工事 穴あけ時に合理的な切断モードを選択します。 穴あけ、リーマ時の切削条件の計算 アルミ穴あけ時の切削速度

穴あけ時に合理的な切断モードを選択します。 穴あけ、リーマ時の切削条件の計算 アルミ穴あけ時の切削速度

穴あけ作業が大幅に増加 複雑なプロセス回すよりも。 切りくずの形成は、より厳しい条件下で発生します。 これはドリルの動作条件とその設計の特徴によって異なります。

切削加工中、切りくずの除去と刃先へのクーラントの供給は困難です。 切りくずを除去するとき、切りくずとドリルの溝の表面と部品の穴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増大し、刃先からの放熱が悪くなり、ドリルの摩耗が促進され、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、旋削時と同じ要因によって決まります。 さらに、掘削深さも大きな影響を与えます。

6.7.1. ドリルの耐久性。速度と耐久性の関係 T 回転の場合と同じです。 速度が上がると切削加工量と発熱量が増加するため、ドリルの摩耗量が急激に増加し、耐久性が低下します。 依存関係はよく知られた公式で表されます。

, メートル/分または、分。

マグニチュード メートル 加工される材料とドリルの材料に応じて、通常は 0.125 ~ 0.5 の範囲になります。 高速ドリル用 メートル = 0.2 (スチールの場合)、 メートル = 鋳鉄の場合は 0.125。 超硬ドリル用 メートル = 鋳鉄の場合は 0.4。 プラスチック加工時に発生する摩耗には、 メートル = 0.4…0.5。 耐久性 T ドリルの直径によって異なります D 加工される材料の特性: より多くの D 、 より高いです T ; 壊れやすい素材の場合 T より高い。 例えば高速ドリルの耐久性 D ≤ 5 mm 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 の耐​​久性はそれぞれ 25 ~ 90 分と 35 ~ 140 分です。 これは、同じ加工条件下では、鋳鉄の切削抵抗力が鋼の切削抵抗力よりも大幅に小さいという事実によって説明されます。 価値観 T , そして メートル 穴あけ加工時の切削モードの規格に定められています。

6.7.2. 加工材料と工具材料の特性旋削と同様に切削速度に影響します。 速度との関係 機械的性質高速ドリルの材質は次のような表現になります。

V= - 炭素鋼および合金鋼で作られた部品を加工する場合。 そして: V= - ねずみ鋳鉄および可鍛鋳鉄で作られた部品を加工する場合。

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、超硬合金ブランドのVK6Mドリルは、高速ドリルと比較して、強靭な材料(鋼)の加工では3倍以上、脆い材料(鋳鉄)の加工では4倍以上の速度向上が可能です。

6.7.3. ドリルの形状と直径。ドリルの形状は、刃先からの発熱と熱の除去に影響し、その結果、ドリルの摩耗率と耐久性に影響します。 ドリルの耐久性、つまり切断速度を高めるために、ドリルは特別に研がれ、その結果形状が改善されます。 研ぎ方は上記の通りです。

直径が大きくなると、 D一定の穴あけ条件下では、ドリルの耐久性、つまり切削速度が向上します。 これは、直径が大きくなると、 D金属の質量が増加し、刃先、ストリップ、作業面からドリルの本体だけでなく部品の本体にも熱が奪われます。 旋削加工と同様に、切削幅 ( b= ) 直径の増加に伴い、切削温度と刃先の熱応力にわずかな影響を及ぼします。 D成長が弱い。 どうやら、発熱は刃先や摩擦面からの熱の除去よりも速く増加しないため、ドリルの耐久性が向上します。

6.7.4. 送りと穴あけ深さ。穴あけ時の送り速度は旋削加工と同じ効果があります。 送りが増加すると、切込みの厚さと断面積が増加し、切削仕事量と発生する熱量が増加し、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 増加するほど、切削条件は複雑になります。切りくず排出性の悪化、ドリルフルートの表面とワークピースと切りくずの接触時間の増加、摩擦仕事と切りくずの変形の増加、切削へのクーラントの供給ゾーンの調整が難しくなり、その結果、ドリルが非常に熱くなります。 したがって、いつ l = 5・D切断速度が約 25% 低下し、 l = 10・D- 最大 59%。 ドリルは深い穴あけに使用されます 特別なデザイン(銃、VTA など)。

6.7.5. クーラント特に延性のある金属を穴あけする場合に必要です。 深い穴。 深部からの切りくずの除去(洗浄)は、100...200 MPaの高圧下のクーラントによって実行されます。 この目的のために、ドリル設計のチャネルを介して冷却剤が内部供給されるドリルが使用されます。 冷却すると、切断速度を 25 ~ 30% 高めることができます。

さまざまな方法で穴加工が行われます 切削工具ワークの種類、必要な精度、必要な表面清浄度に応じて異なります。

鋳造、鍛造、またはスタンピングによって準備された穴のあるブランクと、事前に準備された穴のないブランクは区別されます。

事前に下準備された穴がないワークピースへの穴の加工は、常に穴あけから始まります。

1. ドリル

浅い穴の穴あけには、フェザー ドリルとツイスト ドリルを使用します。

羽根ドリル。 フェザードリルを図に示します。 159. ドリルの切断部分は平らな刃 3 で、ロッド 4 になります。ドリルの 2 つの刃先 1 と 2 は、通常 116 ~ 118° の角度で互いに傾斜していますが、この角度は加工される材料の硬度に応じて、角度は 90 ~ 140° になります。材料が硬いほど、角度は大きくなります。

さらに、フェザー ドリルは効果がなく、穴あけ時に穴の軸から引き離されます。 それにもかかわらず、それらは重要ではない作業に使用されることもありますが、これはそのようなドリルの設計の単純さと低コストによって説明されます。

ツイストドリル。 現在、穴あけ加工は主にツイストドリルを使用して行われています。 図では、 160はそのようなドリルを示す。 で構成されています 作動部分そして シャンク(図 160、a では円錐形、または図 160、b では円筒形) 心押し台クイルの円錐形の穴またはチャックのいずれかにドリルを固定します。

テーパーシャンクは 、ドリルをノックアウトするときのストッパーとして機能します(図160、a)。

ツイスト ドリルの作動部分は、ドリルの刃先を形成し、切りくずを排出する役割を果たす 2 つのらせん状 (むしろ螺旋状) の溝を備えたシリンダーです。 ドリルの前部 (図 160、c) は 2 つの円錐面に沿って鋭くされており、 表面、裏面、2 つの切れ刃、接続されています ジャンパー(横エッジ)。 狭い2 リボンドリルの螺旋溝に沿って走る(面取り) 正しい方向そしてドリルの芯出し。

2φドリルの先端角度は通常116~118°です。 穴あけ用 硬い材料この角度は 140° に増加し、穴あけの場合は 柔らかい素材 90°まで減ります。

ドリルは合金鋼 9ХС、高速度鋼 R9 および R18、および超硬プレートをはんだ付けした合金鋼で作られています。


超硬インサートを備えたドリルを図に示します。 161. 真っ直ぐな溝を備えたドリル (図 161、a) は製造が容易ですが、穴からの切りくずの排出が困難です。 これらは通常、穴の深さが直径の 2 ~ 3 倍を超えない場合に、鋳鉄やその他の脆性金属を穴あけするときに使用されます。 ヘリカルフルートを備えたドリル (図 161、b) は、穴から切りくずを除去しやすいため、粘性のある材料の穴あけに使用することをお勧めします。

2. ツイストドリルの研ぎ

ツイストドリルの研磨は特殊な方法で行われます。 研磨機。 ただし、旋盤工は、通常の研磨機を使用して手動でドリルを研磨する必要がある場合があります。

ドリルを研磨するときは、次の条件を守る必要があります。
1. ドリルの刃先は、 対称的なつまり、ドリルの軸に対して特定の等しい角度で配置され、同じ長さを持っています。
2. 横方向のエッジ (ジャンパー) は、刃先に対して 55° の角度で配置する必要があります (図 160、c.)。
この方法で研いだドリルはうまく機能します。

図では、 図162は、正しく研がれたドリルと正しく研がれていないドリルで穴あけしたときに得られる穴を示している。 同じ長さの刃先 (図 162、a) の場合、直径は ドリル穴ドリルの直径と同じです。 一方のエッジが他方のエッジより長い場合 (図 162、b)、穴の直径はドリルの直径よりも大きくなります。 これにより、切れ刃に不均一な負荷がかかるため、欠陥が発生したり、ドリルがすぐに損傷したりする可能性があります。

ドリルの正しい研ぎは、3 つのカットアウトを備えた特別な組み合わせテンプレートを使用してチェックされます (図 163、a)。 カットアウトの 1 つはドリルの先端の角度と刃先の長さをチェックし (図 163、b)、2 番目のカットアウトはドリルの外径の刃先の研ぎ角度をチェックします (図 163、b)。図 163、c)、3 番目はジャンパーと刃先の間の角度をチェックします (図 163、d)。


3. 確保訓練

ドリルの固定方法はシャンクの形状によって異なります。 ドリル 円筒シャンク付き特別なカートリッジを使用して心押し台クイルに固定されます (図 164)。 で訓練する テーパーシャンク心押し台クイルの円錐形の穴に直接固定されています (図 165)。 工具の円錐シャンク、旋盤のスピンドルやクイルの円錐穴は、モールス システムを使用して作成されます。 モールステーパには 0、1、2、3、4、5、6 の番号が付けられます。 各数値は特定のサイズに対応します。 ドリルの円錐が心押し台クイルの円錐形の穴より小さい場合は、ドリルのシャンク 1 を取り付けます。 アダプタースリーブ 2 (図 166) に挿入し、スリーブをドリルと一緒に機械の心押し台クイルの穴に挿入します。


心押し台のクイルにドリルを挿入する前に、ドリルのシャンクとクイルの穴の汚れを徹底的に取り除く必要があります。

心押し台のクイルからドリルビットを取り外すには、クイルが心押し台のハウジングの一番端の位置まで引き込まれるまでハンドホイールを回します。 この位置では、ネジがシャンクの端に当たり、シャンクを押し出します。

4. 穴あけ技術

穴あけの準備。 ドリルの直径の 2 倍より長い穴をあける場合は、最初に穴をクイルにしっかりと固定し、短くしておくと、後続のドリルがより適切にガイドされ、横に引っ張られる可能性が低くなります。

ドリル送り。 ドリルは心押し台ハンドホイールを回転させることによって送り込まれます (図 165)。

ツイストドリルで深い穴を開ける場合、機械の稼働中に時々ドリルを穴から外して切り粉を取り除く必要があります。 ドリルの破損を防ぎます。 また、通常のドリルで穴あけする場合、穴の深さがドリルの螺旋溝の長さよりも大きくないことを確認する必要があります。そうしないと、切りくずが溝から出ることができず、ドリルが破損します。

止まり穴の穴あけ。 所定の長さの穴を開けるには、心押し台のクイルのマークを使用すると便利です (図 165 を参照)。 ドリルを回転させて、フェンス部分全体で材料の奥までドリルを動かし、同時にクイル上の対応するマークに注目します。 次に、心押台はずみ車を回して、必要な分割数だけクイルを本体から外へ移動させます。

クイルに分割がない場合は、次の方法が使用できます。 ドリルに必要な穴の長さをチョークでマークし、ドリルがマークの奥まで入るまでクイルを動かします。

穴あけ時に特有の金属音が聞こえることがあります。 これは穴が歪んでいるか、ドリルが鈍いことを示しています。 このような場合は、直ちに供給を停止し、機械を停止し、鳴きの原因を突き止めて取り除く必要があります。

穴あけ中に機械を停止する前に、ドリルを穴から取り外す必要があります。 ドリルが穴に入っている間は機械を停止することはできません。ドリルが詰まり、破損する可能性があります。

5. ドリルおよびリーマ時の切削モード

穴あけ切断速度 炭素鋼中硬度のねずみ鋳鉄および青銅は、高速度鋼ドリルを使用すると 20 ~ 40 m/min で加工できます。

ドリル送り先 旋盤通常、図に示すように、心押し台のクイルをゆっくりと動かして手動で行います。 165. 送りが多すぎて不均一であると、特に直径の小さいドリルを使用する場合、ドリルの破損につながる可能性があります。

