| Обрабатываемый материал | Диаметр сверл, мм | |||||
| До 5 | Св.5 до 10 | Св.10 до 20 | Св.20 до 30 | Св.30 до 40 | Св.40 до 50 | |
| Период стойкости, мин | ||||||
| Конструкционные стали | 15/8 | 25/15 | 45/20 | 50/25 | 70/35 | 90/45 |
| Жаропрочные и жаростойкие стали | 6/4 | 8/6 | 15/8 | 25/12 | 30/15 | 40/20 |
| Серый чугун | 20/15 | 35/25 | 60/45 | 75/50 | 110/70 | 140/90 |
| Алюминиевые сплавы | 30/25 | 50/35 | 75/40 | 90/45 | 125/60 | 150/70 |
| Примечание: В числителе указаны периоды стойкости для быстрорежущих сверл, в знаменателе - для твердосплавных сверл. |
4.4. Скорость резания мри сверлении
где Сv - коэффициент, зависящий oт вида обработки, обрабатываемого материала и материала инструмента; т, qv, и yv, показатели степеней, характеризующих влияние стойкости инструмента, диаметра сверла и подачи на скорость резания. Их численные значения приведены в табл. 8. Кvm- коэффициент, учитывающий влияние на скорость резания механических свойств обрабатываемого материала (табл. 9); Кvn - коэффициент, учитывающий влияние на скорость резания покрытия инструмента (табл. 10); Кvj - коэффициент, учитывающий влияние на скорость резания жесткости технологической системы (табл.11).
4.5. Частота вращения шпинделя
Полученное значение частоты вращения шпинделя корректируют по технической характеристике станка (Приложение 1) и пересчитывают скорость резания.
Таблица 8
Значении коэффициента Сv и показателей степени т, qv, и yv, в формуле скорости резания
| Обрабатываемый материал | Материал рабочей части сверла | Подача, мм/об | Сv | qv | yv | т |
| Конструкционные стати | Быстрорежущая сталь | s≤0.2 | 7.0 | 0.40 | 0.7 | 0.2 |
| s>0.2 | 9.8 | 0.5 | ||||
| Твердый сплав | - | 14.0 | 0.15 | 0.4 | 0.2 | |
| Жаропрочные и жаростойкие стали | Быстрорежущая сталь | - | 3.5 | 0.5 | 0.45 | 0.12 |
| Твердый сплав | - | 6.8 | 0.28 | 0.4 | 0.37 | |
| Серый чугун | Быстрорежущая сталь | s≤0.3 | 14.7 | 0.25 | 0.55 | 0.125 |
| s>0.3 | 17.1 | 0.45 | 0.4 | |||
| Твердый сплав | - | 34.2 | 0.45 | 0.3 | 0.2 | |
| Алюминиевые сплавы | Быстрорежущая сталь | s≤0.3 | 28.1 | 0.25 | 0.55 | 0.125 |
| s>0.3 | 32.6 | 0.4 | ||||
| Твердый сплав | - | 70.2 | 0.20 | 0.4 | 0.25 |
Таблица 9
Значении коэффициента Кvm, в формуле скорости резания
| Твердость обрабатываемого материала HB | Обрабатываемый материал | |||
| Конструкционные стали | Жаропрочные и жаростойкие стали | Серый чугун | Алюминиевые сплавы | |
| 1,3 | 0,94 | - | АЛ4, АЛ5 Кvm= 0,8 | |
| 1,1 | 0,88 | 1,2 | ||
| 1,05 | 0,84 | 1,0 | АК4, АК6, АК9, АЛ19, В95 Кvm= 0,9 | |
| 1,0 | 0,8 | 0,95 | ||
| 0,85 | 0,68 | 0,9 | ||
| 0,75 | 0,60 | 0,8 | ||
| 0,65 | 0,52 | 0,7 | Д16.Д19 Кvm= 1,0 | |
| 0,6 | 0,48 | - |
Таблица 10
Значении коэффициента Кvn, в формуле скорости резания
| Материал основы | Быстрорежущая сталь | Твердый сплав |
| Материал покрытия | TiC | TiC+TiCN-TiN TiC+TiCN-TiN |
| Кvn | 1,4 | 1,2 1,3 |
Таблица 11
Значении коэффициента Кvj, в формуле скорости резания
| lраб/d | |||||
| Кvj | 1.0 | .085 | 0.75 | 0.7 | 0.6 |
4.6. Силы резания
Особенностью Процесса сверления является су шест венное изменение сил вдоль режущих кромок сверла из-за изменения переднего угла. Его уменьшение но направлению к оси инструмента, резкий рост сил на поперечной режущей кромке, на которой γn = - φ/ 2. создает неравномерное распределение нагрузки на лезвиях. Полому равнодействующая сила на зубе сверла, заменяющая эту нагрузку, будет приложена в точке, диаметр которой не известен.
