Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

где D - диаметр сверла в мм;

п - число оборотов сверла (детали) в минуту. Глубина резания при сверлении (рис. 94, а)

D 2

а при рассверливании (рис. 94, б)

где D - диаметр сверла;

d - диаметр отверстия до рассверливания. Подача бывает: на один оборот сверла (детали) - s в мм/об и минутная s, = sn мм/мин. Подача, приходящаяся на каждую режущую кромку (зуб сверла) за один оборот сверла = s/2 мм.


Рис. 94. Элементы среза: а - при сверлении; б - при рассверливании

Каждый зуб сверла срезает слой металла шириной b и толщиной а. Геометрическая форма сечения среза такая же, как и при точении и определяется по аналогии:

b = „ = ТГ-.--MM-при сверлении;

sin ф 2 sin ф

мм - при рассверливании.

2 sin ф

Толщина слоя, срезаемого одной режущей кромкой (зубом) в 2 раза меньше, чем при тЬчении (при одинаковой s), так как за один оборот сверла срезаются два слоя одинаковой толщины.

При сверлении и рассверливании а = sin ф =--sin ф мм.

Площадь сечения среза, приходящаяся на одну режущую кромку.

сверла = Ьа = мм при сверлении, и = s мм

при рассверливании, а на обе режущие кромки F = 2F.



§ 2. СИЛЫ РЕЗАНИЯ, МОМЕНТ И МОЩНОСТЬ ПРИ СВЕРЛЕНИИ. ИЗНОС СВЕРЛ

В процессе резания сверло испытывает сопротивление со стороны обрабатываемого материала. На каждую точку режущей кромки действуют силы сопротивления. Заменим их равнодействующей силой, приложенной к точке А на расстоянии, примерно

равном от оси сверла. Последнюю можно разложить на три

составляющие силыР., Ру и (рис. 95). Допускаем, что режущие кромки расположены на прямой линии по диаметру сверла и относительно нее рассматриваются действующие силы. Сила сопротивления Р направлена вдоль оси сверла. В этом же направлении действует сила Р, на поперечную кромку, сила трения Ру ленточки о поверхность отверстия.

Спроектируем силы сопротивления, действующие на сверло вдоль ее оси, на ось X и заменим их равнодействующей силой Р, которая называется осевой силой или силой подачи. Она преодолевается механизмом подачи станка. Последний должен передать на шпиндель станка осевую силу Р, способную преодолеть силу Рд. Максимальная осевая сила, допускаемая механизмом подачи станка, приводится в его паспорте.

Экспериментально установлено, что на поперечную кромку приходится 50-55% от Рс, на главные режущие кромки 40-45%, на ленточки около 3%. Радиальные силы Ру, равные по величине, но противоположно направленные, уравновешиваются (2Pj, = 0). Сила создает момент сопротивления резанию М на главных режущих кромках, а сила Рт, касательная к ленточке, - момент трения на ней (им обычно пренебрегают, ввиду малой его величины).

Момент сопротивления резанию М преодолевается механизмом главного движения, т. е. крутящим моментом на шпинделе станка На каждой ступени шпинделя станка мощность N постоянна, момент M„ переменный. Он зависит от числа оборотов п на данной ступени и определяется:

= 716200.1,36 кГмм, NNgy] кет,


Рис. 95. Силы, действующие на сверло

где Ngg - мощность электродвигателя станка; т] - к. п. д. станка.



Зная момент сопротивления М, можно определить эффективную мощность Ne, затрачиваемую на резание при сверлении,

716 200.1,36 ""ЗОбб"

Мощность на подачу сверла составляет около 1% от мощно* сти Л/е и в расчетах не учитывается. По мощности Ng определяют мощность, которую должен иметь электродвигатель станка для обеспечения заданного процесса резания:

Станок пригоден для заданных условий сверления, если

Влияние различных факторов на осевую силу и момент при сверлении. На осевую силу и момент сопротивления резанию М. влияют свойства обрабатываемого материала, геометрические параметры сверла, элементы среза (диаметр, подача) и др.

Свойства обрабатываемого материала. Чем выше предел прочности и твердость НВ материала, тем больше его сопротивление резанию, тем выше значения и М. Для сверл из быстрорежущей стали получены экспериментально следующие зависимости [48 ]:

= CpGl И Ж = для стали;

• Р = С;ЯВ0-б И Ж = С;ЯВЭ.б для чугуна,

где Ср и См - коэффициенты, зависящие от условий резания.

Геометрические параметры сверла. С увеличением угла (О осевая сила Р, и момент М уменьшаются в связи с увеличением передних углов на главных режущих кромках и облегчением отвода стружки. Угол ф (2ф) влияет на составляющие силы резания и момент по аналогии с точением: при уменьшении угла осевая сила Р уменьшается, а тангенциальная Р увеличивается, тем самым увеличивается и М. С уменьшением угла 2ф сопротивление резанию в связи с увеличением у уменьшается, но одновременно увеличивается ширина среза и уменьшается его толщина. Последнее ведет к росту деформации (тонкие стружки деформируются полнее) и, следовательно, росту силы Р и момента М. Угол резания поперечной кромки 6 i> 90° (см. рис. 92, б) и это значительно увеличивает осевую силу Р. Ранее было отмечено, что сила, действующая на поперечную кромку 5=« 0,55Ро- Для ее снижения уменьшают длину кромки путем подточки, увеличивают ее передний угол, тем самым создаются более благоприятные условия резания вблизи нее. На величину М геометрия поперечной кромки влияет слабо. Двойная заточка сверла также слабо влияет на Р и М.

Диаметр сверла и подача. С увеличением диаметра сверла D и подачи s увеличиваются ширина и толщина сре-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129