場合によっては、穴あけ時に機械送りも使用されます (図 167 を参照)。 この場合、ドリルは次のように強化されます。 特殊ガスケットまたはツールホルダーのブッシュ。 機械送りで穴あけする場合、送り速度は次のようになります。 直径 6 ~ 30 mm のドリルの場合、中硬度の炭素鋼の場合 - 0.1 ~ 0.35 mm1rev。 鋳鉄用 - 0.15 ~ 0.40 mm/rev。

穴あけの際、ドリルの横方向の刃は作業に関与しません。 これにより、送り力が大幅に減少し、ドリルの引き抜きも減少します。 これにより、固形物に穴あけ加工する場合、同じ直径のドリルの送り速度と比較して、送り速度を約 1.5 倍高めることができます。

穴あけ時の切断速度穴あけ時と同じものを使用できます。

鋼およびアルミニウムの穴あけおよびリーマ加工は、少なくとも 6 l/min の量のエマルション冷却を使用して実行することをお勧めします。 鋳鉄、真鍮、青銅は冷却せずに穴あけやリーマ加工が可能です。 ただし、次の理由により、 水平配置穴加工を行うと、切りくずが発生する場所にクーラントが流れにくくなります。 したがって、難削材の深穴加工には、内部チャネルを備えたドリルが使用され、内部チャネルを通じてクーラントが刃先に高圧で供給されます。

6. 高性能の穴あけおよびリーマ技術

手動送りを機械送りに置き換える。 ドリルの供給を機械化するために、生産イノベーターは作業を容易にし、時間を節約するシンプルで安価な装置を使用しています。 そのようなデバイスの 1 つを図に示します。 167.

この装置は、ツール ホルダーにボルト 3 で固定されたタイル 1 を備えたスチール ホルダー 2 です。 ホルダーにはドリルシャンクを固定するための円錐形の穴とドリルをノックアウトするための穴があります。 タイル1の下面は、工具ホルダに固定されたときにドリルが(スペーサなしで)中心の高さに正確に位置決めされるように、平削りまたはフライス加工されている。 水平面の穴の軸に沿ってドリルを取り付けるために、キャリパーの下部スライドにマークが付けられます。 この装置は非常に効果的です 多数穴のある部品。この場合、穴あけはキャリパーからドリルを機械的に送り込んで行われるため。 これを使用すると処理時間が短縮され、ターナーの作業が容易になります。

穴あけ時のドリルの送りを機械化するには 大径小規模かつ単一生産の条件で、革新的なターナー同志ブフネフは、移動を可能にする装置(図168、a)を作成しました。 心押し台少しの努力で。 この装置は以下の通りです。 心押台プレートにボルト固定 コーナーブラケット図5では、ローラー1および2が配置されており、ローラー1には駆動ギア7およびハンドル6がある。ローラー2にはギア3およびフレームラックと係合するホイール4がある。 ハンドル 6 の回転は車輪 7 および 3 を介して車輪 4 に伝達され、車輪 4 が機械のラックに沿って転がり、心押し台をベッドに沿って移動させます。

の上 ネジ切り旋盤 Krasny Proletary プラントの 1K62 では、ドリル (皿穴、リーマ) の手動送りを機械式送りに置き換えることができます。 この目的のために、キャリパーには心押し台ボスに含まれる特別なロック (図 168、b) が付いています。 このような単純な装置を使用して、キャリパー キャリッジを心押し台プレートに接続し、心押し台プレートをフレームから解放することで、キャリパーの最も有利な機械送りをオンにすることができます。

同時に労働生産性も大幅に向上します。 上記の利点に加えて、この送り方法では、長手方向送りダイヤルに沿ってカウントするか、長手方向ストップ (長さストップ) を使用して、必要な深さまで穴をあけること (皿穴加工、リーミング) が可能になります。

特別に研いだドリルを使用する。 労働生産性を向上させるために、生産イノベーターはジャンパーの研磨、ドリルの二重研磨、および非研磨ドリルを使用しています。

両刃ドリル図に示されています。 169、a. その吸気部分には壊れた刃先があり、最初は70〜75°の角度で短く、上部に向かって116〜118°の角度で伸びています。 このようなドリルは通常のドリルよりも摩耗が少なく、耐久性が向上するのが特徴です - 鋼の穴あけでは2〜3倍、鋳鉄の穴あけでは3〜5倍長くなります。

穴あけ時の送り力を軽減するには、BC セクションでジャンパをサブポイントにすると便利です (図 169、b)。 このような点により、横刃が減少するだけでなく、すくい角が増加し、切削条件が容易になります。

図では、 170は、スレドネヴォルシスキー工作機械工場V.ジロフの高速ドリラーからの高速度鋼で作られた高性能ドリルを示す。 このドリルは鋳鉄の穴あけ用に設計されています。

ジロフのドリルは、図に示されているドリルとは異なります。 169 a は、尖った前面とスロット付きブリッジを備えた、頂点のトリプル コーンで作られています。 ジャンパーの代わりに凹部が存在するため、加工対象の金属へのドリルの切削が大幅に容易になり、これにより鋳鉄に穴あけする際の軸力が 3 ~ 4 分の 1 に軽減されます。 これにより、ドリルの送りを増加させ、加工時間を少なくとも半分に短縮することができます。

耐久性を高めるために、ジロフ ドリルの吸気部分には 3 つの折れた刃先があり、最初は短く、55° の角度を形成し、次に長く (70° の角度で)、最後に最も長い刃先は先端に角度が付いています。 118°。

55°の角度の短い切れ刃の存在により、従来のデザインのドリルと比較して、ドリルの耐久性(高送りでの加工時)が大幅に向上します。

7. 穴あけ加工時の不具合とその対策

穴あけ加工中の主な欠陥は、ドリルが必要な方向から外れることであり、長穴を穴あけするときに最もよく観察されます。

ドリルの引き抜きは、端面が軸に対して垂直でないワークピースに穴をあけたときに発生します。 仕事で ロングドリル; 一方の刃先が他方よりも長い、不適切に研がれたドリルを使用して作業する場合。 穴がある金属や固体の介在物を含む金属を穴あけする場合。

