Практическая работа № 10

 

Определение режимов резания на сверлильную операцию

 

Цель работы – научиться определять режимы резания на сверлильную операцию; разработать карту наладки.

 

Общие сведения

 

Определение режимов резания начинают с выбора станка, режущего инструмента, приспособления для закрепления детали.

Назначение режимов резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании выполняют в следующей последовательности.

1Определяется глубина резания t, мм. Глубина резания при сверлении t = 0,5D, при рассверливании, зенкеровании t = 0,5(D-d), где d и D диаметры отверстия до и после обработки, мм.

2 Подача S при сверлении определяется по таблице 11

 

Таблица 11 – Подачи S, мм/об, при сверлении сталей и чугуна сверлами из быстрорежущей стали

Диаметр сверла D, мм	Сталь	Чугун
НВ160-240	НВ £ 170
4 – 6 6 – 8 8 – 10 10 – 12 12 – 16 16 – 20 20 – 25 25 – 30	0,1 0,15 0,20 0,25 0,28 0,33 0,38 0,43	0,18 0,27 0,36 0,45 0,55 0,66 0,76 0,89

 

Если глубина отверстия в пределах 3D£ l £ 5D, то используется поправочный коэффициент К _ls = 0,9; если глубина отверстия составляет 5D< l £ 7D - К _{l s} = 0,8.

При средней жесткости станка используется поправочный коэффициент на подачу К_жs= 0,75.

Подача при зенкеровании определяется по таблице 12.

При зенкеровании глухих отверстий подача не должна превышать 0,3 – - 0,6 мм/об.

1 Корректируется S по паспорту станка (приложении А).

 

Таблица 12 – Подачи, мм/об, при обработке отверстий зенкерами из быстрорежущей стали

Обрабатываемый материал	Диаметр зенкера D, мм
До 15	15 - 20	20 - 25	25 - 30	30 -35	35 - 40	40 - 50
Сталь	0,35	0,4	0,5	0,56	0,6	0,6	0,7
Чугун	0,5	0,6	0,7	0,8	0,84	1,0	1,1

 

2 Определяется скорость резания V, м/мин:

– при сверлении

 

;

 

– при рассверливании, зенкеровании

 

.

 

Средняя стойкостьТ сверла при обработке стали составляет 15 мин (диаметр сверла до 5 мм), 25 мин (диаметр 6-10 мм), 45 мин (диаметр 11-20 мм), 50 мин (диаметр 21-30 мм), 70 мин (диаметр 41-50 мм);

при обработке серого чугуна стойкость составляет 20 мин (диаметр сверла до 5 мм), 35 мин (диаметр 6 – 10 мм), 60 мин (диаметр 11-20 мм), 75 мин (диаметр 21 – 30 мм), 105 мин (диаметр 31-40 мм), 140 мин (диаметр 41-50 мин).

Средняя стойкость Т зенкеров при обработке стали и серого чугуна составляет 30 мин (диаметр 11-20 мм), 40 мин (диаметр 21-30 мм), 50 мин (диаметр 31-40 мм), 60 мин (диаметр 41-50 мм).

Коэффициент С_v и показатели степени приведенные в таблицы 13.

 

Таблица 13 – Значение коэффициента С_vи показателей степени в формуле скорости

Обрабатываемый материал	Вид обработки	Коэффициенты и показатели степени
Сv	qv	xv	yv	m
Конструкционная сталь, sв =750 МПа	Сверление S £ 0,2 S > 0,2	7,0	0,4	-	0,7	0,2
9,8	0,4	-	0,5	0,2
Рассверлива-ние	16,2	0,4	0,2	0,5	0,2
Зенкерование	16,3	0,4	0,2	0,5	0,3
Серый чугун, НВ190	Сверление S £ 0,3 S > 0,3	14,7 17,1	0,25 0,25	- -	0,55 0,4	0,125 0,125
Рассверлива-ние	23,4	0,25	0,1	0,4	0,125
Зенкерование	18,8	0,2	0,1	0,4	0,125

 

Поправочный коэффициент на скорость резания K_v рассчитывается по формуле:

 

K_v = K_mvK_uvK_lv,

 

где K_mv – коэффициент, который учитывает свойства обрабатываемого материала, определяется по формуле:

 

для стали - ,

для чугуна - ,

 

где s_в и НВ – фактические параметры, которые характеризуют обрабатываемый материал;

К_г – коэффициент, который характеризует группу стали (для углеродистой стали (С £ 0,6%) – К_г = 1; хромистой стали - К_г = 1,1; хромоникелевой стали – К_г = 0,9);

n _v – показатель степени (для углеродистой стали (С£0,6%) s _в£ 550 МПа n _v = - 0,9; s _в> 550 МПа n _v = 0,9; хромистой стали n _v = 1,05; хромоникелевой стали - n _v = 0,9; при обработке серого чугуна n _v = 1,3);

К_uv – коэффициент, который учитывает влияние инструментального материала (К_uv = 1,0);

К_lv – коэффициент, который учитывает глубину сверления: (К_lv = 1,0 (при глубине отверстия 3D), К_lv = 0,85 (при глубине отверстия 4D), К_lv = 0,75 (при глубине отверстия 5D);

К_lv = 1,0 (при рассверливании и зенкеровании).

При одинарной заточке сверл надо рассчитанную скорость резания уменьшать, умножая на коэффициент К_зv= 0,75.

3 Частота вращения шпинделя n, мин.^-1 , определяется по формуле:

 

.

 

4 Корректируется n_рас по паспорту станка (приложение А).

1 Определяется фактическая скорость резания:

 

,

 

где n_ст – скорректированная по паспорту станка частота вращения шпинделя.

5Определяется крутящий момент М, Н·м, и осевая сила Ро, Н, по формулам

– при сверлении:

 

,

 

,

 

– при рассверливании и зенкеровании:

 

,

.

 

Значение коэффициентов С_m и C_p и показатели степени приведены в таблицы 14.

 

Таблица 14 – Значение коэффициентов и показателей степени в формулах крутящего момента и осевой силы при сверлении, рассверливании, зенкеровании

Обрабатываемый материал	Наименование операции	Коэффициент и показатели степени в формулах
крутящего момента	осевой силы
Сm	qm	xm	ym	Cp	qp	xp	yp
Конструкционная сталь	Сверление	0,0345	2,0	-	0,8		1,0	-	0,7
Рассверливание и зенкерование	0,09	1,0	0,9	0,8		-	1,2	0,65
Серый чугун	Сверление	0,021	2,0	-	0,8	42,7	1,0	-	0,8
Рассверливание и зенкерование	0,085	1,0	0,75	0,8	23,5	-	1,2	0,4

 

Коэффициент К_р = К_мр определяется по формулам:

 

для стали (n = 0,75);

 

для серого чугуна (n = 0,6).

 

Осевая сила Р_о должна быть меньше величины, которая допускается механизмом подачи станка Р_мах (приложение А).

6Определяется мощность резания Nр, квт, по формуле:

 

.

 

Мощность резания Nр сравнивается с мощностью станка N_эф:

 

.

 

Если N_р < N_эф, то обработка возможна.

3 Определяется основное время t_o, мин:

 

,

 

где L – величина рабочего хода инструмента, мм;

і – количество рабочих ходов инструмента.

L = l + l ₁ + l ₂, (l – длина обрабатываемой поверхности, l ₁ - величина врезания инструмента, l ₂– величина хода инструмента);

для сверления l ₁ = l ₂= 1/3 D _св; для зенкерования l ₁ = l ₂= 2-5 мм (для глухих отверстий l ₂ = 0 мм);