3. Режим резания при сверлении.

Обработку производим на вертикально – сверлильном станке 2Н135.

1. Глубина резания t = D/2 = 34,2/2 = 17,1 мм

2. По табл. 25 стр. 277 [9] выбираем подачу: S₀ = 1,1 мм/об

Корректируем подачу по станку: S₀ = 1,1 мм/об

Проверяем принятую подачу по осевой составляющей силы резания, допускаемой прочностью механизма подачи станка. Для этого определяем осевую составляющую силы резания: Р_х = 8556 Н.

Необходимо выполнить условие Р₀ ≤ Р_max

Р_max – максимальное значение осевой составляющей силы резания, допускаемой механизмом подачи станка.

По паспортным данным станка 2Н135: Р_max = 15000 Н, т.к. 8556 < 15000, то назначенная подача S₀ = 1,1 мм/об вполне допустима.

3. Назначаем период стойкости сверла по табл. 30 стр. 279 [9]

Т = 110 мин.

Допустимый износ сверла (табл.9, стр. 153 [9])

h₃ = 0,8…1,2 мм

4. Скорость главного движения резания допускаемая режущими свойствами сверла (стр435 [25]) – υ = 21 м/мин.

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания n = (1000∙υ)/π∙D = (1000×21)/(3,14×34,2) = 195,5 мин ^{– 1}

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным

станка:180 мин ^{– 1}

6. Крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении:

М = 142 Нм

Мощность затрачиваемая на резание:

N_e = М_кр∙n/9750 = 142×180/9750 = 2,62 кВт.

7. Проверим, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, если N_e≤N_ст; 2,62 ≤ 4,5.

8. Основное время:

где l – длина обрабатываемой поверхности;

у – врезание

Δ – перебег Δ = 1…3 мм при сверлении сквозных отверстий

Принимаем Δ = 3 мм.

при одинарной заточке у = 0.3D=0,3×34,2=10,26мм

L = 90 +10,26+3 = 104 мм

Т_о = 104/180+1,1 = 0,574 мин.

4. Проектирование долбяка. Вариант №6 Исходные данные:

Параметры обрабатываемого колеса

Модуль нормальный – m = 3

Число зубьев - z₁ = 25

Коэффициент смещения исходного контура – х₁ = - 0,74

Степень точности колеса – 8Х

Параметры сопряжённого колеса

Число зубьев – z₂ = 20

Коэффициент смещения исходного контура – х₂ = 0

Угол профиля исходного контура зубчатой рейки α = 20⁰

Угол наклона зубьев сопряжённых колёс на делительном диаметре β= 0

Характеристика обработки колеса

Материал колеса – Сталь 35 Х

Твёрдость материала – 197 НВ

Последующей обработки - нет

Технологическое назначение проектируемого долбяка

Чистовой для окончательного нарезания - О

Модель станка – 5А150

Производство деталей – крупносерийное

Производство инструмента – мелкосерийное

4.1. Расчёт долбяка.

Долбяки применяются для нарезания зубчатых колёс наружного и внутреннего зацепления. В процессе работы долбяку сообщается возвратно-поступательное движение вдоль оси ( прямолинейное или винтовое в соответствии с продольной формой зубьев нарезаемого колеса) и, кроме этого, долбяк и колесо имеют согласованное вращение вокруг своих осей. Профиль зубьев колеса образуется как огибающая последовательных положений режущих кромок долбяка в процессе их сложного относительного движения. Для обработки колёс с эвольвентной формой зубьев долбяк должен иметь также эвольвентную форму режущих кромок. Таким образом, при зубодолблении воспроизводится процесс зацепления двух сопряжённых цилиндрических колёс.

Режущие кромки зубьев долбяка образуются пересечением передних и задних поверхностей. Передняя поверхность долбяка и задняя поверхность вершинных режущих кромок обычно конические. Углы наклона образующих конических поверхностей определяют величины переднего угла γ_в = 5⁰ и заднего α_в = 6⁰ углов на вершине зуба долбяка (ГОСТ 9323 – 79).