長いドリルで作業するときのドリルの滑りは、同じ直径の短いドリルで事前に穴を開けることで軽減できます。

ドリルの経路に沿って部品の材料内にシェルまたは固体の介在物が存在する場合、この場合、ドリルが遠ざかるのを防ぐことはほとんど不可能です。 これは送りを減らすことによってのみ減らすことができ、同時にドリルの破損の可能性を防ぐ手段になります。

コントロールの質問 1. 旋盤で穴あけ加工をする場合、どのような種類のドリルが使用されますか?
2. ツイスト ドリルの要素に名前を付けます。
3. ドリルを研ぐ際のルールについて教えてください。
4. ドリルを間違って研ぐと、穴のサイズにどのような影響がありますか?
5. ドリルはどのような方法で機械に固定されていますか?
6. 穴あけ技術について教えてください 穴を通して、止まり穴:
7. 穴あけ時にどのような冷却が使用されますか?
8. 高度な穴あけ技術を説明します。
9. ドリルのドリフトを防ぐにはどうすればよいですか?

A. フィードの選択

穴あけ送りは、1 回転あたりのドリルの動きであり、mm/rev で測定されます。

送り量はドリル径、加工材に応じて選択します。 ドリル径が大きいほど強度が高く、送りを大きくすることができます。 必要な清浄度と加工精度を考慮して、フィードは最大許容値となるように選択されます。

ハイス製のスパイラルドリルや超硬合金を装備したドリルで穴あけ加工する場合の技術的に許容される送り速度は経験に基づいて選択されます(表1を参照)。

S穴あけ時の送り表、mm/rev

スチール、そして< 90 кг/мм 2

鋳鉄および非鉄金属

ハイス鋼

硬質合金

ハイス鋼

硬質合金

ハイス鋼

硬質合金

表 1 に示す送りは、直径 3 つまでの穴あけ深さの穴をあけるために与えられます。

穴あけ深さが 3D より大きい場合は、補正係数 k = 0.75 ~ 0.9 を入力する必要があります。

穴径が 30 ~ 40 mm を超える場合は、許容値を約 2 等分してドリル加工を使用する必要があります。

穴あけ加工の場合、与えられた表データと比較して、送り速度は約 1.5 ~ 2 倍増加します。

止まり穴を穴あけする場合は最大送り値が使用されます。貫通穴を穴あけする場合は、上記のすべての場合において平均送り値を採用する必要があります。 スルードリル加工中の送り速度のこの低下は、ドリルが穴から離れるときに、スピンドル、機械の送り機構、ドリル内に弾性変形が存在すること、およびドリルの存在により説明されます。主軸のバックラッシが大きくなると実送りが増加し、ドリルの噛み込みや刃先欠けの原因となります。

B. 穴あけ時の切削速度

穴あけプロセス中、穴の壁とドリルの螺旋溝の表面との間のスペースが限られているため、切りくずの除去には制約条件が存在します。

穴あけ時の切削速度の選択は、次の主な要因によって決まります。1) 加工される材料。 2)ドリルの刃部の材質。 3)ドリル直径。 4) 提出。 5)ドリルの耐久性。 6) 掘削される穴の深さ。 7) ドリル研磨フォーム。 8) 冷却。

穴あけ時の切削速度は、主な切削係数に応じて、次の式を使用して計算できます。

ここで C v - 定数係数、加工される材料、工具材料、ドリル形状、さまざまな加工条件を特徴付ける (C 12-20)。

D - ドリル直径、mm;

T - 工具寿命期間、分。

S - 送り、mm/rev。

t - 切込み深さ(片側あたりの許容値)、mm。

B. 基礎(技術)時間

穴あけ、リーマ加工、皿穴加工、リーマ加工の主な技術時間は、次の式で決まります。

(2)

ここで、L は推定加工長さ (mm) です。 n - 工具の回転数、rpm;

S - アキシャル工具送り、mm/rev。

設計長さ L は、次の合計によって決定されます。

穴あけ中の溶け込み量 l1 は次のようになります。 穴あけ、皿穴加工、リーマ加工の場合 ドリル出力のサイズは 1 2 = 1 ~ 2 mm です。

切削プロセス中、ドリルは加工される材料からの抵抗を受けます。 刃先の各点には抵抗力が作用します。 それらを、ほぼ等しい距離にある点 A に加えられる合力に置き換えてみましょう。 D ドリル軸から/4。 後者は力の 3 つの成分に分解できます。 Px , RU そして Pz (図72)

米。 72. ドリルに作用する力

抵抗力 処方箋 ドリルの軸に沿って向けます。 力は同じ方向に働く Rp 横端での摩擦力 Rt 穴の表面上のリボン、軸に沿ってドリルに作用する抵抗力、軸上 バツ 合力に置き換える P0 、これを軸力または送り力といいます。 それは機械の送り機構によって克服されます。 後者は軸方向の力を機械のスピンドルに伝達する必要があります。 P"0 、力に打ち勝つことができる P0 。 機械の送り機構によって許容される最大軸力は、そのパスポートに記載されています。

穴あけ時の軸力とモーメントの計算式:

強さの定義 P0 そしてその瞬間 M cr 実験的に得られた経験式に従って生成されます。 鋼および鋳鉄部品を加工する際の工具鋼で作られたドリルの場合、次のような形状になります。

; 、kgf mm – 穴あけ時。

; , kGf mm穴あけのとき。

どこ: Sp そして Cm – 加工される金属、ドリルの研磨形状、および切断条件に応じた係数。

Z P, XP , yp , zM , ×M そして yM – ドリル径の影響度 D 、切込み深さ t 、提出物 s 軸力について P0 と穴あけトルク M ;

Kpそして KM – 変更された掘削条件に対する補正係数。

ラジアル力 RU 、多指向性、バランス型 (S RU = 0)。 力 Pz 切削抵抗の瞬間を生み出します M 主切れ刃と力 R Tリボンに接する「」は、リボン上の摩擦の瞬間です (通常は無視されます)。

ドリル加工中の切削力とねじりモーメントに対するドリル要素の相対的な影響を表 16 に示します。

表 16. 軸力に対するドリル要素の影響 P0 とトルク M

切断トルク Mカット 主な動作メカニズム、つまり機械のスピンドルにかかるトルクによって克服されます。 M cr 。 機械の各主軸段階での電力 N sp 一定、瞬間 M cr変数。 回転数(rpm)により異なります P この段階では次のように決定されます。

M cr= 716200・1.36・() kgS mm; N sp = N 個のドア · h 、kW,

M cr= 974000・() kgS mm.

