Расчет режимов резания сверление

Расчет режимов резания СВЕРЛЕНИЕ

Рекомендуемая литература:

1., , Резание металлов и режущий инструмент, М., Машиностроение, 1976.

2.Справочник технолога – машиностроителя в 2-х томах, том 2, под редакцией , , М., Машиностроение, 1986.

3., , Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту, М., Машиностроение, 1988.

Методика расчета режимов резания.

1.Эскиз обработки

Требования к выполнению эскиза обработки аналогичны заданию 2.

2.Выбор режущего инструмента.

При выборе инструмента необходимо определить:

-- тип и конструкцию сверла ( для стандартного инструмента указать обозначение по ГОСТ).

-- материал рабочей части и хвостовика сверла.

-- размеры сверла.

--форму заточки и геометрические параметры сверла.

--Размеры сверл.

Для получения отверстий в сплошном материале или увеличения диаметра предварительно полученного отверстия, т. е. сверления или рассверливания, преимущественно используются спиральные сверла с коническим или цилиндрическими хвостовикам. При работе на металлорежущих станках предпочтение отдается сверлам с коническим хвостовиком. Диаметр сверла соответствует диаметру отверстия. Основные размеры сверл с цилиндрическим хвостовиком можно применять по ГОСТ 886-77, ГОСТ 4010-77, ГОСТ 10902-77, ГОСТ 12122-77, а сверл с коническим хвостовиком по ГОСТ 10903-77 (нормальной длины), ГОСТ 12121-77 (удлиненные), ГОСТ 2092-77 (длинные).

--В качестве материала для изготовления сверл чаще используются быстрорежущие стали. Для обработки конструкционных материалов (углеродистых и легированных конструкционных сталей, серых чугунов, бронз, латуней, алюминиевых сплавов) наиболее применяемой является сталь Р6М5. Хвостовики составных сверл изготавливаются из конструкционных сталей 40Х,50 и др.

Геометрические параметры сверл.

Форма заточки сверла выбирается с учетом обрабатываемого материала (таблица 3, рисунок 1) Для сверл диаметром до 12 мм. допустимо принимать нормальную форму заточки из–за сложности получения других форм.

Таблица 10. Рекомендуемые формы заточки сверл для различных материалов.

Формы заточки сверл	Обрабатываемый материал
Нормальная Н	Сталь, стальные отливки, чугун
Нормальная с подточкой поперечной кромки НП	Сталь, стальные отливки с < 500 МПа с неснятой коркой
Нормальная с подточкой поперечной кромки и ленточки НПЛ	Сталь, стальные отливки с < 500 МПа со снятой коркой
Двойная с подточкой поперечной кромки ДП	Стальные отливки с > 500 МПа с неснятой коркой и чугун с неснятой коркой
Двойная с подточкой поперечной кромки и ленточки ДПЛ	Сталь, стальные отливки с > 500 МПа со снятой коркой
Двойная с подточкой и срезанной поперечной кромки ДП–2	Чугун со снятой коркой

Рисунок 4 Спиральные сверла. Форма заточки: α – нормальная без подточек; б – нормальная с подточкой поперечной кромки; в – нормальная с подточкой поперечной кромки и ленточки; г – двойная с подточкой поперечной кромки; д – двойная с подточкой поперечной кромки и ленточки; е – двойная с подточкой и срезанной поперечной кромкой.

Значение углов наклона винтовой канавки ώ и угла при вершине сверла 2φ можно принять из таблицы 4.

Угол наклона поперечной режущей кромки ψ у сверл диаметром до 12 мм. принимают 50˚, у сверл диаметром свыше 12 мм. – 55˚

Значения заднего угла α различны в разных точках режущей кромки. У стандартных спиральных сверл из быстрорежущей стали в наиболее удаленной от оси сверла точке α = 8…15˚, в ближайшей к оси точка – α = 20…26˚

Меньшее из приведенных значений углов относятся к большим диаметрам сверл, большие значения – к малым диаметрам сверл.

Таблица 11- Рекомендуемые значения углов ώ и 2φ спиральных сверл диаметром свыше 12 мм. из инструментальной стали.

