Силы резания при сверлении

Элементы режима резания при сверлении

  Рис. 42. Элементы режима резания при сверлении

Процесс сверления совершается при двух совместных движениях: вращательном движении сверла или заготовки (главное движение ) и поступательном движении сверла вдоль его оси (движение подачи ). На рис. 42 показана схема резания при сверлении.

Скорость главного движения определяет скорость резания (м/мин), максимальная величина которой рассчитывается по формуле

где - диаметр сверла, или обрабатываемого отверстия , мм; - час-

тота вращения сверла или заготовки, об/мин.

Скорость поступательного движения сверла (движения подачи) характеризуют величиной подачи . Различают три вида подач: - минутную подачу, мм/мин; - подачу на оборот, мм/об; - подачу на один зуб, мм/зуб, где зуб число режущих зубьев (у сверл, как правило два).

Глубина резания при сверлении , мм. Толщина срезаемого слоя (мм) - это минимальное расстояние между двумя последовательными положениями режущей кромки за один оборот сверла, измеренное перпендикулярно режущей кромке

Ширина срезаемого слоя (мм) измеряется вдоль режущей кромки сверла и равна ее длине .

Площадь поперечного сечения (мм²), приходящаяся на обе режущие кромки определяется по формуле

.

Природа сил резания, действующих на сверло, аналогична природе сил действующих на режущий клин токарного резца. Вместе с тем резание при сверлении имеет ряд отличительных особенностей от процесса резания при точении. Спиральное сверло является многолезвийным инструментом и совершает работу пятью режущими кромками (двумя главными, двумя вспомогательными и поперечной). На каждую режущую кромку сверла действует равнодействующая сил сопротивления (рис. 43), приложенная к некоторой точке ; на поперечную кромку действует сила , направленная вдоль оси - против движения подачи , и пара сил, лежащих в плоскости, перпендикулярных к оси сверла (на рис. 43 данные силы не показаны); на каждую направляющую ленточку действует сила трения ленточки об обработанную поверх-

ность.

  Рис. 43. Силы действующие на сверло

Сила может быть разложена на составляющие силы , , по осям , , .

Силы на режущих кромках направлены навстречу друг другу и при симметричной заточке равны по величине, причем действие их уравновешивается и равно нулю. Осевая сила (Н), действующая вдоль оси сверла, равна

.

Суммарный крутящий момент сопротивления (Н∙м), действующий на сверло, складывается из момента от силы , момента , создаваемого силами, действующими на поперечной кромке, и момента от сил трения на цилиндрических ленточках сверла, т.е.

.

Действующие на сверло в процессе работы осевая сила и крутящий момент являются исходными для расчета сверла и частей станка на прочность, жесткость и виброустойчивость. Осевая сила нагружает коробку подач станка и при больших ее значениях возможна потеря продольной устойчивости сверла и его изгиб. Крутящий момент нагружает коробку скоростей станка и по нему проверяется условие резания .

Для определения значений и при сверлении и рассверливании применяют два метода: 1) экспериментальный при помощи динамометров; 2) расчет по эмпирическим формулам:

,

где - диаметр сверла, мм; - подача, мм/об; - глубина резания, мм; - коэффициент для условий обработки, принятых при разработке нормативных документов; - коэффициент, учитывающий изменение реальных условий обработки по сравнению со «стандартными», для которых найдены ; - показатели степени, характеризующие интенсивность влияния соответственно , , на величину ,

,

где - коэффициент, характеризующий условия обработки, при которых разрабатывались нормативные документы; - коэффициент, учитывающий реальные условия обработки; - показатели степени, характеризующие интенсивность влияния соответственно , , на величину .

Дата добавления: 2017-01-13