Condiciones de corte al taladrar orificios en rieles. Taladrar agujeros en metal: métodos, herramientas, consejos.

Para taladrar, la pieza de trabajo (parte) que se va a procesar se fija en el accesorio y se le dice al taladro dos movimientos simultáneos (Figura 6.7.1) - rotacional a lo largo de la flecha, que se llama el principal(trabajo) movimiento o movimiento de corte (denotado por la letra V), y una traslación, dirigida a lo largo del eje de la broca, que se llama movimiento de alimentación(indicado por la letra f).

Figura 6.7.1 Movimientos de trabajo durante la perforación (catálogo Sandvik coromant 2012)

Durante la perforación, bajo la influencia de la fuerza de corte, las partículas metálicas se separan y se forman elementos de viruta.

La velocidad de corte, el avance y la profundidad son modo de corte.

Velocidad cortante es la trayectoria recorrida en la dirección del movimiento principal por el punto del filo más alejado del eje de la herramienta por unidad de tiempo.

Figura 6.7.2 Elementos de corte (Makienko N.I. Curso general de plomería M.: Escuela superior, 1989.)

Si se conocen la velocidad de rotación de la broca y su diámetro, entonces la velocidad de corte (m / min) se calcula mediante la fórmula V = πDn / 1000 *, donde π es un número constante igual a 3,14; D - diámetro de la broca, mm; n es la velocidad de rotación del taladro, rpm.

* Dado que el diámetro del agujero se expresa en milímetros y la velocidad de corte en metros por minuto, el producto πD debe dividirse entre 1000.

La velocidad de corte depende del material de la pieza de trabajo, diámetro, material, taladro y su forma de afilado, avance, profundidad de corte y enfriamiento. Sin embargo, se debe tener en cuenta una regla general: cuanto más duro sea el material a perforar y cuanto mayor sea el diámetro de la broca, menor será la velocidad de corte.

Si se conocen el diámetro de la broca y la velocidad de corte, entonces la velocidad de la herramienta y (rpm) se pueden determinar mediante la fórmula n = 1000V / (πD).

Tabla 6.7.1 Modos de perforación según los diámetros de los orificios del material que se está procesando, material de perforación (Makienko N.I. Curso general de plomería M.: Escuela superior, 1989).

Nota. La tabla muestra las velocidades de corte para materiales de dureza media. Para aceros duros, los datos tabulares deben reducirse en un 15 ... 20%, para aceros blandos, aumentados en un 15 ... 20%. Para las herramientas de carburo, la velocidad de corte se puede tomar 3 ... 4 veces más alta que para las herramientas de acero de alta velocidad.

Alimentar f(Fig. 221, b): este es el movimiento del taladro a lo largo del eje en una vuelta o una vuelta de la pieza de trabajo (si la pieza de trabajo gira y la broca avanza). Se expresa en milímetros por revolución (mm / rev). Elegir el avance correcto es fundamental para aumentar la vida útil de la herramienta. Siempre es más rentable trabajar con un avance alto y una velocidad de corte más baja; en este caso, la broca se desgasta más lentamente.

Profundidad de corte t es la distancia desde la superficie mecanizada al eje de la broca (es decir, el radio de la broca). La profundidad de corte (mm) está determinada por la fórmula t = D / 2.

Al escariar, la profundidad de corte t (mm) se define como la mitad de la diferencia entre el diámetro D de la broca y el diámetro d del agujero previamente mecanizado, es decir. t = (D - d) / 2.

Al elegir los modos de corte, en primer lugar, se selecciona el avance más alto en función de la calidad de la superficie a procesar, la resistencia del taladro y la máquina y otros factores (de acuerdo con las tablas dadas en los libros de referencia) y se corrige de acuerdo con a los datos cinemáticos de la máquina (se toma el más cercano más bajo), y luego se establece dicha velocidad de corte, en la que la vida de la herramienta entre reafilados será la mayor.

Los modos de perforación que dependen de los diámetros de los orificios del material que se está procesando, el material de perforación y otros factores se dan en libros de referencia o tablas especiales (Tabla 6.7.1).

El trabajo de perforación de agujeros en metal, dependiendo del tipo de agujeros y las propiedades del metal, se puede realizar con diferentes herramientas y utilizando diferentes técnicas. Nos gustaría informarle sobre los métodos de perforación, herramientas, así como las medidas de seguridad al realizar estos trabajos.

Es posible que sea necesario perforar agujeros en el metal para las reparaciones. sistemas de ingenieria, electrodomésticos, un automóvil, la creación de estructuras a partir de chapas y perfiles de acero, el diseño de artesanías de aluminio y cobre, en la fabricación de tableros para equipos de radio y en muchos otros casos. Es importante comprender qué herramienta se necesita para cada tipo de trabajo, para que los agujeros sean del diámetro correcto y en un lugar estrictamente designado, y qué medidas de seguridad ayudarán a evitar lesiones.

Herramientas, accesorios, taladros

Las principales herramientas para taladrar son taladros manuales y eléctricos, así como, si es posible, maquinas perforadoras... El cuerpo de trabajo de estos mecanismos, un taladro, puede tener una forma diferente.

Hay simulacros:

• espiral (más común);
• tornillo;
• coronas
• cónico;
• plumas, etc.

La producción de taladros de varios diseños está estandarizada por numerosos GOST. Los taladros hasta Ø 2 mm no están marcados, hasta Ø 3 mm - el vástago indica la sección y el grado de acero, los diámetros mayores pueden contener información adicional. Para obtener un agujero de cierto diámetro, es necesario tomar un taladro unas décimas de milímetro más pequeño. Cuanto mejor se afila la broca, menor es la diferencia entre estos diámetros.

Los taladros difieren no solo en diámetro, sino también en longitud: se producen cortos, alargados y largos. Información importante es la máxima dureza del metal que se procesa. El vástago de la broca puede ser cilíndrico o cónico, lo que debe tenerse en cuenta al elegir un portabrocas o un manguito adaptador.

