ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ
Пособие к практическому занятию по дисциплине «Процессы и операции формообразования»
Разработал Промптов А.И.
Иркутск 2014
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ
Основные положения
Определенно параметров процесса сверления слагается m решения следующих задач: выбора станка, выбора инструмента и расчета режима резания. Выбор станка заключается в подборе его модели и технической характеристики. Выбор инструмента включает выбор типа сверла, материала и геометрических параметров его рабочей части. Расчет режима резания предусматривает нахождение подачи и скорости резания, а также частоты вращения шпинделя, осевой силы, крутящего момента, мощности резания и машинного времени. Решение задачи предусматривает использование вертикально-сверлильного станка и спирального сверла, как основною инструмента для получения глухих и сквозных цилиндрических отверстий.
Выбор станка
В предположении, что обработка осуществляется на вертикально-сверлильном станке, модель станка, используя табл. 1, устанавливают в зависимости от габаритных размеров детали и диаметра получаемого отверстия.
Таблица 1
Вертикально-сверлильные станки
Параметры станка | Модель | ||
2Н125 | 2Н135 | 2H150 | |
Наибольший условный диаметр сверления в стали, мм | |||
Рабочая поверхность стола | 414х450 | 450x500 | 500х560 |
Частота крашения шпинделя, мин-1 | 45...2000 | 31,5...1400 | 22...1000 |
Подача шпинделя, мм/об | 0,1...1,6 | 0,1...1,6 | 0,05...2,24 |
Максимальная осевая сила, допускаемая механизмом подачи станка, кН | 9,0 | 15,0 | 20,0 |
Мощность электродвигателя, кВт | 2,8 | 4,0 | 7,5 |
KПД станка | 0,8 | 0,8 | 0,75 |
Примечание: обозначение модели станки состоит из четырех цифр и нескольких букв. Первые две цифры обозначают тип станка (21 — вертикально-сверлильные станки), а две последних - наиболее характерный [химер станка (для вертикально-сверлильных станков наибольший усланный диаметр сверления). Буквы указывают на различие в исполнении станка, проведенную модернизацию и его точность.
Выбор инструмента
Тип сверла определяется диаметром и длиной получаемого отверстия. Сверла с цилиндрическим хвостовиком изготавливают диаметром до 20 мм. 11рм диаметре отверстия в пределах от 6 до 80 мм сверла выполняют с коническим хвостовиком (хвостовик конус Морзе 1...6). Если нет особых указаний, в диапазоне диаметров отверстий 6...20 мм выбор конструкции хвостовики принадлежит разработчику.
И качестве материала для рабочей части спиральных сверл используют углеродистую инструментальную сталь У12Л, малолегированную инструментальную сталь 9ХС, быстрорежущие стали нормальной и повышенной теплостойкости, твердые сплавы групп ВК и ТК. Сверла из инструментальных сталей имеют диапазон диаметров 0,2...80 мм. Твердосплавные сверла диаметром от 1 до 12 мм выполняют с цельной твердосплавной рабочей частью (рис. 1а). При диаметрах от 6 м до 30 мм они имени напаиваемую пластину твердого сплава (рис. 1б).
Рекомендации по выбору марки материал дли рабочей части сверла в зависимости от механических свойств обрабатываемою материала, диаметра инструмента и жесткости технологической системы приведены в табл. 2.
Таблица 2
Материал рабочей части спиральных сверл
Обрабатываемый материал | Твердость НВ | Предел прочности | Диаметр сверла d, мм | Материал рабочей части сперла |
Конструкционные стати | <150 | <500 | >1,0 ≥1,0 | У12А 9ХС |
150...250 | 500...720 | - | Т15K10/Р6М5 | |
>250 | >720 | - | Т5К10/ВК8 | |
Жаропрочные и жаростойкие стали | <160 | <650 | - | ВК8/P9K5 |
≥160 | ≥650 | - | ВК10/ВK15 | |
Серый чугун | <150 | - | <1,0 | У12А |
150...220 | - | ≥1,0 | 9ХС | |
- | BK8/P6M5 | |||
>220 | - | - | ВК8/ВК10 | |
Алюминиевые сплавы | <140 | <300 | <1,0 ≥1,0 | У12А 9ХС |
≥ 140 | ≥300 | ВК6/Р6М5 | ||
Примечание: В числителе указана марка материала для технической системы нормальной жесткости, в знаменателе - пониженной жесткости |
Отношение длины отверстия к диаметру может колебаться в широких пределах. Потому, для того чтобы не использовать необоснованно длинных сверл, а при увеличении длины сверла снижается его прочность и растет ею стоимость, стандартами предусмотрены серии сверл: сверхкороткая, короткая, укороченная, средняя, липшим и удлиненная, отличающиеся последовательно увеличивающимся отношением длины рабочей част сверла к его диаметру.
Значения длины рабочей части сверл в зависимости диаметра и серии приведены в табл. 3. При выборе пою параметра учитывают необходимость обеспечения пространства дли выхода стружки, го есть при достижении сверлом конечной глубины отверстия стружечные канавки частично должны находиться над поверхностью отверстия, а также уменьшение его длины в результате переточек. Можно принять, что длина рабочей част сверла lраб. = 1.5 L0, где L0 - длина отверстия. Полученный результат необходимо округлить до стандартного значения согласно табл. 3. При этом надо иметь в виду, что сверла нт инструментальных сталей выполняют короткой, средней и длинной серий, сверла с цельной твердосплавной рабочей частью и цилиндрическим хвостовиком - короткой и средней серий, сверла с цельной твердое плавной рабочей частью и коническим хвостовиком - укороченной серии, сверла, оснащенные твердосплавной пластиной - укороченной и средней серии.
Таблица 3