Режимы резания сверл по металлу

Режимы резания сверл по металлу

Основными элементами режима резания при сверлении являются скорость резания, подача и глубина резания.
Скоростью резания называется окружная скорость наиболее удаленной от центра сверла точки режущей кромки, измеряемая в метрах в минуту (м/мин).

Скорости резания при сверлении (работа с охлаждением) конструкционных сталей

Диаметр сверла в мм

Скорость резания в м/мин

Скорость резания v определяется по формуле

где D — диаметр сверла;
n — число оборотов шпинделя в мин.;
π = 3,14 — постоянное число.
Число оборотов режущего инструмента определяется по формуле

При сверлении или развертывании отверстий важно правильно выбрать скорость резания, при которой инструмент будет работать нормально, т. е. наиболее эффективно.
Таким образом, скорость резания режущего инструмента и подача его на один оборот составляют режим резания.
Режим резания необходимо выбирать таким, чтобы сохранить инструмент от преждевременного износа с учетом максимальной производительности.
Режимы резания можно выбирать по табл. 19 и 20. Таблица 20

Переводная таблица скоростей резания и чисел оборотов сверл в минуту

Скорость резания в м/мин

Число оборотов в минуту

Зная диаметр сверла и материал обрабатываемой детали, находим по табл. 19 и 20 скорость резания, а по скорости резания и диаметру сверла определяем по переводной таблице (или по формуле) число оборотов сверла в минуту. Найденное число оборотов и значение подачи сопоставляют с фактическим числом оборотов шпинделя станка. На каждом станке имеется таблица оборотов шпинделя и подач, которая прикреплена к станку.
При работе сверлами из углеродистой стали величины скорости резания и подачи следует уменьшать на 30 — 40%.
Для уменьшения трения и нагрева инструмента при сверлении применяют охлаждающую жидкость. При обильном применении охлаждающей жидкости при сверлении стали можно увеличить скорость резания примерно на 30 — 35%. Кроме этого, обильное охлаждение облегчает удаление стружки из отверстия. Для нормального охлаждения необходимо к месту сверления подавать не менее 10 л охлаждающей жидкости в минуту.
При сверлении различных металлов и сплавов рекомендуется применять охлаждающие жидкости, приведенные в табл. 21.

Рекомендуемые охлаждающие жидкости для различных металлов и сплавов

Сталь конструкционная и ин-
струментальная

Мыльная эмульсия или смесь минерального и жир-
ных масел (касторовое, сурепное)

Мыльная эмульсия или всухую

Мыльная эмульсия или сурепное масло

Мыльная эмульсия или всухую

Керосин с касторовым или сурепным маслом. Мыль-
ная эмульсия

Мыльная эмульсия или смесь спирта со скипидаром

Если во время работы режущая кромка сверла быстро затупляется, то это признак того, что скорость резания выбрана слишком большой и ее надо уменьшить.
При выкрашивании режущих кромок следует уменьшить величину подачи.
Для предупреждения затупления и поломки сверла на выходе из отверстия рекомендуется уменьшать подачу в момент выхода сверла.
Для получения отверстий высокого класса точности развертки в шпинделе станка крепят на специальных качающихся оправках, которые дают возможность развертке занимать требуемое положение в отверстии. Этим устраняется «разбивание» отверстия.
Для получения высокой чистоты обработки отверстия при работе развертку следует смазывать растительным маслом.
Скорость резания при развертывании отверстий в стали принимается равной от 5 до 10 м/мин, подача — от 0,3 до 1,3 мм/об.
В табл. 22 приведены величины скорости резания при развертывании отверстий в различных металлах.

Средние скорости резания развертками на сверлильных станках в м/мин

Источник

Режимы резания при сверлении спиральными сверлами Обороты шпинделя об/мин Подача на оборот мм/об Обрабатываемый материал Сталь Алюминий Нержавейка Титан Эбонит

19 Каталог NORGAU 2015 Инструмент режущий измерительный слесарный Оснастка Стр.3

Режимы резания при сверлении спиральными сверлами Обороты шпинделя об/мин Подача на оборот мм/об Обрабатываемый материал Сталь Алюминий Нержавейка Титан Эбонит

