления |
стали ЭИ69: |
|
|
2 1 0 y 0 , 6 5 s 0 , 3 j 0 , 3 |
|
|
|
6° = |
JTs |
• |
( 2 2 2 ) |
Уравнение показывает, что смазка (охлаждение) должна быть тем обильнее, чем больше скорость, подача, глубина сверления и чем меньше диаметр отверстия. При этом большое значение имеет правильный выбор вида смазки. Например, при сверлении конструкционной стали различные смазки дали следующие ре зультаты:
|
|
|
|
К о л и ч е с т в о |
С м а з о ч н о - о х л а ж д а ю щ а я ж и д к о с т ь |
п р о с в е р л е н н ы х |
|
|
|
|
о т в е р с т и й |
Минеральное масло |
|
15 |
» |
» |
+3% |
жирной кислоты . . . |
22 |
» |
» |
+5% |
хлорированного масла |
48 |
» |
» |
+5% сульфидированного жира |
92 |
Особенно эффективно охлаждение при сверлении жаропроч ных и титановых сплавов, отличающихся низкой теплопровод ностью. Применение 5-процентной сверлильной эмульсии с 5-про центным раствором хлористого бария и антикоррозионной до бавкой 1 % нитрида натрия позволило почти удвоить производи тельность сравнительно с^ резанием всухую.
Заметим, что сверление пластичных металлов немыслимо без смазочно-охлаждающей среды, особенно глубокое сверление. В этом случае успешно применяют охлаждение жидкостью, рас пыленной под большим давлением. Этот метод охлаждения имеет большие преимущества в отношении производительности, эконо мичности, выброса стружки из просверливаемого отверстия (что улучшает чистоту поверхности).
74. РАСЧЕТ РЕЖИМ А Р Е З А Н И Я ПРИ СВЕРЛЕНИ И
Метод определения экономического режима резания при свер лении тот же, что и при точении. Для получения наибольшей про изводительности рекомендуется работать с наибольшей допускае мой подачей, которая зависит от прочности сверла, прочности станка (механизма подачи), стойкости сверла, мощности станка (или крутящего момента -станка), жесткости системы СПИД.
Наибольшая подача, допускаемая прочностью сверла, рассчи тывается следующим образом.
|
Крутящий момент при сверлении М = Cudxusy™ |
кгс-мм. |
|
Осевая сила подачи Рх |
= |
Ср |
dxvsyv |
кгс. |
|
|
том |
Напряжение на |
сверле |
от |
скручивания действующим момен |
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•т = |
4 > |
|
|
(223) |
где |
со — момент сопротивления; |
для |
сверла |
со |
0,02ci3. Учиты |
вая одновременное |
действие |
силы Рх, |
принимаем |
|
|
|
— 1 7 — ' ' Ш — 1 , 7 С М / М /^' м |
|
откуда наибольшая |
подача, |
допускаемая |
прочностью сверла, |
const
или в общем виде
smax = Csd"s мм/об. |
(224) |
Значения С$ и xs пришлось прокорректировать с учетом жест кости сверла, так как формула (224) давала завышенные значения подач для крупных сверл. Так, для быстрорежущих сверл раз мером d— Ю-г-60 мм, по данным [117], рекомендуется
Значения постоянной С3 приводятся в табл. 31.
Для сверл, оснащенных твердым сплавом (ВК8), рекомен
дуются |
[117] Cs = 0,1 |
при сверлении чугуна НВ < 200 и C s = |
= 0,07 |
для чугуна НВ |
> 200. |
|
|
|
|
|
Таблица 31 |
|
Значения Cs в формуле (225) |
|
|
О б р а б а т ы в а е м ы й |
ffB |
|
О б р а б а т ы в а е м ы й |
|
м а т е р и а л |
в к г с / м м |
2 |
м а т е р и а л |
|
|
|
|
|
Конструкционная |
90 |
0,064 |
Чугун |
(НВ < 170) и 0,125 |
сталь |
|
|
цветные |
металлы |
|
То же |
90—110 |
0,050 |
Чугун |
Я В > 170 |
0,075 |
» |
ПО |
0,038 |
|
|
|
Рассчитанные по формуле |
(225) подачи справедливы |
при до |
статочно жесткой системе СПИД и сверлении отверстий с допуском до 5-го класса точности под последующую обработку отверстия несколькими инструментами.
В условиях недостаточной жесткости при сверлении точных отверстий и последующей обработке одним зенкером или одной
разверткой, |
при сверлении для последующего |
нарезания |
резьбы |
метчиками |
подачу необходимо |
уменьшить |
в полтора раза. |
В зависимости от глубины сверления / рекомендуются |
следую |
щие поправочные коэффициенты kt: |
|
|
|
|
Глубина сверления / |
3d |
5d |
Id |
10d |
|
Коэффициент ki |
1 |
0,85 |
0,75 |
0,5 |
|
Для случая сквозного сверления подачи необходимо умень
|
|
|
|
|
шить на 25—40%. Особенно значительно |
снижаются подачи при |
глубоком сверлении, когда |
/ >> 20d, так как здесь весьма затруд |
нен отвод стружки и теплоты |
резания и в то же время требуется |
обеспечить |
продолжительную |
стойкость |
инструмента. |
Расчет |
режима резания |
при сверлении, как и при точении, |
может быть сделан в двух |
вариантах. |
|
Вариант |
1. Заданы: обрабатываемый |
материал, размеры от |
верстия d и /. Необходимый станок можно выбрать. В этом случае
расчет выполняется |
в такой |
последовательности: |
|
s = |
Csd0-6 |
мм/об; |
|
|
М — См |
dx»sy" |
кгс-мм; |
|
|
|
|
|
Cvdx« |
|
|
|
V |
= |
~i^h |
м / м и н ; |
|
lOOOw |
|
|
|
Мп |
п |
П = И Г |
° б / |
М И |
Н ; ^ |
= 716200-1,36 |
К В Т - |
Режим резания будет оптимальным при наличии станка, обла дающего необходимыми значениями s, М, п, N. Подобный рас чет может быть при проектировании производств, когда подби рается необходимое оборудование.
Вариант 2. Расчет наивыгоднейшего режима резания услож няется, если станок задан, как это обычно бывает, в условиях цеха. Здесь рекомендуется ориентироваться на ограничивающие условия.
Пример. Обрабатывается сталь (ств = 75 кгс/мм2 ) быстрорежущим сверлом
Р18 диаметром d = 30 мм. Паспортные данные станка приведены в табл. 32.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 32 |
|
Паспортные данные сверлильного |
станка |
|
П о з . |
п |
|
м |
|
П о з . |
|
л |
м |
с т а н к а |
в о б / м и н |
в КГС'М |
с т а н к а |
в о б / м и н |
в к г с - м |
1 |
515 |
|
2,5 |
|
5 |
|
82 |
14,7 |
2 |
339 |
|
3,4 |
6 |
|
54 |
23,8 |
3 |
211 |
|
6,1 |
|
7 |
|
34 |
38,0 |
4 |
136 |
|
9,5 |
8 |
|
22 |
57,5 |
Станок имеет следующие подачи: 0,12; 0,15; 0,19; 0,37; 0,49. |
|
Наибольшая сила, допускаемая прочностью механизма подачи, Рх |
= 1500 кгс. |
Определяем |
наибольшую подачу по прочности сверла |
|
|
s m a x = |
Csdxs = |
0,004-300 '6 |
0,5 |
мм/об |
|
и наибольшую подачу |
по прочности станка |
|
|
|
|
|
|
Рх |
= |
Ср ds0-7, |
|
|
|
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
/ |
Рх |
\ о,7 |
/ |
1500 V ' 6 |
л оо , * |
|
Следовательно, s m a x = 0,5 мм/об недопустима. Берем s = 0,38 мм/об. Бли жайшая меньшая подача, имеющаяся на станке, s = 0,37 мм/об. Чтобы работать с подачей s = 0,37 мм/об, необходимо иметь на станке крутящий момент'
|
|
М = |
С / Л = |
З З . в - З О 1 , 9 ^ ? 0 , 8 |
= 9700 к г с мм. |
|
|
|
|
Очевидно, целесообразно работать на 4-й позиции |
станка, |
имеющей |
М = |
= |
9,5 кгс-м |
и п = |
136 об/мин |
(см. табл. 32). В этом |
случае |
станок |
будет |
чуть |
перегружен. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подача при сверлении sC B , допускаемая по стойкости сверла, может быть опре |
делена из уравнения (221): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
/ l000C„d*p \J |
- |
/ 10Q0-7-300 '4 |
У ' 4 |
3 _ |
/ 145 у . 43 |
|
|
|
|
с в ~ Г г ^ ^ Г / |
~ \ 3 0 ° ' 2 я . 3 0 « ) |
~ \ |
п ) |
' |
|
|
= |
Берем |
период |
стойкости |
Т = |
d = |
30 мин. |
При |
п = |
136 об/мин |
sC B = |
1,15 мм/об, что значительно |
больше |
принятой |
нами |
подачи |
s = |
0,38 |
мм/об. |
|
При выбранном режиме резания п = |
136 об/мин и s = |
0,37 мм/об сверло мало |
используется по стойкости. В этом случае работать на позициях с большим значе нием М и меньшим п. нецелесообразно, так как сверло будет еще меньше использо вано по стойкости. Чтобы проверить, не выгоднее ли работать на позициях станка