Материал заготовки	ώ˚	2φ˚
Сталь с , МПа до 500	35	116
500…700	30	116…118
700…1000	25	120
1000…1400	20	125
Чугун серый	25…30	116…120
Медные отливки и латунь	25…30	130
Бронза с НВ до 100	8…12	125
свыше 100	15…20	125
Алюминиевые сплавы	35…45	130…140

3.Расчет режимов резания

1Глубина резания

Определяется по формулам,

при сверлении: t = мм.

2. Подача на оборот сверла.

При сверлении без ограничивающих факторов принимается из [ 2 ], с. 277, т 25. Ограничивающие факторы оговорены в примечаниях к данной таблице.

При рассверливании подачу, рекомендованную для сверления, можно увеличивать до двух раз.

Принятая подача корректируется по паспорту станка (принимается ближайшее меньшее или равное значение).

3.Проверка подачи по допустимому механизмом подач станка усилию.

Определяется осевая сила РО [ 2 ], с. 277;

При сверлении:

РО = 10 ∙СР ∙ Dа ∙ SОУ ∙ КР, Н;

При рассверливании:

РО = 10 ∙СР ∙ tХ ∙ SОУ ∙ КР, Н;

Постоянная СР и показатели степени х, у, q принимаются из [ 2 ], с. 281, т 32.

Поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, при сверлении и рассверливании зависит только от механических свойств обрабатываемого материала, т. е.

КР = КМР

Значения коэффициента приведены в [ 2 ], с. 264, т 9.

Рассчитанная сила РО сравнивается с усилием подачи станка Рcm, значения которого приведены в паспортных данных станка. При этом должно соблюдаться условие РО ≤ Рcm, в противном случае необходимо уменьшить подачу на оборот сверла и выполнить проверку заново.

4. Скорость резания.

При сверлении и рассверливании определяется по формулам [ 2 ], стр. 276;

V = - при сверлении;

V = - при рассверливании.

Значение коэффициента CV и показателей степени х, у, q, m приведены в [2 ], с. 278 т 28 - при сверлении и [ 2 ], с. 279, т 29 - при рассверливании.

Значение периода стойкости Т, мин. для сверла приведены в [ 2 ], с. 278 т 30 .

Поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, определяются по формуле:

KV = KМV ∙ KИV ∙ KℓV

где: KМV – учитывает свойства обрабатываемого материала [ 2 ], с. 261…262 т 1…2;

KИV − инструментальный материал - [ 2 ], с. 263 т 6;

KℓV − глубину сверления − [ 2 ], с. 280 т 31.

При рассверливании литых или штампованных отверстий дополнительно учитывается коэффициент Knv − на состояние поверхности заготовки − [ 2 ], с. 263 т 5.

Частота вращения сверла определяется по формуле:

n = мин–1

Рассчитанная частота вращения сверла корректируется по паспорту станка (принимается ближайшее меньшее или равное значение).

Определяется действительная скорость резания:

Vд = м/мин.

5.Крутящий момент.

Определяется по формулам [ 2 ], с. 277:

Мкр = 10 См∙ Dq ∙ SOy ∙ Kp – при сверлении

Мкр = 10 См∙ Dq ∙ tx ∙ SOy ∙ Kp – при рассверливании.

Постоянная См и показатели степени q, x, y принимаются из [ 2 ], с. 281 т 32

Поправочный коэффициент Kp зависит только от механических свойств обрабатываемого материала, т. е. Kp = Kмр (он определяется при расчете осевой силы Ро)

6. Мощность резания и проверка достаточности привода станка.

Мощность резания при сверлении и рассверливании определяется по формуле:

Nрез = кВт

Мощность резания сравнивается с мощностью на шпинделе станка:

Nшп = Nдв · кпд, кВт,

где, Nшп – мощность на шпинделе станка, кВт

Nдв – мощность двигателя станка, кВт

При этом должно выполняться условие: Nрез ≤ Nшп, в противном случае необходимо уменьшить скорость резания.

7.Основное время.

При сверлении и рассверливании определяется по формуле:

То =мин.

