9. Расчет технической характеристики вертикально-сверлильного станка

Рассчитать техническую характеристику вертикально-сверлильного станка, проектируемого на базе модели 2Н135. Исходные данные: наибольший диаметр сверления =35 мм, материал обрабатываемых деталей – сталь =500 МПа и сталь 750 МПа. Материал инструмента – быстрорежущая сталь Р18.

Расчет технической характеристики производим в такой последовательности.

9.1. Определяем наименьший диаметр сверления по табл. 6.1

.

9.2. Находим по табл. 6.3. наибольшую и наименьшую подачи на оборот для самого малого и самого большого диаметров сверл, зенкеров и разверток.

9.3. Определяем наибольшую и наименьшую скорости резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании обрабатываемого материала по формулам, приведенным в справочной литературе [8], и сравниваем их со средними значениями скоростей резания, приведенными в табл. 6.8 и 6.9.

9.4. Сопоставляя значения расчетных скоростей сверления, рассверливания, зенкерования и развертывания, выберем наибольшую и наименьшую по абсолютной величине скорости резания и .

9.5. По предельным значениям скоростей резания и определяем наибольшую и наименьшую частоту вращения шпинделя

;

,

где и – соответственно наибольший и наименьший диаметры инструментов, при использовании которых достигается минимальная и максимальная скорости резания.

9.6. Определяем значения крутящих моментов при сверлении и рассверливании [8].

Размеры последовательно применяемых инструментов при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании отверстий выбирают по справочнику.

9.7. Определяем по величине крутящего момента максимальную эффективную мощность, потребную на резание самым большим и самым малым сверлом, по формуле

,

где расчетные значения должны быть взяты по скорости резания при обработке самым малым и самым большим сверлами. Результаты расчета заносят в табл. 7.1. Мощность резания, принимаемую для расчета электродвигателя коробки скоростей, выбирают с учетом мощности существующих станков аналогичных моделей по прил. 4.

9.8. Определяем мощность электродвигателя коробки скоростей по формуле

,

где – максимальная эффективная мощность, затрачиваемая на резание; К = 1,2 – 1,3 – коэффициент повторно-кратковременной перегрузки электродвигателя. При длительной равномерной работе К=1.

По каталогам [7, 11] подбираем тип электродвигателя.

9.9. Определяем осевое усилие при сверлении и рассверливании. Результаты расчета режимов резания, усилий и мощности сводим в табл. 7.1.

9.10. На основе расчетных данных, сведенных в табл. 7.1, окончательно выбираем основные параметры проектируемого станка и сравниваем их с параметрами станков аналогичных моделей, приведенными в прил. 4, 5. При необходимости производится корректировка расчетных данных.

9.11. Определяем тяговую силу Q, необходимую для осевой подачи шпинделя,

,

где Q – тяговая сила подачи, Н; f = 0,15 – коэффициент трения между пинолью и корпусом; – максимальный крутящий момент на шпинделе, Нм; – максимальная величина осевой силы, Н; – диаметр шпинделя (м) принимают равным двум диаметрам наибольшего сверления.