Вариант 3.7 дз2 (Дз 1,2 Вариант 3.7)

Домашнее задание №2

" Назначение параметров режима резания для операции сверления спиральными сверлами"

По курсу:

«Основы процесса резания и режущий инструмент»

Группа МТ3-69

Вариант №3.7

Москва

2016 год

Исходные данные

1. Обрабатываемое отверстие:

Отверстие глухое диаметром D = 23 мм и длиной l₀ = 60 мм, точностью Н8.

2. Обрабатываемый материал:

Сталь 50, твердость НВ = 200.

3. Режущий инструмент:

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, средней серии, ГОСТ 10903-77 , степени точности В1.

4. Оборудование:

Вертикально-сверлильный станок модели 2Н125А.

5. Условия сверления:

Тяжелые.

Требуется:

1. Назначить диаметр сверла d мм.
2. Назначить режимы резания для сверлильной операции для нормальных режимов резания.
3. Выполнить операционный эскиз в соответствие требованиями методического пособия и примером, приведенным в Приложении.
4. Определить сменную выработку и сменный расход инструмента

1.Назначение количества этапов обработки отверстия и диаметра сверла.

При обработке отверстия заданной точности и шероховатости поверхности необходимо сначала установить последовательностьработы осевых инструментов и их диаметры.

(По таблице 15) Последовательность обработки в зависимости от квалитета квалитета точности отверстия:

I) черновой этап — сверление;

II) получистовой этап — зенкерование;

III) чистовой этап —развертывание однократное;

Необходимый диаметр сверла, d, мм, определяем по формуле:

Где t_зен — припуск под зенкерование, мм;

t_разв. — припуск под развертывание, мм;

t_зен = 0,3·D^0,5 =0,3·23^0,5 = 1,44мм.

t _разв.= 0,1+0,002·D_.= 0,1+0,002·23 =0,15 мм.

Полученный диаметр сверла необходимо уточнить по ГОСТ 10903—77.

Принимаем ближайшее меньшее значение диаметра из стандартного ряда:

d=19,75 мм

2.Выбор значения подачи на оборот сверла.

Подача за оборот сверла S_0, мм/об, зависит прежде всего от диаметра d, а также от физико-механических свойств обрабатываемого материала,глубины отверстия и др. факторов:

Для сверл с d > 10мм:

Где K_S — коэффициент, учитывающий влияние марки обрабаты-

ваемого материала (табл. 16); K_S=1

K_HBS и K_lS — коэффициенты, учитывающие соответственно влияние твердости обрабатываемого материала и глубины отверстия lо, мм (табл.17);

K_1S — коэффициент, характеризующий условия сверления: для тяжелых условий K_1S = 0,6. Под тяжелыми условиями подразумевается сверление отверстий в деталях малой жесткости, для получения сквозных отверстий, отверстий на наклонных поверхностях и т. п.

Рассчитанное значение подачи S_о следует уточнить в бóльшую сторону по паспортным данным оборудования и использовать значение S_{о ст.} при дальнейших расчетах.

S_{о ст.} =0,2 мм/об=2 10^-4 м/об

3.Назначение скорости резания для режима нормальной интенсивности.

Скорость резания v,м/мин, присверлении может быть рассчитана по формуле (при сверлении стали):

где Т — заданная стойкость сверла, мин; рекомендуемое значение стойкости может быть подсчитано по приближенным эмпирическим зависимостям (табл. 18)

Поправочный коэффициент K_v, характеризующий влияние марки обрабатываемого материала(табл. 16);

Поправочный коэффициент K_HBv, характеризующий влияние твердости обрабатываемого материала( табл. 17);

Поправочный коэффициент K_lv, характеризующий длину (глубину) обрабатываемого отверстия l₀, (табл. 17);

Поправочный коэффициент K_м, характеризующий инструментальный материал сверла (табл. 19);

При выборе инструментального материала для изготовления сверла следует принимать во внимание, что для обработки рекомендуется применять сверла из стали Р6М5.

