9.2.010.3 Сверление детали

Исходные данные:

Материал детали – сталь 40Х ГОСТ 4543-71, НВ = 212…248,

Станок – токарно-винторезный с ЧПУ модели 16К20Ф3

Паспортные данные станка:

1. Частота вращения шпинделя n = 12,5…1600 об/мин (12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250, 1600);

2. Подача продольная бесступен-чатое регулирование;

3. Подача поперечная бесступен-чатое регулирование;

4. Мощность электродвигателя привода главного движения N = 10 кВт.

Характеристика режущего инструмента:

Сверло 2301-0089 Р18 ГОСТ 10903-77

Диаметр осевого инструмента D = 26 мм;

Длина режущей части l = 165 мм;

Стойкость инструмента Т = 50 минут;

Необходимо получить отверстие диаметром D = 26 на длине l_р =109 мм

Глубина резания определится как:

Подача при сверлении стали принята в соответствии с диаметром сверла – 26 мм и HB 160 – 240 по таблице 25 [8, т.2 стр. 278-279] и равна:

S =0,45 мм/об

Скорость резания при сверлении определяется выражением

Все необходимые коэффициенты для расчёта берутся из [8, т.2 стр. 278-279] для обработки конструкционной стали с спиральным сверлом из быстрорежущей стали Р18 с использованием охлаждения при подаче S =0,45 мм/об.

– коэффициент, учитывающий условия обработки;

q = 0,4; и m = 0,2 – показатели степеней;

Т = 50 мин. – средние значение стойкости;

– общий поправочный коэффициент на скорость резания.

где, – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; – материал режущей части; – коэффициент, учитывающий глубину сверления.

Все поправочные коэффициенты берутся из таблиц 1-4, 6, 31 [8, т.2 стр. 262, 263, 280].

– предел прочности поковки из стали 40Х по ГОСТ 8473

– коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости [8, т. 2 стр. 262, табл.2];

– показатель степени;

– принят как для быстрорежущей стали Р6М5;

– при глубине обрабатываемого отверстия 4d;

Тогда скорость резания будет равна:

Частота вращения шпинделя определится по формуле:

где, D – диаметр отверстия (D = 26мм);

Принято стандартное число оборотов шпинделя в минуту , тогда изменившаяся скорость резания:

Крутящий момент и осевая сила при сверлении определятся как:

Коэффициенты определяются для обработки конструкционной стали с спиральным сверлом из быстрорежущей стали Р18 с использованием охлаждения [8, т.2 стр. 281, табл. 32]

; ; ; ; ;

Мощность резания для сверления определяется по формуле:

9.2.010.4 Растачивание внутренней поверхности детали

9.2.010.4.1 Черновое растачивание

Исходные данные:

Материал детали – сталь 40Х ГОСТ 4543-71, НВ = 212…248,

Станок – токарно-винторезный с ЧПУ модели 16К20Ф3

Паспортные данные станка:

1. Частота вращения шпинделя n = 12,5…1600 об/мин (12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250, 1600);

2. Подача продольная бесступен-чатое регулирование;

3. Подача поперечная бесступен-чатое регулирование;

4. Мощность электродвигателя привода главного движения N = 10 кВт.

Характеристика режущего инструмента:

Резец 2145 – 0649 T15К6 ГОСТ 25987-83

Главный угол в плане ;

Вспомогательный угол в плане ;

Передний угол ;

Радиус при вершине R = 1 мм;

Размеры державки мм;

Стойкость инструмента Т = 60 минут;

Расчёты скорости и сил резания ведутся для наибольшего диаметра обработки, при котором снимается наибольший припуск.

Максимальная глубина резания при черновой обработке равна:

t = 3 мм

Скорость резания при растачивании определится по формуле:

Все необходимые коэффициенты для расчёта берутся из [8, т.2 стр. 266-274] для обработки конструкционной стали с токарным резцом из твёрдого сплава Т15К6 без охлаждения.

– коэффициент, учитывающий условия обработки;

Т = 60 мин. – средние значение стойкости;

= 0,4 мм/об – продольная подача [8, т.2, стр. 266, табл. 11];

и m = 0,18 – показатели степеней;

– общий поправочный коэффициент на скорость резания.

где, – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; – состояние обрабатываемой поверхности; – материал режущей части; – учитывают параметры резца, главный угол в плане, вспомогательный угол в плане, радиус при вершине, поперечное сечение державки, – учитывает вид обработки.

– учитываются только для резцов из быстрорежущей стали. В соответствие с таблицами 1-8, 18 [8, т. 2 стр. 262-,271] определены коэффициенты:

– предел прочности поковки из стали 40Х по ГОСТ 8473

– коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости [8, т. 2 стр. 262, табл.2];

– показатель степени;

– для заготовки – поковка;

– принят для резца их твёрдого сплава Т15К6;

;

– для растачивания;

Тогда скорость резания будет равна:

Частота вращения шпинделя определится по формуле:

где, D – наружный диаметр обточки (D = 33мм);

Стандартное число оборотов шпинделя в минуту

, тогда определим изменившуюся скорость резания

Тогда минутная продольная подача равна:

Сила резания определится по формуле:

Все необходимые коэффициенты для расчёта берутся из [8,т.2,стр. 273] для обработки конструкционной стали с токарным сборным резцом из твёрдого сплава Т15К6 без охлаждения.

– показатели степеней;

– постоянная, при подрезании торца;

В соответствие с таблицами 9 и 22 определяются поправочные коэффициенты [8, т.2, с.264, 273].

– показатель степени для твёрдого сплава;

; ; ;

Поправочный коэффициент для силы резания будет равен:

Тогда сила резания будет равна:

Мощность резания равна: