2. Расчёт режимов резания аналитическим методом на операцию сверления.
Блок исходных данных:
1. Диаметр сверла D=15 мм,
2. Диаметр рассверливаемого отверстия d=5 мм,
3. Длина прохода сверла в направлении подачи L=70 мм,
4. Содержание операции : рассверлить отверстие с Ø5 до Ø15 на длину 70 мм
Решение.
Исходя из исходных данных принимаем сверло спиральное из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком по ГОСТ 20697-75 [2, табл. 40 стр. 138] с материалом режущей части ВК6 – М.
Устанавливают
размеры сверла в зависимости от
обрабатываемого материала: Длина
сверлаL=140 мм,
Длина рабочей части l=60 мм,
Конус Морзе относительно диаметра сверла равен 2 [2.табл.42, стр. 150]
Геометрические параметры сверла определяют по следующим критериям :
в зависимости от материала заготовки [№ гр., в ] ;
в зависимости от материала режущей части сверла [ВК6-М] ;
от диаметра сверла [D=15 мм]
γ=0º
; α=1.5
мм ; 2φ=140º
; ψ=55º
;
=12º
[1, табл. 3.10., стр. 21]
Определяем глубину резания при рассверливании:
t
=
мм.
Относительно твердости материала для ХН60ВТ находим подачу :
Sо = 0,2 мм/об [2, табл. 25, стр.277]
Определяем скорость резания при рассверливании :
,
м/мин (25)
где Сv, q, m, y – коэффициент и показатели степени;
D – диаметр сверления, мм;
Т – стойкость сверла, мин;
Sо – подача, мм/об;
Кv – поправочный коэффициент на скорость резания.
В зависимости от материала режущей части инструмента при рассверливании для сплава с в=750 МПа определяем :
Сv = 10,8; q = 0,6; у = 0,3; m = 0,25; х = 0,2 [2, табл. 29, стр. 278]
Относительно диаметра сверла D = 15 мм, обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента выбираем значение периода стойкости сверла :
Т = 20 мин [2, табл. 30, стр.279]
Kv = kмv· kиv ·knv· klv , (26)
где kмv – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал;
kиv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания ;
klv – поправочный коэффициент на скорость резания при сверлении, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия ;
knv – поправочный коэффициент, учитывающий влияния состояния поверхности заготовки на скорость резания.
,
[2, стр.262] (27)
где kг – коэффициент, характеризующий группу стали
nv
– показатель степени.
Для сплавов на железоникелевой и никелевой основах получаем :
kг =0,7 ; nv = 0,9 [2,табл. 2, cтр.262]
В зависимости от марки обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента определяем поправочные коэффициенты :
kuv = 1 [ 2,табл. 6 , стр.263]
knv = 0,85 [2 , табл. 5, cтр.263]
klv =1 [2 , табл. 31, cтр.280]
Поправочный коэффициент на скорость резания равен : Kv=1*1*1*0.85=0.85
Находим скорость резания при рассверливании :
м/мин
Мощность
резания , определяется по формуле :
,кВт
(28)
Определяем частоту вращения шпинделя по формуле :
,
об/мин (29)
где V – скорость вращения заготовки, м/мин;
D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм.
об/мин,
Принимаем n=450 об/мин для станка 2Н125 [2, табл. 11, стр. 20]
Крутящий момент Мкр при рассверливании равен :
,
Н∙м (30)
Для жаропрочной стали при рассверливании :
См=0,106 ; q=1 ; x=0,9 ; y=0,8 ; [2. табл. 32, стр. 281]
Подставив формулу (29) и (30) в выражение (28) получим :
,
кВт
кВт
Таким образом, Nрез=1,4 кВт<Nстанка=2,2 кВт следовательно обработка возможна.
Определяем
действительную скорость резания:
,
м/мин (31)
Подставляем исходные данные, получаем :
м/мин
Затем
находим осевую силу при рассверливании
:
,
Н
Коэффициент и показатели степени выбираются для жаропрочной стали при рассверливании : Ср=140 ; х=1,2 ; у=0,65 [2. табл. 32, стр. 281]
Н
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи станка 2Н125 составляет Qст.=10000 Н. Осевая составляющая силы резания относительно крутящего момента Р0=5560 Н.
Qст.Ро
10000 5560, условие выполняется, следовательно, обработка возможна.
Машинное время при сверлении и рассверливанииподсчитывается по формуле:
,
мин (32)
где L– длина прохода сверла в направлении
подачи,
;
,
где
– глубина сверления,
;
-величина врезания,
;
– величина перебега,
.
Приближенно для сверл с одинарным углом
в плане 2φпринимается
мм
мин