1. Taladrar con vástago cilíndrico. 2. Taladre con un vástago cónico. 3. Taladrar con una espada para tallar. 4. Taladro central. 5. Taladrar con dos diámetros. 6. Taladro central. 7. Taladro cónico. 8. Taladro cónico de varias etapas

Algunos trabajos y materiales requieren un afilado especial. Cuanto más duro sea el metal que se procesa, más afilado debe ser el borde. Para láminas de metal delgadas, es posible que un taladro helicoidal convencional no funcione, necesitará una herramienta con un afilado especial. Recomendaciones detalladas para diferentes tipos Los taladros y metales procesados ​​(espesor, dureza, tipo de agujero) son bastante extensos y no los consideraremos en este artículo.

Varios tipos de afilado de brocas. 1. Para acero rígido. 2. Para acero inoxidable. 3. Para cobre y aleaciones de cobre. 4. Para aluminio y aleaciones de aluminio. 5. Para hierro fundido. 6. Baquelita

1. Afilado estándar. 2. Afilado libre. 3. Afilado diluido. 4. Afilado pesado. 5. Afilado separado

Para fijar piezas antes de taladrar, se utilizan mordazas, topes, conductores, esquinas, abrazaderas con pernos y otros dispositivos. Esto no es solo un requisito de seguridad, sino que de hecho es más conveniente y los orificios son de mejor calidad.

Para el achaflanado y procesamiento de la superficie del canal se utiliza un avellanador cilíndrico o cónico, y se utiliza un martillo y un punzón para marcar un punto a perforar y para que la broca “no salte”.

¡Consejo! Todavía se considera que los mejores taladros se producen en la URSS: la adherencia exacta a GOST en la geometría y composición del metal. El Ruko alemán con revestimiento de titanio también es bueno, así como los taladros de Bosch, una calidad probada. Buenas críticas para los productos Haisser: potentes, generalmente de gran diámetro. Los taladros Zubr, especialmente la serie Cobalt, han demostrado su valía.

Modos de perforación

Es muy importante asegurar y guiar el taladro correctamente y seleccionar el modo de corte.

Al realizar agujeros en metal mediante taladrado, factores importantes son el número de revoluciones de la broca y la fuerza de avance aplicada a la broca, dirigida a lo largo de su eje, asegurando la penetración de la broca con una revolución (mm / rev). Cuando se trabaja con diferentes metales y brocas, se recomiendan diferentes condiciones de corte, y cuanto más duro sea el metal procesado y mayor sea el diámetro de la broca, menor será la velocidad de corte recomendada. El indicador del modo correcto es hermoso, chips largos.

Utilice las tablas para elegir el modo correcto y no aburrir el ejercicio prematuramente.

Tabla 2. Factores de corrección

Tabla 3. RPM y avance para diferentes diámetros de perforación y perforación en acero al carbono

Tipos de agujeros en metal y cómo perforarlos.

Tipos de agujeros:

• sordo;
• de extremo a extremo;
• mitad (incompleto);
• profundo;
• diametro largo;
• para un hilo interno.

Los orificios de rosca requieren la definición de diámetros con tolerancias establecidas en GOST 16093-2004. Para hardware común, el cálculo se muestra en la tabla 5.

Tabla 5. Relación de roscas métricas y en pulgadas, así como la selección del tamaño del orificio para taladrar

A traves de los hoyos

Los orificios pasantes penetran completamente en la pieza de trabajo, formando un pasaje en ella. Una característica del proceso es la protección de la superficie del banco de trabajo o la parte superior de la mesa contra la salida del taladro de la pieza de trabajo, lo que puede dañar el taladro en sí, así como proporcionar a la pieza de trabajo una "rebaba", una protección. Para evitar esto, utilice los siguientes métodos:

• use un banco de trabajo con un agujero;
• coloque una junta de madera o "sándwich" - madera + metal + madera debajo de la pieza;
• debajo de la pieza se coloca una barra de metal con un orificio para el paso libre del taladro;
• reduzca la velocidad de alimentación en el último paso.

El último método es obligatorio cuando se perforan orificios "en su lugar" para no dañar superficies o piezas poco espaciadas.

Agujeros en hoja de metal corte con taladros de plumas, porque el taladro helicoidal dañará los bordes de la pieza de trabajo.

Agujeros ciegos

Dichos agujeros se hacen a una cierta profundidad y no penetran la pieza de trabajo de un lado a otro. Hay dos formas de medir la profundidad:

• limitar la longitud del taladro con un tope de manguito;
• limitar la longitud del taladro con un portabrocas con tope ajustable;
• usando una regla fijada en la máquina;
• una combinación de formas.

Algunas máquinas están equipadas con una alimentación automática a una profundidad predeterminada, después de lo cual el mecanismo se detiene. Durante el proceso de perforación, puede ser necesario detener el trabajo varias veces para eliminar las virutas.

Agujeros complejos

Los orificios ubicados en el borde de la pieza de trabajo (mitad) se pueden hacer conectando dos piezas de trabajo o la pieza de trabajo y la junta con los bordes y sujetándolos con un tornillo de banco y perforando un orificio completo. La junta debe ser del mismo material que la pieza a mecanizar, de lo contrario la broca "irá" hacia la menor resistencia.

Se realiza un orificio pasante en la esquina (laminado de metal con forma) fijando la pieza de trabajo en un tornillo de banco y usando junta de madera.

Es más difícil perforar una pieza cilíndrica tangencialmente. El proceso se divide en dos operaciones: preparación del sitio perpendicular al agujero (fresado, avellanado) y la perforación propiamente dicha. La perforación de orificios en superficies en ángulo también comienza con la preparación del sitio, después de lo cual se inserta un espaciador de madera entre los planos, formando un triángulo, y se perfora un orificio en la esquina.

Las partes huecas se perforan llenando la cavidad con un corcho de madera.

Los agujeros para los hombros se producen mediante dos técnicas:

1. Escariado. El agujero se perfora hasta la profundidad total con una broca del diámetro más pequeño, después de lo cual se escaria a una profundidad determinada con brocas con diámetros de menor a mayor. La ventaja del método es un agujero bien centrado.
2. Reduciendo el diámetro. Se perfora un orificio del diámetro máximo a una profundidad determinada, luego se cambian las brocas con una disminución secuencial del diámetro y profundización del orificio. Este método facilita el control de la profundidad de cada paso.