Для создания задних углов на боковых кромках задние поверхности их выполнены как эвольвентные винтовые. Пересечение эвольвентной винтовой поверхности с плоскостями, перпендикулярными к её оси даёт эквидистантные эвольвенты, образованные от одной основной окружности. Это обеспечивает сохранение постоянства профиля режущей кромки долбяка после его переточек.

Боковые эвольвентные винтовые поверхности в сочетании с конической задней поверхностью вершинных режущих кромок образуют зубья долбяка, как зубья колёс с непрерывно изменяющейся в направлении его оси величиной смещения исходного контура х₀m. Наибольшая величина смещения исходного контура инструментальной рейки долбяка имеет место в плоскости переднего торца. Сечение, в котором смещение исходного контура инструментальной рейки равно нулю, называется исходным, а расстояние от этого сечения до переднего торца долбяка называется исходным расстоянием.

Исходное расстояние определяется из выражения:

а = х₀m/tgα_в

В процессе формообразования профиля зубьев колеса участвует проекция режущей кромки долбяка на его торцевую плоскость. Её профиль должен быть эвольвентным, образованным от основной окружности диаметром d'_bo :

d'_bo = d₀·cosα,

где d₀ – диаметр делительной окружности долбяка;

α – угол профиля исходного контура рейки нарезаемого колеса.

Диаметр делительной окружности долбяка d₀ определяется из выражения:

d₀ = mz_0,

где m – модуль;

z₀ – число зубьев долбяка;

При рассмотрении станочного зацепления долбяка и нарезаемого колеса следует учитывать угол профиля α и диаметр основной окружности d'_bo.

Однако, вследствие наличия переднего угла γ_в отличного от нуля, профиль проекции режущей кромки на торцевую плоскость долбяка получает некоторое отклонение от эвольвенты основной окружности диаметром d'_bo . Для уменьшения этих погрешностей угол профиля α₀ боковых эвольвентных винтовых поверхностей зубьев долбяка в сечении, перпендикулярном к его оси, корректируется.

Угол α₀ определяется по формуле: tg α₀ = tg α 1 - tg γ_в tg α_в

Диаметр основного цилиндра, от которого образуются боковые задние поверхности зубьев долбяка, равен: d_во = mz₀·cosα₀

α₀ и d_во необходимо принимать во внимание при шлифовании профиля зубьев долбяков и их контроле.

Задние углы на боковых режущих кромках долбяка рассматриваются в сечении по делительному цилиндру α_δ :

α_δ = arc tg(tgα_в tgα₀)

а также в сечении, нормальном к профилю зуба долбяка. Для эвольвентного профиля таким сечением будет сечение плоскостью, касательной к основному илиндру и проходящей через рассматриваемую точку режущей кромки. Величина заднего угла α_δn в указанном сечении определится из выражения:

α_δn = arc tg(tg α_в sin α₀)

В исходном сечении толщина зуба долбяка по дуге делительной окружности определяется по формуле:

S'₀ = πm/2;

где ∆S₀ – утолщение зуба долбяка для создания бокового зазора в передаче.

Размер зуба долбяка в плоскости переднего торца определяются с учётом величины смещения исходного контура х_om;

х_om = а tgαв

Высота головки зуба: h_a0 = h*_a0m+ а tgα_в

Величина h*_a0 является коэффициентом головки зуба и ревна h*_a0 = 1,25

Высот ножки зуба: h _f0 = h*_a0 m - а tg α_в

Толщина зуба по дуге делительной окружности: S₀ = πm/2 +2 а tgα_в tgα₀

Диаметр окружности выступов: d_a0 = mz₀ + 2 h*_a0 m + 2 а tg α_в

Диаметр окружности впадин: d_f0 = mz₀ - 2 h*_a0m+2 а tgα_в