Практична робота № 8

Тема: Елементи режиму різання під час свердління й площа зрізуваного шару. Сили різання, крутний момент і потужність під час свердління.

Мета:

1. Ознайомитися з елементами різання під час свердління і площею зрізуваного шару.

2. Ознайомитися з силами різання, крутним моментом і потужністю під час свердління.

Оснащення роботи: Схеми, свердла.

Загальні теоретичні відомості:

1. 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. 1) під час свердління дорівнює половині діаметра D (мм) обробленого отвору:

(1)

Рис. 1. Елементи режиму різання під час свердління й площа зрізуваного шару: 1 — заготовка; 2 — свердло; — діаметр свердла; — глибина різання; — подача на одне різальне ребро; а і — товщина та ширина зрізуваного шару; — головний рух різання; — рух подачі

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):

(2)

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

(3)

де п — частота обертання свердла, хв^!.

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

(4)

(5)

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

(6)

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

В точках і , (рис. 2.), що розташовані приблизно посередині головних різальних ребер, прикладені сили різання (на рисунку не зображені). Силу розкладемо по трьох осях координат на складові . Уточнимо, що вісь спрямована паралельно до осі свердла, вісь — по радіусу свердла, а вісь знаходиться в площині, перпендикулярній до осі свердла.

Рис. 2. Складові сили різання під час свердління та осьова сила F₀: F_z — головна складова сили різання; F_у, F_х — радіальна складова та осьова складова сили різання відповідно; F_П — сила, прикладена до поперечного ребра; F_Т — сила тертя; 0, 0₁ — точки прикладання сил різання

Осьові складові сили різання разом з силою F_П, прикладеною до поперечного ребра, та силою , спричиненою тертям стружки по передніх поверхнях, а також тертям стрічок в отворі, зрівноважуються осьовою силою :

(7)

Значення сили становить близько 50 % і сили — до 5% сили .

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

Сумарний крутний момент М свердла протидіє моменту М_z від головної складової Fz сили різання, моменту М_П від сил на поперечному ребрі і моменту від сил тертя:

(8)

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

(9)

(10)

Коефіцієнти і залежать від властивостей оброблюваного матеріалу, геометрії свердла, мастильно-охолодної рідини; — показники степенів.

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

(11)

де — частота обертання свердла, . Потужність електродвигуна Nел (кВт)

(12)

де — коефіцієнт корисної дії верстата.