Режимы резания при сверлении спиральными сверлами Обороты шпинделя об/мин Подача на оборот мм/об Обрабатываемый материал Сталь Алюминий Нержавейка Титан Эбонит _ Сверла Угол при вершине Охлаждение Скорость резания Диаметр сверла 2 5 8 12 16 25 40 63 80 Автоматные стали 500 N/mm2 HSS 118 Эмульсия 30-50 5600 005 2250 012 1400 020 930 025 700 030 450 040 280 040 180 050 160 050 елегированные конструкционные стали 500 N/mm2 HSS 118 Эмульсия 30-40 5600 005 2250 012 1400 020 930 025 700 030 450 040 280 040 180 050 140 060 0. Нелегированные конструкционные стали 500-700 N/mm2 Эмульсия 4750 1900 1200 800 600 400 240 150 120 005 012 020 025 030 035 040 050 060 Нелегированные конструкционные стали 700-900 N/mm2 Эмульсия 2100 003 860 007 540 010 360 270 170 110 68 50 016 020 025 032 040 050 Нелегированные конструкционные стали 700 N/mm2 Эмульсия 3980 003 1580 007 995 010 665 016 495 020 320 025 200 032 125 040 100 050 Легированные стали Легированные стали 700-900 N/mm2 Легированные стали (Cr-Ni) 900-1100 N/mm2 Легированные стали (Cr-Ni-Mo) 1100-1400 N/mm2 Нержавеющие стали Жаропрочные стали Марганцовистые стали 10% Мп Пружинные стали Нимоник Хастелой Инконнель HSS HSS-E HSS-E HSS-E HSS-E 118 130 130 130 Эмульсия масло Эмульсия Эмульсия масло Эмульсия масло Эмульсия масло Эмульсия масло Сухая обработка (предварительно нагретой заготовки 200-300 Эмульсия масло 5-10 3-8 2380 002 2100 002 1590 002 1275 002 1275 002 1275 002 1590 002 875 002 950 005 860 005 635 005 505 005 505 005 505 005 635 005 350 005 595 008 540 008 400 008 320 008 320 008 320 008 400 012 360 012 265 012 210 012 210 012 210 012 300 014 270 014 200 014 160 014 160 014 160 014 190 018 170 018 125 018 100 018 100 018 100 018 120 023 110 023 80 023 65 023 65 023 400 008 220 008 265 012 145 012 200 014 110 014 125 018 80 023 Алюминиевые сплавы (длинностружечные) Алюминиевые сплавы (короткостружечные) Ситлуминовые сплавы Магниевые сплавы Цинковые сплавы Твердые пластмассы (реактопласты) Мягкие пластмассы (термопласты) Плексигласс Эбонит HSS HSS HSS HSS HSS HSS HSS 130 130 118 (130) 130 (118) 118 (130) 130 80 80 Эмульсия Эмульсия Эмульсия Эмульсия Сухая обработка Эмульсия Сжатый воздух Сжатый воздух Вода Сжатый воздух 40-100 30-65 30-60 11140 005 7600 005 7200 005 6365 005 4435 014 3030 014 2900 014 2535 008 12740 5100 008 018 10-20 20-40 15-25 15-35 6800 005 2380 005 4745 005 3185 005 3980 008 2700 014 950 014 1900 014 1265 014 1585 018 2785 018 1900 018 1800 018 1590 014 3200 025 1700 018 595 018 1195 018 795 018 995 025 1855 022 1260 022 1200 022 1060 020 2100 030 1130 020 400 020 795 020 530 020 665 030 1395 030 950 030 900 030 795 025 1600 035 850 025 300 025 595 025 400 025 495 035 890 040 600 040 580 040 510 030 1020 040 540 030 190 030 380 030 255 030 320 040 027 68 027 50 027 40 027 40 027 50 027 25 027 555 045 380 045 360 045 320 040 640 050 340 040 120 040 240 040 160 040 200 050 032 50 032 40 032 023 027 032 32 032 32 032 635 255 160 105 80 50 30 20 16 002 005 008 012 014 018 023 027 032 40 032 350 050 240 050 230 050 200 050 400 060 215 050 750 050 150 050 100 050 125 060 280 060 190 060 180 060 160 060 320 070 170 060 120 060 100 070 NORGAU 3

Читайте также:  Можно ли кипятить металл

Источник

Режимы резания сверл по металлу

Content

Спиральные сверла

Спиральные сверла имеют самое широкое применение. Спиральной сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих углов на рабочем конце. Сверла изготавливаются как из быстрорежущей стали, так и твердого сплава.

Спиральные сверла изготовляют с цилиндрическим, коническим и шестигранными хвостовиками. Сверла с цилиндрическим хвостовиком изготавляют диаметром до 12 мм, с коническим – от 6 до 60 мм.

У сверл с коническим хвостовиком лапка на концевой части сверла (2) служит упором при выбивание сверла (1) из гнезда конуса (3) посредством клина (4). Спиральные сверла стандартизованы. Поэтому выбирают только такие размеры отверстий, для которых имеется соответствующий диаметр сверла. Основным размером сверла принято считать диаметр. Длина рабочей части сверла, в зависимости от диаметра, составляет: в сверлах с цилиндрическим хвостовиком — диаметр плюс 50 мм, а с коническим – 2 диаметра плюс 120 мм.

Геометрия спиральных сверл

Геометрические параметры режущей части сверла состоят из переднего угла γ (гамма), заднего угла α (альфа), угла при вершине 2φ (фи), угла наклона винтовой канавки ω (омега) и угла наклона поперечной кромки сверл ψ (пси).

Угол при вершине сверла 2φ выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и составляет:

Сталь, чугун, твердая бронза 116°—118°
Коррозионно стойкая сталь и сплавы 127°
Титановые сплавы 135°-140°
Красная медь 125°
Мягкая бронза, латунь 120°-130°
Алюминий 130°—140°
Магниевые сплавы 90°
Целлулоид, эбонит 85°—90°
Мрамор и другие хрупкие материалы 80°
Гетинакс, винипласт, пластмассы 90°—100°
Органическое стекло 70°
Мрамор, эбонит 140°
Древесина 140°

Задний угол заточки α измеряется в параллельной оси сверла. При самой обычной заточке его значения так же, как и переднего угла, изменяются. У наружной окружности сверла задний угол равен 8—12°, а у оси — 20—25°. Задний угол сверла уменьшает трение задней поверхности сверла о заготовку. Чтобы понять, зачем нужен задний угол, попробуйте снять обычным ножом стружку с деревянной дощечки, плотно прижав лезвие к ее поверхности. Самое большее, что удастся, — это соскоблить некоторые выступающие волокна. Приподнимите лезвие над плашкой до определенного положения, образуя тем самым «задний» угол, и оно начнет снимать стружку. «Задний» угол не должен быть слишком большим, иначе лезвие «нырнет» сразу на большую глубину и придется снимать толстую стружку со значительными усилиями.

Читайте также:  Тактильное покрытие на металл

Наклон канавок к оси сверла ω может составлять от 10 до 55°. Угол наклона винтовой канавки определяет значение переднего угла: чем больше угол наклона, тем больше передний угол. Это облегчает процесс резания и улучшает выход стружки. Угол наклона канавки выбирается в зависимости от диаметра сверла и свойств обрабатываемого материала. Для каждого материала существует свой оптимальный угол подъема (для цветных металлов 34°-45°, стали — 25°-30°).

Процесс сверления — это довольно сложный процесс во время которого происходит сдвиг отдельных частиц, пластическая деформация и другие явления. Когда режущая кромка спирального сверла внедряется в какой-то материал, она «вынуждает» стружку скользить по своей передней поверхности. При сверлении хрупкого материала, например чугуна, образуется сыпучая стружка, а если материал пластичен, например медь, то пойдет сливная стружка, похожая на свитую в спираль ленту. Впрочем, такое деление достаточно условно, поскольку материалы не всегда обладают четко выраженными свойствами, например у многих хрупких пластмасс, которые, нагреваясь при появлении стружки, начинают вести себя как пластичный материал.

Передний угол заточки γ определяется в плоскости перпендикулярной режущей кромке. При обычной заточке передний угол в различных точках режущей кромки имеет разные значения. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки. У вершины сверла передний угол заточки будет равен 1—4°. Изменение значения переднего угла является недостатком спирального сверла и вызывает неравномерный и быстрый его износ. Данный недостаток решается различными способами подточками вершины сверла.

Линия, образованная пересечением поверхностей заточки сверла, называется поперечной кромкой, которая образует угол ψ, равный 55°. Величина поперечной кромки принимается обычно равной 0,13 D (где D – диаметр сверла).

