Работа 16. РАСЧЕТ ТРУДОЕМКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ, ПОЛУЧАЕМОЙ СВЕРЛЕНИЕ
Цель работы: ознакомиться с режимами резания при сверлении, зенкеровании и развертывании.
Теоретическая часть
В данной работе содержатся нормативные материалы для выбора режимов резания при обработке отверстий стандартными сверлами из быстрорежущих сталей и твердого сплава. В таблицах данного раздела приведены режимы обработки для каждой группы обрабатываемых материалов и поправочные коэффициенты на подачу и скорость резания в зависимости от различных технологических факторов. Определение режимов резания при обработке отверстий заключается в выборе глубины резания, подачи и скорости резания.
16.1. Режимы резания при сверлении
Рекомендуемое число рабочих ходов при сверлении приведено в табл. 16.1, а рекомендуемые длины участков сверления между выводами сверл - в табл. 16.2.
Таблица 16.1. Число рабочих ходов при сверлении
№ группы обрабатываемого материала |
Диаметр отверстия (1, мм) |
||
15 |
25 |
Св. 25 |
|
I - IV V - X, XIII - XIV Х1-ХII |
1 1 1 |
1 1 2 |
1 2 3 |
Таблица 16.2. Рекомендуемые длины участков (в мм) сверления между выводами сверл
№ вывода
|
Диаметр сверла, мм |
||||||||||
До 5 |
5-10 |
10-18 |
18-25 |
До 5 |
5 - 10 |
10-18 |
18-25 |
||||
Для материалов V - XII, XIV групп |
Для материалов XIII группы |
||||||||||
До 1-го |
5D |
4D |
3,5D |
3D |
4D |
3D |
2,5D |
2D |
|||
Между 1-м и 2-м |
2D |
1,5D |
D |
D |
0,8D |
0,6D |
|||||
Между 2-м и 3-м |
2D |
1,5D |
0,5D |
D |
0,8 |
0,5 |
|||||
Между 3-м и 4-м |
D |
0,5D |
D |
0,8D |
0,6D |
0,5D |
|||||
Между 4-м и 5-м |
- |
0,8D |
0,5D |
D |
0,8D |
0,6D |
0,5D |
||||
Между 5-м и 6-м |
- |
0,5D |
- |
0,8D |
0,5D |
||||||
Подачи
При сверлении рекомендуются следующие три группы подач:
I группа - сверление отверстий в жестких деталях без допусков или с допуском 12-го квалитета под последующую обработку сверлом, зенкером или резцом;
II группа - сверление отверстий в деталях средней жесткости или сверление с получением параметра Rz = 20-40 мкм под последующую обработку зенкером или двумя развертками;;
III группа - сверление отверстий в деталях малой жесткости или сверление отверстий с точностью 11-го квалитета под последующую обработку развертками или нарезание резьбы метчиком.
Сверление отверстий в деталях из чугунов твердосплавными сверлами рекомендуется осуществлять с меньшими подачами, чем сверлами из быстрорежущих сталей. В этом случае используются I и II группы подач.
Подача при сверлении
S0 = S0тKS К = KSl KSж KSи KSd KSм
где S0т - матричное (табличное) значение подачи на оборот, мм; Кsl - коэффициент, учитывающий глубину сверления; Кsж - коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы; Кsи - коэффициент, учитывающий материал инструмента; Кsd - коэффициент, учитывающий тип обрабатываемого отверстия; Кsм -коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала.
Табличные значения подачи S0т приведены в табл. 16.3, а поправочные коэффициенты на подачу - в табл. 16.4.
