3.2.4 Пример расчета зенкера
Задание:Рассчитать и сконструировать насадной зенкер с напаянными пластинами из твердого сплава под развертывание сквозного отверстия диаметром от 30 до 32 мм, глубинойl = 50 мм в заготовке из конструкционной стали с пределом прочности σв= 750 МПа. Станок вертикально-сверлильный 2Н135.
1 Условия обработки
Материал режущей части зенкера – Т15К6 (ГОСТ 3882-74).
Материал корпуса – сталь 40Х (ГОСТ 4543-71).
Материал припоя – латунь Л68 (ГОСТ 15527-2004).
Форма твердосплавной пластины – 21 по ГОСТ 25400-90 [3, табл. 4.11, с. 105].
Диаметр зенкера
принимаем равным диаметру отверстия с
учетом допуска. По ГОСТ 12509-75 принимает
для зенкера № 1 (под черновое зенкерование):
D=
.
По ГОСТ 3231-71 определяем основные размеры зенкера: L= 45 мм;l= 12 мм;d1= 13 мм.
2 Геометрические параметры зенкера [1, табл. 52, с. 231]
α= 10º – задний угол на задней поверхности лезвия;
α = 8º – задний угол на калибрующей части;
γ = 0º – передний угол (на фаске шириной f0= 0,3 мм);
ω = 10° – угол наклона винтовой канавки;
φ = 60° – главный угол в плане;
φ1 = 30º – угол в плане переходной кромки.
Шаг винтовой канавки
3 Обратная конусность зенкера
∆ = 0,05 мм.
4 Для насадного зенкера необходимо установить размеры конического отверстия и шпоночного паза, мм
Размеры конического отверстия и шпоночного паза выбираем по ГОСТ 9472-90:конусность 1:30; диаметр отверстия 13 мм; ширина пазаb= 4,3Н13+0,18 мм; глубина пазаl= 4,8Н13+0,18 мм; радиус дна пазаRравен 0,6-2,15 мм; допуск смещения дна пазаz= 0,075 мм. Угол наклона конического отверстия α = 57’17”. Допуск на угол уклона δ/2 = 1’30”, илиа/2 = ±0,0036 мм.
Данные размеры определяются по ГОСТ 9472-90 или по справочной литературе [3, табл. 61, с. 172].
5 Глубина резания
t = 0,5(D–d) = 0,5(32 – 30) = 1 мм. (3.48)
6 Подача
S= 0,9–1,1 мм/об [1, табл. 36-37, с. 382],
принимаем S= 0,9 мм/об.
7 Скорость резания
где T= 50 мин [1, табл. 40, с. 384].
= 18; q= 0,6;x= 0,2;y= 0,3;m= 0,25 [1, табл. 39,
с. 383];
где
[1, табл. 1-4, с. 358-360];
= 1 [1, табл. 6, с.
361];
= 1 [1, табл. 41, с.
385];
= 1 [1, табл. 5, с.
361].
8 Частота вращения инструмента
8.1 Определение действительной частоты вращения
nд= 700 об/мин (см. приложение В).
8.2 Фактическая скорость резания
9 Крутящий момент
где
= 0,09;q= 1;x= 0,9;y = 0,8 [1, табл.
42, с. 385];
[1, табл. 9-10, с.
362-363].
10 Осевая сила
где
= 67;q= 0;x= 1,2;y= 0,65 [1, табл. 42,
с. 385].
11 Мощность резания
Мощность станка модели 2Н135 по паспорту 4,5 кВт (см. приложение В). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.
Конструкция насадного зенкера, оснащенного пластинами из твердого сплава, представлена на рисунке 45.
Рисунок 45 – Зенкер насадной, оснащенный
Пластинами из твердого сплава (гост 3231-71)
3.3 Развертки
Развертка – осевой режущий инструмент, предназначенный для окончательной обработки отверстий с точностью, соответствующей 6-11-му квалитетам, и шероховатостью поверхности Ra = 2,5…0,32 мкм. Высокое качество обеспечивается тем, что развертка имеет большое число режущих кромок (4-14) и снимает малый припуск. Развертка подобно сверлу и зенкеру в процессе обработки совершает вращение вокруг своей оси (главное движение) и поступательно перемещается вдоль оси, совершая движение подачи.