9.4. Metoda za izračunavanje režima rezanja pri bušenju
Dubina rezanja prilikom bušenja t=D/2, gdje D- prečnik burgije.
Iningss. Da bi se postigla najveća produktivnost pri bušenju, poželjno je raditi s najvećim mogućim posmakom, čija je vrijednost određena snagom mehanizma bušilice i stroja (mehanizam za dovod i glavni mehanizam kretanja) i krutost tehnološke sistem.
Proračun hrane uzimajući u obzir snagu bušilice. Maksimalni dopušteni pomak prema snazi bušilice određuje se na sljedeći način:
gdje K – faktor sigurnosti koji uzima u obzir povećanje naprezanja u svrdlu kada se tupi. U praksi, uzmi K = 2,5 kod bušenja čelika i K= 4 - kod bušenja livenog gvožđa.
označavajući 
preko C s, ali 
preko x s, konačno dobijamo:
.
(9.22)
.
(9.23)
Proračun hrane uzimajući u obzir snagu mehanizama mašine za bušenje. Maksimalni pomak koji dozvoljava mehanizam glavnog kretanja bušilice određuje se iz uslova da maksimalni obrtni moment koji dozvoljava ovaj mehanizam (dat u pasošu mašine) mora biti veći od momenta na bušilici, tj.
,
.
Stoga, maksimalni pomak, mm/obr., dozvoljen od strane glavnog mehanizma kretanja,
.
(9.24)
Na potpuno isti način možete odrediti maksimalan pomak koji je dozvoljen snagom zupčanika i zupčanika mehanizma za uvlačenje. Ako označimo najveću silu koju dozvoljava snaga mehanizma za dovod Ršine (navedene u pasošu mašine), tada se maksimalni pomak dozvoljen prema čvrstoći šine može odrediti na osnovu sljedećeg uslova:
,
gdje 
- aksijalna sila,
,
(9.25)
odakle najveći pomak, mm/obr., dozvoljeno snagom zupčanika,
.
Zbog toga se pomak bušenja mora izračunati na osnovu jačine bušilice, kao i na osnovu vrednosti s 1 i s 2 dozvoljeno snagom mehanizama mašine.
Izbor elemenata načina rezanja prilikom bušenja treba obaviti sljedećim redoslijedom:
1) odredi maksimalno dozvoljenu hranu za životinje;
4) provjerite korespondenciju između korisne snage mašine i snage potrebne za bušenje ( 
);
Vek bušilice obično se uzima jednak prečniku bušilice T =D ili referentne podatke.
Brzina rezanja izračunato prema formuli
,
odakle procenjeni broj obrtaja vretena mašine, min -1,
.
Brzina rotacije se podešava prema pasošu mašine; obično uzimaju sljedeću nižu vrijednost n d.
U ovom slučaju, stvarna brzina rezanja, m / min:
.
Obrtni moment kada se bušenje definiše kao:
.
Izračunato M kr se poredi sa obrtnim momentom mašine M st na datom nivou brzine ( n st). Mora biti
.
Snaga, kW potrebno za rezanje:
.
Potrebna snaga glavnog elektromotora mašine mora biti
.
Uslov mora biti ispunjen
gdje N e - efektivna snaga rezanja.
Glavno (mašinsko) tehnološko vrijeme, min, određuje se formulom
,
gdje l– dubina bušenja, mm; y- količina reza, 
, mm; ∆ je vrijednost prekoračenja, ∆ = (1…2) mm i polovina ugla na vrhu burgije, L- procijenjena dužina rezanja.
Primjer izračuna
Na vertikalnoj bušilici model 2H135 buši se prolazna rupa promjera D=28 H 12(+0,21) mm dubine l= 120mm. Materijal obratka je čelik 45 zatezne čvrstoće σ in = 700 MPa (70 kgf/mm 2), radni komad je toplo valjani čelik normalne tačnosti. SOTS-Ukrinol-1M (3%). Bušilica sa dvostrukim oštrenjem sa oštrenjem poprečne ivice i trake. Materijal radnog dijela spiralne bušilice je čelik R6M5 sa σ in = 850 MPa. Uglovi bušenja: 2φ=118 0 ,ψ=55 0 ,α=11 0 ,ω=30 0 .
