Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 243

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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-

317

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.

318


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

W = Cs d°-b мм/об.

(225)

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.

319



 

 

 

 

 

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.

320


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

11 А. М. вульф

321