Лабораторная работа 5 обработка заготовок на сверлильных станках (стр. 3 )

Для варианта задания рассчитать или выбрать по табл.5 диаметры режущего инструмента, предполагая, что обработка осуществляется в три перехода: сверление, зенкерование и однократное развертывание. Заполнить п.2 бланка отчета.

6. Выполнить расчет режимов резания.

·  Расчет глубины резания

При сверлении глубину резания принимают t=0,5D, а при рассверливании, зенкеровании или развёртывании t=0,5(D-d), где d и D – диаметр отверстия до и после обработки, мм.

·  Расчет подачи

При сверлении отверстий подача принимают по табл.1 приложения. При рассверливании отверстий подача, рекомендуемая для сверления, увеличивается в 2 раза.

Значения подач рассчитаны на обработку отверстий глубиной менее 3D. При большей глубине необходимо вводить поправочный коэффициент KlS ,табл. 6

Таблица 6

Значения поправочного коэффициента KlS

Глубина отверстия L, мм
Поправочный коэффициент KlS	0,9	0,8	0,75

Рекомендуемые подачи при зенкеровании приведены в табл.2 приложения, а при развертывании в табл.3 приложения.

Назначенная подача должна быть скорректирована по паспорту выбранного станка. При этом необходимо выдержать условие: , где - окончательно установленное по паспорту станка значение подачи. Заполнить п.3.1 бланка отчета.

·  Расчет скорости резания

Скорость резания (м/мин) определяют по следующим формулам

при сверлении ,

при рассверливании, зенкеровании и развертывании

,

где D – диаметр сверла, зенкера или развёртки, мм; Kv – общий поправочный коэффициент. Значения коэффициентов Сv и показателей степени приведены для сверления в табл.4 приложения, для рассверливания, зенкерования и развёртывания – в табл.5 приложения, а значения периода стойкости Т – в табл.6 приложения.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания определяют по формуле

,

где – коэффициент на обрабатываемый материал; – коэффициент на инструментальный материал; – коэффициент, учитывающий глубину сверления.

Коэффициент рассчитывается следующим образом:

– при обработке стали

– при обработке серого чугуна

– при обработке ковкого чугуна.

где – предел прочности материала заготовки, МПа; НВ – твёрдость материала заготовки, МПа.

Значения показателей nv приведены в табл.8 приложения.

Коэффициент на инструментальный материал принимают равным 0,8 при обработке стали и 0,95 при обработке чугунов. Коэффициент, учитывающий глубину отверстия при сверлении принимают в зависимости от диаметра сверла, табл.7

Таблица 7

Коэффициент, учитывающий глубину отверстия

Вид обработки	Сверление	Рассверливание, зенкерование, развертывание
Глубина отверстия	3D	4D	5D	6D	8D	-
Коэффициент	1,0	0,85	0,75	0,7	0,6	1,0

После определения скорости резания, рассчитывают частота вращения шпинделя станка (об/мин):

,

где D – диаметр инструмента, мм.

Полученное значение корректируют по паспорту станка и принимают ближайшую меньшую ступень , т. е. должно быть выдержано условие: . В дальнейших расчётах используется только. Заполнить п.3.2 бланка отчета.

·  Расчет крутящего момента и осевой силы

При сверлении и рассверливании необходимо проверить выбранный режим по осевому усилию и крутящему моменту (мощности).

Крутящий момент , Нм, и осевая сила , Н, рассчитывают по следующим формулам:

при сверлении ,

;

при рассверливании

,

,

где и – коэффициенты, учитывающие условия резания, значения которых, а также значения показателей степени приведены в табл.7 приложения.

Коэффициент в данном случае зависит только от материала заготовки и определяется выражением . Его значения рассчитываются по табл.9 приложения.

Рассчитанную силу подачи Ро необходимо сравнить с допускаемыми значениями по паспорту выбранного станка. При превышении последней расчёт режимов следует повторить, скорректировав принимаемые студентом параметры.

·  Расчет мощности резания

Эффективная мощность резания (кВт) определяют по формуле

.

Потребная мощность резания (кВт)

,

где – к. п.д. станка.

Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка, находят коэффициент его использования по мощности:

,

где - мощность главного электродвигателя станка.

Наиболее рациональные значения К= 0,85–0,9. В случае отклонения К от рациональной величины необходимо расчёты режимов резания повторить, скорректировав параметры, устанавливаемые студентом. Заполнить п.3.3 бланка отчета.

·  Расчет основного технологического времени

Основное технологическое время (мин) определяется по формуле:

,

где L – расчётная глубина отверстия, мм.

,

где l–чертёжный размер глубины отверстия, мм; l1–величина врезания инструмента, мм; l2–величина перебега инструмента, мм. Можно принять, что . Заполнить п.4 бланка отчета.

Исходные данные

п/п	Материал заготовки	Диаметр отверстия d, мм	Длина отверстия l, мм	Параметр шероховатости, мкм
1	Сталь 12ХН2 =800 МПа	18Н7	50	Ra=0,32
2	Сталь 12ХМ =720 МПа	25Н8	60	Ra=0,63
3	Серый чугун СЧ30 НВ2000 МПа	30Н9	80	Ra=2,5
4	Ковкий чугун КЧ30-6 НВ2100	35Н7	90	Ra=0,4
5	Сталь 38ХА =680 МПа	28Н8	55	Ra=1,25
6	Сталь 35 =560 МПа	38Н9	75	Ra=2,5
7	Серый чугун СЧ15 НВ1700	45Н7	45	Ra=0,32
8	Серый чугун СЧ10 НВ1600	16Н8	50	Ra=0,63
9	Сталь 40ХН =680 МПа	45Н9	100	Ra=2,5
10	Сталь Ст3 =400 МПа	50Н7	60	Ra=0,4
11	Сталь 40Х =630 МПа	22Н8	95	Ra=1,25
12	Сталь Ст5 =600 МПа	16Н9	30	Ra=2,5
13	Серый чугун СЧ20 НВ1800 МПа	38Н7	85	Ra=0,32
14	Ковкий чугун КЧ60-3 НВ2600	50Н9	50	Ra=0,63
15	Сталь 20Х =540 МПа	20Н9	40	Ra=2,5
16	Сталь 50 =640 МПа	30Н7	60	Ra=0,4
17	Серый чугун СЧ40 НВ2200	24Н8	45	Ra=1,25
18	Серый чугун СЧ25 НВ2500	32Н7	35	Ra=2,5
19	Сталь 30ХН3А =720 МПа	20Н7	60	Ra=0,32
20	Сталь 30ХМ =780 МПа	48Н8	110	Ra=0,63
21	Сталь 45 =610 МПа	48Н9	96	Ra=2,5
22	Сталь 20 =420 МПа	50Н7	100	Ra=0,4
23	Сталь 33ХС =600 МПа	22Н8	45	Ra=1,25
24	Сталь 30 =640 МПа	35Н9	70	Ra=2,5
25	Чугун КЧ35-10 НВ1490	42Н7	55	Ra=0,32