6.5.4. Износ и стойкость сверл. Скорость резания при сверлении

Скорость резания при сверлении ограничивается стойкостью сверл. При обработке конструкционных сталей сверлами из быстро­режущей стали износ происходит одновременно по передней h_п и зад­ней hз поверхностям, и также по ленточкам, а при обработке хрупких материалов — по уголкам h_уг (рис. 6.35). При чрезмерной длине пере­мычки и неправильной заточке сверла наблюдается износ по попе­речной режущей кромке h_пер. Нежелателен износ по уголкам, так как

166

при большой его величине для восстановле­ния режущей способности сверла прихо­дится стачивать значительную его часть.

В качестве критерия затупления сверл рекомендуются [78] следующие величины износов: 1) при сверлении сверлами из бы­строрежущей стали чугуна — h_у = 0,5... 1,2 мм; стали — hз = 1,1 мм; 2) при сверлении свер­лами, оснащенными твердым сплавом, как стали, так и чугуна — hз = 0,4...1,3 мм. Большая величина износа допускается для сверл большего диаметра.

Рис. 6.35. Характерные виды износа сверла

и ускорению износа ре-

Зависимость между скоростью резания и и стойкостью сверла T имеет такой же ха­рактер, как и при точении. С повышением v выделяется большее количество теплоты, что приводит к более интенсивному износу. Появление износа способствует еще боль­шему выделению теплоты, а следовательно, жущей части сверла.

Зависимость записывают так:

(6.50)

где С_v — постоянный коэффициент; т — показатель относительной стойкости.

Значения С_v и т зависят от свойств обрабатываемого и инстру­ментального материалов и условий резания. Средние значения пока­зателя относительной стойкости т для сверл из быстрорежущих ста­лей 0,12...0,2, для твердосплавных — 0,25...0,4. Если стойкость пер­вых сверл при обработке стали принять за единицу, то для твердо­сплавных она составит 1,5...2 для стали и чугуна.

Допускаемая скорость резания и т зависит от диаметра сверла D, подачи S, глубины сверления l, свойств обрабатываемого металла, материала сверла, условий охлаждения и других факторов, что учиты­вается соответствующими коэффициентами К_м, К_ин, K_охл. Функцио­нальная зависимость имеет вид

v_Т =f(D, S,l, К_м, К_ин, K_охл …. ) (6.51)

С увеличением диаметра сверла допускаемая скорость резания повышается, так как при этом увеличивается масса РИ, что улучшает

167

у словия отвода теплоты; также возрастает жесткость инструмента. Влияние на скорость резания ширины среза при увеличении D незна­чительно. Поэтому

(6.52)

С ростом подачи возрастает толщина среза а, увеличивается коли­чество выделяемой теплоты, повышается температура в зоне резания и ускоряется износ сверл. Поэтому допускаемая скорость резания снижается:

Обобщенная формула для подсчета скорости резания при сверле­нии имеет вид [3]:

(6.54)

где Сv — коэффициент, характеризующий обрабатываемый матери­ал, принятый за эталон, и условия его обработки; К = К_мК_lvК_φv — по­правочные коэффициенты, характеризующие соответственно обра­батываемый материал, глубину сверления и форму заточки; их вели­чины приводятся в справочниках и нормативах по резанию.

Например, при сверлении стали твердостью НВ=2150 сверлами из быстрорежущей стали с подачей S>0,2 мм/об [78]

(6.55)

При сверлении той же стали твердосплавными сверлами с пода­чей S>0,2 мм/об

(6.56)

При оценке влияния свойств обрабатываемого материала на ско­рость резания используют соотношения:

(6.57)

168

(6.58)

где n_v — показатель степени; при сверлении автоматной стали n_v = 1,05, стали с σ_в > 550 МПа и чугуна n_v =0,9 и 1,3 соответственно.

Глубина сверления оказывает существенное влияние на условия резания. Если глубина отверстия более чем в три раза превышает диа­метр сверла, допускаемую скорость резания уменьшают, умножая ее на соответствующие коэффициенты K_lv,.

Глубина отверстия в диаметрах сверла, мм D..3D 4D 5D 6D 8D 10D

K_lv 1,0 0,85 0,75 0,7 0,6 0,5

На допустимую скорость резания большое влияние оказывают геометрические параметры сверл и применение СОЖ. Подточки сверл (см. рис. 6.34) значительно уменьшают осевую силу, повышают стойкость сверл, а следовательно, допустимую скорость резания v_Т. Применение СОЖ позволяет увеличить скорость резания на 40...45 %. При глубоком сверлении, превышающем 10D применяют сверла с внутренним подводом СОЖ, что до трех раз повышает их стойкость.