125155 (577827), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Конструкция инструмента принята стандартная (рис. 4) по ГОСТ 10903-77, сверло спиральное с нормальным коническим хвостовиком ([2], с.368).

Другие параметры сверла([2], с.372):

Диаметр рабочее части – D=29,75 мм.

Длина рабочей части – l=175 мм.

Конус Морзе - №3.

Рис 4. Элементы резания при сверлении и геометрические параметры сверла

3. Расчет режимов обработки, операции сверления для отверстия Ø 29,75 мм

Отверстие Ø 29,75 мм формируется при черновой обработке заготовки. Из этого отверстия на последующей операции рассверливания формируется отверстие Ø 30Н6 мм. Глубина отверстия равна максимальной толщине заготовки и составляет 40 мм.

Для осуществления операции выбрано сверло спиральное d = 29,75 мм с материалом режущей части из быстрорежущей стали Р6М5, двухсторонней заточки с подточенной перемычкой. Хвостовик нормальный конический по ГОСТ 10903-77. Операция осуществляется за один проход. Поскольку позволяет достичь заданные параметры [1].

Глубина резания t при сверлении равна половине диаметра сверления t=0,5х29,75=14,875 мм.

Ограничивающими факторами при расчете подачи являются длина отверстия, превосходящая диаметр более чем в 5 раз; высокое качество поверхности для последующего резьбо - нарезания или развертывания; недостаточная жесткость системы СПИД. В данном случае нет ограничивающих факторов, исходя из прочности сверла из быстрорежущей стали: при диаметре сверления 29,75 мм, σ_в = 800 МПа выбрана подача s_о= 0,4 мм/об ([1] по табл.27, с.433).

Скорость резания рассчитывается по следующей зависимости, м/мин:

где коэффициенты и показатели степеней, характеризующие группу обрабатываемых материалов, C_V=9,8, q=0,40, m=0,2, у=0,5, х=0 ([1] по табл. 28, с. 278);

период стойкости инструмента Т=50 мин ([1] по табл. 30, с. 279);

K_mV=0,802 – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала ([1] по табл. 1-4, с. 261-263);

K_IV=1,0 – коэффициент, учитывающий длину сверления ([1] по табл. 31, с. 280).

Подставляя все значения в формулу (16), рассчитываем значение скорости

V=(9,8х29,75^0,40/50^0,2х14,875⁰х0,4^0,5)х0,802х1= 22,1 м/мин.

Крутящий момент рассчитан по формуле, Нм

М_кр=C_МD^qt^xS^yK_mР (17)

где С_М=0,041,

q=2,0,

у=0,7,

х=0 – коэффициенты и показатели степени в формуле крутящего момента при сверлении ([1] по табл. 32, с. 281);

К_МР=1,05 – коэффициент, характеризующий группу обрабатываемых материалов ([1] по табл. 9, с. 264).

М_кр=9,81х0,0345х29,75²х14,875⁰х0,4^0,7х1,05=165,627 Нм.

Осевая сила рассчитана по формуле, кН

где С_Р=68,

q=1,0,

у=0,7,

х=0 – коэффициенты и показатели степени в формуле осевой силы при сверлении ([1] по табл. 32, с. 281);

К_МР=1,05 – коэффициент, характеризующий группу обрабатываемых материалов ([1] по табл. 9, с. 264).

Р_о=9,81х68х29,75¹х0,4^0,7х1,05=10973,244 Н.

Необходимо выполнить условие

где Р_max – максимальное значение осевой составляющей силы резания, допускаемой механизмом подачи станка. По паспортным данным станка

2А53 Р_max=12500 Н. Так как 10973,244 Н<12500 Н, то назначенная подача s_о= 0,4 мм/об.

Частота вращения инструмента рассчитана по формуле, об/мин

n=1000х22,1/(3,14х29,75)=236,579 об/мин.

Частота вращения инструмента принята из ряда стандартных частот вращения для станка 220 об/мин. Скорость резания при стандартной частоте вращения инструмента, м/мин:

V_факт=220(3,14х29,75/1000)=20,55 м/мин.

Мощность резания по формуле, кВт:

N_e=165,627х220/9750=3,73 кВт.

Мощность привода главного движения станка 2А53, применяемого в существующем технологическом процессе, 12,5 кВт, в нашем случае мощности станка достаточно для выполнения операции сверления.

4. Выбор режущего инструмента для операции развертывания

Второй переход операция развертывания. На радиально – сверлильном станке развернуть сквозное отверстие d=29,75 мм до D=30H6 на глубину толщины заготовки l=40 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности R_a=3,2 мкм. Обрабатываемый материал – сталь 20Х с σ=800 МПа; заготовка – поковка отожженная.

Принимаем [3] машинную насадную развертку D=30 мм с напаянными пластинами из твердого сплава [3]. Марка твердого сплава Т15К6, так как осуществляется окончательная обработка конструкционной стали.

Геометрические элементы развертки принимаем по справочнику ([1] табл. 53. с. 160): γ = 0; α = 8^о; угол в плане φ = 45^о, эскиз развертки (рис. 5).

Рис 5. Элементы резания: а) - при зенкеровании, б) – развертывании; в) – профиль режущей и г) – калибрующей частей зуба развертки.

3. Расчет режимов обработки, операции развертывания для отверстия Ø 30Н6 мм

Глубина резания

t=30-29,75/2=0,125 мм.

Назначаем подачу, согласно справочника ([1] стр. 278, таб. 27), С учетом рекомендаций при чистовом развертывании в один проход с параметром шероховатости R_а = 3,2÷6,3 мкм, табличное значение подачи умножаем на коэффициент К_оs=0,8, отсюда S_о= S_о К_оs=1,3х0,8=1,04 мм/об, подачу принимаем S_о=1 мм/об.

Период стойкости развертки Т=50 мин ([1] табл. 30. с. 280).

Скорость резания, м/мин, при развертывании рассчитывается по формуле ([1], стр. 276);

Значение коэффициента C_V = 100,6 показатели степени q=0,3, x=0, y=0,65, m=0,4([1], с.279, табл. 29). K_V – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

K_МV= 0,89 - коэффициент на обрабатываемый материал ([1], с.261-262, таб.1-2), K_ИV = 1,15- коэффициент учитывающий влияние инструментального материала([1], с. 263, таб. 6), K_lV.= 1 - коэффициент, учитывающий глубину сверления ([1], с. 280, таб. 31).

K_V=0,89х1,15х1=1,02.

V=(100,6х30^0,3/50^0,4х0,125⁰х1^0,65)х1,02=59,53 м/мин

Для определения крутящего момента при развертывании каждый зуб инструмента можно рассматривать как расточный резец. Тогда при диаметре инструмента D крутящий момент, Н м [1],

здесь s_z – подача, мм на один зуб инструмента, равная s/z = 1/3=0,33 мм, где s – подача, мм/об, z – число зубьев развертки, принимаем z = 3 [1]. Значение коэффициента С_Р = 339, показатели степени х = 1, у = 0,5 [1],

М_кр=339х 0,125¹х0,33^0,5х30х3/2х100=10,7 Н м

Частоту вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания определяем по формуле (20).

n=1000х59,53/3,14х30=631,95 об/мин.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения шпинделя и устанавливаем действительную вращения n_факт=600 об/мин.

Действительная скорость главного движения резания по формуле (21):

V_факт=600х(3,14х30/1000)=56,52 м/мин.

Мощность резания определяем по формуле (22):

N_е=10,7х600/9750=0,66 кВт

Мощность привода главного движения станка 2А53, применяемого в существующем технологическом процессе, 12,5 кВт, в нашем случае мощности станка достаточно для выполнения операции сверления.

Для сверления, зенкерования, рассверливания основное время с учетом вывода инструмента из обработанного отверстия, мм:

где L – длина отверстия;

n – частота вращения заготовки;

Y₁ = t ctg φ – расчитанная величина врезания (φ – главный угол в плане, t – глубина резания);

Y₂ – 2…3 мм – величина перебега для сквозной обработки;

s₀ = подача на оборот.

Тогда для операции сверления

Т₀=(14,875х ctg59^о+40+2)/(0,4х220)=0,5 мин;

Для операции развертывания

Т₀=(0,125х ctg45^о+40+3)/(1х600)=0,078 мин;

Библиографический список

1. Справочник технолога-машиностроителя /Под. ред. А.Р. Косиловой, Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1963, 1972, 1986. Т 1,2

2. Справочник инструментальщика /И.А. Ординарцев, Г.В. Филлипов, А.Н. Шевченко и др.; Под общей ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1979.

3. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания, Москва 1990 г.

4. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / Под ред. В.И. Баранникова. М.: Машиностроение, 1990.

5. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2/В. Н. Гриднев, В.В. Досчатов, В.С. Замалин и др./Под ред. А.Н. Малова. Изд.3-е. М.: Машиностроение, 1972.

6. Конспект лекций по резанию материалов. Под ред. Н.Н. Огаркова.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)