抵抗の瞬間を知る M 、実効電力を決定できます 穴あけの際に切削に時間を費やし、

ドリル送り動力は動力の約 1% であり、計算には考慮されません。 電力は、特定の切断プロセスを確実に行うために機械の電気モーターが必要とする電力を決定します。

, kW

以下の場合、機械は指定された穴あけ条件に適しています。 N sp > N e .

6.4. 穴あけ加工時の軸力とモーメントに対するさまざまな要因の影響。軸力について P0 と切削抵抗の瞬間 M 加工される材料の特性、ドリルの幾何学的パラメータ、切削要素 (直径、送り) などの影響を受けます。

6.4.1. 加工材料の特性。 引張強度が高いほど σで そして硬さ ネバダ州 材料の切削抵抗が大きいほど、値は高くなります。 P0 そして M 。 ハイス鋼で作られたドリルの場合、次の依存関係が実験的に得られました。

、および - 鋼の場合。

、および - 鋳鉄の場合。

どこ: Sp そして Cm – 係数は切削条件によって異なります。

6.4.2. 幾何学的パラメータドリル。 角度が増すにつれて w 軸力 P0 そしてその瞬間 M すくい角の増加による減少 γ× 主切れ刃に溝があり、切りくずの除去が容易になります。 コーナー j , (2j ) 旋削加工と同様に、切削抵抗とモーメントの成分に影響を与えます。角度が減少すると、軸力が大きくなります。 P0 が減少し、接線方向 Pz 増加し、それによって増加します M 。 角度が減少する場合 2 j 切削抵抗増加による γ× は減少しますが、同時にカットの幅は増加し、その厚さは減少します。 後者は変形の増加につながり(薄い切りくずはより完全に変形します)、その結果、力が増加します。 Px そしてその瞬間 M 。 クロスエッジ角度 d > 90° (図 72 を参照)、これにより軸力が大幅に増加します P0 。 横エッジに作用する力は、前に述べたとおりです。 ルピア = 0,55P0 。 これを減らすには、刃先を研いで刃の長さを短くし、すくい角を大きくして、より多くの刃先を作ります。 有利な条件その近くで切る。 金額によって M 横方向のエッジの形状はほとんど影響しません。 ドリルの2度研ぎも効果はほとんどありません。 P0 そして M .

ドリル径と送り。 ドリル径が大きくなると D そして提出 s 切削層の幅と厚さが増加するため、切削抵抗とモーメントが増加します。 ドリルの直径が影響を与えることが実験的に確立されています。 P0 飼料 (0.8) よりも (1) の方が大きい。 説明するには、旋削加工に例えることができます。 t 切削抵抗は送りよりも大きく影響し(参照)、穴あけの際にも影響します。 t = D /2mm。 フィードは約に影響します。 同程度に軸力の場合は (0.8) P0 とトルク M 、直径はより大きな影響を及ぼします (1.9)。 M そして、程度は低いですが、 P0 (1)。 これは、直径が増加すると力が増加するという事実によって説明されます。 Pz 、勢いを生み出す M 、そして同時にこの力が作用する腕の長さも増加し、これも増加に寄与します。 M (米。)。

冷却剤。 切削ゾーンへのクーラントの供給により、切りくずの除去が容易になり、摩擦仕事が軽減され、ドリルの摩耗が遅くなります。 軸力の軽減に役立ちます P0 そしてその瞬間 M 鋼部品の加工では最大 25%、鋳鉄部品の加工では最大 15%。

ドリル摩耗

ドリルとカッターの摩耗の性質とパターンは同じです。 高速ドリルで粘性材料(鋼など)を加工すると、ドリルの表裏が摩耗します(図73)が、超硬ドリルの場合は表裏が若干摩耗します。

米。 73. ドリルの摩耗パターン: – 裏面。 B- リボンに沿って; - 隅っこ。 G– 前面に沿って

脆性材料(鋳鉄、プラスチックなど)を加工すると、ドリルの裏面とコーナーが主に摩耗します。 ドリルの前面と後面は、外周部でより集中的に摩耗します。これは、ここで切断速度が最も高く、弱点であるドリルの角が非常に高温になり、破壊されるためです。 ドリルの摩耗パターンは、旋削加工中のカッターの摩耗パターンとほぼ同じです (図 74)。

米。 74. 運転時間に応じたドリルの摩耗の性質

粘性材料を加工する場合、背面の摩耗の長さに沿って摩耗を評価することをお勧めします。 Hz 、脆性材料の場合 - コーナーの磨耗長さに沿って こんにちは。 許容摩耗値 - 高速ドリルで穴あけする場合の摩耗基準:

h Z cr= 0.4 ~ 1.2 mm、鋼を加工する場合。

高速ドリルで鋳鉄を加工する場合、コーナーの長さに沿った摩耗が摩耗基準として考慮されます。

こんにちは= 0.4…1.2 mm – ハイスドリルによる加工。

こんにちは= 0.9 ~ 1.4 mm。 – 超硬ドリルによる機械加工。

継続期間 T 、最小は、ドリルの直径と処理される材料によって異なります。

T= (1,0…1,25)∙D – 高速ドリルによる鋼の加工。

T= (1,25…1,5) D – 高速ドリルによる鋳鉄の加工。

T= (1,5…2,0) D – 超硬ドリルによる鋳鉄の加工。

ハイスドリルで鋼材に穴あけ加工を行った実験の結果、次の関係が得られました。

得られた結果から、ドリルの摩耗は速度によって大きく影響され、送りによってはそれほど影響を受けないことが明らかです。 これは、切削温度に対する速度の影響度が送りの約 2 倍であることを考慮すると理解できます。

