9.4。 穴あけ時の切削モードの計算方法
切り込みの深さ穴あけ時 t=D/ 2、ここで D-ドリル径。
イニングs。 掘削時に最高の生産性を得るには、可能な限り最大の送りで作業することが有利です。その値は、ドリルと機械のメカニズム（送り機構と主な移動機構）の強度と技術の剛性によって決まります。システム。
ドリルの強度を考慮した送りの計算。ドリルの強度によって許容される最大送りは、次のように決定されます。
どこ K – 鈍くなったときのドリルの応力の増加を考慮した安全率。 実際には、 K =鋼を掘削する場合は2.5 K=4-鋳鉄を穴あけする場合。
を示す 
終えた C s、 
終えた バツ s、最終的に取得します：
.
(9.22)
.
(9.23)
掘削機の機構の強度を考慮した送りの計算。 掘削機の主な動きのメカニズムによって許容される最大送りは、このメカニズムによって許容される最大トルク（機械のパスポートで与えられる）がドリルのトルクよりも大きくなければならないという条件から決定されます。
,
.
したがって、主な移動メカニズムによって許容される最大送り、mm / rev、
.
(9.24)
まったく同じ方法で、送り機構のラックアンドピニオンホイールの強度によって許容される最大送りを決定できます。 送り機構の強さによって許容される最大の力を表す場合 Rレール（機械のパスポートに記載されている）の場合、レールの強度によって許容される最大送りは、次の条件に基づいて決定できます。
,
どこ 
-軸力、
,
(9.25)
ピニオンホイールの強度によって許容される最大送り、mm / rev、
.
したがって、ドリル送りは、ドリルの強度と値に基づいて計算する必要があります s 1と s 2機械のメカニズムの強さによって許可されます。
穴あけ時の切削モード要素の選択は、次の順序で行う必要があります。
1）最大許容送りを決定します。
4）機械の有効電力と掘削に必要な電力の対応を確認します（ 
);
ドリル寿命通常、ドリルの直径と同じになります T =Dまたは参照データ。
切削速度式に従って計算
,
機械のスピンドルの推定回転数、最小-1
.
回転速度は、機械のパスポートに応じて調整されます。 通常、次に低い値を取ります n d。
この場合、実際の切削速度、m / min：
.
トルク掘削が次のように定義されている場合：
.
計算 M krは機械のトルクと比較されます M与えられた速度レベルでのst（ n st）。 でなければなりません
.
力、切断に必要なkW：
.
機械の主電気モーターに必要な電力は、
.
条件を満たす必要があります
どこ N e-有効な切断力。
主な（機械）技術時間minは、次の式で決定されます。
,
どこ l–穴あけ深さ、mm; y-切開の量、 
、 んん; ∆はオーバーラン値、∆ =（1…2）mm、ドリル先端の角度の半分、 L-推定切断長さ。
計算例
縦型ボール盤モデル2H135では、直径で貫通穴が開けられます D=28 H深さ12（+0.21）mm l = 120mm。 ワークピースの材料は、一時的な引張強度σが700 MPa（70 kgf / mm 2）の鋼45であり、ワークピースは通常の精度の熱間圧延鋼です。 SOTS-ウクリノール-1M（3％）。 横刃とリボンを研ぎ、ダブル砥石で穴あけします。 ツイストドリルの作業部の材質は、σin =850MPaのR6M5鋼です。 ドリル角度：2φ= 118 0、ψ= 55 0、α= 11 0、ω=300。
切断モードを設定します。
1) t=D/ 2 = 14mm
2）σが80 kgf / mm 2以下で、ドリル直径が25〜30 mmの鋼を穴あけする場合、技術者-機械メーカーのリファレンスマニュアルの表によると、送りsは0.45の範囲です。 ... 0.55mm/回転 与えられた切削条件下での送りの与えられた補正係数は1に等しい。 s = 0.5mm/revの範囲の平均値を受け入れます。 機械のパスポートデータに応じて、減少方向に送りを補正します：s = 0.4 mm/rev。 機械送り機構の強度により許容される切削抵抗の軸方向成分により、許容送り量を確認します。 これを行うために、切削抵抗の軸方向成分を決定します
高速度鋼製の工具を使用して、σin = 700 MPaの構造用鋼を穴あけする場合、その研ぎの条件を考慮して、参照データ： 結婚した=68,バツ R =1,あなたは=0,7.