Postavite način rezanja:
1) t=D/ 2= 14 mm
2) za bušenje čelika sa σ u ≤ 80 kgf / mm 2 i prečnika burgije od 25 ... 30 mm, prema tabelama referentnog priručnika tehnologa-mašinograditelja, dovod s je u rasponu od 0,45 ... 0,55 mm / rev. Dati korekcijski faktori za hranu u datim uslovima rezanja su jednaki jedan. Prihvatamo prosječnu vrijednost opsega s=0,5 mm/obr. Ispravljamo dovod prema podacima iz pasoša mašine u smjeru smanjenja: s = 0,4 mm / rev. Prihvaćeni pomak provjeravamo aksijalnom komponentom sile rezanja, što je dopušteno snagom mehanizma za pomak mašine. Da bismo to učinili, određujemo aksijalnu komponentu sile rezanja
Za bušenje konstrukcijskog čelika sa σ in = 700 MPa alatom od brzoreznog čelika, uzimajući u obzir uslove za njegovo oštrenje, referentni podaci: sri=68,X R =1,Ur=0,7.
Korekcioni faktor za aksijalnu komponentu sile rezanja Cr=km R .
km R =
;n str =0,75;km R =
=
0,93 0,75 =0,95.
U SI jedinicama R 0 = 9,81 68 28 4 0,7 0,95 = 9404 N (958,7 kgf).
Da bi se izbjeglo preopterećenje mehanizma za dovod mašine, mora biti ispunjen sljedeći uvjet:
R 0 ≤ R max,
gdje R max (Ršine) - maksimalna vrijednost aksijalne komponente sile rezanja koju dozvoljava mehanizam za uvlačenje mašine. Prema podacima iz pasoša mašine 2N135 R max\u003d 15000 N. Od 9404<15000, то назначение подачиs\u003d 0,4 mm / obrt je sasvim prihvatljivo.
3) određujemo period trajanja bušilice prema tabelama priručnika. Za svrdlo od 28 mm kod bušenja konstrukcijskog čelika HSS alatom, preporučeno T=50 min. Dozvoljeno habanje svrdla h h = 0,8 ... 1,0 mm za rezanje čelika svrdlom za brzorezni čelik na D> 20 mm.
4) Brzina glavnog pokreta rezanja dozvoljena svojstvima sečenja bušilice
.
Iz referentnih tabela biramo koeficijente i eksponente za formulu brzine rezanja za obradu prolaznog otvora dijela od konstrukcijskog ugljičnog čelika sa σv = 75 kgf / mm2 pri s> 0,2 mm / obr: CV = 9,8, xv = 0, yv = 0,5, qv=0,4, m=0,2.
Uzimajući u obzir faktore korekcije za brzinu glavnog kretanja rezanja, određujemo K M V .
K M V =C m
;
C m =1,n v =0,9,K M V =1
· 
=1,07 0,9 =1,065,K nV=1. Korekcioni faktor za dubinu bušenja
K LV uzimaju u zavisnosti od veze l/D. Jer l/D= 120/
28 = 4,28, dakle
K LV =0,85.
Opšti korekcijski faktor za brzinu rezanja K V je proizvod pojedinačnih koeficijenata:
K V = K M V K nV K lV ; K V\u003d 1,065 1,0 0,85 \u003d 0,905.
4) brzina vretena koja odgovara pronađenoj brzini glavnog pokreta rezanja:
Ispravljamo brzinu vretena prema podacima iz pasoša mašine i postavljamo stvarnu brzinu: n st \u003d 250 min -1.
5) stvarna brzina glavnog pokreta rezanja
.
6) Obrtni moment od sila otpora rezanja tokom bušenja
.
Prema tablicama priručnika: C m =0,0345,q m =2, Um=0,8.
S obzirom na faktor korekcije Cr, definiraj Cr=kmr=0,95.
U SI jedinicama, obrtni moment poprima sljedeću vrijednost.
7) snaga utrošena na rezanje
8) Proverite da li je snaga mašine dovoljna. obrada je moguća ako 
4,5 0,8 = 3,6, 3,6 > 3,16.
9) glavno vrijeme
Uz dvostruko oštrenje svrdla, dužina urona (mm) y = 0,4 D; y=0,4 28=11 mm. Prekoračenje bušotine Δ =2 mm. Zatim izračunata dužina rezanja L=120+11+2=133mm.
