Даниленко и Зубков, выбор режимов резания (1021051), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Вычерчивание схемы обработкиСхематично изображают закрепленную на столе станка обрабатываемую заготовку и сверло в отверстии в конечном положении. Принципы оформления схемы обработки изложены вразд. 2.1.3.3. Выбор значения подачи на оборот сверлаПодача на оборот сверла So, мм/об, зависит прежде всего отдиаметра сверла d, а также от физико-механических свойств обрабатываемого материала, глубины отверстия и некоторых другихфакторов:для сверл с d ≤ 10 мм So = 0,025 ⋅ KS ⋅ KHBS ⋅ KlS ⋅ K1S ⋅ d,для сверл с d > 10 мм So = 0,063 ⋅ KS ⋅ KHBS ⋅ KlS ⋅ K1S ⋅ d0,6,где KS — коэффициент, учитывающий влияние марки обрабатываемого материала (определяется по табл.
16); KHBS и KlS — коэффициенты, учитывающие соответственно влияние твердости обрабатываемого материала и глубины отверстия lо, мм (этикоэффициенты могут быть определены по табл. 17); K1S — коэффициент, характеризующий условия сверления: для «нормальных»условий сверления K1S = 1,0, для тяжелых условий K1S = 0,6.Под тяжелыми условиями подразумевается сверление отверстий в деталях малой жесткости, для получения сквозных отверстий, отверстий на наклонных поверхностях и т.
п. [1]. Рассчитанное значение подачи Sо следует уточнить в бóльшую сторону попаспортным данным оборудования и использовать значение Sо стпри дальнейших расчетах.Ряд паспортных значений подачи Sо ст, мм/об, для основных типов вертикально-сверлильных станков:310,1; 0,14; 0,20; 0,28; 0,40; 0,56; 0,80Ряд значений частоты вращения шпинделя nст, об/мин:63, 90, 125, 180, 250, 350, 500, 700, 1000, 1400, 2000, 2800Таблица 16Обрабатываемый материалKSKvСтали повышенной обрабатываемости (типа А20, А30 и др.)1,21,2Стали углеродистые (типа стали 40, 45, 50 и др.)1,01,0Стали низколегированные (типа 20Х, 30Х, 40Х и др.)Стали среднелегированные (типа 35ХГСА, 38ХМА, 38ХС,18ХНВА и др.)0,90,90,8 0,75Стали высоколегированные коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные (типа 20Х113, 12Х18Н10Т и др.)0,70,6Чугун серый1,51,0Таблица 17ОбрабатываемыйматериалKHBSKlSKHBvKlv1, 2d 1,4 ⋅ l0 ,3 200 HB 0,9d 1,7 ⋅ l1, 5d 1,2 ⋅ l0, 2 190 HB 1, 0d1,5 ⋅ lСталь 200 HB Чугун 190 HB 0 ,50, 43.4.
Назначение скорости резаниядля режима нормальной интенсивностиСкорость резания v, м/мин, при сверлении может быть рассчитана по формулам:при сверлении стали:v=9,8 ⋅ d 0, 4⋅ K v ⋅ K HBv ⋅ K lv ⋅ K м ⋅ K п ⋅ K т ⋅ K с ⋅ K ф ;T 0, 2 ⋅ S о0,5стпри сверлении чугуна:32v=8,3 ⋅ d 0,35⋅ K v ⋅ K HBv ⋅ K lv ⋅ K м ⋅ K п ⋅ K т ⋅ K с ⋅ K ф ,T 0,125 ⋅ S о0,475стгде Т — заданная стойкость сверла, мин; рекомендуемое значениестойкости может быть принято по нормативам [2] или подсчитанопо приближенным эмпирическим зависимостям, приведенным втабл. 18 (см. также приведенные ниже пояснения по выбору коэффициента Kт).Таблица 18ОбрабатываемыйматериалСтальЧугунСтойкость, минКласс точности сверла Класс точности сверлаA1B и B110d 0,66d 0,724d 0,617d 0,5Поправочный коэффициент Kv, характеризующий влияниемарки обрабатываемого материала, находят по табл.
16.Поправочный коэффициент KHBS, характеризующий влияниетвердости обрабатываемого материала, определяют по табл. 17.Поправочный коэффициент Klv, характеризующий длину (глубину) обрабатываемого отверстия l0, выбирают по табл. 17.Поправочный коэффициент Kм, характеризующий инструментальный материал сверла, определяют по табл. 19.При выборе инструментального материала для изготовлениясверла следует принимать во внимание следующие соображения.Для обычных условий сверления углеродистых и низколегированных сталей (см. табл. 16), имеющих нормальную (НВ 180…220) ипониженную твердость (НВ < 180), можно использовать сверла изстали Р6М5.
