Расчет и оптимизация режимов резания, операции обработки сверлением

Размещено на http://allbest.ru/

Размещено на http://allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Сарапульский политехнический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

(СПИ (филиал) ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т Калашникова»)

Кафедра «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты»

Практическое задание

по дисциплине «Резание материалов»

«Расчет и оптимизация режимов резания операции обработки сверлением».

Выполнил: студент Шергин Е.А.

Проверил: к.т.н. доцент кафедры ТММСиИ Батинов И.В.

Сарапул 2012

Содержание

Введение

1. «Обработка сверлением»

1.1 Сущность метода обработки

1.2 Оборудования для обработки

1.3 Режущие инструменты

1.4 Приспособления и технологическая оснастка

2. «Расчет и оптимизация сверления»

2.1 Исходные данные

2.2 Расчет режимов резания

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Основной целью оптимизации операции любого производственного процесса, в том числе и обработки резанием, обеспечивающей изделию необходимое качество (геометрическую точность, точность размеров, шероховатость и т.д.), является достижение максимальной производительности при минимальной себестоимости выполнения операции.

Расчет режимов резания обычно является одним из этапов разработки технологического процесса изготовления детали и выполняется после выбора металлорежущего станка, если технологический процесс разрабатывается для существующего производства (участка, цеха), или предшествует выбору станка, если технологический процесс разрабатывается с целью проектирования нового производства. В последнем случае металлорежущие станки заказываются из числа серийно выпускаемых, а иногда и проектируются специально для выполнения конкретной операции.

1. Обработка сверлением

1.1 Сущность метода обработки

Сущность обработки металлов резанием заключается в удалении с поверхности заготовки излишней части металла (припуска). При этом заготовка, превращаясь в изделие, приобретает необходимую форму, размеры и шероховатость поверхности, предусмотренные чертежом.

Обработка металлов резанием производится режущими инструментами на различных металлорежущих станках: токарных, фрезерных, строгальных, сверлильных, шлифовальных и др.

В процессе резания различают: обрабатываемую, обработанную поверхность и поверхность резания (рис. 1).

Поверхность, подлежащая обработке, называется обрабатываемой поверхностью. Поверхность, полученная в результате обработки (при сверлении -- это цилиндрическая поверхность просверленного отверстия), называется обработанной. Поверхность, образуемая режущей кромкой инструмента в процессе резания, называется поверхностью резания.

Процесс резания при сверлении может быть осуществлен при наличии двух рабочих движений режущего инструмента по отношению к обрабатываемой детали: вращательного движения и подачи (рис. 1).



Рисунок 1

Элементы резания при сверлении. В процессе образования отверстий на сверлильных станках сверло одновременно совершает вращательное и поступательное движения. При этом режущие кромки сверла срезают тонкие слои металла у неподвижно закрепленной заготовки, образуя стружку, которая, завиваясь и скользя по спиральным канавкам сверла, выходит из обрабатываемого отверстия. Чем быстрее вращается сверло и глубже перемещается вдоль оси за один оборот, тем быстрее осуществляется процесс обработки.

Частота вращения сверла и его диаметр характеризуют скорость резания, а перемещение его вдоль оси за один оборот определяет толщину срезаемой стружки.

Сверло по сравнению с другими режущими инструментами работает в довольно тяжелых условиях, так как при сверлении затрудняется отвод стружки и подвод смазочно-охлаждающей жидкости.

В отличие от резца сверло является не однолезвийным, а многолезвийным режущим инструментом. В процессе резания при сверлении участвуют не только два главных лезвия, но и лезвие перемычки, а также два вспомогательных лезвия, находящихся на направляющих ленточках сверла, что весьма усложняет процесс образования стружки.

В начале обработки передняя поверхность сверла сжимает прилегающие к ней частицы металла. Затем, когда давление, создаваемое сверлом, становится большим, чем силы сцепления частиц металла, происходит их отделение от обрабатываемой поверхности и образование элементов стружки.

При обработке пластичных металлов (сталей) резанием образуются три вида стружки; элементная (скалывания), ступенчатая, сливная, а при обработке малопластичных металлов (чугун, бронза) -- стружка надлома. При сверлении образуются два вида стружки: сливная и надлома. Срезаемая стружка значительно изменяет свою форму (увеличивается по толщине и укорачивается по длине). Это явление называется усадкой стружки.

Основными элементами резания при сверлении являются: скорость. и глубина резания, подача, толщина и ширина стружки (рис. 2).

Рисунок 2. Рисунок 3.

Материал при обработке отверстия оказывает сопротивление резанию и снятию стружки. Для осуществления процесса резания с помощью механизма подачи станка к режущему инструменту должна быть приложена сила подачи Р, превосходящая силы сопротивления материала, а к шпинделю станка -- крутящий момент Мкр (рис. 3).

Сила подачи при сверлении и крутящий момент зависят от диаметра сверла D, величины подачи и обрабатываемого материала; так, например, при увеличении диаметра сверла и подачи они также увеличиваются.

Нагрев инструмента и охлаждение при обработке. В процессе сверления выделяется большое количество теплоты вследствие деформации металла, трения выходящей по канавкам сверла стружки и трения задней поверхности сверла об обрабатываемую поверхность. Основная часть теплоты уносится стружкой, а остальная распределяется между заготовкой и инструментом.

Для предохранения от затупления и преждевременного износа при нагреве режущего инструмента в процессе резания применяют смазочно-охлаждающую жидкость, которая отводит теплоту от стружки, заготовки и инструмента. Смазочно-охлаждающая жидкость, смазывая трущиеся поверхности инструмента и заготовки, значительно уменьшает трение и облегчает тем самым процесс резания.

Применяя при обработке отверстий смазочно-охлаждающие жидкости, можно увеличить стойкость режущего инструмента от 1,5 до 3 раз.

1.2 Оборудование для обработки

Сверлильные станки -- группа металлорежущих станков, предназначенных для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки, расточки (зенкерования, развёртывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо другим способом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования торцовых поверхностей.

Основные узлы сверлильных станков:

· Фундаментная плита.

· Станина.

· Коробка передач.

· Шпиндель.

· Коробка подач и механизм подачи.

· Координатный стол.

Классификация сверлильных станков:

По способу управления

· С ручным управлением.

· Сверлильные станки с ЧПУ.

Основные типы сверлильно-расточных станков:

· Вертикально-сверлильные одно- и многошпиндельные.

· Радиально-сверлильные.

· Горизонтально-сверлильные для глубокого сверления.

· Горизонтально-центровальные.

В настоящее время, в связи с прогрессом в сфере механообработки, операции сверления все чаще выполняются на фрезерных или даже токарных станках. В связи с этим использование сверлильных станков существенно сократилось.

1.3 Режущий инструмент

Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов.

· Рабочая часть

o Режущая часть имеет две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, а также поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением задних поверхностей.

o Направляющая часть имеет две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки (узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании, а также уменьшение трения боковой поверхности о стенки отверстия).

· Хвостовик -- для закрепления сверла на станке или в ручном инструменте.

o Поводок для передачи крутящего момента сверлу или лапка для выбивании сверла из конусного гнезда.

· Шейка, обеспечивающая выход круга при шлифовании рабочей части сверла.

Углы сверла

Угол при вершине 2ц=118° и угол наклона винтовой канавки щ=27°.

· Угол при вершине 2ц -- угол между главными режущими кромками сверла. С уменьшением 2ц увеличивается длина режущей кромки сверла, что приводит к улучшению условий теплоотвода, и таким образом к повышению стойкости сверла. Но при малом 2ц снижается прочность сверла, поэтому его значение зависит от обрабатываемого материала. Для мягких металлов 2ц=80…90°. Для сталей и чугунов 2ц=116…118°. Для очень твердых металлов 2ц=130…140°.

· Угол наклона винтовой канавки щ -- угол между осью сверла и касательной к винтовой линии ленточки. Чем больше наклон канавок, тем лучше отводится стружка, но меньше жёсткость сверла и прочность режущих кромок, так как на длине рабочей части сверла увеличивается объём канавки. Значение угла наклона зависит от обрабатываемого материала и диаметра сверла (чем меньше диаметр, тем меньше щ).

· Передний угол г определяется в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, причём его значение меняется. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее -- у поперечной кромки.

· Задний угол б определяется в плоскости, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. Только наибольшее значение он имеет у поперечной кромки, а наименьшее -- у наружной поверхности сверла.

· Угол наклона поперечной кромки ш расположен между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла. У стандартных свёрл ш=50…55°.

Переменные значения углов г и б создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.

Углы сверла в процессе резания.

Углы сверла в процессе резания отличаются от углов в статике, так же, как и у резцов. Плоскость резания в кинематике получается повёрнутой относительно плоскости резания в статике на угол м и действительные углы в процессе резания будут следующими:

г_кин=г+м

б_кин=б-м

Классификация свёрл:

По конструкции рабочей части бывают:

· Спиральные (винтовые) -- это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

o Конструкции Жирова -- на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2ц=116…118°; 2ц₀=70°; 2ц₀^'=55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается, и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол г?5°.

· Плоские (перовые) -- используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.

· Для глубокого сверления (L?5D) -- удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.

o Конструкции Юдовина и Масарновского -- отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (щ=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.

· Одностороннего резания -- применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия напраляющей (опорной) поверхности.

o Пушечные -- представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.

o Ружейные -- применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.

· Кольцевые -- пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.

· Центровочные -- применяют для сверления центровых отверстий в деталях.

Некоторые виды свёрл: A -- по металлу; B -- по дереву; C -- по бетону; D -- перовое сверло по дереву; E -- универсальное сверло по металлу или бетону; F -- по листовому металлу; G -- универсальное сверло по металлу, дереву или пластику. Хвостовики: 1, 2 -- цилиндрический; 3 -- SDS-plus; 4 -- шестигранник; 5 -- четырёхгранник; 6 -- трёхгранник; 7 -- для шуруповёртов.

По конструкции хвостовой части бывают:

· Цилиндрические

· Конические

· Четырёхгранные

· Шестигранные

· Трёхгранные

· SDS

По способу изготовления бывают:

· Цельные -- спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм.

· Сварные -- спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).

· Оснащённые твёрдосплавными пластинками -- бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с щ=60° для глубокого сверления).

· Со сменными твердосплавными пластинами -- так же называются корпусными (оправку к которой крепятся пласты называют корпусом)В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.

· Со сменными твердосплавными головками -- альтернатива корпусным сверлам.

По форме обрабатываемых отверстий бывают:

· Цилиндрические

· Конические

1.4 Приспособление и тех. Оснастка

металлорежущий станок сверлильный технологический

Станочные приспособления (СП) применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. В соответствии с требованиями ЕСТПП различают три вида: СП -- специальные (одноцелевые, непереналаживаемые), специализированные (узкоцелевые, ограниченно переналаживаемые), универсальные (многоцелевые, широко переналаживаемые); семь стандартных систем. СП -- универсально-сборные (УСП), сборно-разборные (СРП), универсальные безналадочные (УБЩ неразборные специальные (НСП), универсальные наладочные (УНП), специализированные наладочные (СНП), агрегатные средства механизации зажима (АСМЗ).

Обоснованное применение СП позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоемкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счет применения стандартных систем СП, сократив трудоемкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление СП. В условиях серийного машиностроения выгодны системы УСП, СРП, УНП, СНП и другие СП многократного применения. Производительность труда значительно возрастает (на десятки -- сотни процентов) за счет применения СП: быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, предназначенных для работы в сочетании с автооператором или технологическим роботом.

Точность обработки деталей по параметрам отклонений размеров, формы и расположения поверхностей увеличивается (в среднем на 20--40%) За счет применения СП точных, надежных, обладающих достаточной собственной и контактной жесткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильными силами их закрепления. Применение СП позволяет обоснованно снизить требования к квалификации станочников основного производства (в среднем на разряд), объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования.

СП состоят из корпуса, опор, установочных устройств, зажимных механизмов (зажимов), привода, вспомогательных механизмов, деталей для установки, направления и контроля положения режущего инструмента. Графические обозначения опор и зажимных механизмов регламентированы ГОСТ 3.1107 -- 81.

Опоры и установочные устройства

Для полной ориентации в пространстве заготовку лишают шести степеней свободы, для частичной -- трех -- пяти степеней свободы. С этой целью применяют основные опоры, число которых должно быть равно числу устраняемых степеней свободы. Для повышения жесткости и виброустойчивости дополнительно используют вспомогательные регулируемые и самоустанавливающиеся опоры. Суммарное число основных и вспомогательных опор может быть больше шести. Однако чем меньше опор, тем проще и дешевле СП.

Установку заготовок плоской поверхностью применяют при обработке корпусов, рам, плит, пластин на фрезерных, сверлильных, расточных и некоторых других станках.

Регулируемые опоры применяют для установки заготовок с необработанными базами при больших припусках на механическую обработку или заготовок, выверяемых по разметочным рискам. В качестве таких опор используют винты со сферической опорной поверхностью и головками различной формы по ГОСТ 4084--68 -- ГОСТ 4086-68 и ГОСТ 4740-68. Самоустанавливающиеся опоры применяют для заготовок сложной формы или с базами, не позволяющими установить заготовку только на постоянные опоры.

Регулируемые опоры без корпуса устанавливают в неудобных местах. Для этого в корпусе СП растачивают отверстия под клин и плунжер.

Инструменты и приспособления для разметки

Инструменты со штриховой шкалой

Штангенциркуль для разметчиков

Центроискатели

Центрирующая приставка к штангенрейсмусу

Решающий треугольник

Приспособления для пространственной разметки и для разметки в системе полярных координат

Шарнирная плита

Приспособление для разметки фланцев

Приспособление для координатной разметки

Полярный координатор

Универсальное разметочное приспособленце

Координатно-разметочное устройство

Вспомогательный инструмент для разметки

Приспособление для нанесения делений шкал

Разметочный молоток

Механический кернер

Приспособления и инструмент для обработки отверстий, нарезания резьбы и слесарной обработки

Вспомогательный инструмент для обработки отверстий

Быстродействующий самозажимной сверлильный патрон

Ограничитель глубины зенковки

Оправка для сверления отверстий малого диаметра

Приспособление для сверления отверстий под шплинты

2. Расчет и оптимизация сверления

2.1 Исходные данные

На вертикально сверлильном - станке модели 2Н125 производится сверление отверстия диаметром D и глубиной L₁ в заготовке высотой Н. Эскиз обработки приведен на (рис. 4), исходные данные к заданию приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Материал заготовки	НВ	Отливка	D (мм)	L1 (мм)	Н (мм)	Охлаждение
Серый чугун	190…200	с коркой	20 Н12(мм)	70	70	без охлаждения

2.2 Расчет режимов резания

1. Выбор инструмента.

При выборе инструментального материала для изготовления сверла следует принимать во внимание следующие соображения. Для обычных условий сверления углеродистых и низколегированных сталей, имеющих нормальную (НВ 180…220) и пониженную твердость (НВ < 180), можно использовать сверла из стали Р6М5. Эту же марку можно применять при сверлении чугуна с НВ < 200. Для сталей и чугунов 2ц=116…118°.



Обозначение сверла 2300-0249 (нормальный хвостовик) по ГОСТ 10902-77.

l = 140мм, L = 205мм.

2. Определяем глубину резания

При сверлении глубина резания составляет t=0,5 D = 0,5 20 = 10 мм

3. Определяем подачу сверла

Подача при сверлении зависит, прежде всего, от диаметра сверла, а также от физико-механических свойств обрабатываемого материала, глубины отверстия и др. факторов.

для сверл с d > 10 мм S_o = 0,063K_S K_HBS K_lS K_1S d^0,6, мм/об,

K_S -- коэффициент, учитывающий влияние марки обрабатываемого материала (определяется по приложение табл. 1); K_HBS и K_lS -- коэффициенты, учитывающие соответственно влияние твердости обрабатываемого материала и глубины отверстия l_о, мм. Эти коэффициенты могут быть определены по табл. 2; K_1S -- коэффициент, характеризующий условия сверления: для «обычных» условий сверления K_1S = 1,0, для тяжелых условий K_1S = 0,6. Под тяжелыми условиями подразумевается сверление отверстий в деталях малой жесткости, для получения сквозных отверстий, отверстий на наклонных поверхностях и т.п.

Рассчитанное значение подачи S_о следует уточнить в большую сторону по паспортным данным оборудования и использовать значение S_{о ст} при дальнейших расчетах. Ряд паспортных значений подачи на оборот S_{о ст} для некоторых моделей вертикально-сверлильных станков приведен в табл. 3.

K_S = 1,5

K_HBS= (190/НВ)^1,5=(190/200)^1,5= 0,92594

K_lS=1,2 (d/l)^0,2=1,2 (20/70)^0,2= 0,9340

K_1S = 0,6

d^0,6=6,034

S_o = 0,063 1,5 0,925 0,934 0,6 6,034= 0,5 мм/об,

Рассчитанное значение подачи S_о следует уточнить в большую сторону по паспортным данным оборудования и использовать значение S_{о ст} при дальнейших расчетах. Ряд паспортных значений подачи на оборот S_{о ст} для некоторых моделей вертикально-сверлильных станков приведен в( приложении табл. 3).

S_{о ст} = 0,56 мм/об

4. Определяем скорость резания.

Скорость резания при сверлении v для режима нормальной интенсивности может быть рассчитана по формуле:

при сверлении чугуна:

м/мин,

где Т -- заданная стойкость сверла, мин. Рекомендуемое значение стойкости может быть принято по нормативам или подсчитано по приближенным эмпирическим зависимостям, приведенным в( приложении табл. 4 ) (см. также приведенные ниже пояснения по выбору коэффициента K_т).

Поправочный коэффициент K_v, характеризующий влияние марки обрабатываемого материала, находят по табл. 1.

Поправочный коэффициент K_HBS, характеризующий влияние твердости обрабатываемого материала и коэффициент K_lv, характеризующий длину (глубину) обрабатываемого отверстия l₀, выбирают по( приложению табл. 2).

Поправочный коэффициент K_м, характеризующий инструментальный материал сверла, определяют по ( приложению табл. 5)

Поправочный коэффициент K_п характеризует наличие износостойкого покрытия. Для сверл без покрытия принимают K_п =1,0, для сверл с износостойким покрытием K_п = 1,15

Поправочный коэффициент K_т, характеризующий степень точности сверла, определяют по (приложению табл. 6). Сверла повышенной точности класса А1, изготовленные методом вышлифовки канавок и спинок, имеют более высокую стойкость, используются обычно на ответственных работах, на автоматизированном оборудовании, при повышенных требованиях к надежности инструмента и т. п. Такие сверла имеют большую стоимость и изготавливаются, как правило, небольших диаметров.

Поправочный коэффициент K_с характеризует длину рабочей части сверла. Чаще всего для сверления отверстий в машиностроении используют сверла средней серии с коническим хвостовиком по ГОСТ 10903-77 (переиздание 1986г.) или с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ10902-77(переиздание 1986г.). Для сверления отверстий малой глубины в массовом и крупносерийном производстве для повышения стойкости рекомендуется применять сверла короткой серии, а для обработки глубоких отверстий -- длинные и удлиненные сверла соответствующих серий. Для сверл средней серии длину рабочей части l, мм, можно в первом приближении подсчитать по эмпирической формуле

l = 15d ^0,7, мм.

Зная длину рабочей части сверла, значение поправочного коэффициента K_с можно подсчитать по формуле

Поправочный коэффициент K_ф, характеризующий форму заточки режущей части сверла, устанавливают согласно( приложению табл. 7).

Т = 24d ^0,6 =144,8

K_v =1,0

K_HBv = (190/200)^1,0 = 0,95

K_lv = 1,5 (d/l )^0,4 = 0,908

K_м = 1,0

K_п =1,0

K_т = 1,15

K_с = 1,7 (20/140 )^0,3 = 0,948

K_ф = 1,2

V= (8,3 20^0,35/144,8^0,125 0,56^0,475 )? 1,0 0,95 0,908 1,0 1,0 1,15? 0,948? 1,2 = 20,42 м/мин.

5. Определим частоту вращения шпинделя.

Частоту вращения шпинделя n определяют по формуле

об/мин

n_шп = 1000 ?20,42/3,14 20 = 325 об/мин

Полученное значение n уточняют в меньшую сторону по паспортным данным оборудования. Ряд значений частоты вращения шпинделя n_ст для некоторых моделей универсальных вертикально-сверлильных станков приведены в( приложении табл. 3).

n_шп = 250 об/мин

6. Определяем фактическое значение скорости резания V_ф м/мин

мм/мин

V_ф = 3,14 20 250/1000 = 15,7 мм/мин

7. Определим крутящий момент Нм и осевую силу Н

М_кр = 10С_м D^q ?S^y ?К_р

Значение коэффициента крутящего момента С_м и показателей степеней q и y находят по табл. 32 (Справочник технолога машиностроителя том 2)

С_м = 0,021

q = 2

y = 0,8

n = 0,6

К_р = К_мр

К_мр = (НВ/150)ⁿ = (200/150)^0,6 = 1,18

М_кр = 10 0,021 20² ?0,4^0,8 ?1,18 = 47,5 Н м

Р₀ = 10С_р D^q ?S^y ?К_р

Значение коэффициента осевой силы С_м и показателей степеней q и y находят по табл. 32, а показателей степени n по (табл. 9 Справочник технолога машиностроителя том 2)

С_м = 42,7

q = 1

y = 0,8

Р₀ = 1042,7 20 ?0,4^0,8 ?1,18 = 4837 Н

8. Определяем мощность резания

N_е = М_кр n_шп/9750 = 47,5 250/9750 = 1,21 кВт

n = 1000 V/9750 = 1000 15,7/9750 = 1,6 кВт.

