6.4.3. Елементи режиму різання під час свердління й площа зрізуваного шару

До елементів режиму різання під час свердління належать: глибина різання, подача та швидкість різання.

Глибина різання t (рис. 6.4.3) під час свердління дорівнює половині діаметра D (мм) обробленого отвору:

Подачею S (мм/об) називають значення переміщення сверд­ла вздовж осі в мм за один його оберт. Оскільки свердло має два головних різальних ребра, то на кожне з них припадає полови­на вибраної подачі (мм/об):

Швидкістю різання v (м/хв) під час свердління називають лінійну швидкість найвіддаленішої від осі свердла точки голов­ного різального ребра:

де п — частота обертання свердла, хв'.

Товщину а (мм) і ширину Ь (мм) зрізуваного шару (без ура­хування поперечного ребра) записують формулами:

Номінальну площу зрізуваного шару f (мм²) з розрахунку на одне різальне ребро визначають за виразом:

6.4.4. Сили різання, крутний момент і потужність під час свердління

В точках 0 і Ох (рис. 6.4.4.), що розташовані приблизно посередині головних різальних ребер, прикладені сили різан­ня F (на рисунку не зображені). Силу F розкладемо по трьох осях координат х у г на складові F_x, F_y, F_g. Уточнимо, що вісь х спрямована паралельно до осі свердла, вісь у — по радіусу свердла, а вісь z знаходиться в площині, перпендикулярній до осі свердла.

Осьові складові сили різання F_s разом з силою F„, прикладе­ною до поперечного ребра, та силою F_r, спричиненою тертям

стружки по передніх поверхнях, а також тертям стрічок в отво­рі, зрівноважуються осьовою силою F₀:

Значення сили F_n становить близько 50 % і сили F_T — до 5%

сили F₀.

Радіальні складові F_y сили різання, однакові за значенням і протилежні за напрямком, взаємно зрівноважуються.

Сумарний крутний момент М свердла протидіє моменту М_г від головної складової F₂ сили різання, моменту М„ від сил на поперечному ребрі і моменту М_т від сил тертя:

Момент М_г є найбільшим і становить 80...90 % величини М. Щоб обчислити значення осьової сили F₀ (H) і крутного мо­менту М (Н-м), використовують емпіричні формули:

М = C_MD^XM S^VM. (6.4.10)

Коефіцієнти C_F і С_м залежать від властивостей оброблюва­ного матеріалу, геометрії свердла, мастильно-охолодної рідини; Хр, х_м, y_F, у_м — показники степенів.

Ефективна потужність N_f (кВт), що витрачається на за­безпечення головного руху різання свердла:

де п — частота обертання свердла, хв'. Потужність електродвигуна ІУ_ел (кВт)

де Я — коефіцієнт корисної дії верстата.

6.4.5. Роботи, що виконуються на свердлильних верстатах

На свердлильних верстатах свердлять, зенкерують, розвірчу­ють, нарізають різі та обробляють складні комбіновані отвори.

Свердлінням отримують наскрізні й глухі циліндричні отво­ри за допомогою свердла (рис. 6.4.5, а).

Розсвердлюванням (рис. 6.4.5, б) збільшують діаметр попе­редньо просвердленого отвору.

Зенкерування також застосовують для збільшення діаметра отвору (рис, 6.4.5, в). Зенкер відрізняється від свердла більшою кількістю головних різальних ребер, що забезпечує краще його спрямовування, високу продуктивність і точність.

Розвірчуванням обробляють отвори (рис. 6.4.5, г) високої точності та якості поверхні в заготовках з отвором, обробленим зенкером.

Різь нарізують мітчиком (рис. 6.4.5, д) в попередньо оброб­лених отворах.

Зенкування — обробка зенківками циліндричних або коніч­них заглибин (рис. 6.4.5, є) під головки болтів або гвинтів у попередньо просвердлених отворах.

Найуніверсальнішими з-поміж них є вертикально-свердлиль­ні та радіально-свердлильні, а найпоширенішими — вертикаль­но-свердлильні.

6 4.6.1. ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРДЛИЛЬНІ ВЕРСТАТИ

Особливістю вертикально-свердлильних верстатів є на­явність у них шпинделя з вертикальною віссю обертання. На цих верстатах обробляють заготовки порівняно невеликої маси, оскільки перед обробкою кожного отвору доводиться пересува­ти заготовку відносно інструмента, щоб співпали осі отвору та інструмента.

Вертикально-свердлильний верстат (рис. 6.4.6) складається з таких основних частин: фундаментної плити А, станини Б, стола В, коробки подач Г і коробки швидкостей Д.

Станина являє собою порожнинний чавунний виливок з вер­тикальними напрямними, по яких можна пересувати стіл і ко­робку подач у випадку, коли габарити заготовки не дозволяють здійснювати її обробку за нормального положення зазначених вузлів. Нижньою частиною станина спирається на фундамент­ну плиту. Вгорі на станині змонтована коробка швидкостей.

Одночасну обробку в отворі, наприклад, циліндричної та ко­нічної поверхонь, виконують (рис.6.4.5, є) спеціальним комбі­нованим інструментом.