Расчет основного машинного времени при сверлении

Основные параметры для определения основного машинного времени t_n при сверлении показаны на рис. 11.8 Основное технологическое время рассчитывается по формуле:

t_n=

где t_n – основное машинное время (мин.); L – общий ход сверла (мм); f – подача (мм/об.); n – частота вращения (об./мин.)

В этом случае для общего хода сверла L действительно:

L=l+l_a+l_u

где l – толщина заготовки (мм); l_a – длина подвода и врезания (мм); l_u – длина перебега (мм).

Для длины перебега l_u при сверлении, как правило, принимается:

Сквозное отверстие: l_u=2 мм

Глухое отверстие: l_u=0 мм

При сверлении длина подвода и врезания l_a рассчитывается по формуле:

l_a=1+

С учетом уже названных условий общий ход сверла L можно рассчитать следующим образом:

Сквозное отверстие: l_a=l+3+

Глухое отверстие: l_a=l+1+

Рис 11.8 – Основные параметры для определения основного машинного времени

Особенности заточки и эксплуатации спиральных свёрл

 

Для повышения стабильности без чрезмерного увеличения перемычки у вершины сверла типа N, как правило, изготавливаются с утолщением сердцевины к хвостовику, т.е. сердцевина у вершины сверла имеет заданный размер, а в направлении хвостовика становится толще (рис. 11.9).

 

Рис. 11.9 Утолщение сердцевины к хвостовику на спиральных сверлах

Спиральные свёрла имеют обратную конусность от вершины к хвостовику, чтобы трение ленточек о стенки отверстия было как можно меньше. Величина этого сокращения диаметра по стандарту DIN 1414 составляет 0,02...0,08 мм на 100 мм длины канавок (рис 11.10).

 

d

1

–

d

= 0,02... 0,08

мм

Рис. 11.10 Обратная конусность на спиральных сверлах

Способы и ошибки заточки

Характер заточки имеет большое значение для точности соблюдения размеров отверстия и прежде всего для стойкости сверлильного инструмента (по времени или длине резания). Основные варианты заточки представлены в табл. 11.3

 

 

Табл. 11.3

Форма заточки	Применение	Эскиз
Форма A Подточенная перемычка	Применение: • Свёрла с толстой сердцевиной, сверла большого диаметра для сверления в сплошном материале • Для чугуна и стали до 1000 Н/мм2 Преимущества: • Хорошее центрирование при засверливании • Уменьшение силы подачи
Форма B Подточенная перемычка с подправленной главной режущей кромкой	Применение: • Для сверления сталей высокой прочности, твёрдых пружинных и марганцевых сталей (более 10 % Mn) • Угол при вершине 118° для вязких материалов (дробление стружки) • Угол при вершине 130° для высокопрочных материалов более 1000 Н/мм2 Преимущества: • Невосприимчивость к ударам • Отсутствие застревания в тонких заготовках
Форма C Крестообразная заточка	Применение: • Свёрла с очень толстой сердцевиной и сверла для глубокого сверления • Для очень вязких и твёрдых материалов, а также для поковок Преимущества: • Хорошее центрирование • Малая сила подачи
Форма D Заточка для обработки чугуна	Применение: • Для сверления чугуна, ковкого чугуна и поковок • Для заготовок с неплоской поверхностью (трубы, валы) Преимущества: • Снижение нагрузки на уголки режущих кромок за счёт удлинения главных режущих кромок • Невосприимчивость к ударам • Хороший теплоотвод

 

Форма заточки	Применение	Эскиз
Форма E Центровая заточка	Применение: • Сверление в мягких материалах (медь и т.п.) и в тонком листовом металле • Глухие отверстия с плоским дном Преимущества: • Хорошее центрирование, отсутствие застревания • Мало заусенцев при сквозном сверлении тонкого листового металла и труб

 

Наряду с требованием соблюдения соответствующих углов и низкой шероховатости режущих кромок очень важное значение для равномерной нагрузки отдельных режущих кромок имеет их симметричная заточка. Обзор возможных погрешностей симметрии и их последствия приведены в табл 11.4

Таблица 11.4 Ошибки заточки и их последствия

 

Погрешность симметрии	Признак	Последствия
	Несимметричный угол при вершине Главные режущие кромки разной длины Середина перемычки – на оси сверла	Завышение размера отверстия Ступенчатое дно отверстия Неравномерная нагрузка на главные режущие кромки (износ)
	Симметричный угол при вершине Главные режущие кромки разной длины Середина перемычки смещена от оси сверла	Завышение размера отверстия Неравномерная нагрузка на главные режущие кромки
	Несимметричный угол при вершине Главные режущие кромки разной длины Середина перемычки смещена от оси сверла	Завышение размера отверстия Ступенчатое дно отверстия Неравномерная нагрузка на главные режущие кромки (износ)

 

Выбор глубины и диаметра предварительного сверления. Для сверления решающее значение имеет форма образуемой стружки и ее удаление из отверстия. Форма стружки существенно зависит от обрабатываемого материала. Например, при обработке чугуна образуется винтовая или спиральная ломаная стружка. В отличие от этого при сверлении в стали стружка может получаться длинной винтовой или ленточной. Из-за трудностей удаления стружки из отверстия возможная глубина последнего ограничена. При сверлении в легко обрабатываемых материалах с малым скоплением стружки глубину сверления можно увеличить примерно на 40% в сравнении с материалами, которые трудно поддаются резанию.

 

Для рассверливания спиральными сверлами или зенкерами размер минимального диаметра предварительного сверления можно приблизительно рассчитать по таблице 11.5.

Таблица 11.5 Минимальный размер предварительного рассверливания

 

Инструмент для рассверливания	Минимальный размер предварительного рассверливания
Спиральные сверла	0,3∙D
Зенкеры	0,7∙D
Зенкер с твердосплавными режущими кромками	0,8∙D

 

Глубокое сверление. Для изготовления отверстий при соотношении длины и диаметра инструмента 20хD…30хD подходят новые высокопроизводительные сверла глубокого сверления. Они снабжены спиральными канавками и имеют 4 ленточки, а также внутренние каналы для охлаждения. Коническая заточка таких сверл обеспечивает, с одной стороны, хорошее ведение инструмента направляющими ленточками, а с другой стороны, улучшает удаление стружки (без контакта со стенками отверстия) даже при большой глубине сверления. В сравнении с однокромочными сверлами эти сверла обеспечивают почти десятикратное увеличение подачи при обработке, способствуя значительной экономии времени. Благодаря спиральным канавкам для удаления стружки такие сверла позволяют выполнять отверстия с вертикальной подачей.

 

Зенкерование и зенкование.

В зависимости от характера выполняемых работ, например, увеличение диаметра отверстий (зенкерование зенкерами, в том числе насадными) или обработка входных и выходных концов отверстий для получения конических углублений или ровных поверхностей (зенкование коническими зенковками или цековками), используются различные инструменты (рис. 11. 12).

 

Рис 11.11 – Конструкции инструмента для обработки отверстий зенкерованием

 

Зенкеры часто используются для увеличения диаметра отверстий, в отличие от спиральных сверл они имеют три или четыре режущие кромки и менее глубокие канавки. Поэтому зенкеры лучше центрируются в отверстии и работают в более ровном режиме. С их помощью можно производить обработку до номинального размера (чистовая обработка) и до нижнего предела допуска, если предполагается развертывание отверстия.

Насадные зенкеры используются для обработки отверстий большего диаметра. Инструмент для зенкования выпускается с направляющими цапфами и без них. При этом направляющие цапфы могут быть сменными, что требуется, например, для их подбора под диаметр резьбового отверстия. При грубых допусках или для простой зачистки отверстий направляющие цапфы не требуются. Цековками в отверстиях образуют углубления с ровной торцовой поверхностью, например, углубления под головки и шейки винтов с цилиндрической головкой, или ровные наружные торцовые поверхности.

Конические зенковки предназначен для снятия фасок и зачистки отверстий, а также для образования углублений под потайные головки винтов и заклепок.