Силы и моменты при сверлении


На все элементы сверла при резании действуют некоторые силы сопротивления стружкообразованию.

Суммарная сила от указанных сил сопротивления в осевом сечении сверла называется осевой силой Ро (или усилием подачи). Силы сопротивления проникновению сверла Рв, возникающие на режущих кромках, составляют 40 % общего сопротивления (или силы Ро); силы сопротивления, возникающие на поперечной кромке (P1), составляют 57 %, и силы от трения на ленточках Рт - около 3 %. Силы, препятствующие продвижению сверла в материал, прео­долеваются механизмом подачи сверлильного станка, который и рассчиты­вается по максимальной осевой силе Ро.

Суммарный момент от сил сопротивления резанию складывается из мо­мента от сил РZ, момента, от сил скобления и трения на поперечной кром­ке Мп.к., момента от сил трения на ленточках Мл и момента сил трения стружки о сверло и обработанную поверхность Мс, т.е.

Мс.р= МPz+Мп.к.+Мл+Мс (9.7)

Для того чтобы на данном станке могло быть осуществлено резание, кроме указанного выше условия проникновения сверла, необходимо, чтобы суммарный момент сопротивления резанию был преодолен вращающим (крутя­щим) моментом станка, т.е. Мвр³М.

На возникающие при сверлении осевую силу и суммарный момент сопро­тивления резанию влияют следующие основные факторы:

1) обрабатываемый материал;

2) диаметр сверла и подача;

3) геометрические элементы сверла;

4) смазочно-охлаждающие жидкости;

5) глубина сверления;

6) износ материала.

Обрабатываемый материал. Чем выше предел прочности при растяжении или твердость НВ обрабатываемого металла, тем больше осевая сила и мо­мент от сил сопротивления резанию при сверлении.

Диаметр сверла и подача. Чем больше диаметр сверла и величина по­дачи, тем больше площадь поперечного сечения среза, больше объем деформируемого металла и сопротивление стружкообразованию, тем больше, следовательно, осевая сила и момент от сил сопротивления резанию. Диа­метр сверла оказывает большее влияние на увеличение параметров Ро и М, чем подача. Если подача влияет на оба параметра примерно одинаково, то диаметр сверла влияет на момент от сил сопротивления больше, чем на осевую силу; последнее объясняется тем, что при увеличении диаметра возрастает и плечо, на котором эти силы действуют. Различное влияние диаметра сверла и подачи учитывается показателями степени в формулах для подсчёта осевой силы и момента.

Геометрические элементы сверла. Угол наклона винтовой канавки вли­яет на параметры Ро и М постольку, поскольку он влияет на передний угол сверла. Из формулы

(9.8)

следует, что чем больше угол w, тем больше передний угол в каждой точке режущей кромки сверла, тем меньше деформация срезаемого слоя, а следовательно, меньше осевая сила Ро и момент от сил сопротивления М (рис.9.7).

Угол при вершине сверла 2j влияет на соотношение сил PГ и PВ, а также на толщину среза (рис. 9.8), а потому он не может не влиять на силу Ро и момент М. При уменьшении угла 2j увеличиваются горизонтальные силы PГ и уменьшаются вертикальные силы PВ аналогично изменению сил РУ и РХ при уменьшении главного угла в плане у резца, что и приводит к уменьшению осевой силы Ро; при увеличении же угла 2j при вершине сверла увеличивается и осевая сила Ро.

 

 


Рис. 9.7. Влияние наклона винтовой канавки сверла w на момент (а) и на осевую силу (б)

 
 

 


Рис. 9.8. Влияние угла при вершине сверла на осевую силу и момент

 

Толщина среза, приходящаяся на одну режущую кромку,

а=s sinj (9.9)

уменьшается с уменьшением угла 2j (рис. 9.8). Тонкие стружки деформиру­ются больше, а потому сила PZ будет увеличиваться с уменьшением угла 2j и уменьшаться с его увеличением. При увеличении угла 2j осевая сила увеличивается, а момент от сил сопротивления резанию уменьшается.

Поперечная кромка значительно влияет на осевую силу, так как более 50 % величины общей силы Ро приходится на поперечную кромку, которая имеет неблагоприятные углы резания. Следовательно, чем больше длина поперечной кромки, тем большим будет момент от сил сопротивления резанию и особенно осевая сила. Для уменьшения Ро и М подтачивают перемычку, благодаря чему уменьшается как длина поперечной кромки, так и угол резания в точках режущей кромки, близко расположенных к оси сверла; осевая сила Ро при такой подточке уменьшается на 30-35 %.

Смазочно-охлаждающие жидкости. Применение при сверлении соответс­твующих смазочно-охлаждающих жидкостей вызывает по сравнению с обра­боткой всухую уменьшение осевой силы (силы подачи) и момента от сил сопротивления резанию на 10-30 % при обработке сталей, на 10-18 % при обработке чугунов и на 30-40 % при обработке алюминиевых сплавов.

Глубина сверления. С увеличением глубины сверления условия резания ухудшаются. Отвод стружки и подвод свежей охлаждающей жидкости затруд­няется. Все это приводит как к снижению стойкости сверла, так и к по­вышению осевой силы и момента от сил сопротивления резанию.

Износ сверла. С увеличением износа сверла по задней поверхности сила Ро и момент М увеличиваются: затупленное сверло по сравнению с острым повышает параметры Ро и М на 10-16 %.



Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 1984;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.