Определяем режимы резания

1. Глубина резания: при сверлении отверстия в сплошном материале

t=D/2=28/ 2=14 мм

2. Определяем подачу: для сверления стали с δ _в < 80 кгс/мм² и диаметре сверла 25…30 мм подача (табл.25, стр. 277) S₀=0, 43…0, 48 мм/об. Приведенные в примечании 1 к таблице 25 поправочные коэффициенты на подачу для заданных условий обработки равны единице, так как осуществляется сверлений отверстий с полем допуска Н12 (бывшего 5-го класса точности) в жесткой заготовке при глубине сверления l< 5Д (120< 5·28, т.е. 120< 140).

В случаях когда поправочный коэффициент К_ls на подачу, учитывающий глубину сверления, не равен единице, необходимо умножить рекомендуемое табличное значение подачи (мм/об) на этот коэффициент.

S₀=S_отаб·K_ls (13)

Проверяем принятые значения подачи по осевой составляющей силы резания, допускаемой прочностью механизма подачи станка. Для этого определяем осевую составляющую силы резания по формуле (стр.98)[12]:

Р₀=С_р·Д^Qp·S₀^Yp·K_p (14)

Выписываем из табл.32, стр.281[10] коэффициенты и показатели степеней формулы 14 для случая сверления конструкционной стали с δ _в=75 кгс/мм²инструментом из быстрорежущей стали; С_р=68, Q_P=1, Y_P=0, 7. В примечании к табл.32 указано, что эти данные приведены для сверла с подточенной перемычкой, т.е. для принятой выше заточки сверла.

Учитываем поправочный коэффициент на осевую составляющую силы резания К_Р=К_mp (по табл.9, стр.264).

К_mp=(δ _в/75)^np; где np=0, 75.

К_mp=(70/75)^{0, 75}=0, 93^{0, 75}=0, 95

Необходимо выполнить условие Р₀< Р_max

Р_max – максимальное значение осевой составляющей силы резания, допускаемой механизмом подачи станка.

По паспортным данным станка 2Н135 Р_max=15000 Н.

Осевая составляющая силы резания по максимальному значению подачи, т.е. S₀=0, 48 мм/об составляет

Р₀=Ср·Д^Qp·S₀^Yp·K_p=68·28¹·0, 48^{0, 7}·0, 95=958, 7 кгс=9404 Н.

Как видно из расчета равенство удовлетворения Р₀< Р_max, т.е. 9404 < 15000. При необходимости можно определить максимальное значение подачи при сверлении исходя из равенства:

Р₀=Р_max; Р_max= Ср·Д^Qp·S_0max^Yp·K_p S_0max= ;

3. Назначаем период стойкости сверла.

Для сверла диаметром Д=28 мм при обработке конструкционной стали сверлом из быстрорежущей стали рекомендуется период стойкости Т=50 мин. (табл.30, стр.279). Допустимый износ сверла h₃=0, 8…1, 0 мм (для обработки стали сверлами из быстрорежущей стали Д> 20 мм).

4. Скорость (м/мин) главного движения резания, допускаемая режущими свойствами сверла, определяем по формуле:

V= (15)

Выписываем из табл. 28, стр. 278 коэффициенты и показатели степени формул для обработки конструкционной углеродистой стали Р18 при S₀> 0, 2 мм/об, С_v=9, 8, Qv=0, 4, Xv=0, Yv=0, 5, m=0, 2. В примечании к таблице указано, что эти данные приведены для сверл с двойной заточкой и подточки перемычки, т.е. для принятой выше формы заточки сверла.

Учитываем поправочный коэффициент на скорость главного движения резания К_м по таблице 9, стр. 264.

K_M=C_M(75/δ _B)^nv; C_M=1; K_M=1(75/70)^{0, 9}=1, 07^{0, 9}=1, 065;

K_nv по табл.7, стр.264; K_nv=1, так как значение коэффициента и показателей степеней формулы выписаны из таблицы 28, для свёрил и быстрорежущей стали Р18, которая практически равноценна стали Р6М5; поправочный коэффициент учитывающий глубину сверления К_lv принимается в зависимости от соотношения l/Д, так как l/Д=120/28=4, 28, то К_lv=0, 85 (табл.31, стр.280).

Общий поправочный коэффициент на скорость резания К_v представляет собой произведение их отдельных коэффициентов:

K_v=K_mv ·K_nv ·K_lv=1, 065 · 1, 0 · 0, 85=0, 905

Определяем значение скоростей главного движения соответственно минимальной и максимальной подачи.

V₁= , V₂=

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

n₁= n₂=

Корректируем частоту вращения шпинделя и подачу по паспортным данным станка и устанавливаем рабочую частоту вращения шпинделя: П_Д=250 мин^-1 и подачу S₀=0, 4 мм/об.

6. Действительная скорость (м/мин) главного движения резания:

V_Д=π Д·n_Д/1000=3, 14·28·250/1000=21, 98 мин^-1.

7. Крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении определяется по формуле (стр.277, [3]):

М=С_М·Д^Qm·S₀^Ym·K_mp. (16)

Выписываем из табл. 32, стр.281 коэффициент и показатели степеней формулы (16) для сверления конструкционной стали с δ _В=750 МПа; С_М=0, 0345; Qm=2; Ym=0, 8.

Учитываем поправочный коэффициент К_р, этот коэффициент уже определён раньше в п.1 решения при подаче осевой составляющей силы резания К_р=К_мр=0, 95.

М=0, 0345·28²·0, 4^{0, 8}·0, 95=12, 33 кгс·м=120, 99 Н·м.

8. Мощность затраченную на резание определяем по формуле (стр.280):

N_рез=M·n/975; N_рез=12, 33·250/975=3, 16 кВт.

9. Проверяем достаточна ли мощность станка:

N_рез< N_шп< N_ай·η (17)

Коэффициент полезного действия станка η =0, 8:

3, 16< 4, 5·0, 8=3, 6 кВт

Мощность на шпинделе станка 3, 6 кВт достаточна для обработки.

10. Основное время определяем по формуле:

Т₀=L/n·S₀ (18)

При двойной заточки сверла врезание (мм) у=0, 4Д; у=0, 4·28=11 мм. Перебег сверла ∆ =1…3 мм, принимаем 2 мм. Тогда L=120+11+2=133 мм.

Т₀=133/250·0, 4=1.33 мин.

Задание 3. На вертикально – сверлильном станке производят сверление отверстия диаметром Д и глубиной l (табл.3)

НЕОБХОДИМО: Выбрать режущий инструмент, материал его режущей части, конструктивные и геометрические параметры сверла. Рассчитать режим резания и определить основное время обработки. Дать эскиз_обработки. Таблица 3

Данные к заданию 3