Если ее разложить, как и при точении, на составляющие, привязанные к координатным осям станка, то имеем тангенциальную составляющую Рz, которая направлена по вектору скорости резания, осевую Рx, ориентированную но вектору подачи, и радиальную Рy, идущую по радиусу сверла (рис. 1). Как следует из рисунка, составляющие Р, взаимно уничтожаются. Составляющие Рx, суммируясь, создают силу подачи Р0= 2 Рx, которую должен преодолеть механизм подачи станка. Результатом действия составляющих Рz будет появление на сверле крутящего момента Mk = Pzdx, который преодолевает привод главного движения. 'Гак как диаметр dx не известен, вместо Pz рассчитывают крутящий момент Mk.
Расчетные зависимости для сверления имеют вид
где СM и СP - коэффициенты, зависящие от вида обработки и обрабатываемого материала; qM, yM, qP и уP. показатели степеней, характеризующих соответственно влияние диаметра сверла и подачи на крутящий момент и осевую силу.
Численные значения коэффициентов и показателен степеней, входящих в формулы крутящего момента и осевой силы, приведены в табл. 12 и 13.
Таблица 12
Значения коэффициентов СM и СP, и показателей степеней qM, yM, qP и уP в формуле силы резания
| Обрабатываемый материал | Крутящий момент | Осевая сила | ||||
| СM | qM | yM | СP | qP | уP | |
| Конструкционные стали | 0,345 | 2,0 | 0,8 | 1,0 | 0,7 | |
| Жаропрочные и жаростойкие стали | 0,41 | 2,0 | 0,7 | 1,0 | 0,7 | |
| Серый чугун | 0,12 | 2,2 | 0,8 | 1,2 | 0,8 | |
| Алюминиевые сплавы | 0,05 | 2,0 | 0,8 | 1,0 | 0,7 |
Полученное значение Р0 необходимо сопоставить с допускаемым сверлильным станком, которое приведено и табл. 1. Если оно превышаем допустимое, то необходимо рассчитать подачу по приведенным выше формулам исходя из допустимой осевой силы, и повторно определить скорость резания и частоту вращения шпинделя.
Таблица 13
Поправочный коэффициент Кm учитывающий влияние на крутящий момент и осевую силу механических свойств и обрабатываемого материала
| Обрабатываемый материал | Расчетная формула | Обрабатываемый материал | σв, МПа | Кm |
| Конструкционные стали | 
| Алюминий и силумин | - | 1,0 |
| Серый чугун | 
| Дюралюминий | 1,5 | |
| 2,0 | ||||
| >350 | 2,75 |
4.7. Мощность резания
В связи с тем, что скорость резания во много раз превосходит скорость подачи, мощность определяют только с учетом скорости резания но формуле
Полученное значение мощности сопоставляют с мощностью электродвигателя станка. Необходимо выполнение условия N≤Nстƞ, где ƞ - / коэффициент полетного действия станка. Его значение прицелено в табл. 1. Если это условие не выполняется, то уменьшают частоту вращения шпинделя с корректировкой последующих расчетов.
4.8. Машинное время
Машинное время без учета длины врезания и перебега инструмента определяется формулой с подстановкой в нее скорректированных значений подачи и частоты вращения шпинделя
Пример определения параметров процесса сверления приведен и приложении 2.
Контрольные вопросы
1. Hа каких этапов складывается определение параметров процесса сверления?
2. Как выбрать модель вертикально-сверлильного станка?
3. Как выбрать тип сверла и длину его рабочей части?
4. Какие существуют серии спиральных сверл? Что определяет серия сверла?
5. Какие инструментальные материалы используют для изготовления спиральных сверл?' Их достоинства м недостатки.
6. Какое исполнение могут иметь твердосплавные сверла?
7. С какой целью, и какие используются покрытия? Методы их нанесения.
8. Oт чего и как зависит величина угла наклона винтовой канавки сверла?
9. Какие факторы определяют величину подачи сверла?
10. Какие факторы определяют скорость резания при сверлении?
11. Oт каких параметров зависит крутящий момент и осевая сила мри сверлении?
12. Какие ограничения накладыванием на определенные расчетом круг ниши момент, осевую силу и мощность резания?
Приложение 1