穴の種類や金属の性質に応じて、金属に穴を開ける作業が可能です。 さまざまな楽器そして様々なテクニックを駆使して。 穴あけの方法、工具、作業時の安全上の注意事項について説明します。

修理には金属に穴を開ける必要がある場合があります。 エンジニアリングシステム, 家庭用器具、自動車、薄鋼板や形鋼からの構造物の作成、アルミニウムや銅からの工芸品の設計、無線機器用の回路基板の製造、その他多くの場合に使用されます。 穴を開けるためには、それぞれの種類の作業にどのような工具が必要かを理解することが重要です 必要な直径厳重に指定された場所で、怪我を避けるためにどのような安全対策が必要か。

工具、治具、ドリル

穴あけのための主なツールは手動ドリルと電動ドリルですが、可能であれば、 ボール盤。 これらの機構の作動部分であるドリルは、さまざまな形状を持つことができます。

ドリルは次のように区別されます。

  • スパイラル(最も一般的)。
  • スクリュー;
  • 王冠。
  • 円錐形。
  • 羽毛など。

ドリル製作 さまざまなデザイン多数の GOST によって標準化されています。 最大 Ø 2 mm のドリルにはマークがありません。最大 Ø 3 mm のドリルは、シャンクに断面と鋼種が示されています。 追加情報。 特定の直径の穴を開けるには、数十分の 1 ミリメートル小さいドリルを使用する必要があります。 ドリルがよく研がれるほど、これらの直径の差は小さくなります。

ドリルは直径だけでなく長さも異なります - 短いもの、細長いもの、長いものが製造されます。 加工される金属の最大硬度も重要な情報です。 ドリルシャンクは円筒形または円錐形の場合があるため、ドリルチャックまたはアダプタースリーブを選択する際には、この点に留意する必要があります。

1. 円筒シャンクでドリルします。 2. テーパーシャンクのドリル。 3. 彫刻用の刀で穴を開けます。 4. センタードリル。 5. 2 つの直径のドリル。 6. センタードリル。 7. 円錐形のドリル。 8. 円錐多段ドリル

一部の作業や材料には特別な研ぎが必要です。 加工する金属が硬いほど、刃先を鋭く研ぐ必要があります。 薄い金属板の場合、通常のツイスト ドリルは適さない場合があります。特別な研磨が施された工具が必要になります。 詳細な推奨事項のために さまざまな種類ドリルや加工された金属 (厚さ、硬さ、穴の種類) は非常に広範囲にわたるため、この記事では考慮しません。

各種ドリルの研磨作業。 1. 高硬度鋼用。 2.ステンレス鋼用。 3. 銅および銅合金用。 4. アルミニウムおよび アルミニウム合金。 5.鋳鉄用。 6.ベークライト

1.標準的な研ぎ。 2.無料研ぎ。 3. 薄めの研ぎ。 4. 重研ぎ。 5. 個別研ぎ

穴あけ前に部品を固定するには、バイス、ストップ、治具、アングル、ボルト付きクランプ、その他の装置が使用されます。 これは安全上の要件であるだけでなく、実際にはより便利であり、穴の品質も向上します。

チャンネルの表面を面取りして加工するには、円筒形または円錐形の皿穴が使用され、穴あけの位置に印を付け、ドリルが「飛び出さない」ようにするために、ハンマーとセンターポンチが使用されます。

アドバイス! 最高のドリルこれらは依然としてソ連で製造されたものであると考えられており、形状と金属組成は GOST に厳密に準拠しています。 チタンコーティングを施したドイツのRukoも、品質が証明されているボッシュのドリルと同様に優れています。 良いフィードバックハイサー製品について - 強力で、通常は直径が大きいです。 Zubr ドリル、特に Cobalt シリーズが好調でした。

穴あけモード

ドリルを正しく固定してガイドし、切断モードを選択することが非常に重要です。

ドリルで金属に穴を開ける場合、重要な要素はドリルの回転数と、ドリルの軸に沿った送り力であり、1 回転でのドリルの深さ (mm/rev) が確保されます。 一緒に作業するとき さまざまな金属ドリルもお勧めします さまざまなモード加工される金属が硬く、ドリルの直径が大きいほど、推奨される切削速度は低くなります。 正しいモードの指標は、美しく長いチップです。

表を使用して適切なモードを選択し、ドリルが途中で鈍くなるのを防ぎます。

送り S 0 、mm/rev ドリル径D、mm
2,5 4 6 8 10 12 146 20 25 32
切断速度 v、m/min
鋼材に穴あけする場合
0,06 17 22 26 30 33 42
0,10 17 20 23 26 28 32 38 40 44
0,15 18 20 22 24 27 30 33 35
0,20 15 17 18 20 23 25 27 30
0,30 14 16 17 19 21 23 25
0,40 14 16 18 19 21
0,60 14 15 11
鋳鉄の穴あけの場合
0,06 18 22 25 27 29 30 32 33 34 35
0,10 18 20 22 23 24 26 27 28 30
0,15 15 17 18 19 20 22 23 25 26
0,20 15 16 17 18 19 20 21 22
0,30 13 14 15 16 17 18 19 19
0,40 14 14 15 16 16 17
0,60 13 14 15 15
0,80 13
アルミニウム合金の穴あけの場合
0,06 75
0,10 53 70 81 92 100
0,15 39 53 62 69 75 81 90
0,20 43 50 56 62 67 74 82 - -
0,30 42 48 52 56 62 68 75
0,40 40 45 48 53 59 64 69
0,60 37 39 44 48 52 56
0,80 38 42 46 54
1,00 42

表 2. 補正係数

表 3. さまざまなドリル径と炭素鋼の穴あけの回転数と送り

金属に開ける穴の種類と穴あけ方法

穴の種類:

  • 聴覚障害者;
  • 端から端まで;
  • 半分(不完全)。
  • 深い;
  • 大きな直径。
  • 雌ねじ用。

ねじ穴の直径は、GOST 16093-2004 で確立された公差に従って決定する必要があります。 一般的なハードウェアの場合の計算を表 5 に示します。

表 5. メートルねじとインチねじの比率、および穴あけ用の穴サイズの選択

メートルねじ インチねじ 管用ねじ
ねじ径 ねじピッチ、mm ねじ穴径 ねじ径 ねじピッチ、mm ねじ穴径 ねじ径 ねじ穴径
分。 最大。 分。 最大。
M1 0,25 0,75 0,8 3/16 1,058 3,6 3,7 1/8 8,8
M1.4 0,3 1,1 1,15 1/4 1,270 5,0 5,1 1/4 11,7
M1.7 0,35 1,3 1,4 5/16 1,411 6,4 6,5 3/8 15,2
M2 0,4 1,5 1,6 3/8 1,588 7,7 7,9 1/2 18,6
M2.6 0,4 2,1 2,2 7/16 1,814 9,1 9,25 3/4 24,3
M3 0,5 2,4 2,5 1/2 2,117 10,25 10,5 1 30,5
M3.5 0,6 2,8 2,9 9/16 2,117 11,75 12,0
M4 0,7 3,2 3,4 5/8 2,309 13,25 13,5 11/4 39,2
M5 0,8 4,1 4,2 3/4 2,540 16,25 16,5 13/8 41,6
M6 1,0 4,8 5,0 7/8 2,822 19,00 19,25 11/2 45,1
M8 1,25 6,5 6,7 1 3,175 21,75 22,0
M10 1,5 8,2 8,4 11/8 3,629 24,5 24,75
M12 1,75 9,9 10,0 11/4 3,629 27,5 27,75
M14 2,0 11,5 11,75 13/8 4,233 30,5 30,5
M16 2,0 13,5 13,75
M18 2,5 15,0 15,25 11/2 4,333 33,0 33,5
M20 2,5 17,0 17,25 15/8 6,080 35,0 35,5
M22 2,6 19,0 19,25 13/4 5,080 33,5 39,0
M24 3,0 20,5 20,75 17/8 5,644 41,0 41,5

貫通穴

貫通穴はワークピースを完全に貫通し、ワークピースを通る通路を形成します。 このプロセスの特別な機能は、ドリルがワークピースを超えて作業台やテーブルトップの表面を保護することです。ドリル自体が損傷する可能性があり、ワークピースに「バリ」、つまりバリが発生する可能性があります。 これを回避するには、次の方法を使用します。

  • 穴のある作業台を使用してください。
  • 部品の下に木製のガスケットまたは「サンドイッチ」を置きます-木材+金属+木材。
  • ドリルが自由に通過できる穴の開いた金属ブロックを部品の下に置きます。
  • 最終段階では送り速度を下げます。

後者の方法は、近くの表面や部品を損傷しないように「その場で」穴を開ける場合に必要です。

ツイストドリルではワークピースのエッジを傷つけてしまうため、薄い金属板の穴はフェザードリルで開けられます。

止まり穴

このような穴は一定の深さまで開けられ、ワークピースを貫通しません。 深さを測定するには 2 つの方法があります。

  • スリーブストップによりドリルの長さを制限します。
  • 調整可能なストップを備えたチャックでドリルの長さを制限します。
  • 機械に取り付けられた定規を使用します。
  • 方法の組み合わせ。

一部の機械には、所定の深さまで自動供給システムが装備されており、その後、機構が停止します。 穴あけ加工中、切り粉を除去するために作業を数回停止する必要がある場合があります。

複雑な形状の穴

ワーク端部の穴(半穴)は、ワーク端部を接続し、ワーク2枚またはワークとスペーサをバイスで固定し、全穴をあけることができます。 スペーサーは、加工されるワークピースと同じ材料で作られている必要があります。そうしないと、ドリルは最も抵抗の少ない方向に「進み」ます。

ワークを万力に固定し、木製スペーサーを使用してコーナーの貫通穴(異形金属)を作ります。

円筒形のワークピースに接線方向に穴を開けるのはより困難です。 このプロセスは、穴に対して垂直なプラットフォームの準備 (フライス加工、皿穴加工) と実際の穴あけの 2 つの操作に分かれています。 斜めに位置する表面に穴を開ける場合も、現場の準備から始まり、その後、平面の間に木製のスペーサーを挿入して三角形を形成し、角に穴を開けます。

中空部分に穴を開け、木栓を埋めます。

肩付き穴は、次の 2 つの手法を使用して作成されます。

  1. リーミング。 最小直径のドリルで穴を完全な深さまで開け、その後、小さい直径から大きい直径のドリルで所定の深さまで開けます。 この方法の利点は、穴が中心にあることです。
  2. 直径を小さくする。 最大直径の穴を所定の深さまで開け、次にドリルを交換して直径を徐々に小さくし、穴を深くします。 この方法を使用すると、各ステップの深さを制御するのが簡単になります。

1. 穴を開ける。 2. 小径化

大径穴、リングドリル加工

厚さ 5 ~ 6 mm までの巨大なワークピースに大径の穴を形成するには、多大な労力とコストがかかります。 比較的小さい直径 - 最大 30 mm (最大 40 mm) は、円錐形、またはさらに良いのは段付き円錐形ドリルを使用して得ることができます。 より大きな直径の穴 (最大 100 mm) の場合は、中空のバイメタル ビット、またはセンター ドリル付きの超硬歯付きビットが必要になります。 さらに、職人は伝統的にこの場合、特に次のような場合にボッシュを推奨しています。 硬質金属たとえば、鋼。

このような環状の掘削はエネルギー消費量が少ないですが、経済的にはより高価になる可能性があります。 ドリルに加えて、ドリルの出力と最低速度で作業する能力も重要です。 さらに、金属が厚ければ厚いほど、機械に穴を開けたくなるでしょう。 大量の厚さ12 mmを超えるシートに穴がある場合は、そのような機会をすぐに探すことをお勧めします。

薄板のワークピースでは、狭い歯のクラウンまたはグラインダーに取り付けられたフライスを使用して大径の穴が得られますが、後者の場合のエッジにはまだ改善の余地があります。

深穴、クーラント

場合によっては深い穴を開ける必要もあります。 理論的には、これは長さが直径の 5 倍の穴です。 実際には、深い穴あけは、強制的に定期的に切りくずを除去し、クーラント(切削液)を使用する必要がある穴あけと呼ばれます。