Bušenje je mnogo složeniji proces od struganja; do formiranja strugotine dolazi u težim uslovima. To ovisi o uvjetima rada bušilice i karakteristikama njenog dizajna.
Tokom procesa rezanja, uklanjanje strugotine i dovod rashladne tečnosti do ivica rezanja su otežani. Kada se strugotina ukloni, dolazi do značajnog trenja između njega, površine utora za bušenje i rupe u dijelu. Kao rezultat, deformacija strugotine i stvaranje topline se povećavaju, odvođenje topline sa reznih rubova se pogoršava, habanje svrdla se ubrzava i njegova trajnost se smanjuje. Brzina rezanja dozvoljena svojstvima rezanja burgije zavisi od istih faktora kao kod tokarenja. Osim toga, dubina bušenja ima značajan uticaj.
6.7.1. Trajnost bušilice. Odnos brzine i izdržljivosti T isto kao i za okretanje. S povećanjem brzine, intenzitet habanja svrdla naglo raste, jer se rad rezanja i količina proizvedene topline povećavaju, a samim tim i smanjuje njegova trajnost. Ovisnost se izražava poznatom formulom:
, m/min ili , min.
Vrijednost m obično varira između 0,125 ... 0,5 u zavisnosti od materijala koji se obrađuje i materijala bušilice. Za velike brzine bušilice m = 0,2 za čelik i m = 0,125 za liveno gvožđe. Za karbidne burgije m = 0,4 za liveno gvožđe. Sa abrazivnim habanjem, koje nastaje prilikom obrade plastike, m = 0,4…0,5. Fortitude T zavisi od prečnika burgije D i svojstva obrađenog materijala: što više D , što je više T ; i za krhke materijale T iznad. Na primjer, vijek trajanja alata HSS svrdla D ≤ 5 mm je jednako 15 min - za čelik i 20 min - za liveno gvožđe; za bušilice D = 6 ... 50 mm otpor je jednak 25 ... 90 i 35 ... 140 min. To se objašnjava činjenicom da je pod istim uvjetima obrade sila otpora rezanja lijevanog željeza mnogo manja od sile čelika. Vrijednosti T , OD I m date su u standardima za uslove rezanja tokom bušenja.
6.7.2. Svojstva materijala obratka i materijala alata utiču na brzinu rezanja po analogiji sa okretanjem. Zavisnosti između brzine i mehaničkih svojstava materijala za brze bušilice imaju sljedeće izraze:
V= - pri obradi dijelova od ugljičnih i legiranih čelika; i: V= - pri obradi dijelova od sivog i kovanog lijeva.
Dozvoljena brzina značajno ovisi o materijalu alata. Na primjer, bušilice od tvrde legure VK6M omogućavaju povećanje brzine za više od 3 puta pri obradi viskoznih materijala (čelika) i 4 puta pri obradi krhkih materijala (lijevano željezo) u odnosu na brze.
6.7.3. Geometrija i prečnik burgije. Geometrija svrdla utiče na stvaranje toplote i odvođenje toplote sa reznih ivica, a samim tim i na brzinu habanja i trajnost svrdla. Da bi se povećala izdržljivost, odnosno brzina rezanja, koju dozvoljava bušilica, vrši se posebno oštrenje svrdla, zbog čega se poboljšava njegova geometrija. Metode oštrenja su navedene gore.
Eksperimentalno je utvrđeno da sa povećanjem prečnika D pod nepromenjenim uslovima bušenja povećava se izdržljivost ili brzina rezanja koju bušilica dozvoljava. To je zato što se promjer povećava D masa metala se povećava, uklanjajući toplinu sa reznih rubova, vrpci i radnih površina na tijelo bušilice, kao i na tijelo dijela. Po analogiji sa okretanjem, širina rezanja ( b= ) blago utiče na temperaturu rezanja i termičku napetost rezne ivice sa povećanjem prečnika D raste slabo. Očigledno, oslobađanje topline raste manje intenzivno od odvođenja topline sa reznih rubova i površina trenja, tako da se povećava trajnost svrdla.
6.7.4. Dodavanje i dubina bušenja. Na pomak bušenja utiče analogija sa tokanjem. Sa povećanjem posmaka, debljina i presjek reza se povećavaju, rad rezanja i količina proizvedene topline se povećavaju, a posljedično se smanjuje brzina rezanja koju bušilica dozvoljava.
dubina bušenja l kako se povećava, komplicira se uvjeti rezanja: uklanjanje strugotine se pogoršava, vrijeme kontakta strugotine s površinom žlijeba burgije i dijela se produžava, rad trenja i deformacije strugotine se povećava, dovod rashladne tekućine u rez zona postaje teža, a kao rezultat toga, bušilica postaje vrlo vruća. Stoga, kada l = 5∙D brzina rezanja je smanjena za oko 25%, a na l = 10∙D- do 59%. Za duboko bušenje koriste se bušilice posebnih dizajna (puška, VTA, itd.).
6.7.5. Rashladna tečnost posebno korisno kod bušenja duktilnih metala i dubokih rupa. Uklanjanje (ispiranje) strugotine sa velike dubine vrši se rashladnom tečnošću pod visokim pritiskom od 100 ... 200 MPa. U tu svrhu koriste se bušilice sa unutrašnjim dovodom rashladnog sredstva kroz kanale u dizajnu bušilice. Hlađenje vam omogućava povećanje brzine rezanja za 25...30%.
Obračun komadnog vremena analitičkom metodom.
Rice. 2 - detaljna skica
Gredica: čelik 25HGM GOST 4543-71
Dio se montira u tročeljusnu steznu glavu na CNC vertikalnoj bušilici.
Izbušene su 4 rupe ø16 prema h14 kvalifikaciji uz održavanje srednje veličine ø106 prema 14. kvalifikaciji.
Proračun režima rezanja.
At radovi na bušenju preporučuje se postavljanje režima na osnovu snage opreme koja se koristi. Najprikladniji materijal reznog alata je brzorezni čelik (R18, R6M5). Izračunajte dodatke tokom operacija bušenja po formuli:
S-pomak, mm/okr
D- prečnik burgije, mm
S- koeficijent u zavisnosti od obrađenog materijala i drugih tehnoloških faktora (tabela 1)
Kls-feed faktor u zavisnosti od uslova izlaza čipa (tabela 2)
S = 0,047*16 0,6 *0,7 = 0,173 mm/okr.
Uslovi rezanja bušenja
Snaga koja se troši tokom bušenja zavisi od obrtnog momenta. Obrtni moment se izračunava pomoću formule:
Mkr - obrtni moment koji bušilica percipira prilikom rezanja, N * m
Cm, q, y - koeficijenti momenta bušenja u zavisnosti od uslova rezanja (tabela 3)
D- prečnik burgije, mm
S-pomak, mm/okr
Kmr - koeficijent za moment, u zavisnosti od mehaničkih svojstava materijala (tabela 4)
M cr = 10 * 0,0345 * 16 2 * 0,173 0,8 * 2,03 \u003d 44,054 N * m
Da bi se osigurala krutost AIDS-a tokom bušenja, potrebno je ugraditi bušilicu u steznu glavu s minimalnim mogućim prepustom (više za 3-5 mm od dubine rupe koja se obrađuje).
Brzina rezanja tokom bušenja izračunava se po formuli:
Opšti korekcijski faktor za brzinu rezanja, uzimajući u obzir stvarne uslove rezanja,
K v = K mv K iv K ιv,= 0,75*1*1 = 0,75
gdje K mv- koeficijent za obrađeni materijal
K iv- koeficijent za materijal alata
Za ιv ,- koeficijent koji uzima u obzir dubinu bušenja
Vp \u003d 7 * 16 0,4 * 0,75 / 0,173 0,7 * 45 0,2 = 25,66 m / min.
Brzina rotacije se izračunava po formuli:
n = 1000 * 25,66 / 3,14 * 16 = 510,74 o/min.
Dodjeljuje brzinu od 500 o/min.
Predviđeno vrijeme za ovu operaciju.
Glavno provedeno vrijeme:
T o \u003d L p * i / S * n \u003d 13 * 4 / 0,173 * 500 \u003d 0,15 min.
gdje je Lr dužina radnog hoda bušilice,
i je broj rupa.
Troškovi pomoćnog vremena:
T u \u003d T u. u. + T v.mjera = 0,18 + 0,1 = 0,28 min.
Gdje je T v.y - vrijeme ugradnje, min.