1. Escariar el agujero. 2. Reducir el diámetro

Agujeros grandes, perforación circular

La obtención de agujeros de gran diámetro en piezas de trabajo masivas, de hasta 5-6 mm de espesor, es un negocio laborioso y costoso. Diámetros relativamente pequeños: se pueden obtener hasta 30 mm (máximo 40 mm) utilizando brocas cónicas o mejores. Para agujeros con un diámetro mayor (hasta 100 mm), necesitará brocas huecas bimetálicas o con punta de carburo con un taladro central. Además, los artesanos recomiendan tradicionalmente Bosch en este caso, especialmente en metales duros, por ejemplo, acero.

Esta perforación de orificios consume menos energía, pero puede ser más costosa. Además de los taladros, la potencia del taladro y la capacidad de trabajar a las velocidades más bajas son importantes. Además, cuanto más grueso sea el metal, más querrá hacer un agujero en la máquina, y si un número grande agujeros en una hoja con un grosor de más de 12 mm, es mejor buscar inmediatamente esa oportunidad.

En una pieza en bruto de hoja delgada, se obtiene un orificio de gran diámetro con la ayuda de coronas de dientes estrechos o con un cortador fijado a una "amoladora", pero los bordes en este último caso dejan mucho que desear.

Agujeros profundos, refrigerante

A veces se requiere un agujero profundo. En teoría, este es un agujero que tiene cinco veces su diámetro. En la práctica, la perforación profunda se denomina perforación y requiere la extracción forzada periódica de virutas y el uso de refrigerantes (fluidos de corte).

En la perforación, se necesita refrigerante principalmente para reducir la temperatura del taladro y la pieza de trabajo, que se calientan por fricción. Por lo tanto, al hacer agujeros en el cobre, que tiene una alta conductividad térmica y es capaz de eliminar el calor, se puede omitir el refrigerante. El hierro fundido se puede perforar con relativa facilidad y sin lubricación (excepto los de alta resistencia).

En la producción, se utilizan como refrigerante aceites industriales, emulsiones sintéticas, emulsionantes y algunos hidrocarburos. En los talleres a domicilio, puede utilizar:

• vaselina técnica, aceite de ricino - para aceros dulces;
• jabón para lavar - para aleaciones de aluminio como D16T;
• una mezcla de queroseno con aceite de ricino - para duraluminio;
• agua jabonosa - para aluminio;
• trementina diluida con alcohol - para silumin.

El líquido refrigerado universal se puede preparar de forma independiente. Para hacer esto, debe disolver 200 g de jabón en un balde de agua, agregar 5 cucharadas de aceite de motor, puede desperdiciarlo y hervir la solución hasta obtener una emulsión homogénea jabonosa. Algunos artesanos usan manteca de cerdo para reducir la fricción.

Se pueden realizar agujeros profundos con taladrado macizo y circular, y en este último caso, la varilla central formada por la rotación de la corona no se rompe por completo, sino en partes, debilitándola con agujeros adicionales de pequeño diámetro.

La perforación sólida se realiza en una pieza de trabajo bien fijada con un taladro helicoidal, en cuyos canales se suministra refrigerante. Periódicamente, sin detener la rotación del taladro, debe quitarlo y limpiar la cavidad de las virutas. El trabajo con un taladro helicoidal se realiza en etapas: primero, tome uno corto y taladre un agujero, que luego se entierra con un taladro del tamaño adecuado. Si la profundidad del agujero es significativa, es aconsejable utilizar casquillos de plantilla.

Si perfora agujeros profundos con regularidad, puede recomendar la compra de una máquina especial con suministro automático de refrigerante al taladro y un centrado preciso.

Perforación mediante marcado, plantilla y plantilla

Puede perforar agujeros de acuerdo con las marcas hechas o sin ellas, utilizando una plantilla o una plantilla.

El marcado se realiza con un punzón al centro. Con un golpe de martillo, se marca un lugar para la punta del taladro. También puede marcar el lugar con un rotulador, pero el agujero también es necesario para que la punta no se mueva del punto previsto. El trabajo se realiza en dos etapas: perforación preliminar, inspección del pozo y perforación final. Si el taladro ha "salido" del centro previsto, se hacen muescas (ranuras) con un cincel estrecho, guiando la punta al lugar especificado.

Para determinar el centro de una pieza en bruto cilíndrica, se utiliza una pieza cuadrada de chapa, doblada a 90 ° de modo que la altura de un hombro sea aproximadamente un radio. Aplicando una esquina en diferentes lados de la pieza de trabajo, dibuje un lápiz a lo largo del borde. Como resultado, tienes un área alrededor del centro. Puede encontrar el centro mediante el teorema: la intersección de las perpendiculares de dos acordes.

La plantilla es necesaria cuando se realizan una serie de piezas similares con varios agujeros. Es conveniente usarlo para un paquete de espacios en blanco de hojas delgadas conectados por una abrazadera. De esta forma, se pueden obtener varias piezas perforadas al mismo tiempo. En lugar de una plantilla, a veces se utiliza un dibujo o diagrama, por ejemplo, en la fabricación de piezas para equipos de radio.

El conductor se utiliza cuando la precisión de mantener las distancias entre los orificios y la estricta perpendicularidad del canal son muy importantes. Al taladrar agujeros profundos o al trabajar con tubos de paredes delgadas, además del conductor, se pueden utilizar guías para fijar la posición del taladro en relación con la superficie metálica.