Для уменьшения трения боковой поверхности о стенки отверстия с нее снимается фаска. При этом вдоль винтовой канавки получается узкая полоска – ленточка, которая служит также в качестве направляющей сверла.

Для обеспечения повышенной прочности и жесткости твердосплавных сверл по сравнению со сверлами из быстрорежущей стали увеличивают сердцевину до 0,25 диаметра сверла.

Чистота просверленных отверстий и высокая производительность при сверлении достигается лишь при условии работы с остро и правильно заточенным сверлом. В процессе сверления режущая часть сверла изнашивается и потому требует систематического восстановления своих геометрических размеров. Восстановление это осуществляется путем заточки. Заточка сверл производится на специальных заточных станках или вручную на абразивных кругах.

Крепление обрабатываемой детали.

  • фиксация заготовки должна быть максимально жесткой, надежной, исключающей возникновение каких-либо смещений или изгиба во время сверления. При необходимости используйте вставки и дополнительные элементы фиксации.
  • при обработке тонкостенных деталей необходимо уменьшить значение используемой подачи
  • не использовать сверла из твердого сплава при возникновение вышеописанных проблем, так как они чрезвычайно чувствительны к любым нагрузка на изгиб

Режимы резания при сверлении.

Подача сверла при сверлении отверстий на станках вручную, должна быть максимально равномернее. При сквозном сверлении, после выхода поперечной кромки сверла из металла, сопротивление материала заготовки значительно уменьшается. Поэтому, если не изменять давление на рычаг или маховик подачи сверла, сверло захватит больший слой материала и вследствие чего может сломаться. Во избежание поломки подача сверла перед его выходом из металла должна быть возможно меньшей. Для автоматического сверления необходимо обязательно обеспечить равномерность подачи, а не прилагаемого усилия. Для общего представления о величинах подач можно считать, что при сверлении с автоматической подачей в стальных деталях отверстий диаметром 5—30мм подача принимается в пределах 0,1—0,3 мм/об, а при чугунных деталях — в пределах 0,2—0,7 мм/об. Скорость резания при работе сверлом из быстрорежущей стали должна быть около 30 м/мин, если материал обрабатываемой детали — конструкционная сталь средней твердости, и около 35 м/мин, если деталь из чугуна средней твердости. При работе твердосплавными сверлами скорость резания можно увеличивать в два-три раза. Охлаждение при сверлении понижает температуру сверла, нагревающегося от теплоты резания и трения о стенки отверстия, уменьшает трение сверла об эти стенки и, наконец, способствует удалению стружки. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости при сверлении отверстий в стальных деталях применяется эмульсия. Сверление отверстий в чугуне производится без охлаждения.

Дефекты заточки

При ручной заточке сверла возможны следующие дефекты:

  • Длина режущих кромок неодинакова: середина поперечной кромки не совпадает с осью сверла. При этом длинная режущая кромка будет больше нагружена, чем короткая кромка, и скорее затупится. Внешне это часто выражается в виде выкрашивания ее около угла длинной кромки. Кроме того, под влиянием большой нагрузки со стороны кромки длинной кромки сверло будет отжиматься в сторону от оси вращения и отверстие получится большего диаметра, чем диаметр сверла. Чем глубже отверстие, тем меньше будет его точность. Сверло будет «бить» и может поломаться.
  • Режущие кромки заточены под различными углами к оси сверла. При этом середина поперечной кромки совпадает с осью сверла. Так как наклон одной режущей кромки больше, чем второй, то последняя работать не будет. Снимать стружку в этом случае будет только одна кромка. Под влиянием односторонней нагрузки режущей кромки сверло будет уводить в сторону и тем самым увеличивать диаметр отверстия.
  • Два дефекта одновременно. Если после заточки сверла режущие кромки не равны по длине и наклонены к оси сверла под различными углами, то середина поперечной кромки сместится от оси сверла и при работе будет вращаться вокруг оси.
Читайте также:  Что такое рашпиль по металлу

Скорость резания

Один из основных вопросов техники сверления – выбор наивыгоднейшего режима резания, то есть определение такого сочетания скорости вращения и подачи сверла, которое обеспечивает максимальную производительность. Скорость вращения сверла характеризуется числом оборотов его в минуту. Эта скорость представляет путь, проходимый наружными точками режущей кромки сверла, и измеряется в метрах в минуту. В процессе резания материалов происходит нагревание стружки, обрабатываемого изделия и режущего инструмента. Оптимальная скорость резания при сверлении – это такая скорость, которая обеспечивает высокую производительность при достаточно длительной работе сверла (15. 90 минут) без переточки.