T v.meas - vrijeme mjerenja, min.
vrijeme rada:
T op = T in + T o = 0,28 + 0,15 \u003d 0,43 min.
Konačna norma radnog vremena:
Gdje je T oi vrijeme glavnih prijelaza
T bj vrijeme pomoćnih prijelaza
k 1 i k 2 - vrijeme za tehničko i organizaciono održavanje radnog mjesta, za odmor i lične potrebe za jednošaltersku uslugu, % radnog vremena; k1 = 2,5, k2 = 3.
T kom = 0,43 * (1 + 5,5 / 100) \u003d 0,45 min.
Glavni elementi režima rezanja u bušenju su brzina rezanja, pomak i dubina reza.
Brzina rezanja je periferna brzina tačke rezne ivice najudaljenije od centra bušilice, mjerena u metrima u minuti ( m/min).
Brzine rezanja pri bušenju (rad sa hlađenjem) konstrukcijskih čelika
Inings |
Prečnik bušenja u mm |
||||||||||
brzina rezanja m/min |
|||||||||||
0,05 |
46 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Brzina rezanja v određuje se formulom
gdje D- prečnik burgije;
n- broj obrtaja vretena u minuti;
π = 3,14 je konstantan broj.
Broj okretaja alata za rezanje određuje se formulom
Prilikom bušenja ili razvrtanja rupa važno je odabrati pravu brzinu rezanja pri kojoj će alat raditi normalno, odnosno najefikasnije.
Dakle, brzina rezanja alata za rezanje i njegov pomak po okretaju čine način rezanja.
Način rezanja mora biti odabran na takav način da se alat spasi od preranog trošenja, uzimajući u obzir maksimalnu produktivnost.
Načini rezanja se mogu odabrati prema tabeli. 19 i 20. Tabela 20
Tablica konverzije za brzine rezanja i okretaje bušilice u minuti
dija- |
brzina rezanja m/min |
||||||||||
RPM |
|||||||||||
1 |
3180 |
4780 |
6370 |
7960 |
9550 |
11150 |
12730 |
14330 |
15920 |
19100 |
31840 |
Poznavajući promjer svrdla i materijal obratka, nalazimo iz tabele. 19 i 20 je brzina rezanja, a prema brzini rezanja i prečniku svrdla određujemo broj obrtaja burgije u minuti iz tabele konverzije (ili po formuli). Pronađeni broj okretaja i vrijednost posmaka se upoređuju sa stvarnim brojem okretaja vretena stroja. Svaka mašina ima brzinu vretena i sto za pomicanje pričvršćene na mašinu.
Pri radu sa svrdlama od ugljeničnog čelika, brzinu rezanja i pomak treba smanjiti za 30 - 40%.
Za smanjenje trenja i topline alata tokom bušenja koristi se rashladno sredstvo. Uz obilno korištenje rashladnog sredstva pri bušenju čelika, možete povećati brzinu rezanja za oko 30 - 35%. Osim toga, obilno hlađenje olakšava uklanjanje strugotine iz rupe. Za normalno hlađenje potrebno je nabaviti najmanje 10 l rashladna tečnost u minuti.
Prilikom bušenja raznih metala i legura preporučuje se upotreba rashladnih tečnosti navedenih u tabeli. 21.
Ako tokom rada rezna ivica svrdla brzo postane tupa, to je znak da je brzina rezanja previsoka i da se mora smanjiti.
Kada sečete rezne ivice, smanjite brzinu posmaka.
Kako bi se spriječilo otupljivanje i lomljenje svrdla na izlazu iz rupe, preporučuje se smanjenje pomaka u trenutku izlaska bušilice.
Za dobijanje rupa visoke klase tačnosti, razvrtači u vretenu mašine se montiraju na posebne oscilirajuće trnove, koji omogućavaju razvrtaču da zauzme potrebnu poziciju u rupi. Time se eliminira "probijanje" rupe.
Da bi se postigla visoka čistoća obrade rupa tokom rada, razvrtač treba podmazati biljnim uljem.
Pretpostavlja se da je brzina rezanja pri razvrtanju rupa u čeliku od 5 do 10 m/min, hrana - od 0,3 do 1,3 mm/obr.
U tabeli. 22 prikazuje vrijednosti brzine rezanja pri razvrtanju rupa u različitim metalima.