где ℓ – глубина (длина) обрабатываемого отверстия, мм.

у = t ∙ ctg φ − врезание инструмента, мм.

∆ = 3…5 мм. – перебег инструмента, мм.

Паспортные данные станка.

Вертикально-сверлильный станок 2Н135.

Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия в заготовке из стали – 35 мм. Мощность двигателя Nд = 4,5 кВт. КПД станка η = 0,8. Частота вращения шпинделя, мин-1: 31,5 ; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400. Подача, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6. Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подач станка, Pmax = 1500 кгс = 15000 Н.

Расчет режимов резания Фрезерование

Рекомендуемая литература: 1., , Резание металлов и режущий инструмент, М., Машиностроение, 1976.

2.Справочник технолога – машиностроителя в 2-х томах, том 2, под редакцией , , М., Машиностроение, 1986.

3., , Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту, М., Машиностроение, 1988.

Методика расчета режимов резания

1.Эскиз обработки

Требования к выполнению эскиза обработки аналогичны заданию 2,3.

2.Выбор режущего инструмента.

При выборе инструмента необходимо определить:

-- тип и конструкцию фрезы ( для стандартного инструмента указать обозначение по ГОСТ).

-- материал рабочей части фрезы.

-- размеры фрезы (выбор размеров обосновать).

-- геометрические параметры фрезы.

3.Расчет режимов резания

1.Глубина резания t, мм и ширина фрезерования В, мм. Определяются из условий обработки.

2. Подача на зуб фрезы.

При черновом фрезеровании исходной величиной подачи является подача на зуб фрезы Sz мм/зуб. При чистовом фрезеровании – подача на оборот фрезы Sо мм/об, по которой для дальнейшего использования вычисляют подачу на зуб фрезы Sz = Sо / Z. Рекомендуемые значения пода приведены в [ 2 ], т. 33…38.

3. Скорость резания.

Определяется по формуле [ 2 ], с 282;

V = , м/мин.

Значения коэффициента Сv и показателей степени приведены в [ 2 ], с 286, т 39.

Значения периода стойкости фрезы Т, мин - в [ 2 ], с 290, т 40.

Поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, определяются по формуле:

KV = KМV ∙ KИV ∙ KПV

где: KМV – учитывает свойства обрабатываемого материала [ 2 ], с. 261…262 т 1…2;

KИV − инструментальный материал - [ 2 ], с. 263 т 6;

KПV − состояние поверхности заготовки − [ 2 ], с. 263 т 5.

Частота вращения фрезы определяется по формуле:

n = мин–1

Рассчитанная частота вращения фрезы корректируется по паспорту станка (принимается ближайшее меньшее или равное значение).

Определяется действительная (фактическая) скорость резания:

Vд = м/мин.

4. Скорость движения подачи (минутная подача) стола станка.

Определяется по формуле:

Sм = Sz Z n, мм / мин.

Рассчитанная минутная подача корректируется по паспорту станка (принимается ближайшее меньшее или равное значение).

Определяется действительная (фактическая) подача на зуб фрезы:

Sz = Sм пасп / Z n пасп, мм / зуб.

5. Сила резания Рz определяется по формуле [ 2 ], с 282;

Рz = , Н.

Постоянная СР и показатели степени принимаются из [ 2 ], с. 291, т 41.

Поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, при сверлении и рассверливании зависит только от механических свойств обрабатываемого материала.

Значения коэффициента приведены в [ 2 ], с. 264, т 9.

7.Мощность резания и проверка достаточности мощности привода станка.

Определяется мощность резания

Nрез = кВт

и сравнивается с мощностью на шпинделе станка:

Nшп = Nдв · КПД, кВт,

Должно выполняться условие:

Nрез ≤ Nшп ,

в противном случае уменьшается скорость резания.

8. Основное время То ,мин.

При фрезеровании основное время определяется по формуле:

То = , мин

где, у - врезание фрезы, мм. Определяется с учетом типа фрезы и схемы обработки.

ℓ – длина обработанной поверхности, мм.

∆ = 2…5 мм – перебег фрезы, мм.