Поправочный коэффициент K_п характеризует наличие износостойкого покрытия, сверл без покрытия принимают K_п =1,0;

Поправочный коэффициент Kт, характеризующий степень точности сверла(табл. 20) .

Поправочный коэффициент Kс характеризует длину рабочей части сверла.

Чаще всего для сверления отверстий диаметром 10…15 мм в машиностроении используют сверла средней серии с коническим

хвостовиком по ГОСТ 10903—77.

Для сверл средней серии длину рабочей части l₁, мм, можно в первом приближении подсчитать по эмпирической формуле:

Поправочный коэффициент K_ф, характеризующий форму заточки режущей части сверла (табл. 21) ( без подточек)

4. Определение частоты вращения шпинделя.

Частоту вращения шпинделя n, об/мин, определяют по формуле:

.

Полученное значение n уточняют в меньшую сторону по паспортным данным оборудования.

5. Определение фактического значения скорости резания

Фактическое значение скорости резания v_ф, м/мин:

6.Определение осевой составляющей силы резания РХ и эффективной мощности на резание Nэ.

Осевая составляющая силы резания Р_Х, Н, при сверлении стали:

Мощность, затрачиваемая на резание стали при сверлении:

, η- КПД станка;

Где N_ст=2,2; Р_{Х ст}=9000 Н для станка 2Н125А и условие 1 не выполняется.

Используем станок 2Н150А, N_ст=4,0; Р_{Х ст}=23500 Н, условие выполняется.

7.Определение основных параметров нормирования.

Основное технологическое( машинное) время операции сверления t₀, мин:

где L — длина хода сверла с рабочей подачей, мм ;

L = l_вр +l_под +l_о + l_вых =0,5∙19,75+60+0= 70 мм;

(l_вр — величина врезания сверла, для сверл с двойной заточкой l_вр +l_под = 0,5∙d;

l_о — глубина отверстия, мм;

l_вых — величина выхода сверла, при сквозном отверстии l_вых = 0 мм).

Количество отверстий, обработанных за период стойкости, K_з,шт:

Для определения штучного времени t_шт, мин, необходимо знать сумму всех непроизводительных затрат времени, приходящихся на одну операцию сверления:

где ε — коэффициент, учитывающий все временные вспомогательные затраты при обработке одной обрабатываемой заготовки (исключая время на смену инструмента) в долях основного времени t_о;

для сверлильных станков ε = 0,45;

t_см — время на смену сверла; при установке сверла с конусом Морзе t_см = 0,12…0,14 мин;

K_обсл — коэффициент, характеризующий затраты времени на обслуживание станка,

при диаметре выше 12 мм K_обсл = 0,04;

K_отд — коэффициент, характеризующий затраты времени на отдых и личные надобности; K_отд = 0,04…0,08.

Сменная выработка Н, шт:

где Т_см — продолжительность смены, можно принять 480 мин.

Сменный расход инструмента (количество необходимых сверл с учетом переточки) И_см, шт:

где i — количество переточек сверла; количество возможных переточек сверла зависит от серии сверла (длины рабочей части), используемых режимов сверления, вида лимитирующего износа рабочих элементов, типа оборудования и др.

Для выполнения домашнего задания можно принять, что сверло обеспечивает 10

переточек;

τ — коэффициент запаса инструмента, характеризующий его возможную случайную убыль, обычно τ = 1,2.

8.Схема обработки.

Операция: сквозное сверление (сверлить d=19,75 мм на длину 60 мм);

Оборудование: вертикально-сверлильный станок модели 2Н150А;

Режущий инструмент: сверло спиральное с коническим хвостовиком, средней серии ГОСТ 10903-77 , степени точности В1, режущая часть из Р6М5;

Способ крепления заготовки: прижимными планками.

Мерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ1-150-0,1 ГОСТ 166-80

Режим обработки: