Расчет хвостовика осевого инструмента

Расчет сверл

 

 

1.
Расчет режимов резания при сверлении

 

Рассчитаем глубину резания на рассверливаемое отверстие:

 

(1.1)
где	d - диаметр предварительно рассверленного отверстия.

 

Подачу s выбираем по [1 с. 277 табл. 25]. Для рассверливания подачу следует увеличить в 2 раза.

Скорость резания определим по формуле:

 

(1.2)
где	CV - коэффициент; q, m, x, y - показатели степени; T - период стойкости, мин; KV - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий, фактические условия резания;
(1.3)
где	Kmv - коэффициент на обрабатываемый материал; Knv - коэффициент на инструментальный материал; Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления.

 

Значения находим в [2, с. 262-280].

Определим значение крутящего момента по формуле:

 

(1.4)
где	Cm - коэффициент; q, x, y, - показатели степени; KP - коэффициент учитывающий фактические условия обработки.

 

Значения находим в [2, с. 264].

Определим значение осевой силы по формуле:

 

(1.5)
где	Cp - коэффициент; x, y, - показатели степени; KP - коэффициент учитывающий фактические условия обработки.

 

Значения находим в [2, с. 281, табл. 32].

 

Расчет конструктивных параметров

 

Выбираем материал режущей части сверла по [1, с. 115, табл. 2].

Принимаем быстрорежущую сталь Р6М5 с пределом прочности МПа. Для хвостовой части принимаем углеродистую конструкционную сталь 45.

Рассчитаем рекомендованный передний угол для обработки стали по формуле Ларина:

 

(2.1)
где	С - коэффициент в зависящий от обрабатываемого материала; σВ - предел текучести обрабатываемого материала; x - показатель степени.

 

Ширину перемычки рассчитаем по формуле:

 

(2.2)
где	D - диаметр сверла.

 

Толщину d₀ сердцевины сверла в зависимости от диаметра D выбирают в следующих пределах:

 

D, мм	0,25 - 1,25	1,5 - 12,0	13,0 - 80,0
d0, мм	(0,28…0,20)*D	(0,19 … 0,15)*D	(0,14 … 0,25)*D

 

Средний диаметр режущей кромки определим по формуле:

 

(2.3)
где	D - диаметр сверла.

 

Значение переднего угла на среднем диаметре:

 

(2.4)
где	- угол подъема винтовой канавки.

 

Значение ‘ ’ найдем, преобразуя формулу (2.4):

 

(2.5)

 

Рассчитаем значения передних углов в разных точках.

Значения диаметров в разных точках определим по формуле:

 

(2.6)
где	n - число расчетных точек, n = 4…6; i - принимает значения от 0 до n.

 

Значения передних углов определим по формуле:

 

 

(2.7)

 

Полученные данные сводим в таблицу 2.1. и строим график (рис. 2.1).

 

Значения передних углов в различных точках режущей кромки

di

 

Рис. 2.1

 

Проведем проверку:

 

(2.8)
где	- рекомендованный передний угол (см. п. 2.2).

 

Длина режущей части сверла выбирается исходя из глубины обрабатываемого отверстия с запасом 10…20 мм.

Рассчитаем ширину ленточки по формуле:

 

(2.9)

 

Шаг винтовой канавки:

 

(2.10)

 

Обратная конусность сверла определяется исходя из диаметра D на 100 мм длины режущей части:

 

D, мм	1 - 6	6 - 18	≥18
δ, мм	0,03…0,07	0,04 … 0,08	0,05…0,10

 

Расчет хвостовика осевого инструмента

 

Определим номер конуса хвостовика (рис. 3.1). Момент трения между хвостовиком и втулкой равен:

 

(3.1)

 

Приравниваем момент трения к максимальному моменту сил сопротивления резанию, т.е. к моменту, создающемуся при работе затупившимся сверлом, который увеличивается до 3 раз по сравнению с моментом принятым для нормальной работы сверла .

Определим средний диаметр конуса хвостовика:

 

(3.2)

 

или

 

(3.3)
где	Mср - момент сил сопротивления резанию; Р0 - осевая сила; f - коэффициент трения стали по стали (0,01); θ - половина угла конуса; Δθ - отклонение угла конуса (5’).

 

По ГОСТ 25557-82 выбираем ближайший больший конус.