Al trabajar con una herramienta eléctrica, es importante recordar la seguridad humana y evitar el desgaste prematuro de la herramienta y un posible matrimonio. En este sentido, hemos recopilado algunos Consejos útiles:

1. Antes del trabajo, debe verificar las fijaciones de todos los elementos.
2. Al trabajar en una máquina o con un taladro eléctrico, la ropa no debe contener elementos que puedan quedar bajo la influencia de piezas giratorias. Proteja sus ojos de las virutas con gafas.
3. El taladro, al acercarse a la superficie del metal, ya debe girar, de lo contrario se volverá rápidamente desafilado.
4. Es necesario sacar el taladro del agujero sin apagar el taladro, reduciendo la velocidad si es posible.
5. Si el taladro no penetra profundamente en el metal, entonces su dureza es menor que la de la pieza de trabajo. La mayor dureza en el acero se puede identificar dibujando una lima sobre la muestra; la ausencia de trazas indica una mayor dureza. En este caso, el taladro debe seleccionarse de carburo con aditivos y trabajar a bajas velocidades con un pequeño avance.
6. Si el taladro de diámetro pequeño no encaja bien en el portabrocas, enrolle algunas vueltas de alambre de latón alrededor del vástago, aumentando el diámetro de agarre.
7. Si la superficie de la pieza de trabajo está pulida, coloque una arandela de fieltro sobre el taladro para asegurarse de que no se produzcan arañazos incluso al tocar el portabrocas. Cuando asegure piezas de trabajo de acero pulido o cromado, use espaciadores de tela o cuero.
8. Al hacer agujeros profundos, una pieza rectangular de poliestireno, montada en un taladro, puede servir como calibre y, al mismo tiempo, rotar para soplar pequeñas virutas.

Durante el proceso de corte, la broca experimenta la resistencia del material de la pieza de trabajo. Las fuerzas de resistencia actúan sobre cada punto del filo. Los reemplazamos con la fuerza resultante aplicada al punto A a una distancia aproximadamente igual a D / 4 del eje de perforación. Este último se puede descomponer en tres componentes de la fuerza P x , RU y P z (figura 72.)

Arroz. 72. Fuerzas que actúan sobre el taladro

Fuerza de resistencia P x dirigido a lo largo del eje de la broca. La fuerza actúa en la misma dirección. R p en el borde transversal, fuerza de fricción P t cintas en la superficie del agujero, fuerzas de resistencia que actúan sobre la broca a lo largo de su eje, en el eje X reemplazar con la fuerza resultante P 0 que se llama fuerza axial o fuerza de avance. Es superado por el mecanismo de alimentación de la máquina. Este último debe transmitir la fuerza axial al husillo de la máquina. P "0 capaz de vencer la fuerza P 0 ... La fuerza axial máxima permitida por el mecanismo de alimentación de la máquina se indica en su pasaporte.

Fórmulas para calcular la fuerza axial y el momento al perforar:

Determinación de la fuerza P 0 y el momento M cr se produce según fórmulas empíricas obtenidas experimentalmente. Para los taladros de acero para herramientas al mecanizar piezas de acero y hierro fundido, se ven así:

; , kgf · mm - al perforar;

; , kgf mm al escariar.

dónde: C p y Cm - coeficientes en función del metal que se está procesando, la forma del afilado de la broca y las condiciones de corte;

z p, x p , y p , z M , x M y y M - el grado de influencia del diámetro de la broca D , profundidad de corte t , archivando s en fuerza axial P 0 y par de perforación METRO ;

K p y K M - factores de corrección por cambios en las condiciones de perforación;

Fuerzas radiales RU , multidireccionales, están equilibrados (S RU = 0). Fuerza P z crea un momento de resistencia al corte METRO en los principales filos de corte, y la fuerza R T'Tangente a la cinta es el momento de fricción en ella (generalmente se descuida).

La influencia relativa de los elementos de perforación en la fuerza de corte y el par durante la perforación se muestra en la tabla 16.

Tabla 16. Influencia de los elementos de perforación en la fuerza axial P 0 y momento de torsión METRO

Resistencia al corte M res superado por el mecanismo de movimiento principal, es decir, por el par en el husillo de la máquina M cr ... En cada etapa del husillo de la máquina, la potencia N sh constante, momento M cr variable. Depende de la velocidad (número de revoluciones) NS en esta etapa y se determina:

M cr= 716200 1,36 () kgf mm; N sh = N dv · h , kW,

M cr= 974000 () kgf mm.

Conociendo el momento de la resistencia METRO , puede determinar la potencia efectiva N e gastado en cortar mientras se perfora,

La potencia de avance del taladro es aproximadamente el 1% de la potencia y no se tiene en cuenta en los cálculos. Por potencia se determina la potencia que debe tener el motor eléctrico de la máquina para asegurar el proceso de corte especificado:

, kWh

La máquina es adecuada para las condiciones de perforación dadas si N sh> N e .

6.4. Influencia de varios factores sobre la fuerza axial y el par durante la perforación. Para fuerza axial P 0 y el momento de resistencia al corte METRO las propiedades del material procesado, los parámetros geométricos de la broca, los elementos cortados (diámetro, avance), etc.

6.4.1. Propiedades del material procesado... Cuanto mayor sea la resistencia a la tracción σ en y dureza media pensión material, cuanto mayor sea su resistencia al corte, mayores serán los valores P 0 y METRO ... Para los taladros de acero de alta velocidad, se obtuvieron experimentalmente las siguientes dependencias:

, y - para acero;

y - para hierro fundido.

dónde: C p y Cm - coeficientes en función de las condiciones de corte.

6.4.2. Perforar geometría... Con ángulo creciente w fuerza axial P 0 y el momento METRO Disminución debido al aumento de los ángulos de ataque. γ x en los principales filos de corte y facilitando la evacuación de la viruta. Inyección j , (2j ) afecta los componentes de la fuerza de corte y el momento por analogía con el giro: con una disminución del ángulo, la fuerza axial P 0 disminuye, y la tangencial P z aumenta, aumentando así y METRO ... Ángulo decreciente 2 j resistencia al corte debido al aumento γ x disminuye, pero al mismo tiempo aumenta el ancho del corte y disminuye su grosor. Esto último conduce a un aumento de la deformación (las virutas delgadas se deforman más completamente) y, en consecuencia, un aumento de la fuerza. P x y el momento METRO ... El ángulo de inclinación del borde transversal. D > 90 ° (ver fig.72) y esto aumenta significativamente la fuerza axial P 0 ... Anteriormente se señaló que la fuerza que actúa sobre el borde transversal Rp = 0,55P 0 ... Para reducirlo, la longitud del borde se reduce afilando, su ángulo de inclinación aumenta, creando así condiciones de corte más favorables cerca de él. Por la cantidad METRO la geometría del borde transversal tiene poco efecto. El doble afilado del taladro también tiene poco efecto sobre P 0 y METRO .

Taladro de diámetro y avance. Con diámetro de broca creciente D y archivando s el ancho y el grosor de la capa de corte aumentan, por lo tanto, aumentan las fuerzas y el momento de corte. Se ha establecido experimentalmente que el diámetro de la broca afecta a la P 0 más (1) que pienso (0,8). Para explicarlo, una analogía con el torneado, donde la profundidad de corte t afecta en mayor medida las fuerzas de corte que el avance (ver), y al taladrar t = D / 2 mm. El avance afecta aproximadamente la misma cantidad (0,8) sobre la fuerza axial P 0 y torque METRO , y el diámetro afecta en mayor medida (1.9) a METRO y en el menor - por P 0 (1). Esto se debe al hecho de que con un aumento en el diámetro d, la fuerza aumenta P z momento de creación METRO , y al mismo tiempo aumenta la longitud del hombro sobre el que actúa esta fuerza, lo que también contribuye a un aumento METRO (arroz.).

Refrigerante. El fluido refrigerante en la zona de corte facilita la evacuación de la viruta, reduce la fricción y ralentiza el desgaste de la broca. Ayuda a reducir la fuerza axial. P 0 y el momento METRO hasta un 25% al ​​procesar piezas de acero y hasta un 15% al ​​procesar hierro fundido.

Desgaste del taladro

La naturaleza y los patrones de desgaste de los taladros y cortadores son los mismos. Al procesar materiales viscosos (aceros, etc.) con brocas de alta velocidad, las superficies delantera y trasera de la broca se desgastan (Fig. 73.), y con brocas de carburo, las superficies delanteras se desgastan ligeramente.

Arroz. 73. Patrón de desgaste de la broca: A- en la superficie trasera; B- a lo largo de la cinta; V- en las esquinas; GRAMO- en la superficie frontal

Al procesar materiales frágiles (hierro fundido, plásticos, etc.), las superficies traseras y las esquinas del taladro se desgastan principalmente. Las superficies delantera y trasera de la broca se desgastan más intensamente en la periferia, ya que aquí la velocidad de corte es máxima y las esquinas de la broca, al ser un punto débil, están muy calientes y destruidas. El patrón de desgaste de las brocas es aproximadamente el mismo que el de las herramientas de corte (Fig. 74).

Arroz. 74. La naturaleza del desgaste del taladro desde el momento del trabajo

Se recomienda evaluar el desgaste: al procesar materiales viscosos, de acuerdo con la duración del desgaste en las superficies de los flancos S.S , para materiales quebradizos - a lo largo de la longitud de desgaste de las esquinas h y. Valor de desgaste admisible - criterio de desgaste al taladrar con brocas de alta velocidad:

h Ç cr= 0,4 ... 1,2 mm, al procesar acero;

Al mecanizar hierro fundido con brocas HSS, el desgaste a lo largo de las esquinas se toma como criterio de desgaste.

sombrero= 0,4 ... 1,2 mm - procesamiento con un taladro HSS;

sombrero= 0,9 ... 1,4 mm. - procesamiento con un taladro de aleación dura;

Periodo de durabilidad T , min, depende del diámetro de la broca y del material que se procesa.

T= (1,0…1,25)∙D - procesamiento de acero con taladros de alta velocidad;

T= (1,25…1,5) D - procesamiento de hierro fundido con taladros de alta velocidad;

T= (1,5…2,0) D - Mecanizado de fundición con brocas de carburo.

Como resultado de los experimentos llevados a cabo al perforar acero con brocas de alta velocidad, se obtuvo la siguiente dependencia:

A partir de los resultados obtenidos, se puede ver que la tasa de desgaste de la broca está influenciada en mayor medida por la velocidad y en menor medida por el avance. Esto queda claro si tenemos en cuenta que el grado de influencia de la velocidad sobre la temperatura de corte es aproximadamente 2 veces mayor que el del avance.

Trabajo de laboratorio No. 6

Cálculo de las condiciones de corte al taladrar.

Objeto del trabajo: aprenda a calcular las condiciones de corte más óptimas al taladrar utilizando fórmulas analíticas.

1. Profundidad de cortet , mm. Al perforar, profundidad de corte t = 0,5 D, al escariar, avellanar y escariar t = 0,5 (D – D) ,

dónde D- diámetro inicial del agujero;

D- diámetro del agujero después del procesamiento.

2. Alimentars , mm / rev. Al perforar orificios sin factores limitantes, seleccionamos el avance máximo permitido para la resistencia de la perforación (Tabla 24). Al escariar agujeros, la alimentación recomendada para taladrar se puede aumentar hasta 2 veces. Si existen factores limitantes, las velocidades de avance para taladrar y escariar son iguales. Se determinan multiplicando el valor de avance de la tabla por el factor de corrección apropiado dado en la nota de la tabla. Los valores obtenidos se corrigen según el pasaporte de la máquina(Apéndice 3). Las alimentaciones para el avellanado se dan en la tabla. 25, y cuando se despliega - en la tabla 26.

3. Velocidad de cortev R , m / min. Velocidad de corte al perforar

https://pandia.ru/text/80/138/images/image003_138.gif "ancho =" 128 "alto =" 55 ">

Valores de coeficiente CONv y exponentes metro, X, y, q se dan para taladrar en la tabla 27, para escariar, avellanar y escariar - en la tabla. 28, y los valores del período de durabilidad T- pestaña. treinta.

Factor de corrección general para la velocidad de corte, teniendo en cuenta las condiciones de corte reales,

Кv = Кмv Киv Кιv,

dónde Kmv- coeficiente para el material procesado (ver tablas 1, 3, 7, 8);

Kiv- coeficiente para el material de la herramienta (ver Tabla 4);

Кιv,- coeficiente teniendo en cuenta la profundidad de perforación (tabla 29). Al taladrar y avellanar agujeros moldeados o estampados, se introduce un factor de corrección adicional Kpv(ver Tabla 2).

4. Frecuencia de rotaciónnorte , rpm, calculado por la fórmula

https://pandia.ru/text/80/138/images/image005_96.gif "ancho =" 180 "alto =" 51 ">

5. TorqueMETRO cr , Nm y fuerza axial Ro, H, calculado por las fórmulas:

al perforar

Mcr = 10 cmDqsyCr;

P0 = 10 miéDqsyCr;

al escariar y avellanar

Mcr = 10 cmDq tx syCr;

P0 = 10 miétx syCr;

Los valores Cm y casarse y exponentes q, X, y se dan en la tabla. 31.

Coeficiente Kp, teniendo en cuenta las condiciones de procesamiento reales, en este caso depende solo del material de la pieza de trabajo que se procesa y está determinado por la expresión

Cr = Kmr.

Valores de coeficiente CMR se dan para acero y hierro fundido en tabla. 11, y para las aleaciones de cobre y aluminio - en la tabla. diez.

Para determinar el par de fresado, cada diente de la herramienta puede verse como una broca de mandrinar. Luego con el diámetro de la herramienta D par, H m,

;

aquí sz- avance, mm por un diente de la herramienta, igual a s / z,

dónde s- avance, mm / rev, z Es el número de dientes de barrido. Los valores de los coeficientes y exponentes, ver tabla. 22.

6. Poder de corteNordeste , kW, determinada por la fórmula:

dónde norteNS- la frecuencia de rotación de la herramienta o pieza de trabajo, rpm,

La potencia de corte no debe exceder la potencia efectiva del accionamiento principal de la máquina. nortemi< norteNS(, dónde nortedv- potencia del motor, h- eficiencia de la máquina). Si la condición no se cumple y nortemi> norteNS, reduzca la velocidad de corte. Determine el factor de sobrecarga calcule un nuevo valor más bajo de la velocidad de corte https://pandia.ru/text/80/138/images/image011_47.gif "width =" 75 "height =" 25 src = ">, donde Altura- fuerza axial de la máquina.

7. Hora principal Ese, min, calculado por la fórmula,

dónde L – longitud de la carrera de trabajo de la herramienta, mm;

La longitud de la carrera de trabajo, mm, es igual a L= l+ l1 + l2 ,

dónde l- longitud de la superficie tratada, mm;

l1 y l2 - el valor de la penetración y el avance de la herramienta, mm (ver Apéndice 4).

tabla 1

Factor de corrección PARA mv, teniendo en cuenta el efecto de las propiedades físicas y mecánicas del material procesado sobre la velocidad de corte.

Tabla 2

Factor de corrección Kpv, teniendo en cuenta la influencia del estado de la superficie de la pieza de trabajo en la velocidad de corte.

Tabla 3

Factor de corrección Kmv teniendo en cuenta el efecto de las propiedades físicas y mecánicas del cobre y las aleaciones de aluminio sobre la velocidad de corte.

Cuadro 4

Factor de corrección Kiv, teniendo en cuenta la influencia del material de la herramienta en la velocidad de corte.

Los agujeros se mecanizan con varias herramientas de corte, según el tipo de pieza de trabajo, la precisión requerida y el acabado de la superficie requerido.

Se distingue entre los espacios en blanco con orificios preparados por fundición, forja o estampación y los espacios en blanco sin orificios preparados previamente.

El mecanizado de orificios en piezas de trabajo que no tienen orificios pretaladrados siempre comienza con la perforación.

1. Ejercicios

La perforación de agujeros poco profundos se hace con plumas y taladros helicoidales.

Taladro perforado. Un taladro de pluma se muestra en la fig. 159. Pieza de corte taladros es una hoja plana 3, que se convierte en una varilla 4. Dos filos de corte 1 y 2 del taladro están inclinados entre sí, generalmente en un ángulo de 116-118 °, pero este ángulo puede ser de 90 a 140 °, dependiendo según la dureza del material que se está procesando: cuanto más duro es el material, mayor es el ángulo.

Los taladros de pluma son ineficaces, además, al perforar, se alejan del eje del orificio. A pesar de esto, a veces se utilizan para trabajos irresponsables, debido a la simplicidad del diseño de dichos taladros y su bajo costo.

Taladros helicoidales... Actualmente, la perforación se realiza principalmente con brocas helicoidales. En la Fig. 160 muestra un ejercicio de este tipo. Consiste en parte de trabajo y caña(cónico según la Fig. 160, a o cilíndrico según la Fig. 160, b) para sujetar la broca en el orificio ahusado de la pluma del contrapunto o en el mandril.

El vástago cónico tiene pie, que sirve como énfasis al golpear el taladro (Fig. 160, a).

La parte de trabajo de la broca helicoidal es un cilindro con dos ranuras en espiral (o mejor dicho, helicoidales), que sirven para formar los bordes cortantes de la broca y eliminar las virutas del exterior. La parte delantera del taladro (Fig.160, c) está afilada a lo largo de dos superficies cónicas y tiene cara inclinada, cara inclinada, dos filos de corte conectado saltador(borde transversal). Dos estrechos cintas(biseles) a lo largo de las ranuras helicoidales de la broca sirven para la dirección y el centrado correctos de la broca.

La punta de perforación de 2φ suele estar entre 116 y 118 °. Para taladrar en materiales duros, este ángulo se aumenta a 140 ° y para taladrar materiales blandos se reduce a 90 °.

Los taladros están hechos de acero aleado 9XC, acero de alta velocidad P9 y P18, así como acero aleado con placas de aleación duras soldadas.

Los taladros equipados con placas de carburo se muestran en la fig. 161. Los taladros con ranuras rectas (Fig. 161, a) son más fáciles de fabricar, pero la salida de virutas del agujero es difícil; Por lo general, se utilizan para perforar hierro fundido y otros metales frágiles, cuando la profundidad del orificio no supera los dos o tres diámetros. Los taladros con ranuras helicoidales (Fig. 161, b) eliminan más fácilmente las virutas del orificio, por lo que se recomienda su uso al taladrar materiales viscosos.

2. Afilado de brocas helicoidales

El afilado de brocas helicoidales se realiza en máquinas afiladoras especiales. Sin embargo, el volteador a veces tiene que afilar los taladros a mano con un afilador convencional.

Al afilar brocas, se deben observar las siguientes condiciones:
1. Los bordes cortantes del taladro deben estar simétrico, es decir, están ubicados en ángulos determinados e iguales al eje de la broca y tienen la misma longitud.
2. El borde transversal (puente) debe ubicarse en un ángulo de 55 ° con respecto a los bordes de corte (Fig. 160, c.).
Un taladro afilado de esta manera funcionará bien.

