3.1.8 Пример расчета спирального сверла

Задание:Рассчитать и сконструировать сверло с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали для сверления отверстия диаметром D= 24 мм и глубинойl= 18 мм, обрабатываемый материал – сталь 50, σ_В= 750 МПа. Станок вертикально-сверлильный 2Н135.

1 Условия обработки

Материал режущей части сверла – Р6М5 (ГОСТ 19265-73).

Материал хвостовика – сталь 40Х (ГОСТ 4543-71).

Исходя из заданного диаметра отверстия, уточняем по ГОСТ 10903-77, имеется ли спиральное сверло указанного размера [1, табл. 45, с. 225]: D = 24 мм.

Основные размеры: L= 271 мм;l= 160 мм.

2 Глубина резания

t = 0,5D= 0,5·24 = 12 мм (3.19)

3 Подача [1, табл. 35, с. 381]

S= 0,38 – 0,43 мм/об .

принимаем S= 0,4 мм/об

4 Скорость резания

где T= 50 мин [1, табл. 40, с. 384].

= 9,8; q = 0,4;y = 0,5;m= 0,2 [1, табл. 38, с. 383];

где [1, табл. 1- 4, с. 358-360];

= 1 [1, табл. 6, с. 361];

= 1 [1, табл. 41, с. 385].

5 Частота вращения инструмента

5.1 Определение действительной частоты вращения

n_д= 355 об/мин (см. приложение В).

5.2 Фактическая скорость резания

6 Крутящий момент

где = 0,0345;q= 2;y= 0,8 [1, табл. 42, с. 385];

, [1, табл. 9-10, с. 362-363].

7. Осевая сила

где = 68;q= 1;y= 0,7 [1, табл. 42, с. 385].

7. Мощность резания

Мощность станка модели 2Н135 по паспорту 4,5 кВт (см. приложение В). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.

7. Определение номера конуса Морзе хвостовика

Средний диаметр конуса хвостовика

По ГОСТ 25557-2006 выбирается ближайший больший конус, т.е. конус Морзе № 3 с лапкой (см. таблицу В.1). Основные размеры: D= 23,825 мм;D₁= 24,1 мм;d₂= 19,1 мм;l₃= 94 мм;a= 5 мм;е_max= 20 мм.

10 Геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла [1, табл. 47-49, с. 228-229]:

Форма заточки – ДП (двойная с подточкой поперечной кромки).

ω = 30° – угол наклона винтовой ка­навки;

2φ = 180° – двойной угол в плане;

ψ = 40-60° – угол наклона поперечной кромки;

α = 11° – задний угол.

Параметры лезвий сверла: b= 4,5 мм;a= 2,5 мм;l = 5 мм;h= 2,5 мм;k= 3,6 мм;l₁= 2,5 мм.

Шаг винтовой канавки:

Центровое отверстие выполняется по форме В (ГОСТ 14034-74).

11 Толщина сердцевины сверла (см. таблицу В.2)

d_c= 0,14D= 0,14·24 = 3,36 мм.

12 Обратная конусность сверла (см. таблицу В.3)

∆ = 0,08 мм.

13 Ширина ленточки (см. таблицу В.4)

Ширина ленточки f₀= 1,6 мм; высота затылка по спинкеK= 0,7 мм.

14 Ширина пера

= 0,58·24 = 14 мм. (3.29)

15 Определение геометрических элементов профиля фрезы для фрезерования канавки сверла

Больший радиус профиля:

где

где D_ф– диаметр фрезы.

Меньший радиус профиля:

Ширина профиля:

В =R₀+R_к= 12,05 + 4,6 = 16,65 мм. (3.35)

Конструкция спирального сверла представлена на рисунке 40.

Рисунок 40 – Спиральное сверло по ГОСТ 10903-77