Допускаемая скорость резания при сверлении зависит:

  • от качества материала сверла. Сверла из быстрорежущей стали допускают более высокие скорости резания, чем сверла из углеродистой стали.
  • от механических свойств обрабатываемого материала. Чем пластичнее материал, тем труднее отводится стружка, быстрее нагревается сверло и понижаются его режущие свойства. Поэтому хрупкие материалы можно сверлить с более высокой скоростью, чем вязкие.
  • от диаметра сверла. С увеличением диаметра скорость резания можно повысить, так как массивное сверло обладает большей прочностью и лучше отводит тепло от режущих кромок.
  • от глубины сверления. Чем глубже просверлено отверстие, тем труднее отвод стружки, больше трение и выше нагрев режущих кромок. Поэтому при прочих равных условиях сверление неглубоких отверстий можно производить с большей скоростью, а глубоких с меньшей.
  • от величины подачи сверла. Чем больше подача, то есть чем толще сечение стружки, тем скорость резания меньше.
  • от жесткости системы станка и фиксации обрабатываемого материала
  • от интенсивности охлаждения сверла.

Сверло работает лучше при большей скорости резания и малой подаче. Если во время работы сверло быстро затупляется в углах режущей кромки (в начале цилиндрической части сверла), это указывает на то, что скорость резания взята слишком большой и ее надо уменьшить. Если же сверло затупляется или выкрашивается по режущим кромкам, это указывает на то, что подача слишком велика. Затупление и поломка сверла чаще всего происходят в конце сверления сквозных отверстий (при выходе из металла). Чтобы предупредить затупление или поломку сверла на проходе, надо в конце сверления уменьшить подачу.

Охлаждение и смазка сверла. Неблагоприятные условия отвода теплоты при сверлении вызывают необходимость охлаждения сверла. При сверлении вязких материалов охлаждение должно быть особенно обильным.

Применением охлаждения при сверлении можно повысить скорость резания для стали на 10%, а для чугуна до 40% и получить более чистую поверхность отверстия.

Выбор диаметра сверла

В практике, в зависимости от назначения, встречаются различные виды сверления отверстий, например сквозные (на проход) глухие, под развертку, под резьбу и т.п. Во всех этих случаях для одного и того же номинального диаметра отверстия выбирают сверла различных диаметров. Следует иметь в виду, что в процессе сверления сверло в большинстве случаев разрабатывает отверстие и делает его несколько большего диаметра. Разработка отверстия сильно зависит от обрабатываемого материла и используемого станка. При необходимости точного определения необходимо провести пробное сверление и последующий замер.

Для получения отверстий с точным диаметром следует учитывать величину разработки и соответственно подбирать сверло несколько меньшего диаметра. Существуют два способа сверления: по разметке и по кондуктору. Сверление по разметке применяется во всех ремонтных работах, а также в мелкосерийном и индивидуальном производствах. Сверление по кондуктору производится без предварительной разметки и применяется в тех случаях, когда требуется просверлить большое количество одинаковых деталей.

Проблемы при сверлении и возможные причины

01 Проблема:
— повышенный износ на уголках режущих кромок
— износ ленточек сверла, интенсивный износ режущих кромок

02 Проблема:
— выкрашивание на уголках режущих кромок

03 Проблема:
— интенсивное отслаивание при стирание износостойкого покрытия на ленточках сверла

04 Проблема:
— налипание обрабатываемого материала на главной режущей кромке (наростообразование)

05 Проблема:
— образование трещин и сколов на пермычке
— высокий износ по перемычке

06 Проблема:
— пластическая деформация сверла

07 Проблема:
— поломка сверла

Режущие материалы для инструменты RUTOOL

Вольфрам-молибденовая быстрорежущая сталь универсального применения. Высокая вязкость позволяет использовать сталь при изготовлении инструмента для ручных систем или с плохой фиксацией заготовки. Сталь хуже других справляется с перегревом во время работы и при высоком нагреве раньше других теряет свою твердость.

Источник информации: Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела. – М. Высш. шк., 1989.

Журнал «Наука и жизнь» № 6-2000 г. Автор: А. Головий

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector