Расчет режима резания рассверливания по нормативным данным

Работа 4

Пример 4. На вертикально – сверлильном станке 2Н135 рассверливают сквозное отверстие диаметром d=20 мм до диаметра Д=50 Н12^{(+0, 25)} на глубину l=70 мм. Обрабатываемый материал – Сталь 45 с δ _В=680 МПа, заготовка – штамповка. Охлаждение – эмульсией. Эскиз обработки дан на рисунке 14.

НЕОБХОДИМО: Выбрать режущий инструмент, материал его режущей части, его конструктивные и геометрические параметры. Назначить по нормативам режим резания и определить основное время обработки. Дать эскиз обработки.Рисунок 12 – Эскиз обработки заготовки

РЕШЕНИЕ: [4] Ι. Выбираем сверло и устанавливаем его конструктивные и геометрические параметры. Принимаем спиральное сверло диаметром Д=50 мм; материал режущей части – быстрорежущая сталь Р18 (прилож.1, стр.349). Можно принять также сталь, которая не приведена в приложении 1.

Геометрические элементы: форма заточки – двойная, (прил.2, стр.355). Из-за отсутствия в нормативах [4] рекомендаций по выбору остальных геометрических параметров принимаем их по справочнику [10]: 2γ =118˚, 2γ ₀=70˚, ψ =40…60˚, при стандартной заточке ψ =55˚; α =11˚, длина вторичной кромки b=9 мм. (табл.45, стр.152), ω =24…32˚; у стандартных сверл Д> 10 мм для обработки конструкционной стали ω =30˚.

Назначаем режим резания [4]

1.Глубина резания:

t=Д-d/2=50-20/2=15 мм.

2.Назначаем подачу (карта 52, стр.116). По второй группе подач, считая что рассверливается заготовка средней жесткости, находим для обработки стальной заготовки Д=50 мм и d=20 мм S₀=0, 6…0, 8 мм/об. Корректируем подачу по станку S₀=0, 8 мм/об.

Проверяем принятую подачу по осевой силе, допускаемой прочностью механизма подачи станка. Из-за отсутствия в нормативах таблицы значения осевой составляющей силы резания при рассверливании, определяем её значение по справочнику (стр.435)[10]:

Р₀=С_р∙ Д^Qp∙ t^xp∙ S₀^yp∙ K_p (19)

Выписываем из таблицы 32, стр.281 коэффициенты и показатели степеней для формулы (19) для сверления конструкционной стали с δ _в=750 МПа; инструментом из быстрорежущей стали: С_р=37, 8; Qp=0; xp=1, 3; yp=0, 7.

Учитываем поправочный коэффициент на силу резания К_p=К_mp (по табл.9, стр.264):

K_mp= где np=0, 75, K_mp=

Р₀=37, 8∙ 50⁰∙ 15^{1, 3}∙ 0, 8^{0, 7}∙ 0, 93=1016 кгс=9967 Н.

У станка 2Н135 Р_0max=1500 кгс, Р₀< Р_0max (1016< 1500) Следовательно назначенная подача S₀=0, 8 мм/об вполне допустима.

3.Назначаем период стойкости сверла по нормативу [4], табл.2, стр.98. Для сверла с диаметром Д=50 мм рекомендуется период стойкости Т=90 мин. Допустимый износ сверла по задней поверхности h₃=1 мм по ленточке h₃=1, 5 мм.

4.Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами сверла. По карте 53 (стр.117) находим для формы заточки ДП, разностей диаметров Д- d=50-20=30 мм. (по графе «до 50 мм»), S₀ до 1мм/об, что V_табл=13, 6 м/мин. Для заданных условий обработки приведённой в карте 53, поправочный коэффициент K_nv=1. Согласно примечанию к карте 53 необходимо дополнительно учесть по карте 42, стр.104-105 поправочный коэффициент K_mv. Для стали 45 с δ _в=680 МПа (смотрите диапазон 560…750 МПа) K_mv=1, поэтому:

V=V_табл∙ 1∙ 1=13, 6∙ 1∙ 1=13, 6 м/мин.

5.Определяем частоту вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

n=

Корректируем частоту вращения по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения шпинделя n_д=90 мин ^-1.

6.Действительная скорость главного движения резания

V_д=

7.Определяем мощность, затраченную на резание (карта 54, стр.118…119). Для δ _в=560…680 МПа, Д- d до 32 мм, S₀ до 0, 84 мм/об, при V до 15, 1 м/мин находим N_табл=3, 3кВт. Поправочные коэффициенты на мощность в указанной карте не приведены, следовательно: N_рез=N_табл=3, 3кВт.

8.Проверяем, достаточна ли мощность привода станка N_рез< N_шп. У станка 2Н135 N_шп= N_д∙ 0, 8=3, 6кВт. Следовательно обработка возможна так как N_рез< N_шп.

9.Определяем основное время обработки.

T₀=

При рассверливании сверлом с одинарной заточкой врезание у=t∙ ctgγ, а с двойной заточкой y=t₁∙ ctgγ ₀+ t₂∙ ctgγ, где t₁–глубина резания на участке вторичных кромок; t₁=в∙ sinγ ₀; длина вторичной кромки в=9 мм, 2γ ₀=70º; 2γ =118º; t₁=9∙ sin35º =9∙ 0, 57=0, 51; t₂- глубина резания (мм) на участке главных режущих кромок: t₂= t-t₁=15-5, 1=9, 9 мм. У 5, 1∙ ctg35º +9, 9∙ ctg59º =5, 1∙ 1, 43+9, 9∙ 0, 6=13, 2 мм. Перебег на участке ∆ =1…3 мм. Принимаем 3 мм. Тогда: L=70+13, 2+3=86, 2 мм.

T₀=

Задание 4. На вертикально – сверлильном станке 2Н135 рассверливают отверстие диаметром d до диаметра Д на глубину 1 (табл.4).

НЕОБХОДИМО: Выбрать режущий инструмент, материал его режущей части, его конструктивные и геометрические параметры. Назначить по нормативным данным режим резания и определить основное время обработки. Дать эскиз обработки детали.

Таблица 4

Данные к заданию 4

Продолжение таблицы 4