Назначение режима резания при сверлении, зенкеровании и развертывании

Цель работы: изучить методику назначения режимов резания по таблицам нормативов. Ознакомиться и приобрести навыки работы с нормативами.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Наиболее распространенный метод получения отверстий резанием – сверление.

Движение резания (главное движение) при сверлении – вращательное движение, движение подачи – поступательное. В качестве инструмента при сверлении применяются сверла. Самые распространенные из них – спиральные, предназначены для сверления и рассверливания отверстий, глубина которых не превышает 10 диаметров сверла. Шероховатость поверхности после сверления Ra=12,5¸6,3 мкм, точность по 11-14 квалитету. Градация диаметров спиральных сверел должна соответствовать ГОСТ 885-64. Для получения более точных отверстий (8-9 квалитет) с шероховатостью поверхности Ra=6,3¸3,2 мкм применяют зенкерование. Исполнительные диаметры стандартных зенкеров соответствуют ГОСТ1677-75. Развертывание обеспечивает изготовление отверстий повышенной точности (5-7 квалитет) низкой шероховатости до Ra=0,4 мкм.

Исполнительные размеры диаметров разверток из инструментальных сталей приведены в ГОСТ 11174-65, с пластинками из твердого сплава в ГОСТ 1173-65.

Отличительной особенностью назначения режима резания при сверлении является то, что глубина резания t=D/2, при рассверливании, зенкеровании и развертывании.

, мм.

При рассверливании отверстий подача, рекомендуемая для сверления, может быть увеличена в 2 раза.

Порядок назначения остальных элементов режима резания аналогичен назначению режимов резания при токарной обработке.

Средние значения припусков на диаметр, снимаемых зенкерами и развертками см. в приложении 4.

Пример решения задачи

На вертикально-сверлильном станке 2Н125 обработать сквозное отверстие диаметром 25Н7 (Ra=1,6 мкм), l=125 мм. Материал заготовки СЧ18, НВ210.

Необходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режим резания по таблицам нормативов, определить основное время.

Решение:

Эскиз обработки

1. Выбор инструмента.

Согласно исходных данных операция выполняется в три перехода: сверление, зенкерование и развертывание.

Для сверления чугуна СЧ18 НВ210 согласно [7] выбираем сверло D=22 мм из стали Р18, заточенное по методу В.И. Жирова, 2j =118°; 2j ₀=70°; для зенкерования – цельный зенкер D=24,9 мм из стали Р18; j =45°; a_р =10°; для развертывания – цельную развертку D=25 мм, j =5° из стали Р18.

2. Выбор режима резания.

Расчет режимов резания выполним в традиционной последовательности с использованием данных работы [7].

Первый переход. Выбор подачи. Для сверления чугуна НВ210 сверлом диаметром 22 мм выбираем подачу S=0,65¸0,75 мм/об. С учетом поправочного коэффициента на длину сверления Кl_s=0,9 получам расчетные величины подач

S=0,59¸0,68 мм/об.

По паспорту станка устанавливаем ближайшую подачу к расчетной S=0,56 мм/об.

Выбор скорости и числа оборотов.

Исходя из диаметра сверла 22 мм и установленной подачи S=0,56 мм/об, методом двойной интерполяции определяем нормативные скорость резания и число оборотов (быстрее и удобнее вести расчет только по числу оборотов).

n_н=396 об/мин.

Учитывая поправочные коэффициенты на заточку сверла по методу В.И. Жирова (ЖДП) Кф_v =1,05, на длину сверления (l=5D), Кl_v =0,75 и на механические свойства серого чугуна НВ210 Км_v =0,88, получаем расчетное число оборотов в минуту

n=n_н× Кф_v × Кl_v × Км_v=396×1,05×0,75×0,88=274 об/мин.

Ближайшее число оборотов по паспорту станка n=250 об/мин. Тогда фактическая скорость резания будет равна

м/мин.

Проверка выбранного режима по осевому усилию и мощности.

Для установленных условий сверления D=22 мм, S=0,56 мм/об и n=250 об/мин методом двойной интерполяции получаем осевое усилие P_н=6010 Н и крутящий момент М_кр=6572 кг×мм.

С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал К_Мм=Км_р=1,06 и заточки по методу Жирова (ЖДП) Кф_р=0,66 и Кф_м=1 получим

Р=Рн× Км_р× Кф_р=6010×1,06×0,66=4205 Н

По паспорту станка наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи, равно 15000Н.

М=Ммр_н×Км_м×Кф_м=6572×1,06×1=6966 кг×мм.

Пользуясь графиком определяем при М_кр=6966 кг×мм и n=250 об/мин мощность, потребную на резание: N_рез=1,6 квт.

По паспорту станка мощность на шпинделе

Nэ=N д ×h=4,5×0,8=3,6 кВт; Nэ=3,6>N_рез=1,6 кВт.

Следовательно, станок не лимитирует выбранного режима резания.

Второй переход. Выбор подачи.

Для зенкерования отверстия в сером чугуне НВ210 зенкером диаметром 24,9 мм (25 мм) при последующей обработке отверстия одной разверткой рекомендуется подача S=0,55­¸0,6 мм/об. Ближайшая подача по паспорту станка S=0,56 мм/об.

Выбор скорости резания и числа оборотов.

Исходя из диаметра зенкера D=24,9 (25) мм, для подачи S=0,56 мм/об путем интерполяции определяем число оборотов n_н=329 об/мин.

С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал Kм_v=0,88 число оборотов будет равно n=n_н× Kм_v=329×0,88=289 об/мин. Ближайшее число оборотов по паспорту станка n=250 об/мин. Фактическая скорость резания

м/мин.

Третий переход. Выбор подачи.

Для развертывания отверстия в сером чугуне НВ>200 механической разверткой D=25 мм с чистотой поверхности отверстия Ra=1,6 мкм рекомендуется подача S=1,9 мм/об. Ближайшая подача по паспорту станка S=1,6 мм/об.

Выбор скорости резания и числа оборотов.

Для развертывания отверстия диаметром 25 мм с подачей 1,6 мм/об рекомендуется число оборотов n_н=105 об/мин. С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал серый чугун НВ>200 Км_n=0,88. Тогда

n=nн× Км_n=105×0,88=92 об/мин

Ближайшее число оборотов по паспорту станка

n=90 об/мин.

Фактическая скорость резания

м/мин.

Определение основного (технологического) времени.

Величина врезания и перебега инструментов l₁ при работе на проход для сверла с двойной заточкой равна 12 мм; для зенкера 5 мм и для развертки 30 мм.

При длине отверстия l=125 мм основное (технологическое) время каждого перехода равно

мин

мин

мин

Основное время операции

T₀=t₀₁+t₀₂+t₀₃=0,98+0,93+1,0=2,91 мин.

Варианты индивидуальных заданий.

Выполнить расчет режима резания по таблицам нормативов для обработки сквозного отверстия на вертикально-сверлильном станке 2Н135 по заданному варианту. Исходные данные в таблице 1.7.

Порядок выполнения работы аналогичен предыдущей.

Таблица 1.7.

№	Материал заготовки и его характеристики	Диаметр отверстия D мм, параметр шероховатости, мкм	Длина отверстия l, мм
	Сталь 12ХН2, sв=800 МПа	18Н7, Ra=1,6
	Сталь 12ХН3А, sв=950 МПа	25Н5, Ra=0,4
	Серый чугун СЧ30, НВ200	30Н5, Ra=0,4
	Серый чугун СЧ20, НВ210	35Н7, Ra=1,6
	Сталь 38ХА, sв=680 МПа	28Н7, Ra=1,6
	Сталь 35, sв=560 МПа	38Н8, Ra=6,3
	Серый чугун СЧ15, НВ170	45Н9, Ra=3,2
	Серый чугун СЧ10, НВ160	17Н7, Ra=1,6
	Сталь 40ХН, sв=700 МПа	45Н9, Ra=6,3
	Сталь Ст3, sв=600 МПа	50Н9, Ra=6,3
	Сталь 40Х, sв=750 МПа	22Н5, Ra=0,4
	Сталь Ст5, sв=600 МПа	16Н5, Ra=0,4
	Серый чугун СЧ20, НВ180	38Н9, Ra=6,3
	Серый чугун СЧ20, НВ200	50Н9, Ra=3,2
	Сталь 20Х, sв=580 МПа	20Н5, Ra=0,4
	Сталь 50, sв=750 МПа	30Н7, Ra=1,6
	Бронза Бр АЖН 10-4, НВ170	28Н7, Ra=1,6
	Латунь ЛМцЖ 52-4-1, НВ220	40Н9, Ra=3,2
	Серый чугун СЧ30, НВ220	23Н5, Ra=0,4
	Серый чугун СЧ20, НВ220	32Н7, Ra=1,6
	Сталь 30ХН3А, sв=800 МПа	20Н7, Ra=1,6
	Сталь 30ХМ, sв=780 МПа	55Н8, Ra=3,2
	Сталь 45, sв=650 МПа	48Н9, Ra=6,3
	Сталь 20, sв=500 МПа	50Н8, Ra=3,2
	Силумин АЛ4, НВ50	35Н7, Ra=1,6
	Чугун КЧ35, НВ163	42Н9, Ra=6,3
	Сталь 38ХС, sв=950 МПа	22Н5, Ra=0,4
	Сталь 50, sв=900 МПа	37Н9, Ra=6,3
	Чугун ЖЧХ, НВ280	32Н7, Ra=1,6
	Чугун ВЧ60, НВ250	27Н5, Ra=0,4

Дата добавления: 2015-05-29