Малевский Н.П., Даниленко Б.Д. - Проектирование и применение спиральных сверл (1035319), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Проверка на возможность передачи хвостовиком крутящего моментаДля нормальной работы сверла необходимо, чтобы момент сил трения Мтр, возникающихна поверхности хвостовика, передавал крутящий момент М кр , необходимый для выполнения процесса резания, т. е. М тр ≥ М кр .При закреплении хвостовика в шпинделе станка на поверхность шпинделя будут действовать нормальная сила PN, направленная перпендикулярно поверхности хвостовика, и сила трения ,направленная вдоль конической поверхности, характеризуемой углом конуса Морзе 2. На рис 32,аэти силы условно приведены к двум точкам поверхности хвостовика, расположенным на среднемдиаметре хвостовика d ср = ( D1 + d 2 ) / 2 . Условие равновесия сил, действующих в осевом направлении, анализируется на рис 32, б.Здесь PFo = PN µ , где µ - коэффициент трения покоя, µ =0,3, а PΣ равнодействующая силPN и PFo равная:PΣ = PN2 + ( PN ⋅ µ ) 2 = PN 1 + µ 2 .Сумма проекций PΣ на ось равна действующей силе Po .
После решения треугольников, образующих параллелограмм сил на рис. 32, б можно получить:Po = 2 PΣ sin(θ + arctgµ ) = 2 PN sin(θ + arctgµ ) 1 + µ 2 .Из этой зависимости можно определить значение нормальной силыPN , которая возникает от дей-PN = Po / 2 sin(θ + arctgµ ) ⋅ 1 + µ 2 .(10.18)ствия осевой силы Po .Составляющая нормальной силы PR , действующая в направлении, перпендикулярном оси сверла,равна PR = PΣ cos(θ + arctgµ ) , а момент сил трения, возникающих на хвостовике, рис 32, определяется как:d ср= PR µ ⋅ d ср = PΣ cos(θ + arctgµ ) ⋅ µ ⋅ d ср =M тр = 2 PF2(10.19)Po ⋅ µ ⋅ d ср2= PN 1 + µ cos(θ + arctgµ ) µ ⋅ d ср =.2tg (θ + arctgµ )Исходя из условия М тр ≥ М кр можно использовать два варианта проверочных расчетов:1.
Сравнением величины момента трения на хвостовике М тр , подсчитанного по формуле (10.19)и момента резания при выбранных режимах М кр , подсчитанного по формуле (10.17).2. Проверкой возможности передачи крутящего момента через хвостовик данного размера, т. е.определения минимально необходимого размера среднего диаметра хвостовика сверла при об(10.20)работке на выбранных режимах; d ср ≥ 2M кр tg (θ + arctgµ ) ⋅ 1 + µ 2 ) / PO ⋅ µ .Значения d ср и угла θ для различных конусов приведены в таблице 23.Для примера рассмотрим случай работы при нормальных режимах сверления сверломсредней серии диаметром d =15 мм при глубине сверления lc = 3d отверстия в стали 45 твердостью НВ=200.Рекомендуемая величина подачи, подсчитанная по формуле (10.
1) равна S O = 0,32 мм/об.Рекомендуемая частота вращения шпинделя, подсчитанная по формуле (10.2) равнаn = 530 об/мин.Для указанных режимов осевая сила, мощность и крутящий момент, подсчитанный поформулам (10.9), (10.13), (10.17), составляют:PO = 5770 H , N = 2,46 квт, M кр = 38,5 H м.Момент трения, который возникает на хвостовике, подсчитанный по формуле (10. 19), будет равен М тр = 43,4 Н. м. Таким образом, М тр > М кр .Минимально необходимый средний диаметр хвостовика, определенный по формуле(10, 20) равен d ср = 14,5 мм. Для сверла диаметром 15 мм по ГОСТ 10903 – 77 используется хвостовик Морзе 2 со средним диаметром d ср = 16,4 мм, и таким образом, хвостовик такого размераспособен передавать усилие резания при работе на выбранных режимах.Следует отметить, что рассмотренная выше схема проверочных расчетов не отражает вполной мере реальные условия крепления инструмента в шпинделе станка с помощью коническойбазовой поверхности.Контакт между коническим хвостовиком и внутренней конической поверхностью шпинделя рассмотрен как контакт в двух точках (рис 32, а); т.