Таблица 16.3. Подача на оборот S0т (в мм) при сверлении отверстий быстрорежущими сверлами
Диаметр сверла D,мм |
Группа подач |
Диаметр сверла D, мм |
Группа подач |
||||
I |
II |
III |
1 |
II |
III |
||
2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 |
0,04 0,06 0,08 0,12 0,16 0,20 |
0,03 0,04 0,07 0,10 0,12 0,15 |
0,02 0,03 0,05 0,07 0,08 0,10 |
10,0 12,0 16,0 20,0 25,0 30,0 |
0,25 0,28 0,34 0,41 0,44 0,50 |
0,18 0,20 0,25 0,30 0,33 0,38 |
0,12 0,14 0,17 0,20 0,22 0,25 |
Таблица 16.4. Поправочные коэффициенты на подачу при сверлении (см. табл. 16.3)
Глубина сверления |
3D |
5D |
7D |
10D |
15D |
|||||||
Кsl |
1,0 |
0,85 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
|||||||
Жесткость технологической системы |
Высокая |
Средняя |
Низкая |
|||||||||
Кsж |
1,0 |
0,75 |
0,5 |
|||||||||
Материал инструмента |
Быстрорежущая сталь |
Твердый сплав |
||||||||||
Кsи |
1,0 |
0,6 |
||||||||||
Отверстие |
Сквозное |
Глухое |
||||||||||
Кsd |
1,0 |
0,5 |
||||||||||
Группа подач |
I |
II |
III |
|||||||||
Кsм
|
№ группы обрабатываемого материала |
|
||||||||||
I |
2,7 |
2,9 |
3,2 |
|||||||||
II |
1,36 |
1,52 |
1,85 |
|||||||||
III |
2,0 |
|||||||||||
IV |
2,0/1,4 *1 |
|||||||||||
V - VI
( |
1,0 |
|||||||||||
V- VI ( в = 800 МПа) |
0,75 |
|||||||||||
VII- X, XIII |
0,75 |
|||||||||||
XI- XII, XIV |
0,55 |
|||||||||||
в
= 800 МПа)
Приложение. *1 При обработке чугуна с НВ > 229.
Скорость резания
Скорости резания, приведенные в табл. 16.5, 16.7, 16.9, рассчитаны на обработку одним инструментом с заданным периодом стойкости при нормальном его затуплении и работе с охлаждением.
v = vтKv Кv = Kvм Kvи Kvd Kvо Kvт Kvl
где vт - матричное (табличное) значение скорости резания, м/мин; Kvм - коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала; Kvи - коэффициент, учитывающий материал инструмента; Kvd - коэффициент, учитывающий тип отверстия; Kvо - коэффициент, учитывающий условия обработки; Kvт - коэффициент, учитывающий стойкость инструмента; Kvl - коэффициент, учитывающий длину сверления.
Поправочные коэффициенты на скорость резания для цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей приведены в табл. 16.6, а для труднообрабатываемых материалов - в табл. 16.8 и 16.10.
Таблица 16.5. Скорость резания vт (в м/мин) при сверлении цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей сверлами из быстрорежущих сталей
Диаметр сверла D, мм |
Подача на оборот S0,мм |
Группа материалов |
|||||||
I |
II |
III |
IV |
V - VI |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||
2 |
0,07 0,10 |
49 34 |
41 29 |
68 42 |
42 36 |
38 32 |
|||
4 |
0,07 0,10 0,15 0,20 |
81 58 43 33 |
68 48 36 27 |
82 74 63 56 |
52 42 36 32 |
46 37 32 28 |
|||
6 |
0,07 0,10 0,15 0,20 0,30 |
117 83 60 48 38 |
98 69 50 40 32 |
86 80 72 64 56 |
48 42 36 32 29 |
38 32 28 24 20 |
|||
8 |
0,10 0,15 0,20 0,30 0,40 |
106 78 62 49 41 |
88 65 52 41 34 |
90 77 68 55 47 |
48 42 36 29 25 |
37 32 28 24 20 |
|||
Продолжение табл.16.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||
10 |
0,15 0,20 0,30 0,40 0,60 0,80 |
94 74 59 49 41 34 |
78 62 49 41 34 - |
96 80 72 64 56 50 |
48 42 32 .29 25 23 |
37 32 28 24 20 17 |
|||
12 |
0,15 0/20 0,30 0,40 0,60 0,80 1,00 |
107 85 69 58 48 40 36 |
98 76 65 52 46 37 32 |
94 82 76 68 62 56 52 |
46 44 36 30 28 25 23 |
36 30 28 24 20 16 - |
|||
15 |
0,20 0,30 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 |
99 78 67 55 47 41 37 |
83 65 56 46 39 34 - |
86 72 64 58 50 46 - |
42 34 28 26 24 21 - |
34 28 24 22 18 - ' - |
|||
20 |
0,20 0,30 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 |
120 95 81 67 56 49 45 |
100 79 69 56 47 41 - |
75 60 52 46 41 37 - |
36 32 29 25 23 20 - |
32 27 24 20 15 - - |
|||
Св. 20 |
0,30 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 |
114 96 80 67 60 54 |
95 80 67 56 50 45 |
68 57 52 46 40 - |
38 34 30 26 24 - |
32 28 22 18 15 - |
|||
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 16.6.
Таблица 16.6. Поправочные коэффициенты на скорость резания (см. табл. 16.5)
Kvм |
См. раб. 10, табл. 10.1 |
||||||
Материал инструмента |
Р9К5 |
Р10К5Ф5 |
Р6М5К5 |
Р12ФЗ |
Р6М5 |
||
Kvи |
1,0 |
1,15 |
0,96 |
1,0 |
0,91 |
||
Отверстия |
Глухое |
Сквозное |
|||||
Kvd |
1,0 |
0,9 |
|||||
Условия обработки |
С СОЖ |
* Без СОЖ |
|||||
Kvo |
1,0; 1,2 *1 |
0,8; 1,0*1 |
|||||
Глубина сверления, мм |
3D |
5D |
7D |
10D |
|||
Kvl |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,75 |
|||
Приложение. Сокращения в данной таблице указывают: *1 Поправочный коэффициент на скорость резания при сверлении цветных сплавов (I-III групп).
Таблица 16.7. Скорость резания vт (в м/мин) при сверлении теплоустойчивых, коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей
Диаметр сверла D, мм |
Подача наоборот S0, мм |
Группа материалов |
|||||
VII |
VIII ( в<=1000 МПa ) |
VIII ( в>1000 МПa ) |
IX |
X ( в<=1000 МПa ) |
X ( в>1000 МПa) |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
4 |
0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 |
43 31 26 22 19 16 |
28 20 17 14 - - |
12 11 10 10 10 - |
35 27 22 20 18 17 |
42 30 25 22 - - |
16 12 10 8,6 7,4 7,0 |
Продолжение табл. 16.7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
0,04 0,06 0,08 0,10 |
37 26 19 16 |
26 18 13 11 |
15 13 И 10 |
36 25 22 17 |
48 36 24 20 |
18 16 12 8,5 |
8 |
0,04 0,06 0,08 0,10 0,15 |
37 26 19 16 12 |
28 20 14 12 9 |
16 14 12 11 10 |
28 23 19 15 12 |
43 30 22 18 14 |
16 12 8,6 7,4 5,4 |
12 |
0,05 0,07 0,10 0,15 0,20 |
37 26 19 14 10 |
26 20 16 14 12 |
18 16 14 11,5 10,5 |
25 22 15 12 10,5 |
43 30 22 18 14 |
16 12 8,6 7,4 5,4 |
17 |
0,06 0,08 0,10 0,15 0,20 0,25 |
31 22 19 14 10 8,5 |
23,5 16,5 14,5 10,0 7,5 6,5 |
20 16,5 14,5 13,5 12,0 11,0 |
25 22,5 17 15 13 10 |
40 34 26 20 16 12 |
14,5 13,5 12,0 8,6 6,3 4,8 |
25 |
0,05 0,07 0,10 0,15 0,20 |
37 26 19 16 12 |
27,5 19,5 14,5 10,0 7,5 |
21,0 15,5 13,5 12,5 11,5 |
26 22 16 12,5 9,2 |
33 30 22 16 12 |
14 12 8,6 6,3 4,8 |
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл.16.8.
Таблица 16.8. Поправочные коэффициенты КVм на скорость резания (см. табл. 16.7)
в обрабатываемого материала, МПа |
Группа материалов |
|||||||||||||
VII |
VIII |
IX *1 |
X |
|||||||||||
600 |
1,5 - - - - 1,0 - - 0,86
|
- |
- - |
1,0 *2 - 0,9*2 0,8 *2 - 1,0 - 0,8 0,6
- -
|
||||||||||
650 |
1,2 *2 |
|||||||||||||
700 800 850 |
1,3 |
|||||||||||||
900 1000 |
1,0 *2 |
1,0 |
||||||||||||
1100 1200 |
- 1,1
0,93 0,68 0,50 |
0,8 |
||||||||||||
1300 1400 1500 1700 |
- - - - |
|||||||||||||
Материал инструмента |
Р6М5 |
Р6М5К5 |
Р9К5 |
Р10К5Ф5 |
Р9М4К8 |
|||||||||
Kvи |
0,86 |
0,92 |
1,0 |
1,15 |
1,3 |
|||||||||
Отверстие |
Глухое |
Сквозное |
||||||||||||
Kvd |
1,0 |
0,9 |
||||||||||||
Условия обработки |
С СОЖ |
Без СОЖ |
||||||||||||
Kv0 |
1,0 |
0,8 |
||||||||||||
Отношение фактической стойкости к нормативной (Тф/Тн) |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
4,0 |
|||||||||
Kvт |
1,18 |
1,0 |
0,86 |
0,83 |
0,73 |
|||||||||
Глубина сверления, мм |
3 |
5 |
7 |
10 |
||||||||||
Kvl |
1,0 |
0,8 |
0,65 |
0,5 |
||||||||||
Приложение. *1 Поправочный коэффициент на скорость резания сталей 10Х11Н20Т2Р, 10Х11Н20ТЗР, 10Х11Н23ТЗМР Kvм = 0,5.
*2 Поправочные коэффициенты на скорость резания при сверлении сталей VIII и X групп с в <1000 МПа и в <= 800 МПа соответственно.
Таблица 16.9. Скорость резания vт (в м/мин) при сверлении жаропрочных, жаростойких и титановых сплавов и высокопрочных сталей
Диаметр сверла D, мм |
Подача на оборот S0, мм |
Группа материалов |
|||
XI |
XII |
XIII |
XIV |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
4 |
0,01 0,02 0,03 0,04 0,06 0,08 |
- - 10,4 9,1 7,1 5,6 |
24 21 17 12,5 7,5 6,3 |
- - 36,3 25,3 14,9 10,4 |
32 26 14,5 11,5 - - |
8 |
0,01 0,02 0,04 0,05 0,06 0,08 0,10 0,15 |
- - 10,4 9,8 9,1 7,1 6,4 4,4 |
- - 12,5 10,0 8,6 7,5 5,2 4,6 |
- - 30,5 21,3 17,8 12,4 8,7 6,4 |
28 24 18 13 - - - - |
12 |
0,02 0,03 |
- - |
- - |
- - |
32 30 |
0,04 0,05 0,06 0,08 0,10 0,15 0,20 |
- 10,4 9,1 8,0 6,4 4,9 4,0 |
20 17 15 12,5 9,0 6,3 4,8 |
36,3 25,3 21,3 14,9 10,4 6,7 5,0 |
26,5 24,5 18,5 15,0 - - - |
|
Продолжение табл. 16.9
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
20 |
0,07 0,08 0,10 0,15 0,20 |
9,1 8,0 6,4 4,9 4,0 |
14 12,5 8,6 6,3 4,8 |
25,3 21,3 14,9 8,7 6,1 |
36 34,5 28 18 — |
Примечание. Поправочные коэффициенты см. табл. 16.10.
Таблица 16.10. Поправочные коэффициенты на скорость резания (см. табл. 16.9)
в обрабатываемого материала, МПа |
Группа материалов |
|||||
XI |
XIII |
XIV |
||||
450 600 |
- - 1,2 1,1 - 1,0 0,77 - 0,67 0,5 - - - - -
|
1,0 |
- - - - - - - - - - 1,56 1,38 1,24 1,0 0,91 |
|||
650 750 800 |
0,7 |
|||||
900 1000 |
0,65 |
|||||
1100 1200 1400 1600 1700 1800 2000 2200
|
0,55 |
|||||
0,4 - - - - |
||||||
Сплавы XII группы |
№ подгруппы |
|||||
ХII.1 |
ХП.2 |
ХII.3 |
XII.4 |
|||
Kvм |
1,0 |
0,8 |
0,4 |
0,3 |
||
Продолжение табл. 16.10
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||
Материал инструмента |
Р6М5 |
Р6М5К5 |
Р9К5, Р10К5Ф5 |
Р9М4К8 |
Р12М3К8Ф2 |
||||
Kvи*1 |
0,73 |
0,92 |
1,0 |
1,47 |
1,5 |
||||
Материал инструмента для сталей XIV группы |
ВК6-ОМ |
ВК6М |
ВК8 |
ВК10М |
ВК15М |
||||
Kvи |
1,25 |
1,15 |
1,0 |
0,9 |
0,7 |
||||
Отверстие |
Глухое |
Сквозное |
|||||||
Kvd |
1,0 |
0,9 |
|||||||
Условия обработки |
C Cож |
Без СОЖ |
|||||||
Kvo |
1,0 |
0,8 |
|||||||
Отношение фактической стойкости к нормативной (Тф/Тн) |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
4,0 |
|||||
Kvт |
1,18 |
1,0 |
0,83 |
0,7 |
|||||
Глубина сверления, мм |
3D |
5D |
7D |
10D |
|||||
Kvl |
1,0 |
0,8 |
0,65 |
0,5 |
|||||
Примечание. *1При сверлении сплавов XI—XIII группа твердосплавными сверлами Kvи= 1,5.