Prosječne brzine rezanja sa razvrtačima na mašinama za bušenje m/min
Prilikom bušenja rupe prečnika većeg od 25 mm preporučuje se prethodno bušenje bušilicom prečnika 8 - 12 mm a zatim izbušite rupu do potrebnog prečnika. Podjela obrade rupe u dva prolaza - bušenje i razvrtanje - doprinosi postizanju preciznijeg promjera rupe, a također smanjuje habanje alata.
Prilikom bušenja duboke rupe potrebno je blagovremeno ukloniti strugotine iz rupe i spiralne žljebove burgije. Da biste to učinili, bušilica se povremeno izvlači iz rupe, što olakšava uvjete bušenja i poboljšava čistoću rupe koja se obrađuje.
Prilikom bušenja dijelova od tvrdih materijala koriste se bušilice opremljene pločama od tvrde legure.
Ploče od tvrde legure se pričvršćuju lemljenjem na bakru na držač od ugljičnog ili legiranog čelika.
Brzina rezanja s takvim bušilicama doseže 50 - 70 m/min.
Načini rezanja za bušenje. Produktivnost rada pri bušenju u velikoj mjeri ovisi o brzini rotacije burgije i količini pomaka, odnosno koliko se bušilica u jednom okretu produbljuje u radni predmet.
Ali brzina rotacije bušilice i pomak ne mogu se povećavati beskonačno - ako je brzina rotacije previsoka, bušilica će "izgorjeti", a ako je pomak previsok, slomit će se.
Brzina rezanja je izražena formulom
gdje je v - brzina rezanja, m/min; D - prečnik burgije, mm; n je broj okretaja vretena u minuti; π je broj jednak 3,14.
Prilikom odabira brzine rezanja uzimaju se u obzir svojstva materijala koji se obrađuje i materijala svrdla, prečnik svrdla, količina posmaka i uslovi bušenja (dubina bušenja, prisustvo hlađenja itd.). .
Brzina pomaka se određuje uzimajući u obzir prečnik bušilice. Tako, na primjer, kada se obrađuje čelik srednje tvrdoće bušilicom promjera 6 mm, dopušten je pomak od 0,15 mm / okret; sa promjerom bušilice od 12 mm - 0,25 mm / okret; sa promjerom burgije od 20 mm - 0,30 mm / okret, itd.
Pravilan izbor brzine i hoda bušilice ima veliki uticaj ne samo na produktivnost, već i na trajnost reznog alata i kvalitet rupe koja se obrađuje. Bušilica radi bolje pri velikoj brzini rezanja i malom pomaku.
Broj okretaja, brzina i pomak se također mogu odrediti iz tabela.
Održavanje mašina za bušenje. Mašine za bušenje će raditi sa potrebnom preciznošću, produktivnošću i bez problema dugo vrijeme samo ako se o njima pravilno brine.
Briga o mašini za bušenje sastoji se prvenstveno od održavanja čistoće radnog mesta i sistematskog čišćenja strugotine. Posebno je potrebno zaštititi sto od ogrebotina i hrđe. Prorezi ostavljeni na stolu kao rezultat nepažljivog rada smanjuju preciznost bušenja i ubrzavaju potrebu za popravkom mašine.
Da bi se izbjeglo stvaranje ureza i habanja na stolu, dijelove treba postaviti pažljivo, bez udaraca i značajnih pomjeranja na stolu. Nosne površine s kojima se dio postavlja na stol moraju biti čiste i bez neravnina.
Po završetku radova, sto mašine i njeni žljebovi moraju se temeljito očistiti od prljavštine i strugotina, protrljati suhim krajevima i podmazati tankim slojem ulja radi zaštite od rđe.
Prije rada potrebno je podmazati sve trljajuće dijelove mašine, mjesta za podmazivanje i sipati ulje u mazivače.
Tokom rada, zagrijavanje ležajeva se provjerava ručno. Vrućina mora biti podnošljiva za ruku. Kako bi se izbjegla nezgoda, prije provjere stepena zagrijanosti ležajeva, elektromotor treba zaustaviti i provjeru obaviti sa neispravnim remenom ili zupčanikom. Također je potrebno osigurati da su zupčanici mašine uvijek sigurno zaštićeni.
