Спосіб запобігання ступінчастого свердла від поломок

Способ предохранения ступенчатого сверла от поломок при сверлении ступенчатых отверстий, в котором сверлу сообщают вращательное и поступательное движение, отличающееся тем, что до контакта режущей кромки каждой последующей 28321 предыдущей ступени, с режущими кромками последующих ступеней в момент их врезания в обрабатываемый материал, что исключит резание упрочненной стружки, а вероятность поломки инструмента устраняется. Поставленная задача решается тем, что в способе предохранения ступенчатого сверла от поломок, в котором сверлу сообщают вращательное и поступательное движение, согласно изобретению, до контакта режущей кромки каждой последующей ступени сверла с обрабатываемым материалом прерывают движение стружки на время, определяемое зависимостью lbp pDi tnp = , Vs o 1000 где (D - Di -1 ) - величина врезания соответlbp = i 2tgf ствующей ступени сверла, s о - величина подачи на оборот, V - скорость резания, Di - диаметр i-й ступени сверла. Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано сверление ступенчатого отверстия в детали 1 сверлом 2, совершающим вращательное движение с частотой вращения nо и поступательное с величиной подачи s о. Стружка 3 движется по винтовым канавкам со скоростью Vz вдоль оси сверла. На фиг. 2 показана работа сверла 2 в момент сообщения ему только вращательного движения с частотой вращения nо. При этом стружка 3, образовавшаяся при сообщении сверлу вращательного и поступательного движения продолжает движение по стружечной канавке. В этот момент на участке стружечной канавки 4, находящейся между стружкой 3 и поверхностью резания 5 стружка отсутствует. На фиг. 3 показано сверло 2, совершающее вращательное движение с частотой nо и поступательное с величиной подачи s о. Главные режущие кромки второй ступени вступают в контакт с обрабатываемой деталью 1, при этом стружка из-под первой ступени еще не доходит до второй ступени. Между стр ужкой, выходящей из-под первой и второй ступени имеется разрыв, определяемый временем tnp, в течение которого отсутствовало поступательное движение. При вращательном и поступательном движении сверла под действием центробежных сил стружка прижимается к стенкам отверстия. Наличие винтовых стр ужечных канавок поднимает стружку вдоль оси Х со скоростью Vz=Vsinw. Выходя из отверстия под действием центробежных сил стружка попадает под режущие кромки второй ступени. Эксперименты показали, что твердость стружки в 1,5-2,5 раза выше твердости основного материала. Это ведет к росту сил резания и поломке инструмента. Наличие прерывистого движения стружки на время, определяемое зависимостью lnp pDi t np = , (1) Vs o 1000 где lbp = (Di - Di -1 ) - величина врезания соответст2tgf вующей ступени сверла, s о - величина подачи на оборот; V - скорость резания; Di - диаметр предыдущей ступени; Di-1 - диаметр последующей ступени, устраняет контакт стружки, выходящей из-под первой ступени, со второй и последующей. Прерывистое движение стружки осуществляется за счет отключения движения подачи на время tnp. Исследования показали, что время tnp, определяемое формулой (1), является достаточным для врезания второй и последующи х ступеней на величину l1, когда контакт стружки, выходящей изпод первой ступени со второй отсутствуе т. После врезания второй ступени в обрабатываемый материал устраняется зазор между сверлом и обрабатываемым материалом, и стружка, движущаяся из-под первой ступени, уже не может попасть под режущие кромки второй. Стружка, выходящая из-под первой ступени вместе со стружкой, выходящей из-под второй ступени, движется по канавкам второй к последующи х ступеней. Пример При сверлении отверстия в стали 45 ступенчатым сверлом, у которого d1=10 мм, d2=20 мм, l1=20 мм. Скорость резания на первой ступени Vz=20 м/мин. Коэффициент усадки стружки e=3. Коэффициент заполнения стружечной канавки k=5. Угол наклона стружечной канавки w=30°, f=45°. Величина подачи s o=0,2 мм/об. Тогда скорость движения стружки вдоль канавки Vc k=V/e×k=20/3×5=1,33 м/мин; вдоль оси инструмента Vz=1,33×0,5=0,66 м/мин. Время прерывания 5 × 20 × 3,14 t пр = = 0,08 мин. 20 × 0,2 ×1000 Тогда как время врезания l 5 t bp = o = = 0,015 мин. n o s o 325 × 0,2 Таким образом время прерывания движения стружки больше времени врезания второй ступени. Выполненные экспериментальные исследования при сверлении сверлом ступенчатого отверстия, размеры и режимы резания которого приведены в примере, показали, что время прерывания стружки, зафиксированное на секундомере, составляло 0,084 мин. Это на 4% больше расчетного. Предложенная зависимость позволяет достоверно определить время прерывания поступательного движения инструмента, а следовательно, и движение стружки. Таким образом, предложенный способ устраняет контакт стружки, выходящей из-под первой ступени с режущими кромками второй ступени во время ее врезания в обрабатываемый материал, а следовательно, исключается вероятность поломки режущи х кромок инструмента, вызванных резанием упрочненной стружки. 2 28321 Фиг. 1 Фиг. 2 Фиг. 3 3 28321 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 4