切削抵抗の軸方向成分の補正係数 Cr=km R .
km R =
;n p =0,75;km R =
=
0,93 0,75 =0,95.
SI単位系 R 0 = 9.81 68 28 4 0.7 0.95 = 9404 N（958.7 kgf）。
機械送り機構の過負荷を回避するには、次の条件が満たされている必要があります。
Р0≤Рmax、
どこ R 最大 (Rレール）-機械送り機構によって許容される切削抵抗の軸方向成分の最大値。 マシン2N135のパスポートデータによると R 最大\ u003d 15000N.9404以降<15000, то назначение подачиs\ u003d 0.4 mm/revはかなり許容範囲です。
3）参考書の表に従ってドリルの耐久期間を割り当てます。 HSSツールを使用して構造用鋼をドリルするときの28mmドリルの場合、推奨 T=50分 許容ドリル摩耗 h h = 0.8 ... 1.0 mmで、高速度鋼ドリルを使用して鋼を切断します。 D>20mm。
4）ドリルの切削特性によって許容される主な切削動作の速度
.
s> 0.2 mm/revでσv=75kgf / mm2の構造用炭素鋼で作られた部品の貫通穴を処理するための参照表から切削速度式の係数と指数を選択します：CV = 9.8、xv = 0、yv = 0.5、qv = 0.4、m=0.2。
主切削動作速度の補正係数を考慮して、 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。 穴あけ深さの補正係数
K LV関係に応じて撮影 l / D。 として l / D= 120/
28 \ u003d 4.28、その後
K LV =0,85.
切削速度の一般的な補正係数 K Vは個々の係数の積です：
K V = K M V K nV K lV; K V\ u003d 1.065 1.0 0.85 \u003d0.905。
4）主切削動作の検出速度に対応するスピンドル速度：
機械のパスポートデータに従ってスピンドル速度を修正し、実際の速度を設定します。 n st \u003d250分-1。
5）主切削動作の実際の速度
.
6）穴あけ中の切削抵抗力によるトルク
.
ハンドブックの表によると： C m =0,0345,q m = 2、 マインド=0,8.
補正係数を考慮する Cr、 定義 Cr=kmr=0,95.
SI単位系では、トルクは次の値を取ります。
7）切断に費やされる電力
8）機械の能力が十分であるかどうかを確認します。 次の場合に処理が可能です 
4.5 0.8 = 3.6、3.6>3.16。
9）メインタイム
ドリルを2重に研ぐと、プランジ長（mm）y \ u003d 0.4 D; y = 0.4 28 =11mm。 ドリルオーバーランΔ=2mm。 次に、計算された切断長さ L= 120 + 11 + 2=133mm。
穴あけは、旋削よりもはるかに複雑なプロセスです。 切りくずの形成は、より厳しい条件下で発生します。 それはドリルの作業条件とその設計の特徴に依存します。
切削工程では、切りくず除去や刃先へのクーラント供給が困難です。 切りくずを取り除くと、切りくずとドリル溝の表面と部品の穴との間に大きな摩擦が発生します。 その結果、切りくずの変形や発熱が大きくなり、刃先からの除熱が悪くなり、ドリルの摩耗が早くなり、耐久性が低下します。 ドリルの切削特性によって許容される切削速度は、旋削の場合と同じ要因に依存します。 さらに、掘削の深さは重要な影響を及ぼします。
6.7.1。 ドリルの耐久性。スピードと耐久性の関係 T 旋削と同じです。 速度を上げると、切削加工や発熱量が増加し、耐久性が低下するため、ドリルの摩耗強度が急激に増加します。 依存関係は、よく知られている式で表されます。
, m / minまたは、分。
価値 m 通常、処理される材料とドリルの材料に応じて、0.125〜0.5の間で変化します。 高速ドリル用 m =鋼の場合は0.2および m =鋳鉄の場合は0.125。 超硬ドリル用 m =鋳鉄の場合は0.4。 プラスチックの加工時に発生するアブレシブ摩耗により、 m =0.4…0.5。 フォーティチュード T ドリル径に依存 D と処理された材料の特性：より多く D 、 より高いです T ; 脆性材料用 T より高い。 たとえば、HSSドリルの工具寿命 D ≤5mmは、鋼の場合は15分、鋳鉄の場合は20分に相当します。 ドリル用 D = 6 ... 50 mmの抵抗は、それぞれ25...90および35...140分に相当します。 これは、同じ加工条件下で、鋳鉄の切削抵抗力が鋼の切削抵抗力よりもはるかに小さいという事実によって説明されます。 値 T , と と m 掘削中の切削条件の基準に記載されています。
