Обработка на сверлильных станках

Основные типы станков: 2А125, 2А250 ( А - универсальный с вертикальным шпинделем, 1 - число шпинделей, 25 - максимальный диаметр сверла ).

Основные узлы станка: станина, шпиндельная бабка, стол станка.

Основные движения: главное движение - вращение шпинделя с инструментом, подача - вертикальное перемещение шпиндельной бабки или шпинделя, настроечные перемещения.

Производимые работы: сверление и рассверливание отверстий.

Классификация сверл: 1. Винтовые - для сверления отверстий с L/D £ 10;

2. Перовые - для легких материалов ( дерево и пластмасса ).

3. С режущей частью из неперетачиваемых твердосплавных пластин - для станков с ЧПУ, при D ³ 32 мм и при L/D £ 5.

4. Шнековые - с углом наклона стружечной канавки w = 50...60°, и при L/D = 10...20.

5. Сверла для глубокого сверления (пушечные ) - односторонние.

Геометрические параметры винтового сверла

Винтовое сверло имеет две передние, две задние и две вспомогательные задние поверхности. Их пересечение даёт две главные, две вспомогательные и две /одну/ поперечные режущие кромка. Вспомогательные задние поверхности называют иногда фасками, а поперечные лезвия - перемычкой. Режущая часть сверла имеет следующие геометрические параметры: 2j - двойной угол в плане. Это угол между проекциями главных лезвий на плоскость, проходящую через ось сверла, парал­лельно главным лезвиям. У стандартных сверл этот угол равен 116-118°, а у сверл специальных, проектируемых для определённой операции он выбирается в зависимости от твёрдости или прочнос­ти обрабатываемого материала в пределах 90-140°. Причём с уве­личением s_В или НВ угол 2j увеличивается.

w - угол наклона винтовой канавки - угол между касательной к винтовой линии канавки и осью сверла. Поскольку передние по­верхности сверла представляют собой совокупности винтовых ли­ний, то в разных точках главно­го лезвия, определяемых радиусом r , величина угла w_Р будет различна. На периферии это w ; .

По мере приближения к оси сверла угол наклона винтовой канавки непрерывно уменьшается. Для стандартных свёрлw = 25...30°, а для специальныхw = 15...45°, причёмw¯ = f ( s_В или НВ )­ .

Сверло имеет обратную конусность, характеризуемую углом j₁ . Это угол, который образуют вспомогательные лезвия с плоскостью, параллельной оси сверла и он называется вспомогательным углом в плане. Величина угла j₁ мала и не превышает 10”.

y - угол наклона перемычки. Это угол между проекциями главно­го лезвия и перемычки на плоскость, перпендикулярную к оси свер­ла. Его величина 50...55°.

В сечении плоскостью N-N , проходящей нормально к главному ле­звию, рассматривают передний угол g_р. Им называют угол между плоскостью, касательной к передней поверхности, и плоскостью, проходящей через главное лезвие параллельно оси сверла. Т.к. передние поверхности винтовые, то

,

и следовательно, чем меньше радиус r , тем угол g_Р будет меньше.

Задним углом называют угол a_Р , образованный между плоскостью, касательной к задней поверхнос­ти в заданной точке, и плоскостью, перпендикулярной к оси сверла. В зависимости от способа заточки и формы задних поверхнос­тей величина угла a вдоль режущего лезвия будет переменна. На периферии сверла, где на чертеже задаётся задний угол, он равен 8...14°, а к центру увеличивается на 4...5°. Чем меньше диа­метр сверла, тем больше назначается задний угол.

Порядок назначения режима резания при сверлении

1. Глубина резания - расстояние от обработанной поверхности до оси сверла /выродившейся в линию обрабатываемой поверхности/ - при сверлении

t = D / 2 , а при рассверливании .Толщина и ширина срезаемого слоя: а = S_Z sin j ; b = t / sin j .

2. Подача S измеряется в мм/об, а т.к. у сверла две главные режу­щие кромки, то подача, приходящаяся на каждую из них будет равна S_Z = S / 2 . Задаёмся возможно большей величиной подачи S мм/об. На величину подачи влияют; диаметр сверла, прочность матери­ала заготовки, точность отверстия, тип отверстия. При умень­шении диаметра и повышении прочности материала и точности обработки подачу надо снижать, т.к. сверло малопрочный инструмент. При свер­лении сквозных отверстий подача берётся меньше, т.к. свёрла чаще всего ломаются на выходе из обрабатываемого материала.

3. Задаёмся периодом стойкости Т _мин, принимая его равным экономическому Т = Т_эк Экономический период стойкости зависит от диаметра сверла, и увеличивается с ростом последнего.

4. По обобщённой формуле подсчитывается скорость резания, м/мин.

V =

5. Определяется частота, вращения шпинделя n об/мин

.

6. Доля осевой силы и крутящего момента, приходящаяся на лез­вия сверла, представлена в таблице:

Лезвие Создаёт в %%

м р₀

Главное 80 40

Вспомогательн. 12 3

Поперечное 8 57

Из таблицы следует, что основную часть крутящего момента создаёт главное лезвие, а основную часть осевой силы - пере­мычка. Последнее связано со специфическими условиями работы перемычки: за счет очень большого и отрицательного переднего угла g_п перемычка не режет металл, а сминает, выдавливает его. Передний угол на перемычке: - g _п @ j = 60⁰ . По обобщенной формуле подсчитывается крутящий момент реза­ния, М кгсм

M = C_M D^Xм S^yм К_М ...

7. Рассчитывают эффективную мощность N_e в квт

.

8. Подбирают станок, и корректируют режим резания.

9. Сравнивают крутящий момент резания с моментом, развиваемом станком. Должно быть: М < М _ст .

10. Определяют осевую силу Р₀ кгс, и сравнивают её с силой, до­пускаемой механизмом подач станка. Должно быть:

Р₀ < P_ст .

11. Определяется основное технологическое время, t₀ мин

;

где При 2j = 120° l_вр = 0.3 D . Путь перебегаl_пер = 2...3 мм .