Силы и момент при сверлении

Особенности сверления.

Так же как и при точении при сверлении наблюдается усадка и завивка стружки, упругие и пластические деформации, износ инструмента, тепловыделение и т.д., но в отличие от точения при сверлении наблюдаются следующие особенности:

1. затруднён отвод стружки о подвод СОЖ;

2. разные точки режущей кромки имеют разные скорости, что усложняет процесс резания;

3. из-за переменных значений углов и меняются степень деформации и силы резания, что приводит к вибрациям и снижает точность и частоту обработки.

Формы заточки сверл

Различают две формы заточки сверл: нормальную и двойную. Двойная заточка позволяет упрочнить режущую часть сверла и повысить стойкость в 2-3 раза. Для уменьшения трения у сверла производят подточки поперечной кромки и ленточки, что также повышает стойкость в 1,5-2 раза.

Элементы режима резания при сверлении

- величина срезаемого слоя, измеренная по радиусу. При сверлении:

При рассверливании: .

Подача – перемещение сверла за единицу времени S – мм/об.

Скорость резания – скорость точек режущей кромки относительно поверхности резания. , м/мин

Машинное время: , мин

Силы и момент при сверлении

При сверлении на сверло со стороны заготовки действуют силы сопротивления резанию.

P_п – равнодействующая сил трения на перемычке

P_x, P_y, P_z – силы, действующие на режущую кромку

P_т – силы трения на ленточках

При правильной заточке сверла силы P_x взаимно уравновешиваются. Силы P_z создают момент сопротивления резанию. Силы P_п, P_y, P_т образуют систему параллельных сил равнодействующая которых P_o называется осевой силой резания.

Для осуществления процесса резания необходимо чтобы выполнялись условия

где - сила подачи сверла

- вращающий момент от двигателя.

Формулы для расчета и

На основе экспериментов были получены формулы для расчета и :

, Н

, - коэффициенты, зависящие от условий обработки

, - коэффициенты, учитывающие влияние различных факторов на и .

Зенкеры – предназначены для рассверливания отверстий, изготовленных литьем или предварительно просверленных. Зенкер состоит из режущей части, калибрующего участка и хвостовика. У зенкера отсутствует перемычка. Количество лезвий обычно больше двух (три- четыре). Также как и сверло, зенкер является многолезвийным инструментом. Зенкеры могут быть цельными или насадными с цилиндрическим или коническим хвостовиком. Рабочую часть зенкеров изготавливают из быстрорежущих сталей или сталей 9ХС. Для оснащения рабочей части твердосплавных зенкеров используют пластины марок ВК6, ВК8, Т15К10, Т15К6.

Зенкерование является получистовой или чистовой обработкой отверстий, которая производится зенкером. По характеру работы зенкер подобен сверлу при рассверливании отверстия. Эго конструкция напоминает сверло и имеет следующие отличия:

☺ зенкер имеет три режущих кромки;

☺ на калибрующей части задний угол на ленточке , за счет этого ленточка очищает поверхность отверстия, соскабливая микронеровности.

Зенкером можно обрабатывать не только отверстия, но и цилиндрические углубления, торцевые поверхности бобышек и делать фаски, зенковки.

В зависимости от допуска на исполнительный диаметр отверстия различают зенкер № 1 и зенкер № 2. Зенкер № 1рекомендуется для обработки отверстий под последующее развертывание, а зенкер №2 – под окончательную обработку отверстия с полем допуска по Н11.

Развертки – предназначены для чистовой обработки отверстий. По форме обрабатываемого отверстия различают развертки: цилиндрические, конические, комбинированные. По способу использования могут быть ручные и машинные развертки. Конструктивно развертки изготовляются цельными и со вставными ножами, регулируемыми, пластинчатыми и т.п.

С винтовыми работают плавно, но они сложнее в изготовлении, поэтому чаще применяют развертки с прямыми зубьями

Развертка имеет рабочую часть, шейку и хвостовик. Рабочая часть состоит из заборного конуса и калибрующего участка. Заборный конус составляет 0,2 - 0,25 длины рабочей части. Канавки на рабочей части могут быть прямые и винтовые. Развертки с винтовыми канавками применяют для обработки прерывистых отверстий.

Количество зубьев у разверток от 4 до 20. Для возможности измерения диаметра разверток рекомендуется число зубьев принимать четным. Иногда применяют неравномерное расположение зубьев, что предупреждает появление рисок на поверхности, возникающих вследствие неравномерности припуска, неоднородности материала.

Развертывание – окончательная обработка отверстий. В отличие от зенкера:

☺ снимает меньший припуск (0,05-0,025 мм);

☺ калибрующая часть делится на цилиндрическую и коническую, на цилиндрической задний угол , что позволяет зачищать поверхность.

Комбинированные осевые инструменты представляют собой сочетание двух (реже трех) отдельных осевых инструментов. Например: двухступенчатые развертки и зенкеры, зенкер-развертка, сверло-развертка, сверло-зенкер. Конструкция комбинированного инструмента определяется формой, размерами и точностью обрабатываемых отверстий. Комбинированные инструменты могут быть предназначены: для обработки одного отверстия, для обработки ступенчатых отверстий, для черновой и чистовой обработки, для обработки отверстия и плоскости. Комбинированные инструменты можно классифицировать:

· по профилю обрабатываемых поверхностей;

· по типу комбинирования – однотипные (сверло-сверло) и разнотипные (сверло-зенкер);

· по способу комбинирования режущих зубьев – с профильными зубьями, с зубьями расположенными по отдельным ступеням;

· по конструктивному исполнению – цельные и разъемные;

· по характеру работы ступеней – с последовательной работой, с одновременной работой и частичным совмещением технологических переходов;

· по способу направления инструмента – по кондукторным втулкам, по ранее обработанному отверстию.

Недостаток всех осевых инструментов для обработки отверстий(сверл, зенкеров, разверток) состоит в разбивке(нецилиндричности) отверстий в процессе обработки Основная причина – неточность заточки и увод длинного стержня инструмента при обработке. Способ устранения- последовательная обработка несколькими инструментами

Особенности режима резания при развертывании, сверлении, зенкеровании:

P выбор режущего инструмента

F тип инструмента

F материал режущей части – часто из быстрорежущей стали

F размеры – зависят от размеров отверстия

F геометрические параметры: форма заточки, , .