е. поверхностный контакт между двумя сопрягаемыми телами сведен к точечному контакту. Кроме того, не учтены силы, обусловленныеупругими деформациями. Поэтому приведенные проверочные расчеты следует рассматриватьтолько как приближенные.Таблица 23.d ср , мм.α , град.Обозначение конуса Морзе11,4210,921,4316,431,4422,141,4828,951,5141,361,4959,111 Какие задачи можно решить с помощью нашего учебного пособия.№ п/п.ЗадачаПараграф, таблицы,рисунки1Определить размер диаметра сверла по условиямоперации сверленияПараграф 1; Приложение 7, табл.7.1, 7.2, 7.3; примеры 1...52Выбрать вид и ГОСТ сверла для заданных условий сверленияПараграф 2; рис. 1...3; табл.
3;приложение 13Установить классификационные признаки вида(подвида) сверлаПараграф 2; табл. 24Определить элементы конструкции сверла и рассчитать основные размеры по эмпирическим формуламПараграф 3; рис. 4,5; табл. 4...75Задать винтовую стружечную канавку сверладвумя прямыми, построить линейчатую винтовуюповерхность, определить торцевое и нормальноесечение канавкиПараграф 4; рис. 6...86Определить геометрические параметры режущейчасти сверла, назначить их размерыПараграф 5; рис.
9; табл. 8; приложения 3 и 47Ознакомиться с видами затачивания сверл и кинематическими схемами некоторых заточныхстанковПараграф 6; рис. 10; приложение 68Рассчитать размер кинематического заднего углапри конической и двухплоскостной; установитьхарактер зависимости угла от радиуса точки главного и поперечного лезвийПараграф 7; рис. 11...17; табл.9...119Рассчитать размер нормального переднего угла,используя аналитический или графогеометрический способыПараграф 8; рис.
18,19; табл. 1210Установить форму главного лезвия и ее зависимость от параметров заточки конического видаПараграф 9; рис. 20...26; табл.13,1411Установить форму поперечного лезвия и ее зависимость от параметров заточки конического видаПараграф 10; рис. 27...2912Выбрать режимы сверления; выполнить проверочный расчет конического хвостовика на передачу крутящего моментаПараграф 11; рис. 3213Ознакомиться с примерами выполнения рабочихчертежей типичных видов сверлПриложения 2,5; рис. 5.1, 5.2, 5.3;табл.
2.1...2.414Установить дополнительную литературу по сверламСписок использованной литературы12. Приложения.12.1. Приложение l. Государственный стандарт на спиральные сверла и элементы их конструкции. По Указателю стандартов за 1996 г.№ГОСТ855 – 77886 – 772034-8022736 – 772092 – 774010 – 778034 – 7710902 – 7710903 – 7712121 – 7717273 – 7117274 – 71172675 – 71172676 – 7117277 – 7122735 – 7722736 – 772848 – 7510904 – 6414034 – 7425557 – 82Наименование ГОСТА.
Сверла быстрорежущие.Спиральные сверла. Диаметры.Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Длинная серия. Основные размеры.Сверла спиральные. Технические требования.Сверла спиральные с коническим хвостовиком, оснащенные пластинами изтвердого сплава. Основные размеры.Сверла спиральные удлиненные, с коническим хвостовиком. Основные размеры.Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Короткая серия.
Основные размеры. В приложении: конструктивные элементы сверла, геометрические параметры режущих элементов сверл, основные размеры сверл с промежуточными диаметрами.Сверла спиральные малоразмерные, диаметром от 0.l до l.5 мм с утолщеннымцилиндрическим хвостовиком.Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Средняя серия. Основные размеры. В приложении: основные размеры сверла с промежуточнымидиаметрами.Сверла спиральные с коническим хвостовиком. Основные размеры.Сверла спиральные длинные с коническим хвостовиком.
Основные размеры.Б. Сверла твердосплавные.Сверла спиральные цельные твердосплавные укороченные. Конструкция иразмеры.Сверла спиральные цельные твердосплавные. Короткая серия. Конструкция иразмеры.Сверла спиральные цельные твердосплавные. Средняя серия. Конструкция иразмеры.Сверла спиральные цельные твердосплавные с коническим хвостовиком.Конструкция и размеры.Сверла спиральные цельные твердосплавные. Технические требования.Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком, оснащенные пластинамииз твердого сплава.
Основные размеры. В приложении: конструктивные элементы сверл, геометрические параметры режущей части сверл.Сверла спиральные с коническим хвостовиком, оснащенные пластинами изтвердого сплава. Основные размеры.В. Элементы конструкции спиральных сверл.Конусы инструментов.
Допуски. Методы и средства контроля.Поводки сверл. Размеры.Центровые отверстия. Размеры.Конусы инструментов. Основные размеры.12.2. Приложение 2. Общие элементы конструкции сверл.Таблица 2.1.НомерконусаМорзе123Da12,06517,78023,8253,555431,2676,565,5 5,2 −0,1880 6,3−0,2299 7,9 −0,2211,9 −0,2731,6 25,2 24,5 117,5 124544,3996,544,7 36,5 35,7 149,2 156663,3488D1d2d312,2 98,71814 13,524,1 19,1 18,563,8 52,451l3l4b(h13)62759421015,9 −0, 27218 19 −0,33ecRR1V13,516208,510135671,21,620,06241682,529191034027840,07Таблица 2.2.Размеры поводков сверлДиапазондиаметровd, мм3,00 - 4,254,30 - 4,704,80 - 5,305,40 - 6,106,20 - 6,706,80 - 7,507,60 - 8,508,60 - 9,509,60 - 10,60ОтклоОтклоДиапазоннениенениеb, ммc, ммдиаметровразмераразмераd, ммb, ммс, мм2,20,2502,010,70 - 10,802,210,90 - 11,802,50,3002,5 -0,120 11,90 - 12,902,813,00 - 13,503,03,013,70 - 14,903,53,515,00 - 16,900,3604,04,017,00 - 17,90-0,1604,54,518,00 - 20,005,05,0b, ммОтклонениеразмераb, мм5,55,56,07,08,09,010,0c, ммОтклонениеразмерас, мм-0,1606,00,4300,5207,08,09,010,0-0,180-0,210Размеры центровых отверстий, в мм.Таблица 2.3.dDнаимен.2.02.53.04.05.06.010.011.020.030.040.060.080.0100.0120.0160.0Наименьший0.500.630.801.001.251.602.002.503.154.005.006.308.0010.0012.0016.00Пред.
откл.Н12Н14D1L, неменее2.63.44.14.86.07.89.512.115.518.823.027.932.642.02.052.603.103.804.806.107.609.6012.2015.2019.1023.9027.5036.00lНоминал.0.951.301.501.802.303.003.704.605.707.209.0011.1012.9016.80Пред. откл.+0.2+0.3+0.5+0.9+1.3+1.7+1.8+2.2l 1, не менее0.30.40.50.60.80.91.21.61.82.02.53.0Таблица 2.4.bdd1, справочн.3,91,03,45,2; 6,31,64,87,92,06,011,92,57,815,9; 193,159,5Примечание: b - размер лапки (см. табл. 2.1).L не менее2,63,84,86,17,6l1,3+0,21,8+0,32,3+0,53,0+0,53,7+0,5l 1 не менее0,40,50,60,80,912.3. Приложение 3. Геометрические параметры режущих элементовспиральных сверл из быстрорежущей стали.Таблица 3.1.Область применения форм заточки (рис. 3.1, 3.2, 3.3)Форма заточкиОбрабатываемый материалНормальная НСталь, стальное литье, чугунНормальная с подточкой поперечной кромки НПСтальное литье с σ в до 500 МПа(50 кгс / см2 ) с неснятой коркойНормальная с подточкой поперечной кромки и ленточки НПЛСталь и стальное литье с σ в до 500 МПа соснятой коркойДвойная с подточкой поперечной кромкиДПСтальное литье с σ в более 500 МПа с неснятойкоркой и чугун с неснятой коркойДвойная с подточкой поперечной кромки иленточки ДПЛДвойная с подточкой и срезанной поперечной кромкой ДП-2Сталь и стальное литье с σ в более 500 МПа соснятой коркойЧугун со снятой коркойТаблица 3.2.Заточка одинарная (рис.
3.1). Размеры в, мм.СвышеДоДиаметрысверл0,240,600,951,703,007,509,5011,8016,0020,0025,0031,5040,0050,0063,0071,000,600,951,703,007,509,5011,8016,0020,0025,0031,5040,0050,0063,0071,0080,00ЗаточкаЗадний угол αПодточка поперечной кромкиПодточка ленточкиУголУголДлина ШиДлина поднаклонаПри одноПри двухДлина под- рина подточкиточеннойплоскостной плоскостной поперечнойпод- точки фаски ленточкипоперечнойкромкиψзаточкезаточкеточки ll1кромки аfnα1Угол20°наклона30°не регламен18°тируется16°1,02,01,22,51,52,51,52,03,52,54,540°...60°2,03,05,50,2...0,4 6°...8°3,56,03,011°5,08,06,010,04,07,012,08,014,0Таблица 3.3.Заточка двойная (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