6.7.2。 ワーク材料と工具材料の特性回転と同様に、切断速度に影響を与えます。 高速ドリルの材料の速度と機械的特性の依存関係には、次の式があります。
V=-炭素鋼および合金鋼で作られた部品を処理する場合。 と： V=-灰色で可鍛性のある鋳鉄製の部品を処理する場合。
許容速度は工具の材質によって大きく異なります。 例えば、硬質合金VK6M製のドリルは、高速のものと比較して、粘性材料（鋼）を処理する場合に3倍以上、脆性材料（鋳鉄）を処理する場合に4倍の速度を上げることができます。
6.7.3。 形状とドリル径。ドリルの形状は、刃先からの発熱と熱除去に影響を与え、その結果、ドリルの摩耗率と耐久性に影響を与えます。 ドリルで許容される抵抗または切削速度を上げるために、ドリルの特殊な研ぎが実行され、その結果、その形状が改善されます。 研ぎ方は上記の通りです。
直径の増加に伴い、実験的に確立されています D変更されていない穴あけ条件では、耐久性、またはドリルで許容される切削速度が向上します。 これは、直径が大きくなるにつれて D金属の質量が増加し、刃先、リボン、および作業面からドリルの本体、および部品の本体への熱が除去されます。 旋削と同様に、切削幅（ b=）直径が大きくなると、刃先の切削温度と熱張力にわずかに影響します D弱く成長します。 明らかに、熱放出は、刃先や摩擦面からの熱除去よりも集中的に増加しないため、ドリルの耐久性が向上します。
6.7.4。 フィードとドリルの深さ。穴あけ送りは、回転との類似性の影響を受けます。 送りの増加に伴い、切削の厚みと断面積が増加し、切削作業と発熱量が増加し、その結果、ドリルで許容される切削速度が低下します。
穴あけ深さ lそれが増加するにつれて、それは切削条件を複雑にします：切りくず除去が悪化し、ドリルの溝の表面との切りくずの接触時間が長くなり、部品が長くなり、摩擦と切りくず変形の仕事が増加し、切削へのクーラントの供給が増加しますゾーンがより困難になり、その結果、ドリルが非常に熱くなります。 したがって、 l =5∙D切削速度は約25％低下し、 l =10∙D-最大59％。 深穴加工には、特殊設計のドリル（ライフル、VTAなど）が使用されます。
6.7.5。 クーラント延性のある金属や深い穴を開けるときに特に便利です。 深部からの切りくず除去（洗い流し）は、100〜200MPaの高圧下でクーラントにより行います。 この目的のために、ドリル設計のチャネルを介して内部クーラント供給を備えたドリルが使用されます。 冷却すると、切断速度を25〜30％上げることができます。
分析法によるピースタイムの計算。
米。 2-詳細スケッチ
ビレット：鋼25HGM GOST 4543-71
部品は、CNC垂直掘削機の3ジョーチャックに取り付けられています。
h14認定に従って4つの穴ø16が開けられ、14番目の認定に従って中間サイズø106が維持されます。
切削モードの計算。
で 掘削作業使用する機器の電力に基づいてモードを設定することをお勧めします。 最も便利な切削工具の材料は高速度鋼（R18、R6M5）です。 次の式により、穴あけ作業中の送りを計算します。
Sフィード、mm / rev
D-ドリル径、mm
С-処理された材料および他の技術的要因に依存する係数（表1）
チップ出口条件に応じたKlsフィード係数（表2）
S = 0.047 * 16 0.6 * 0.7 = 0.173 mm / rev
穴あけ切削条件
掘削中に消費される電力は、トルクによって異なります。 トルクは次の式を使用して計算されます。
Mkr-切断時にドリルが知覚するトルク、N * m
Cm、q、y-切削条件に応じた穴あけトルクの係数（表3）
D-ドリル径、mm
Sフィード、mm / rev
Kmr-材料の機械的特性に応じたトルクの係数（表4）
M cr \ u003d 10 * 0.0345 * 16 2 * 0.173 0.8 * 2.03 \ u003d 44.054 N * m
穴あけ中のエイズの剛性を確保するために、可能な限り最小限のオーバーハング（処理される穴の深さより3〜5mm以上）でドリルをチャックに取り付ける必要があります。
穴あけ時の切削速度は、次の式で計算されます。
実際の切削条件を考慮した、切削速度の一般的な補正係数、
K v = K mvKivKιv,= 0,75*1*1 = 0,75
どこ K mv-処理された材料の係数
K iv-工具材料の係数
ιvに、-掘削の深さを考慮した係数
