2. Геометрические параметры режущей части сверла

Сборное перовое сверло состоит из сменной режущей пластинки и державки. Конструкция и размеры сменной режущей пластины назначаем согласно ГОСТ 19265-73, а державки согласно ТУ2-035-741-81.

В нашем случае стандартные обозначения составных элементов сверла:

Пластина 2000-1217 ГОСТ 25526-82

Державка 2304-4001-65 ТУ2-035-741-81

3. Режимы резания

Глубина резания (стр. 276 [1]):

Подача (табл. 25 [1]:

, выбираем

Скорость резания при рассверливании (стр. 276 [1]):

, где

- коэффициенты (табл. 29 [1])

-среднее значение периода стойкости (табл. 30 [1])

-общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, где

- коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств медных и алюминиевых сплавов (табл. 4 [1]). В нашем случае этот коэффициент не учитываем.

- коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала (табл. 6 [1]).

- коэффициент, учитывающий глубину сверления (табл. 31 [1]).



Крутящий момент, Н×м

, где

- коэффициенты (табл. 32 [1])

- временное сопротивление при растяжении

Осевая сила, Н

, где

- коэффициенты (табл. 32 [1])

Мощность резания, кВт

, где

- частота вращения инструмента

4. Расчет прочности державки.

Площадь самого слабого сечения державки в месте её крепления в патрон

Возникающее напряжение в этом сечении можно вычислить по формуле:

3 – коэффициент умножения, учитывает увеличение момента сопротивления при затуплении режущих кромок сверла.

S – площадь сопротивляющаяся крутящему моменту.

r – расчетный радиус приложения нагрузки.

По результатам расчета делаем вывод о достаточной прочности державки.

5. Точность позиционирования и податливость инструментального блока.

Точность позиционирования

Инструментальные блоки, устанавливаемые в шпинделе, должны обеспечить статическую точность, приведенную к вылету режущих кромок, в соответствии со следующими данными:

Сверла Ø35 мм имеют допустимое биение режущих кромок после установки инструментальных блоков в шпиндель =0,071 мм (стр. 37 [2]).

Биение режущих кромок инструмента в системе координат станка рассматривается как замыкающее звено в сложной размерной цепи, образованной отклонениями линейных и угловых размеров элементов вспомогательного инструмента.

Половина допустимого биения режущей части инструмента, как замыкающего звена

Коэффициент относительного рассеяния

=

n=4 - число элементов инструментального блока, влияющих на точность позиционирования, включая погрешность шпинделя;

k _i = 1,17 (табл. 2.6 [3])- приведённый коэффициент относительного рассеяния присоединительных поверхностей вспомогательного инструмента;

e_i=15 мкм (табл. 2.7 [3])- биение инструмента на вылете 100 мм в зависимости от точности изготовления конусов (Морзе АТ7)

А_i=1- принятое за скалярную величину произведение векторной величины e_i на своё передаточное отношение А_i.

2 е _= 12 мкм - допустимое биение режущей части инструмента

( как замыкающего звена), что меньше допустимого биения режущих кромок сверла.

Расчет податливости инструментального блока

Точность обработки зависит от деформации инструментальных блоков. Погрешности, вызванные их деформацией, могут составлять до 60% погрешности обработки. Деформация инструментальных блоков регламентируется допустимой податливостью, т.е. деформацией блока (мкм/Н) в точке приложения силы.

Допустимая податливость сверла Ø35 мм = 0,186 мкм/Н (стр. 41 [2])

Суммарная деформация блока состоит из суммы деформаций следующих составляющих:

1) деформация державки Ø23,78 мм на длине l=77 мм под действием силы 1 кН;

2) деформацией цилиндрической части L=151,7 мм переходной втулки относительно максимального посадочного диаметра конуса 7:24 50 D_к = 69,85 мм;

Обе составляющие представляют собой объёмную деформацию и рассчитывают их по формулам сопротивления материалов.

3) деформации контактных поверхностей конуса Морзе 3 АТ7 державки сверла. Податливость =0,0124 мм/(кН×м) (табл. 2.9 [2]);

4) деформации контактных поверхностей конуса 7:24 50 АТ7 патрона. Податливость =0,00035 мм/(кН×м) (табл. 2.10 [2]).

Деформация блока:

, где

E=2,1·10² ГПа – модуль нормальной упругости;

I_XB = 0,05× Ø_{державки} ⁴=0,05×23,78⁴≈ 15989 мм

Податливость инструментального блока:

П = = 0,0001587[мм/Н]= 0,1587[мкм/Н], что меньше максимально допустимого значения.

6. Вывод

В ходе выполнения работы были выбраны стандартные конструкция сборного перового сверла и размеры его режущей сменной пластины. Были рассчитаны режимы резания для рассверливания отверстия Ø35Н12 в детали из серого чугуна СЧ20 выбранным перовым сверлом с поливом в зону резания СОТС. Кроме того, был спроектирован специальный сверлильный патрон конструкция и точность изготовления составных частей которого не нарушают точности обработки отверстия детали.