2. Расчёт режимов резания аналитическим методом на операцию сверления.

Блок исходных данных:

1. Диаметр сверла D=12 мм,

2. Диаметр рассверливаемого отверстия d=0 мм,

3. Длина прохода сверла в направлении подачи L=100 мм,

4. Содержание операции : сверлить отверстие Ø12 на глубину 100 мм

1. Выбор марки инструментального материала.

Исходя из исходных данных принимаем сверло спиральное из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком удлиненное по ГОСТ 2092-77 ([2], табл. 40 стр. 138) с материалом режущей части Р6М5 ([3], табл. 2.2 стр.11).

Устанавливают размеры сверла в зависимости от обрабатываемого материала: Длина сверлаL=260 мм,

Длина рабочей части l=180 мм ([2], табл. 42 стр.147),

Конус Морзе относительно диаметра сверла выберем № 1 ([2] табл.42, стр. 150)

Геометрические параметры сверла определяют по следующим критериям :

1. в зависимости от материала заготовки [№ гр., _в ] ;

2. в зависимости от материала режущей части сверла [Р6М5] ;

3. от диаметра сверла [D=12 мм]

γ=0º ; 2φ=110º ; ψ=55º ; =12º ([3], табл. 3.10., стр. 21)

2. Выбор подачи инструмента.

Подача в зависимости от диаметра сверла, глубины сверления, шероховатости обработанной поверхности, точности и прочности сверла, свойств обрабатываемого материала по нормативным данным по таблице ([1] табл.72 стр.91).

S_о = 0,2 мм/об

3. Выбор периода стойкости.

Период стойкости инструмента определяем табличным способом в зависимости от материала обрабатываемой делали, диаметра сверла и материала режущей части сверла Т=15 мин ([2] табл. 30 стр. 279).

4. Выбор скорости резания.

По известным D, S и принятому периоду стойкости сверла определяют скорость резания и число оборотов. Скорость резания при сверлении, так же как и при точении, зависит от целого ряда факторов и может быть выражена формулой:

, м/мин

где С_v – постоянная для определенной группы обрабатываемого материала;

q, m, y – коэффициент и показатели степени;

D – диаметр сверления, мм;

Т – период стойкости сверла, мин;

S – подача, мм/об;

K_v – поправочный коэффициент на скорость резания.

K_v = k_мv· k_иv ·k_nv· k_lv ;

Где К – коэффициенты, учитывающие влияние свойств обрабатываемого и инструментального материалов, геометрию инструмента, его износ и др.

k_мv – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал;

k_иv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания ;

k_lv – поправочный коэффициент на скорость резания при сверлении, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия ;

k_nv – поправочный коэффициент, учитывающий влияния состояния поверхности заготовки на скорость резания;

;

где k_г – коэффициент, характеризующий группу стали

n_v – показатель степени.

В зависимости от материала режущей части инструмента при сверление для сплава с _в=550 МПа определяем :

С_v = 9,8; q = 0,4; у = 0,5; m = 0,2 ([2], табл. 28, стр. 278)

В зависимости от марки обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента определяем поправочные коэффициенты :

k_г =0,7 ; n_v = 0,9 ([2],табл. 2, cтр.262)

K_иv = 1 ([2],табл. 6 , стр.263)

k_nv = 0,3 ([2], табл. 5, cтр.263)

k_iv =1 ([2], табл. 31, cтр.280)

Поправочный коэффициент на скорость резания равен : K_v=0.9*1*0.3*1=0.27

Находим скорость резания при сверление:

м/мин.

5. Определение значения крутящего момента.

М_кр=10 * С_м * D^q * s^y * K_p;

С_м=0.041, q=2, y=0.7 ([2] табл. 32 стр. 281);

n=0.75 ([2] табл. 9 стр. 264);

S=0.2 мм/об, _в=550 МПа;

;

М_кр=10 * 0.041 * 12² * 0.2^0,7 * 0.79=15,11 Н*см.

6. Определение значения осевой силы.

;

;

С_р=143, q=1, y=0,7 ([2] табл. 32 стр. 281);

n=0.75 ([2] табл. 9 стр. 264);

t=6 мм, S=0,2 мм/об, _в=550 МПа;

Р_о=10* 143 * 0.2^0.7 * 0.79=366 Н.

7. Определение числа оборотов сверла.

, об/мин

где V – скорость вращения заготовки, м/мин;

D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм.

об/мин.

8. Определение мощности резанья.

Действующее на сверло в процессе работы осевая сила и крутящий момент являются исходными для расчета сверла и частей станка на прочность и деформацию, а также для определения мощности.

Мощность резания, затрачиваемую на сверление, определяется по формуле : ,кВт, кВт.

Выбираем станок 2Н125Л ([2], табл. 11, стр. 20). N_рез=0,38 кВт < N_станка=1,5 кВт следовательно обработка возможна.

9. Расчет машинного времени при сверлении.

Машинное время при сверлении подсчитывается по формуле:

, мин,

где L– длина прохода сверла в направлении подачи, мм;

,

где – глубина сверления,;

-величина врезания,;

– величина перебега,.

Приближенно для сверл с одинарным углом в плане 2φ=110⁰принимается мм

мин