Vp \ u003d 7 * 16 0.4 * 0.75 / 0.173 0.7 * 45 0.2 \ u003d 25.66m/分
回転速度は次の式で計算されます。
n \ u003d 1000 * 25.66 / 3.14 * 16 \u003d510.74rpm。
500rpmの速度を割り当てます。
この操作の推定時間。
費やした主な時間：
T o \ u003d L p * i / S * n \ u003d 13 * 4 / 0.173 * 500 \u003d0.15分
ここで、Lрはドリルの作業ストロークの長さです。
iは穴の数です。
補助時間コスト：
T in \ u003dTin。at。 +Tv.meas。=0.18+ 0.1=0.28分
ここで、T v.y-インストール時間、分。
T v.meas-測定時間、分。
稼働時間：
T op \ u003d T in + T o \ u003d 0.28 + 0.15 \u003d0.43分。
ピースタイムの最終基準：
ここで、Toiは主な遷移の時間です
補助遷移のTbj時間
k1およびk2-職場の技術的および組織的保守のための時間、ワンストップサービスのための休息および個人的なニーズのための時間、運用時間の％。 k1 = 2.5、k2=3。
T個\u003d0.43 *（1 + 5.5 / 100）\u003d0.45分
穴あけにおける切削モードの主な要素は、切削速度、送り、および切削深さです。
切削速度は、ドリルの中心から最も遠い刃先のポイントの周速であり、メートル/分で測定されます（ m / min).
構造用鋼を穴あけ（冷却で作業）するときの切削速度
イニング |
ドリル径 んん |
||||||||||
での切断速度 m / min |
|||||||||||
0,05 |
46 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
切削速度 v式によって決定されます
どこ D-ドリル径;
n-1分あたりのスピンドル回転数。
π=3.14は定数です。
切削工具の回転数は、次の式で決まります。
穴を開けたりリーマ加工したりするときは、工具が正常に機能する、つまり最も効率的な適切な切削速度を選択することが重要です。
したがって、切削工具の切削速度と1回転あたりの送りが切削モードを構成します。
切削モードは、最大の生産性を考慮して、工具を早期摩耗から保護するように選択する必要があります。
表に従って切断モードを選択できます。 19と20。 表20
切削速度と1分あたりのドリル回転数の変換表
直径- |
での切断速度 m / min |
||||||||||
RPM |
|||||||||||
1 |
3180 |
4780 |
6370 |
7960 |
9550 |
11150 |
12730 |
14330 |
15920 |
19100 |
31840 |
ドリルの直径とワークの材質がわかれば、表からわかります。 19と20は切削速度であり、切削速度とドリルの直径に応じて、変換テーブルから（または式によって）1分あたりのドリルの回転数を決定します。 検出された回転数と送り値は、機械のスピンドルの実際の回転数と比較されます。 各ミシンには、スピンドル速度と送りテーブルが取り付けられています。
炭素鋼ドリルを使用する場合は、切削速度と送りを30〜40％削減する必要があります。
穴あけ中の工具の摩擦と熱を減らすために、クーラントが使用されます。 鋼の穴あけ時にクーラントを多用することで、切削速度を約30〜35％向上させることができます。 さらに、十分な冷却により、穴から切りくずを簡単に取り除くことができます。 通常の冷却では、少なくとも10個を供給する必要があります。 l 1分あたりのクーラント。
さまざまな金属や合金を穴あけするときは、表に記載されている冷却剤を使用することをお勧めします。 21。
動作中にドリルの刃先がすぐに鈍くなる場合は、切削速度が速すぎるため、減速する必要があることを示しています。
刃先を削るときは、送り速度を下げてください。
穴の出口でのドリルの鈍化や破損を防ぐために、ドリルが出る瞬間の送りを減らすことをお勧めします。
高精度の穴を確保するために、機械のスピンドルのリーマーは特殊な振動マンドレルに取り付けられており、リーマーが穴の必要な位置を占めることができます。 これにより、穴の「破損」がなくなります。
運転中に高純度の穴加工を行うには、リーマーを植物油で潤滑する必要があります。
鋼のリーマ穴加工時の切削速度は5〜10と想定しています。 m / min、フィード-0.3から1.3 mm / rev.
