3 Металдарды бұрғылап өңдеу
Бұрғылау – машина жасауда тұйық және өтпелі кең диапозонды (ауқылы) диаметрлер тесіктерді өңдеуде кең қолданатын процесс. Бұл процесс екі қозғалыспен орындалады.: аспаптың (немесе дайындаманың) айналуы – негізгі қозғалыс, осьті бойлай ілгерілмелі қозғалыс – беріс қозғалысы.
Бұрғылау
кезінде тұтас дайындаманың тесіктері
немесе кеулейбұрғылау қаралай өңделеді.
Өңдеудің кедір-бұдырлығы
және дәлдігі H11,
H12
квалитетпен шектеледі.
8-сурет. Бұрғылау сұлбасы және кесу режимінің элементтері
Қазіргі уақытта бұрғының 30-ға жуық түрі шығарылады. Қауырынды, шиыршықты, центрлейтін, біржүзді, балдақты, арнаулы бұрғылар және т.б. (Бұрғылаудың тағайындалуы мен түрлері туралы [12] 88-96 беттерден көруге болады). Бұрғылау сұлбасы және кесу режимінің элементтері 8- суретте келтірілген.
Өндірісте
шиыршықты немесе бұрамалы бұрғылар кең
тараған. Бұлар тереңдігі
дейінгі тетіктерді бұрғылауда және
диаметрі 80 мм-ге дейін кеулей бұрғылауда
қолданылады.
Диаметерлі бұрғылардың сағасы цилиндрлі,
ал
бұрғыларда конусты болып шығарылады.
Бұрғының жұмыс бөлігі екі бөліктен
тұрады: кесуші және бағыттаушы.
Бұрғының геометриялық параметрлері келесі бұрыштармен сипатталады (сурет 9-ды қараңыз):
- бұрама
бунақтың көлбеулік бұрышы;
- бұрғының
төбесіндегі бұрыш;
- конустың
кері бұрышы;
- көлденең
жиектің көлбеулілік бұрышы
;
- алдыңғы
бұрыш;
- артқы
бұрыш.
Алдыңғы
және артқы
бұрыштар кесетін жиекті бойлай ауытпалы
болады. Стандартты бұрғыларда
.
бұрышының мәні бұрғының диаметріне
тура пропорционал.
бұрышының шамасы
.
Жұмсақ металдарды (қалайы қорытпалары,
аз көміртекті болаттар, мыс) өңдейтін
бұрғыларда
.
Алдыңғы
бұрыштың
мәні бұрама бунақтың көлбеулік бұрышына
тәуелді. Кесетін жиектердің нүктелері
бұрғының алдыңғы бетіндегі бұрама
сызықтарында жатады. Жиектің әр нүктесінде
әр түрлі мәнге ие. Сондықтан алдыңғы
бұрыштың мәні де ауыспалы болады. Кесетін
жиектің нүктелерінде
,
ал негізгі қима жазықтықта
(сурет 9-ды қара):
Бұрғының
артқы
бұрышы да ауыспалы бұрғының шетінде
,
ал көлденең жиекке жақындау жерде
9-сурет.
Шиыршықты бұрғының геометриялық
параметрлері
3.1 Бұрғылаудағы күштер, бұраушы момент және кесу қуаты
Кесу
күші. Бұрғылауда
кесу процесі екі жүзбен бір мезгілде
өткізіледі. Элементтік күштерді
қарастырайық, олар бұрғыға оське нормаль
бойымен әсер етеді (сурет 10), оларды
қосып, тең әсерлі күшті табамыз. Кесу
жиегінің әрбір нүктесіне
күші әсер етеді, бұл күш параллелепипедтің
диагоналі сияқты үш құрама күштерге:
жіктеледі.
күштердің қосындысы, жиектің барлық
нүктелеріне әсер етуші
тең әсерлі осьтік күшті береді.
күштердің шамалары бірдей және бағыттары
қарама-қарсыболғандықтан, олардың
қосындысы 0-ге тең.
иініне
күші әсер ететіндіктен момент пайда
болады. Осы моменттердің қосындысы
бұраушы моментін береді.
Сонымен, бұрғылау кезінде бұрғыға бұраушы момент пен күші әсер етеді.
Кесу
қуаты.
Кесу қуатын
.
көбейтіндісіне тура пропорционал
болады. Күш қуатын тағайындағанда
максималды шамасын, айналдырықтың
беріктігі мен қатаңдығы және негізгі
қозғалыс механизмінің тетіктері
есептелінеді. Берістің қуатын
осьтік күш анықтайды. Сондықтан кесу
кезінде
күшінің 60%-ға жуығы далдамаға келеді
әсер далдамада кесу шарты өте ауыр
болады, Далдаманы дұрыс қайрау -
күшті едәуір азайтуға мүмкіндік береді.
10-сурет.
Бұрғылаудағы күштердің сұлбасы
және
мәндері өңделетін материалдың беріктігіне,
өңдеу шартына, кесу режимінің элементтеріне
,
аспаптың геометриясына,
диаметріне және тозуына тәуелді.
және
мәндерін анықтау үшін екі әдіс қолданылады:
а) тәжірибелі динамометрдің көмегімен;
б) эмпирикалық формулалармен
есептеу[1,10,12]:
Формулалардағы көрсетілген коэффициенттер мен дәреже көрсеткіштерді [10] алады.