En la Fig. 162 muestra los agujeros producidos al perforar correctamente y taladros mal afilados. Con la misma longitud de los filos de corte (Fig. 162, a), el diámetro del agujero perforado es igual al diámetro de la broca. Si un borde es más largo que el otro (Fig. 162, b), entonces el diámetro del agujero es mayor que el diámetro de la broca. Esto puede dar lugar a desechos y destruir rápidamente la broca debido a la carga desigual de los bordes de corte.

El afilado correcto del taladro se verifica con una plantilla combinada especial con tres muescas (Fig. 163, a); una de las muescas se utiliza para comprobar el ángulo en la punta de la broca y la longitud de los bordes de corte (Fig.163, b), la segunda muesca es el ángulo de afilado del borde de corte en el diámetro exterior de la broca (Fig. 163, c), y el tercero es el ángulo entre el puente y el filo de corte (Fig. 163, b). 163, d).

3. Asegurar los taladros

La forma de fijar el taladro depende de la forma de su vástago. Taladro con vástago cilíndrico fijado en la caña del contrapunto mediante cartuchos especiales (Fig. 164); simulacros con vástago cónico fijado directamente en el orificio cónico de la caña del contrapunto (Fig. 165). Los vástagos cónicos para herramientas, así como los agujeros cónicos en husillos y pasadores de tornos, se fabrican según el sistema Morse. Los conos Morse están numerados 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6; cada número corresponde a un cierto tamaño. Si la conicidad del taladro es menor que el orificio cónico de la caña del contrapunto, coloque el vástago del taladro 1 manguito adaptador 2 (Fig. 166) y luego se inserta el manguito junto con la broca en el orificio de la caña del contrapunto de la máquina.

Antes de insertar el taladro en la caña del contrapunto, el vástago de la broca y el orificio de la caña deben limpiarse a fondo de suciedad.

Para quitar el taladro de la pluma del contrapunto, gire el volante hasta que la pluma se introduzca en la carcasa del contrapunto hasta la posición final. En esta posición, el tornillo descansará contra la cara del extremo del vástago y lo empujará hacia afuera.

4. Técnicas de perforación

Preparación de perforación... Cuando se perfora un agujero con una longitud de más de dos diámetros de perforación, se recomienda que el agujero se fije primero rígidamente en la canilla corta, luego la siguiente perforación estará mejor guiada y se alejará menos.

Taladro de avance. El taladro se alimenta girando el volante de contrapunto (Fig. 165).

Al perforar un agujero profundo con un taladro helicoidal, de vez en cuando es necesario retirar el taladro del agujero mientras la máquina está en funcionamiento y sacarlo de las virutas; esto evita la rotura del taladro. También es necesario asegurarse de que al perforar con taladros normales, la profundidad del orificio no sea mayor que la longitud de la ranura en espiral del taladro, de lo contrario, las virutas no podrán escapar de las ranuras y el taladro se romperá.

Perforación de agujeros ciegos... Para perforar orificios de una longitud determinada, es conveniente aprovechar los riesgos de la caña del contrapunto (ver Fig. 165). Al girar el taladro, el taladro se empuja hacia afuera hasta que se adentra en el material con toda la parte de entrada, y al mismo tiempo se percibe el riesgo correspondiente en la púa. Luego, girando el volante del contrapunto, mueva la pluma hasta que salga del cuerpo en el número requerido de divisiones.

Cuando no hay divisiones en la pluma, se puede aplicar el siguiente método. Marque la longitud requerida del agujero en el taladro con tiza y mueva la pluma hasta que el taladro penetre profundamente en las marcas.

A veces, al perforar, se escucha un chillido metálico característico. Este es un signo de un agujero sesgado o un taladro desafilado. En tales casos, es necesario detener inmediatamente la alimentación, detener la máquina, averiguar y eliminar la causa del chirrido.

Antes de detener la máquina durante la perforación, se debe sacar la broca del agujero. Es imposible detener la máquina mientras el taladro está en el agujero, esto puede provocar que el taladro se atasque y se rompa.

5. Condiciones de corte para taladrar y escariar

Velocidad de corte al perforar El acero al carbono de dureza media, la fundición gris y el bronce con brocas HSS se pueden tomar a 20-40 m / min.

El avance del taladro en el torno generalmente se realiza manualmente, moviendo lentamente la pluma del contrapunto, como se muestra en la Fig. 165. Un avance excesivo y desigual puede provocar la rotura de la broca, especialmente cuando se utilizan brocas de diámetro pequeño.

A veces, también se utiliza un avance mecánico para perforar (ver Fig. 167). En este caso, el taladro se refuerza con espaciadores o casquillos especiales en el portaherramientas. Al perforar con avance mecánico, el valor de avance se toma como: para brocas con un diámetro de 6 a 30 mm para acero al carbono de dureza media - de 0,1 a 0,35 mm1ob; para hierro fundido - de 0,15 a 0,40 mm / rev.

Al escariar, el borde transversal del taladro no participa en el trabajo. Debido a esto, la fuerza de avance se reduce significativamente y también se reduce la deriva del taladro; esto permite que la velocidad de avance sea aproximadamente 1½ veces la velocidad de avance de una broca del mismo diámetro cuando se perfora en material sólido.

Velocidad de corte al escariar puede tomar lo mismo que al perforar.

Se recomienda realizar el taladrado y escariado de acero y aluminio con enfriamiento de emulsión en una cantidad de al menos 6 l / min; El hierro fundido, el latón y el bronce se perforan y se fresan sin enfriar. Sin embargo, cabe señalar que debido a la disposición horizontal de los orificios a mecanizar, el líquido refrigerante apenas se suministra al lugar donde se forman las virutas. Por lo tanto, para perforaciones profundas en materiales difíciles de mecanizar, se utilizan taladros con canales internos, a través de los cuales se suministra refrigerante a alta presión a los bordes de corte.