テーブルの中。 図22に各種金属のリーマ加工時の切削速度の値を示します。
の掘削機のリーマーによる平均切削速度 m / min
直径25以上の穴を開ける場合 んん直径8〜12のドリルで事前に穴あけすることをお勧めします んん次に、穴を必要な直径にリーミングします。 穴加工を2つのパス（穴あけとリーマ加工）に分割することで、より正確な直径の穴を得ることができ、工具の摩耗も減少します。
深い穴を開けるときは、穴とドリルのスパイラルフルートからチップをタイムリーに取り除く必要があります。 これを行うために、ドリルは定期的に穴から引き抜かれます。これにより、穴あけ条件が容易になり、処理中の穴の清浄度が向上します。
硬い材料で作られた部品を穴あけするときは、硬い合金板を備えたドリルが使用されます。
硬質合金板は、炭素鋼または合金鋼製のホルダーに銅をはんだ付けすることによって固定されます。
このようなドリルでの切削速度は50〜70に達します m / min.
穴あけの切削モード。穴あけ中の労働生産性は、ドリルの回転速度と送りの量、つまり、ドリルが1回転でワークピースにどれだけ深くなるかに大きく依存します。
ただし、ドリルと送りの回転速度を無制限に上げることはできません。回転速度が速すぎるとドリルが「焼損」し、送りが速すぎると破損します。
切削速度は次の式で表されます。
ここで、v-切削速度、m / min; D-ドリル直径、mm; nは1分あたりのスピンドル回転数です。 πは3.14に等しい数です。
切削速度を選択する際には、処理される材料とドリルの材料の特性、ドリルの直径、送りの量、および穴あけ条件（穴あけ深さ、冷却の有無など）が考慮されます。 。
送り速度は、ドリルの直径を考慮して決定されます。 したがって、たとえば、直径6 mmのドリルで中硬度の鋼を処理する場合、0.15 mm/revの送りが許可されます。 ドリル径12mm-0.25mm/ rev; ドリル径20mm〜0.30mm/回転など
ドリルの速度と送りの正しい選択は、生産性だけでなく、切削工具の耐久性と加工される穴の品質にも大きな影響を及ぼします。 ドリルは、高い切削速度と低い送りでよりよく機能します。
回転数、速度、送りも表から決定できます。
掘削機の手入れ。掘削機は、必要な精度、生産性、トラブルなしで動作します 長い時間彼らが適切に世話をされている場合にのみ。
掘削機の手入れは、主に職場を清潔に保ち、チップを体系的に洗浄することにあります。 特に、テーブルを傷や錆から保護する必要があります。 不注意な作業の結果としてテーブルに残った傷は、穴あけの精度を低下させ、機械の修理の必要性をスピードアップします。
テーブルに傷や摩耗が生じないように、テーブルに衝撃や大きな動きがないように、部品を慎重に取り付ける必要があります。 パーツをテーブルに配置するサポート面は、清潔でバリがないようにする必要があります。
作業が完了したら、機械テーブルとその溝から汚れや欠けを完全に取り除き、乾いた端でこすり、錆から保護するために薄い油層で潤滑する必要があります。
作業の前に、機械のすべての摩擦部分、潤滑ポイントに注油し、オイラにオイルを注ぐ必要があります。
運転中、ベアリングの加熱は手作業でチェックされます。 熱は手にとって耐えられるものでなければなりません。 事故を未然に防ぐため、ベアリングの加熱度を確認する前に、電気モーターを停止し、ベルトまたはギアドライブが作動していない状態で確認を行ってください。 また、機械のギアが常にしっかりと保護されていることを確認する必要があります。