穴あけ加工では、クーラントは主に、摩擦によって発熱するドリルとワークピースの温度を下げるために必要です。 そのため、熱伝導率が高く、銅自体が熱を奪うことができる銅に穴を開ける場合、クーラントを使用しない場合があります。 鋳鉄は比較的簡単に無潤滑で穴あけできます(高強度を除く)。

生産では、工業用油、合成エマルジョン、エマルゾル、および一部の炭化水素が冷却剤として使用されます。 ホームワークショップでは次のものが使用できます。

  • 工業用ワセリン、ヒマシ油 - 用 軟鋼;
  • 洗濯せっけん— アルミニウム合金タイプ D16T の場合。
  • 灯油とヒマシ油の混合物 - ジュラルミン用;
  • 石鹸水 - アルミニウム用。
  • アルコールで希釈したテレビン油 - シルミン用。

汎用の冷蔵液体を個別に準備できます。 これを行うには、バケツの水に200 gの石鹸を溶かし、大さじ5杯の機械油または使用済みを加え、均一な石鹸エマルションが得られるまで溶液を沸騰させる必要があります。 摩擦を軽減するためにラードを使用する職人もいます。

加工品 切削油
鋼鉄:
炭素 乳剤。 硫化油
構造的な 灯油入り硫化油
インストゥルメンタル 混合油
合金化された 混合油
可鍛鋳鉄 3-5%エマルジョン
鉄鋳物 冷却はありません。 3〜5%のエマルジョン。 灯油
ブロンズ 冷却はありません。 混合油
亜鉛 乳剤
真鍮 冷却はありません。 3-5%エマルジョン
乳剤。 混合油
ニッケル 乳剤
アルミニウムおよびその合金 冷却はありません。 乳剤。 ブレンドオイル。 灯油
ステンレス、耐熱合金 硫黄油 50%、灯油 30%、オレイン酸 20% (またはスルフォレソール 80%、オレイン酸 20%) の混合物
グラスファイバー、ビニールプラスチック、プレキシガラスなど 3-5%エマルジョン
Textolite、ゲティナク 圧縮空気によるブロー

深い穴もしっかりと作ることができ、 リング穴あけ、後者の場合は中央のロッド、 回転によって形成されるクラウンは完全に破壊されるのではなく、部分的に破壊され、小さな直径の穴が追加されて弱体化します。

ソリッドドリリングは、チャネルにクーラントが供給されるツイストドリルを使用して、しっかりと固定されたワークピースに実行されます。 定期的に、ドリルの回転を止めずにドリルを取り外し、キャビティ内の切粉を取り除く必要があります。 ツイストドリルでの作業は段階的に実行されます。まず、短い穴を開けて穴を開け、次に適切なサイズのドリルで穴を深めます。 穴の深さが深い場合は、ガイドブッシュを使用することをお勧めします。

深穴の定期的な穴あけには、購入をお勧めします。 特殊な機械自動給餌ドリルへのクーラントと正確な位置合わせ。

マーキング、テンプレート、治具に従った穴あけ

テンプレートや治具を使用して、マーキングに応じて穴を開けることも、マーキングなしで穴を開けることもできます。

マーキングはセンターポンチで行います。 ハンマーで叩いて、ドリルの先端の位置に印を付けます。 サインペンで印を付けることもできますが、意図した位置から点が移動しないように穴も必要です。 作業は、予備穴あけ、穴制御、最終穴あけの 2 段階で実行されます。 ドリルが意図した中心から「離れた」場合は、細いノミでノッチ(溝)を作り、先端を指定の位置に向けます。

円筒形のワークピースの中心を決定するには、1 つのアームの高さが約 1 半径になるように 90° に曲げられた正方形の金属板を使用します。 コーナーを適用する 異なる側面空白の場合は、端に沿って鉛筆を描きます。 その結果、中心の周囲に領域ができます。 定理を使用すると、2 つの弦からの垂線の交点によって中心を見つけることができます。

複数の穴を持つ同様のパーツを一連で作成する場合は、テンプレートが必要です。 薄板ワークをクランプで接続してパックに使用するのに便利です。 このようにして、複数の穴あけ加工済みワークピースを同時に取得できます。 無線機器の部品の製造などでは、テンプレートの代わりに図面や図表が使用されることがあります。

このジグは、穴間の距離とチャネルの厳密な直角度を維持する精度が非常に重要な場合に使用されます。 深い穴をあけたり、薄肉のチューブを加工したりする場合、治具に加えてガイドを使用して、金属表面に対するドリルの位置を固定することができます。

電動工具を扱うときは、人の安全を念頭に置き、工具の早期摩耗や潜在的な欠陥を防ぐことが重要です。 これに関して、いくつかの役立つヒントを集めました。

  1. 作業前に、すべての要素の締め付けを確認する必要があります。
  2. 機械や電気ドリルで作業する場合、衣類には回転部品の影響を受ける可能性のある要素が含まれていてはなりません。 眼鏡などで切りくずから目を守りましょう。
  3. 金属表面に近づくとき、ドリルはすでに回転している必要があります。そうしないと、ドリルはすぐに鈍くなります。
  4. ドリルの電源を切らずに、可能であれば速度を落としてドリルを穴から取り外す必要があります。
  5. ドリルが金属の奥まで進入しない場合は、ドリルの硬度がワークの硬度よりも低いことを意味します。 鋼の硬度の増加は、サンプル上でやすりを走らせることによって検出できます。痕跡が存在しない場合は、硬度が増加していることを示します。 この場合、ドリルは添加剤を含む超硬合金から選択し、低速、低送りで操作する必要があります。
  6. 小径ドリルがチャックにうまく収まらない場合は、真鍮線をシャンクに数回巻きつけてグリップ径を大きくしてください。
  7. ワークの表面を研磨する場合は、ドリルチャックと接触しても傷がつかないように、ドリルにフェルトワッシャーを付けてください。 研磨鋼またはクロムメッキ鋼製のワークを固定する場合は、布製または革製のスペーサーを使用してください。
  8. 深い穴をあける際、ドリルの上に置かれた長方形のフォーム片がメーターの役割を果たし、同時に回転しながら小さな切り粉を吹き飛ばします。


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