Эту же марку можно применять при сверлении чугунас НВ < 200. Для обработки среднелегированных сталей, а такжеуглеродистых и низколегированных сталей повышенной твердостиНВ 220…250 и чугуна с НВ > 200 рекомендуется использоватьсверла из стали Р6М5К5.
Для обработки высоколегированных,коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей, а также материалов с высокой твердостью (НВ > 250) рекомендуетсяприменять сверла из стали Р9М4К8. Для сталей повышенной обрабатываемости, а также материалов с низкой твердостью НВ33130…150, можно применять малолегированные недорогие быстрорежущие стали Р2М5 и 11Р3М3Ф2.Таблица 19Марка быстрорежущей сталиР6М5Р6М5К5Р6М4К8Р2М5, 11Р3М3Ф2Kм1,01,061,170,92Поправочный коэффициент Kп характеризует наличие износостойкого покрытия.
Для сверл без покрытия принимают Kп =1,0,для сверл с износостойким покрытием Kп = 1,15.Поправочный коэффициент Kт, характеризующий степень точности сверла, определяют по табл. 20. Сверла повышенной точности класса А1, изготовленные методом вышлифовки канавок испинок, имеют более высокую стойкость, используются обычно наответственных работах, на автоматизированном оборудовании,при повышенных требованиях к надежности инструмента и т. п.Такие сверла имеют большую стоимость и изготавливаются, какправило, небольших диаметров.Таблица 20Тип сверлаКласс точностиKтФрезерованныеили катанныеВВ1А11,01,051,15ШлифованныеПоправочный коэффициент Kс характеризует длину рабочейчасти сверла.Чаще всего для сверления отверстий диаметром 10…15 мм вмашиностроении используют сверла средней серии с коническимхвостовиком по ГОСТ 10903—77.
Для сверления отверстий малойглубины в массовом и крупносерийном производстве для повышения стойкости рекомендуется применять сверла короткой серии, адля обработки глубоких отверстий — длинные и удлиненныесверла соответствующих серий. Для сверл средней серии длину34рабочей части l1, мм, можно в первом приближении подсчитать поэмпирической формулеl1 = 15d 0,7.Значение поправочного коэффициента Kс можно подсчитать поформуле0, 3d K с = 1,7 ⋅ . l1 Поправочный коэффициент Kф, характеризующий форму заточки режущей части сверла, устанавливают согласно табл.
21 [1].Таблица 21ОбрабатываемыйматериалСталь, стальныеотливки, чугунСтальные отливкиσв<500 МПас коркойСтальные отливкиσв<500 МПас коркой и чугунс коркойФорма заточкиНаименованиеНормальная(без подточек)Нормальная с подточкой перемычкиДвойная(с двойным углом ϕ)Двойная с подточкой перемычкиОбозначениеНd, ммKф—1,0НПДСв. 121,2ДППри выборе формы заточки необходимо учитывать следующее:– подточка перемычки уменьшает осевую силу;– двойная заточка обеспечивает лучшие условия отвода теплаот вершин инструмента и упрочняет их при незначительном увеличении крутящего момента, что позволяет работать с повышенными режимами резания.3.5.
Определение частоты вращения шпинделяЧастоту вращения шпинделя n, об/мин, определяют по формулеn=1000 ⋅ v.π⋅d35Полученное значение n уточняют в меньшую сторону по паспортным данным оборудования. Ряд значений частоты вращенияшпинделя nст для некоторых моделей универсальных вертикальносверлильных станков приведены в разд. 3.3.3.6.
Определение фактического значения скорости резанияФактическое значение скорости резания vф, м/мин, равноπ ⋅ d ⋅ nстvф =.10003.7. Определение осевой составляющей силы резания РХи эффективной мощности на резание NэОсевая составляющая силы резания РХ, Н, при сверлении определяется по формулам: HB при сверлении стали: PX = 904 ⋅ d ⋅ S о0,7ст ⋅ 200 0, 75;0,6 HB при сверлении чугуна: PX = 568 ⋅ d ⋅ S о0,8ст ⋅ . 200 Мощность Nэ, кВт, затрачиваемая на резание при сверлении,может быть подсчитана по следующим формулам: HB для стали: N э = 0,0114 ⋅ vф ⋅ d ⋅ S о0,7ст ⋅ 200 0 , 75;0, 6для чугуна: N э = 0,0069 ⋅ vф ⋅ d ⋅ S0,8о ст HB ⋅ . 200 В том случае, если условия не выполняются, следует уменьшить подачу или использовать другой станок.Необходимо, чтобы выполнялись условия PXст ≥ PX иN ст ≥ N э / η , где η — КПД станка; обычно η = 0,80.Паспортные данные некоторых моделей вертикальносверлильных станков приведены в табл.
22.36Таблица 22ПараметрМаксимальный диаметр сверла dmax, ммДопускаемая силаподачи станка PXст, НМощность электродвигателя Nст, кВтЗначения параметров для моделей станков2Н1352Н1182Н1252Н135А 2Н1502Г1752Н118А2Н125А 2Н135Ф2 2Н150А2Н118Ф22Е135Ф21825355075560090001500023500400001,52,24,07,5103.8. Определение основных параметров нормированияОсновное технологическое (машинное) время операции сверления tо, мин, рассчитывают по формулеto =L,nст ⋅ S о стгде L — длина хода сверла с рабочей подачей, мм (рис. 4); L = lвр +lпод +lо + lвых (lвр — величина врезания сверла, мм; для сверл с одинарной заточкой lвр + lпод = 0,4d, для сверл с двойной заточкой lвр +lпод = 0,5d; lо — глубина отверстия, мм; lвых — величина выходасверла; при сквозном отверстии lвых = 1…2 мм, при глухом отверстии lвых = 0).Количество отверстий, обработанных за период стойкости, Kз,шт, рассчитывают по формулеTKз = .toДля определения штучного времени tшт, мин, необходимо знатьсумму всех непроизводительных затрат времени, приходящихся наодну операцию сверления:37DгDгDSDSlвр+lподlвр+lподLlоL lоlвыхРис.
4t tшт = tо ⋅ 1 + ε + см ⋅ (1 + K обсл + K отд ),T где ε — коэффициент, учитывающий все временные вспомогательные затраты при обработке одной обрабатываемой заготовки(исключая время на смену инструмента) в долях основного времени tо; для сверлильных станков ε = 0,45; tсм — время на смену сверла; при установке сверла с конусом Морзе tсм = 0,12…0,14 мин;Kобсл — коэффициент, характеризующий затраты времени на обслуживание станка; при диаметре сверла до 12 мм Kобсл = 0,035,свыше 12 мм Kобсл = 0,04; Kотд — коэффициент, характеризующийзатраты времени на отдых и личные надобности; Kотд = 0,04…0,08.Сменная выработка Н, шт., определяется какH = Tсм / t шт ,где Тсм — продолжительность смены, можно принять 480 мин.Сменный расход инструмента (количество необходимых сверлс учетом переточки) Исм, шт., определяют по формулеИ=38H ⋅τ,K з ⋅ (i + 1)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 выполнениядомашнего задания можно принять, что сверло обеспечивает 10переточек; τ — коэффициент запаса инструмента, характеризующий его возможную случайную убыль, обычно τ = 1,2.3.9. Выбор режима сверления умеренной интенсивностии форсированных режимовВыбор режима резания умеренной интенсивности. В случаенеобходимости использования умеренных режимов сверления (см.разд.
1) выбор подачи Sо, мм/об, осуществляют по формулеS о = 0,02 ⋅ d 0,8 ⋅ K S ⋅ K HBS ⋅ K lS .Значения параметров, входящих в формулу, определяют, как этоописано в разд. 3.3. Полученное значение Sо уточняют по паспортным данным оборудования в бóльшую сторону.Таблица 23Обрабатываемый материалvу, м/минУглеродистые конструкционные стали12–17Малолегированные стали (типа 40Х, 30Н, 30Г и др.)10–15Среднелегированные стали (типа 35ХГСА, 38ХМА,18ХНВА и др.)8–12Высоколегированные стали (типа 20Х13, 12Х18Н10Ти др.)6–9Чугун серый12–15Скорость резания v, м/мин, определяют по формулеv = v у ⋅ K HBv ⋅ K lv .39Значения vу для различных групп обрабатываемых материаловприведены в табл.
23 [2]. Значения коэффициентов определяются,как это описано в разд. 3.4.Остальные этапы выбора параметров описаны в разд. 3.5–3.8.Выбор форсированных режимов сверления. Для форсированных режимов сверления подачу подсчитывают по формулеS о = 0,08 ⋅ d 0,6 ⋅ K S ⋅ K HBS ⋅ K lSи уточняют по паспорту станка.Скорость резания вычисляют по формуле0,5 A⋅d .v = So Величина А называется условным показателем интенсивностирежима сверления [2], ее вычисляют по формуле22A = A1 ⋅ K м2 ⋅ K HBv ⋅ K lv ⋅ K HBS ⋅ K lS ⋅ K S .При форсированных режимах для короткой и средней сериисверла А1 = 25, для длинной и удлиненной А1 = 13.После получения значения v для форсированных режимовсверления следует определить ожидаемую стойкость сверла T,мин, которая может быть рассчитана по формулам:9,85 ⋅ d 28для обработки стали T = 5 2,5 ⋅ K общ;v ⋅ Soдля обработки чугуна T =8,38 ⋅ d 2,88⋅ K общ,v 8 ⋅ S o3,5где K общ = K м ⋅ K HBv ⋅ K lv ⋅ K п ⋅ K т ⋅ K с ⋅ K ф .Выбор коэффициентов, входящих в правую часть формулы,описан в разд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
