Режим задают скорость и подача, а поправки вносит размер отверстия. Ниже собраны ориентиры для быстрорежущих спиральных сверл по основным материалам, формула расчета оборотов и таблицы оборотов для типовых диаметров. Силы резания и крутящий момент в статью не входят.
Из чего состоит режим резания при сверлении
Скорость резания измеряют в метрах в минуту. Это путь, который проходит за минуту точка на наружной кромке инструмента. Обороты вычисляют из нее, и они зависят от размера: чем тоньше сверло, тем больше оборотов требуется. На режиме 30 м/мин сверло 6 мм делает 1592 об/мин, а 25 мм 382 об/мин, разница больше чем в четыре раза.
Подача выражается в миллиметрах на оборот. На столько инструмент уходит вглубь за оборот. Умножив подачу на обороты, получают минутную подачу в миллиметрах в минуту: она нужна для расчета времени обработки.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
E-1516BVL/400 сверлильный станок настольный
VR-6DF/230 сверлильный станок
E-1516B/400 сверлильный станок настольный
Две величины отвечают за разные виды износа. Избыток скорости поднимает температуру кромки до предела теплостойкости (быстрорез 650 °C, твердый сплав 950 °C) и сокращает стойкость. Избыток подачи перегружает кромки и приводит к выкрашиванию. Глубокое сверление усиливает оба ограничения: стружка забивает канавки, смазка хуже доходит до вершины, нагрев растет.
Глубоким называют сверление на 5 и более диаметров. Внутренняя подача СОЖ необходима от 10 диаметров; до этого хватает обычного станка с периодическим выводом сверла.
Какую скорость брать для разных материалов
Значения относятся к быстрорежущим сверлам. Учебное руководство дает их в футах в минуту, пересчет выполнен по коэффициенту 0,3048. Это предельные величины для хороших условий, поэтому первую пробу ведут примерно на половине табличного значения и поднимают режим по результатам.
| Материал | Скорость, м/мин |
|---|---|
| Алюминиевые сплавы | 76 |
| Латунь | 76 |
| Углеродистая 0,2–0,3 % C (мягкая) | 30 |
| Чугун мягкий | 30 |
| Чугун средней твердости | 24 |
| Углеродистая 0,4–0,5 % C | 18 |
| Инструментальная | 12 |
| Нержавеющая автоматная | 12 |
| Легированная 300–400 HB | 9 |
| Нержавеющая, склонная к наклепу | 6 |
| Титановые сплавы | 6 |
| Чугун отбеленный | 6 |
Разброс велик: алюминий обрабатывают в 12 с лишним раз быстрее титана. Внутри нержавеющих марок разница вдвое: автоматная допускает 12 м/мин, склонная к наклепу 6 м/мин.
Для твердосплавного инструмента значения из таблицы умножают на 2,5. Множитель оправдан на жестком станке с механической подачей.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1832G/400 сверлильный станок
B-1313B/230 сверлильный станок
E-1316B/400 сверлильный станок настольный
От материала зависит и заточка. Самый распространенный угол при вершине равен 118°. Справочная таблица дает для мягкой и нержавеющей стали 118–135°, для чугуна и латуни 90–118°, для алюминия 90–135°.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Как рассчитать обороты шпинделя
Обороты считают по формуле n = 1000 × v / (π × D), где n в оборотах в минуту, v в метрах в минуту, D в миллиметрах. Для быстрой прикидки годится n ≈ 318 × v / D. Проверка: при 30 м/мин и 10 мм выходит 955 об/мин, тот же результат дает пример из открытого справочника по режимам резания.
| Ø сверла, мм | 12 м/мин (нержавеющая, инструментальная), об/мин | 30 м/мин (мягкая углеродистая, мягкий чугун), об/мин | 76 м/мин (алюминий, латунь), об/мин |
|---|---|---|---|
| 3 | 1273 | 3183 | 8064 |
| 6 | 637 | 1592 | 4032 |
| 10 | 382 | 955 | 2419 |
| 16 | 239 | 597 | 1512 |
| 25 | 153 | 382 | 968 |
Края таблицы задают требования к станку. Размер 3 мм в алюминии просит 8064 об/мин, размер 25 мм в нержавеющем прокате 153 об/мин, отношение около 53 к 1. Верхнюю границу приходится уступать: на мелком инструменте берут максимум станка. Обороты немного ниже расчетных допустимы, превышение перегревает кромку.
У станка со ступенчатым шкивом обороты фиксированы. Расчетное значение округляют до ближайшей ступени вниз, потому что значение из таблицы уже предельное. Вариатор подстраивает обороты плавно.
Подача на оборот в зависимости от размера сверла
Подача растет с размером: толстый инструмент снимает более толстую стружку. Для двухканавочных быстрорежущих сверл руководство дает диапазоны, пересчитанные из дюймов в миллиметры.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1835G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
B-1316B/400 сверлильный станок настольный
B-1840G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
| Ø сверла, мм | Подача, мм/об |
|---|---|
| до 3,2 | до 0,05 |
| 3,2–6,4 | 0,05–0,10 |
| 6,4–12,7 | 0,10–0,20 |
| 12,7–25,4 | 0,20–0,30 |
| от 25,4 | 0,30–0,51 |
Меньшие значения в диапазоне берут для твердых и прочных материалов, большие для мягких.
Отверстие 10 мм в мягком углеродистом материале: 30 м/мин дают 955 об/мин. Подача из диапазона 0,10–0,20, середина равна 0,15 мм/об, минутная подача около 143 мм/мин (955 × 0,15). Путь в 20 мм проходится примерно за 8 секунд без учета вершины сверла.
Для 16 мм в стали 0,4–0,5 % C при 18 м/мин нужно 358 об/мин. Подачу берут у нижней границы диапазона, 0,20 мм/об, выходит около 72 мм/мин. Для мягкой углеродистой марки при том же размере и 30 м/мин потребуется 597 об/мин.
Поправки на глубину, смазку и состояние станка
Таблицы выше предполагают обильную СОЖ, глубину меньше трех диаметров и жесткую деталь. Для более глубоких отверстий режим снижают, в крайнем случае вдвое. Для 10 мм в мягкой углеродистой стали при длине отверстия 40 мм это около 478 об/мин и 0,075 мм/об вместо 955 и 0,15.
Когда масло подают вручную, потока СОЖ нет, режим уменьшают до 60 % от расчетного. Инструмент периодически выводят из зоны резания для удаления стружки, и чем глубже сверление, тем чаще.
На оптимум влияют семь факторов: состав и твердость материала, глубина, эффективность смазки, состояние станка, жесткость заготовки с оснасткой, требуемое качество и желаемая стойкость между заточками.
Что режим резания требует от станка
Из расчета выводятся три проверки характеристик: диапазон оборотов, способ подачи и жесткость. Сначала считают обороты для самого мелкого и самого крупного инструмента в самом легком и самом трудном материале. Станок должен перекрыть эту вилку или хотя бы ее нижнюю часть.
Настольные станки покрывают мелкие размеры. Если в цехе идут углеродистые марки, нержавейка и алюминий вперемешку, удобны модели с вариатором: обороты подбирают под материал без перестановки ремня. Вертикальные станки с механической подачей позволяют задавать подачу в миллиметрах на оборот, и табличное значение выставляется напрямую.
Крупные детали сверлят на радиально-сверлильных станках: деталь стоит неподвижно, шпиндель подводят к нужной точке. Магнитные сверлильные станки приносят к детали, когда балку, лист или трубу нельзя перенести на станок. Для глубокого сверления к трем проверкам добавляют подачу СОЖ и возможность вывода сверла.
Радиально-сверлильные станки по моделям
Весь раздел →
Радиально-сверлильный станок 2А554
Радиально-сверлильный станок 2К522