N_п = N_е/з

з = 0,8 (КПД станка)

N_п = 1,21/0,8 = 1,5

Определяем не догрузку эл.двигателя станка.

N_дв = (2,2-1,5 /2,2)?? 100 = 31%

9.Определяем норму времени с заданными режимами обработки.

Таблица 2.

Время обработки t (мм)	Недогруз Nдв (%)	Скорость резания Vф (мм/мин)	Частота вращения nшп (об/мин)	Подача сверла Sо (мм/об)
33	31	15,7	250	0,56

Заключение

В ходе данного практического задания были сделаны расчеты резания, операции сверление. Изучили методику расчета сил резания и мощности, затрачиваемой на резание, аналитическим способом. Ознакомились и приобрели навыки работы со справочной литературой. Полученные результаты являются оптимальными(табл.2) . Дальнейшие расчеты показали, что при увеличении подачи S_ст перегруз двигателя станка составляет более 100% что не допустимо.

Литература

1. «Справочник технолога-машиностроителя» А.М. Дальский,

А.Г. Суслов.

2. Б.Д. Даниленко, Н.Н. Зубков. Выбор режимов резания: сверление, зенкерование, развертывание. Методич. пособие. МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 2007г.

3. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2., под ред. А.Н. Малова М., Машиностроение,1972г.

4. Режимы резания металлов, под ред. Ю.В. Барановского. М., Машиностроение, 1972г.

Приложение

Таблица 1

Обрабатываемый материал	KS	Kv
Стали повышенной обрабатываемости (типа А20, и др.)	1,2	1,2
Стали углеродистые качественные (типа стали 40, 45, 50 и др.)	1,0	1,0
Стали низколегированные (типа 20Х, 40Х, 30Г и др.)	0,9	0,9
Стали среднелегированные (типа 35ХГСА, 38ХМА, 38ХС, 18ХНВА и др.)	0,8	0,75
Стали высоколегированные коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные (типа 20Х13, 12Х18Н10Т и др.)	0,7	0,6
Чугун серый	1,5	1,0
Алюминиевые сплавы	2,5	1,65
Медные сплавы	2,5	1,5

Таблица 2

Обрабатываемый материал	KHBS	KlS	KHBv	Klv
Сталь
Чугун
Алюминиевые сплавы
Медные сплавы

Таблица 3

Модель станка	Ряд значений частоты вращения шпинделя n, об/мин и подачи на оборот Sо ст, мм/об
2А125	nст=97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 900; 1300 Sо ст =0,1; 0,13; 0,17; 0,22; 0,28; 0,36; 0,48; 0,62; 0,81
2А135	nст=68; 100; 140; 195; 275; 400; 530; 750; 1100 Sо ст=0,12; 0,15; 0,2; 0,26; 0,32; 0,43; 0,57; 0,72; 0,96; 1,22; 1,6
2А150	nст= 32; 47; 63; 89; 125; 185; 250; 351; 500; 735; 996; 1400 Sо ст= 0.12; 0.19; 0.28; 0.4; 0.62 0.9; 1.17; 1.8; 2.64
2Н125 2Н135 2Н150	nст=45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; Sо ст=0.1; 0.14; 0.2; 0.28; 0.4; 0.56; 0.8; 1.12; 1.6

Таблица 4

Обрабатываемый материал	Стойкость T, мин
	Класс точности сверла A1	Класс точности сверла B и B1
Сталь	10d 0,6	6d 0,7
Чугун	24d 0,6	17d 0,5

Таблица 5

Марка быстрорежущей стали	Kм
Р6М5	1,0
Р6М5К5	1,06
Р6М4К8	1,17
Р2М5, 11Р3М3Ф2	0,92

Таблица 6

Тип сверла	Класс точности	Kт
Фрезерованные или катанные	В	1,0
	В1	1,05
Шлифованные	А1	1,15

Таблица 7

Обрабатываемый материал	Форма заточки	d, мм	Kф
	Наименование	Обозначение
Сталь, стальные отливки, чугун	Нормальная (без подточек)	Н	--	1,0
Стальные отливки sв<500 МПа с коркой	Нормальная с подточкой перемычки	НП	Св. 12
Стальные отливки sв<500 МПа с коркой и чугун с коркой	Двойная (с двойным углом ?)	Д		1,2
	Двойная с подточкой перемычки	ДП

Размещено на Allbest.ru