6. Técnicas de taladrado y escariado de alto rendimiento

Sustitución de la alimentación manual por mecánica... Para mecanizar la alimentación de la broca, los innovadores en producción utilizan dispositivos sencillos y baratos que facilitan el trabajo y ahorran tiempo. Uno de estos dispositivos se muestra en la Fig. 167.

El dispositivo es un portaherramientas de acero 2 con una placa 1, fijada con pernos 3 en el portaherramientas. El soporte tiene un orificio cónico para asegurar el vástago del taladro y un orificio para sacar el taladro. El plano inferior de la baldosa 1 está cepillado o fresado de modo que cuando se fija en el portaherramientas, la broca se coloca con precisión (sin espaciadores) a la altura central. Para instalar el taladro a lo largo del eje del agujero en el plano horizontal, se marca un riesgo en la corredera inferior del soporte. Un dispositivo de este tipo es muy eficaz en la fabricación de un gran número de piezas con orificios, ya que en este caso la perforación se realiza con un avance mecánico del taladro desde el soporte; su uso reduce el tiempo de procesamiento y facilita el trabajo del volteador.

Para mecanizar la alimentación del taladro al perforar orificios de gran diámetro en las condiciones de producción a pequeña escala y de una sola pieza, el camarada innovador y volteador Buchnev fabricó un dispositivo (Fig.168, a), que permite mover el contrapunto con un pequeño esfuerzo. Este dispositivo es el siguiente. Un soporte angular 5 está atornillado a la placa del contrapunto, en el que se colocan los rodillos 1 y 2. En el rodillo 1 hay un engranaje de transmisión 7 y un mango 6. En el rodillo 2 hay un engranaje 3 y una rueda 4, que se enreda con la rejilla de la cama. La rotación del mango 6 a través de las ruedas 7 y 3 se transmite a la rueda 4, que rueda a lo largo del carril de la máquina y mueve el contrapunto a lo largo de la cama.

En el torno de corte de tornillos 1K62 de la planta Krasny Proletary, la alimentación manual del taladro (avellanado, escariador) se puede reemplazar por una mecánica. Para ello, hay un bloqueo especial en el soporte (Fig. 168, b), que se incluye en la marea del contrapunto. Con la ayuda de un dispositivo tan simple, es posible conectar el carro de la pinza a la placa del contrapunto y, liberando la placa del contrapunto del lecho, encender la alimentación mecánica más ventajosa de la pinza.

Al mismo tiempo, la productividad laboral aumenta significativamente. Además de la ventaja indicada, este método de alimentación permite perforar (avellanar, escariar) orificios en profundidad requerida, contando con la rama de avance longitudinal o utilizando el tope longitudinal (limitador de longitud).

Uso de brocas de afilado especial.... Para aumentar la productividad laboral, los innovadores en la producción utilizan un afilado de dintel, un afilado doble de brocas y brocas continuas.

Taladro de doble afilado mostrado en la fig. 169, a. Su parte de entrada tiene bordes cortantes rotos: al principio, cortos en un ángulo de 70-75 ° y alargados hacia la parte superior, en un ángulo de 116-118 °. Dichos taladros se desgastan menos de lo normal y se distinguen por una mayor durabilidad: 2 a 3 veces más al perforar acero y 3 a 5 veces más al perforar hierro fundido.

Para reducir la fuerza de avance durante la perforación, es útil rebajar el puente en la sección BC (Fig. 169, b). Con tal afilado, no solo disminuye el borde transversal, sino que también aumenta el ángulo de inclinación, lo que facilita las condiciones de corte.

En la Fig. 170 muestra un taladro de alto rendimiento fabricado en acero de alta velocidad por V. Zhirov, un perforador de la planta de máquinas-herramienta del Medio Volga. El taladro está diseñado para perforar hierro fundido.

Taladre Zhirov, en contraste con el taladro que se muestra en la Fig. 169, a, está hecho con un cono triple en el ápice, con una superficie frontal afilada y un puente cortado. La presencia de un hueco en lugar de un puente hace que sea mucho más fácil sumergir el taladro en el metal que se está procesando, por lo que la fuerza axial al perforar hierro fundido se reduce en 3-4 veces. Esto le permite aumentar el avance del taladro y reducir el tiempo de la máquina al menos a la mitad.

Para aumentar la durabilidad, la parte de entrada del taladro de Zhirov tiene tres filos de corte rotos, al principio cortos, formando un ángulo de 55 °, luego más largos, con un ángulo de 70 ° y, finalmente, el más largo, con un ángulo en el vértice. de 118 °.

Los filos de corte cortos de 55 ° proporcionan un aumento significativo en la vida útil de la broca (cuando se trabaja con avances más altos) en comparación con las brocas convencionales.

7. Defecto en la perforación y medidas para prevenirlo.

El principal tipo de chatarra durante la perforación es la deriva de la perforación desde la dirección requerida, que se observa con mayor frecuencia al perforar orificios largos.

La deriva de la broca se produce: al taladrar piezas de trabajo cuyas superficies finales no son perpendiculares al eje; cuando se trabaja con taladros largos; cuando se trabaja con brocas mal afiladas, en las que un filo es más largo que el otro; al perforar metal que tiene hoyos o contiene inclusiones sólidas.

La deriva de la broca cuando se trabaja con brocas largas se puede reducir perforando previamente el orificio con una broca corta del mismo diámetro.

Si hay hoyos o inclusiones sólidas en la trayectoria del taladro en el material de la pieza, entonces es casi imposible evitar que el taladro se desprenda. Solo se puede reducir reduciendo el avance, que al mismo tiempo será un medio para evitar una posible rotura de la broca.

Preguntas de control 1. ¿Qué tipos de taladros se utilizan al taladrar en tornos?
2. Nombra los elementos del taladro helicoidal.
3. Cuéntenos sobre las reglas para afilar taladros.
4. ¿Cómo afectará el afilado incorrecto del taladro al tamaño del agujero?
5. ¿De qué forma se fijan los taladros a la máquina?
6. Cuéntenos sobre las técnicas para perforar agujeros pasantes, agujeros ciegos:
7. ¿Qué tipo de refrigeración se utiliza para perforar?
8. Cuéntenos acerca de las técnicas de perforación avanzadas.
9. ¿Cómo evitar la deriva del taladro?