Влияние различных факторов на осевую силу и крутящий момент при сверлении

Факторы влияющие на силы резания при сверлении.

Увеличение подачи и диаметра сверла ведет к росту площади срезаемого слоя и объёму снимаемого материала, что вызывает повышение осевой силы и крутящего момента.

Большее влияние на величины Po и Mкр оказывает диаметр, чем подача, т.к. диаметр при сверлении определяет глубину резания (t=D/2). При этом если подача примерно одинаково влияет как на осевую силу, так и на крутящий момент, то диаметр больше влияет на величину Mкр, чем на Po. Это объясняется тем, что при увеличении диаметра D увеличивается не только сила Pz, но и плечо, на котором действует данная сила.

Влияние угла геометрии сверла на осевую силу и крутящий момент представлено на рис.12. С увеличением угла наклона винтовой линии ω передний угол γ также возрастает. Повышение угла γ облегчает процесс резания, способствует снижению сил резания. Следовательно и осевая сила и крутящий момент будут уменьшаться.

Увеличение двойного угла в плане 2φ приводит к росту силы Рх, направленной вдоль оси сверла, и к снижению силы Рz. Следовательно с ростом угла 2φ осевая сила будет возрастать, а крутящий момент – снижаться.

При увеличении длины поперечной кромки lп(dс) возрастает площадь смятия материала и растет составляющая Рп (рис.13), увеличивается также плечо, на котором действуют силы Рzп. Следовательно с ростом длины поперечной кромки возрастает как осевая сила, так и крутящий момент (рис.13,а).

Длина поперечной кромки оказывает большее влияние на величину силы Ро, т.к. доля сил,действующих на поперечной кромке, в общей силе Ро составляет 57%, а доля крутящего момента от этих сил в общем Мкр всего 8%.

При увеличении длины отверстия lотв возрастают силы трения (силы Ртр и Рzтр – рис.13,б). Следовательно с ростом длины отверстия осевая сила и крутящий момент увеличиваются (рис.13,б). Большее влияние величина lотв оказывает на крутящий момент Мкр, чем на силу Ро, т.к. доля момента от сил Рzтр составляет в общей величине МPzтр 7-12%, а доля сил Ртр в осевой силе всего 3%.

Мощность при сверлении складывается из двух составляющих – мощности затрачиваемой на вращение и на подачу (перемещение сверла):

Учитывая, что второе слагаемое существенно меньше первого, окончательно имеем: (кВт),

где М измеряется в , n – об/мин.

Допускаемая скорость резания при сверлении определяется по формуле:

где m – показатель относительной стойкости; CV, xV, yVи КVкоэффициенты и показатели степени по аналогии с предыдущими эмпирическими зависимостями.

58 Износ свёрл, скорость резания.

Износ сверл происходит в результате выкрашивания режущих кромок, вызываемого повышенными скоростями резания, недостаточным охлаждением сверла, неправильной его заточкой (завышенные значения задних углов и ширины перемычки), недоброкачественной термической обработкой сверла (перегрев, обезуглероживание и т. д.).

Затупление режущих кромок наступает вследствие длительной работы сверла без переточки, повышенных скоростей резания и подачи, провертывания сверла в патроне и переходной втулке или в шпинделе. Быстрый и неравномерный износ режущих кромок наступает в результате высокой скорости резания, несимметричного расположения кромок, приводящего к повышенной нагрузке на одно перо сверла, перегрева сверла из-за недостаточного его охлаждения.

Разрушение ленточек происходит вследствие завышенной их ширины. Завышенная ширина ленточек способствует увеличению сил трения и налипанию стружки. Поломки сверл, обычно вызываемые назначением подачи выше допустимой для данного сверла (особенно для сверл малых диаметров); большой подачей при выходе сверла из просверливаемого сквозного отверстия, значительным износом ленточек сверла, уводом сверла, недостаточной длиной канавок для выхода стружки (вследствие чего она прессуется в канавках), образованием трещин на пластинке из твердого сплава или неправильной ее установкой в корпусе сверла, неоднородностью структуры материала заготовки (наличием раковин, твердых включений и т. д.).

Дата добавления: 2014-10-17