Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении

5699
знаков
0
таблиц
4
изображения

Малышко И.А., Коваленко В.И. (ДонНТУ, г. Донецк, Украина)

Одним из факторов, определяющих при сверлении точность обработки отверстий, особенно глубоких, является неуравновешенная радиальная сила резания Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении. Считается, что при идеальной заточке сверла радиальные силы резания Рy, действующие на каждый из зубьев инструмента, равны между собой и уравновешивают друг друга.

В реальной практике вследствие асимметричной заточки сверла возникает неуравновешенная радиальная сила резания Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, вызывающая изгиб инструмента и приводящая к возникновению дополнительных погрешностей в продольном сечении обрабатываемых отверстий. В настоящее время не существует общепринятой методики для определения силы Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении. В работе предпринята попытка показать, что эта сила зависит не только от твердости обрабатываемого материала (что широко известно), но также от конструктивных параметров режущего инструмента и принятых режимов обработки.

Анализ сил, возникающих при обработке резанием, показывает, что радиальная сила резания Рy может быть определена из рис. 1 зависимостью [1]:

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (1)

где РN – составляющая силы резания, направленная по нормали к режущей кромке инструмента; Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– главный угол в плане, Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– угол отклонения стружки. Принимают: знак «плюс» при отрицательном значении угла Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, и знак «минус» при положительном значении угла Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении.

Зависимость (1) для определения радиальной силы не учитывает изменения геометрических параметров инструмента вдоль режущей кромки, что является характерным для сверла.

Сила РN представляет собой одну из составляющих силы Рz и может быть рассчитана [1, 2] по выражению

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (2)

где Рz – сила, действующая в направлении главного движения; Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– угол скалывания. При обработке пластичных материалов можно принимать при расчетах

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (3)

где Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– переднии угол в нормальной секущей плоскости.

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении

Рисунок 1 – К определению силы Рy: а – отрицательное значение угла Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении; б – отрицательное значение угла Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении.

Сила Рz может быть определена из выражения

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (4)

где Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– предел прочности на растяжение обрабатываемого материала; Sz – подача на зуб сверла; t – глубина резания.

Глубина резания при сверлении [3] принимается равной радиусу обрабатываемой поверхности: t=0,5D, где D – диаметр сверления.

Рассмотрим определение угла отклонения стружки Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, являющегося одним из параметров при определении радиальной составляющей силы резания Py. При несвободном резании и угле наклона главной режущей кромки Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверленииугол отклонения стружки следует вычислять по формуле

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (5)

где Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– вспомогательный расчетный угол, значение которого определяется зависимостью

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (6)

где Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– вспомогательный угол в плане; при сверлении: Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении.

Известно, что некоторые параметры, характеризующие процесс резания, являются переменными в зависимости от положения произвольной точки А режущей кромки сверла, в которой они измеряются. Величина угла Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверленииопределяется зависимостью

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (7)

где rc и rx – соответственно радиус сердцевины сверла и текущий радиус произвольной точки режущей кромки. Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении– угол наклона стружечной канавки.

Необходимые для последующего анализа расчетные зависимости геометрических параметров Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлениии Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверленииопределяют на основании данных работ [4, 5].

Угол наклона главной режущей кромки:

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (8)

где Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении' – угол при вершине сверла.

Углы Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлениии Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении' связаны соотношением:

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении; или

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (9)

Передний угол в нормальной секущей плоскости (рис. 2) определяется из выражение

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (10)

где углы Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлениии Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверленииопределяются на основе некоторых других конструктивных параметров сверла. Выражение для определения угла Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлениизависит от вида передней поверхности сверла.

Таким образом, используя вышеприведенные зависимости, можно определить радиальную составляющую силы резания Рy. При строго симметричной заточке сверла эти составляющие силы резания, действующие между собой. Однако, при практическом изготовлении сверл допускается определенная величина осевого биения режущих кромок инструмента [6], что приводит к возникновению неуравновешенной радиальной составляющей силы резания Рy.

Одним из параметров, влияющих на величину силы Рz, а значит, и на силу Рy, является подача на зуб сверла Sz, определяемая как

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении, (11)

Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении

Рисунок 2 – Элементы резания в нормальной секущей плоскости

Несимметричная заточка сверла приводит к изменению Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлениитолщины срезаемого слоя, а следовательно, к изменению Sz: подачи на зуб сверла. В результате возникают колебания Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверленииPz – тангенциальной составляющей силы резания, что в итоге приводит к появлению неуравновешенной радиальной составляющей силы резания Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении. Найдем аналитическую зависимость для определения этой составляющей силы резания. Для этого воспользуемся некоторыми из вышеприведенных зависимостей, а именно выражениями для определения тех параметров процесса резания, которые изменяются при наличии асимметричной заточки сверла.

Расчеты показывают, что колебания неуравновешенной силы Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлениисоизмеримы с абсолютной величиной Py радиальной составляющей силы резания, а иногда могут и превышать эту силу. Это существенно влияет на положение оси инструмента, а следовательно, и на погрешность обработанных отверстий.

Список литературы

Филоленко С.Н. Резание металлов. – Киев: Вища школа, 1969. – 260 с.

Сурженко А.Н. Совершенствование сборных комбинированных зенкеров за счет допустимого уменьшения узлов крепления режущих пластин. Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. – Донецк, 2001. – 16 с.

Справочник технолога–машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Машиностроение, 1985. – 496 с.

Холмогорцев Ю.П. Оптимизация процессов обработки отверстий. – М.: Машиностроение, 1984. – 184 с.

Родин П.Р. Геометрия режущей части спирального сверла. – К.: Техшка, 1971. – 136 с.

Справочник инструментальщика/ И.А. Ординарцев, С.Г. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1987. – 846


Информация о работе «Определение неуравновешенной радиальной силы резания при сверлении»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 5699
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 4

Похожие работы

Скачать
104201
24
8

... мин 7.5 Определение технических норм времени Расчет технических норм времени произведем только на ответственные операции. В результате проведенных исследований для синхронизации техпроцесса изготовления шестерни ведомой заднего моста было предложено применить сверло высокой стойкости и объединить операции притирки и контрольно-обкатную, что позволяет высвободить оборудование. На остальные ...

Скачать
31150
7
0

... точности установки. Простановка размеров технологична, т. к. их легко можно измерить на обрабатывающих и контрольных операциях. При изготовлении детали используют нормализованные измерительные и режущие инструменты. 4. Определение типа производства Характер технологического процесса в значительной мере зависит от типа производства деталей (единичное, серийное, массовое). Это обусловлено тем ...

Скачать
118091
27
8

... на листе 06.М.15.64.01 графической части. 5. Размерный анализ при обработке лавных отверстий Задача раздела – используя размерный анализ технологического процесса провести расчет размерных параметров детали в процессе ее изготовления, при этом техпроцесс изготовления корпуса должен гарантировать изготовление качественных деталей и отсутствие брака при их производстве, содержать минимально ...

Скачать
159496
20
19

... , приходящегося на него, менее 138 м3 . Если естественное проветривание невозможно, то в такие помещения нужно подавать не менее 60 м3/ч на одного человека. Среди операций технологического процесса изготовления корпуса присутствуют операции шлифования, на которых воздух загрязняется абразивной пылью, поэтому следует предусмотреть местную вытяжную вентиляцию рисунок 5 [12]. Для улавливания ...

0 комментариев


Наверх