Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту3

..pdf
Скачиваний:
358
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
18.91 Mб
Скачать

выбору геометрических элементов зенкера устанавливаем

их

по справочнику

1161 (табл.

48,

с. 155) для

обработки

чугуна с НВ

>

200: у =

0; а

=

8°;

ф = 60°;

 

=

30°;

(о = 10 °.

 

 

режим

резания

(но

нормативам (71).

 

II. Назначаем

 

 

I. Глубина

резания

 

 

 

 

 

 

 

с

2V

Назначаем

подачу (карта 73, с.

135). Для

чугуна

НВ

до 229, диаметра зенкера D до 50 мм по II

группе

подач

S0 = 1,1 ...

1,3 мм/об. Корректируем подачу по

станку: S0 =

1,12

мм/об.

стойкости

зенкера

(табл.

2,

с.

3.

Назначаем

 

период

98). Для зенкера с D =

49,7 мм рекомендуется

период

стойкости Т = 60 мин. Допустимый износ твердосплав­ ного зенкера по задней поверхности h3 = 1,4 мм (прил. 3,

с.371).

4.Определяем скорость главного движения резания,

допускаемую

режущими свойствами

зенкера (карта 76,

с. 139).

НВ (диапазон 170—225

НВ), / до 1,3 мм и

Для 210

S0 до 1,3 мм/об ttra6jl = 68 м/мин. Для заданных условий обработки каждый из приведенных в карте 76 поправочных

коэффициентов

на скорость равен единице, поэтому

V„ = Утабл = 68

м/мин («1,13 м/с).

.8-.5: 'Частота вращения шпинделя, соответствующая най­ денной скорости главного движения резания,

1000ри

1000-63

= 437 МИН” 1.

nD

3,14-49,7

Корректируем частоту вращения шпинделя по пас­ портным данным станка и устанавливаем дёйствитёльную “частоту вращения /гд = 355 мин-1.

г Действительная скорость главного движения реза­ ния

..

nD4

3,14-49,7-355

= 55,5 м/мин

(«0,93 м/с):

Vjl

юоо

1000

 

 

7.. Определяем мощность, затрачиваемую на резание

(карта 77, с. 140, 141).

 

1,3 мм, S0 до

Для 210 НВ (диапазон 170—225), / до

1;3 мм/об и v до 59 м/мин Л'таол = 3,0 кВт.

Поправочные

коэффициенты на мощность в указанной карте не приве­

дены,

следовательно, Яр»3 = Л1тавл =

3,0 кВт.

8 .

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка

Wpea <

Л^шп

У станка 2Н135 Nm„ =

NpV\ = 4,5-0,8 =

= 3,6

кВт.

Следовательно, обработка

возможна (3,0 <

<3,6).

III. Основное время (мин)

L

I -f у

+

А

мм;

у =

t ctg q> = 1,1 ctg 60° =

1,1 X

X0.53

= 0,6

мм;

A =

1

3 мм; принимаем A =

2 мм.

Тогда

L =

60 -f 0,6 +

2 ==

62,6 мм;

 

 

 

 

 

62,6

Л 1С

 

 

 

 

 

= 3551712 =0 >1 6 М И Н -

 

Задача 36. На вертикально-сверлильном станке 2Н135 зенкеруют предварительно обработанное отверстие диа­ метром d до диаметра D на глубину / (табл. 58). Необхо­ димо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.

При решении задач кроме нормативов [7 ] и справоч­ ника 116] можно использовать справочники [10, 12, 181.

Пример 39. На вертикально-сверлильном станке 2Н125

развертывают глухое отверстие диаметром d = 24,8 мм

до диаметра D — 25Я9(+0>052) на глубину / = 55 мм. Па­

раметр

шероховатости обработанной поверхности Ra =

= 2,0

мм. Обрабатываемый материал — сталь 40ХН с

с„ = 700 МПа («70 кгс/мм2); заготовка — горячекатаный

прокат;

охлаждение — эмульсией. Необходимо: выбрать

режущий инструмент; назначить режим резания с ис­

пользованием таблиц нормативов; определить основное время.

Р е ш е н и е (по нормативам 171). I. Выбираем

раз­

вертку и устанавливаем ее геометрические элементы

(прил. 2, с. 363): принимаем машинную цельную

раз­

вертку диаметром

D = 25 мм из быстрорежущей стали

Р 18 (или Р6М5).

Для глухих отверстий <р = 60° Из-за

отсутствия в используемых нормативах остальных геоме­ трических элементов развертки принимаем их по справоч­

нику

1161 (табл. 53, с. 160): у = 0; а

= 6

12°; прини­

маем

а

= 9°

нормативам [71).

1 1 .

Назначаем режим резания (ло

т

X о.

а) В Nfcнтаа

г>

 

(

Обра­

Материал

 

Отнер

заготовки

!дм

VTHC

ботка

 

'

 

 

 

 

1

Сталь

38ХЛ\ЮА,

20ЯП

18

30

. Глухое

С охлаж­

 

ов =

750 МПа

 

 

 

 

дением

2

(^ 7 5

кге/мм2)

25Я11

22,6

40

Сквоз­

Без

Серый чугун, 160НВ

 

 

 

 

 

 

ное

охлаж­

 

 

 

 

 

 

 

дения

3

Сталь

65Г,

ЗОЯП

27,6

15

 

С

 

ап =

850 МПа

 

 

 

 

охлаж­

4

(«=?85 кге/мм2)

35/Л1

32,5

50

Глухое

дением

Серый чугун,180 НВ

Без

 

 

 

 

 

 

 

охлаж­

 

 

 

 

 

 

 

дения

5

Бронза БрАМц 9-2,

45# П

42

45

Сквоз­

То же

6

100 НВ

19,87/11

18

70

ное

 

Силумин АЛ4, 50 НВ

Глухое

»

7

Сталь

35,

24,8# 11

23

55

Сквоз­

С

 

ав =

580 МПа

 

 

 

ное

охлаж­

8

(^ 58

кгс/мма)

29,87/11

28

35

 

дением

Серый чугун, 220 НВ

>

Без

 

 

 

 

 

 

 

охлаж­

9

 

 

 

 

60

 

дения

Сталь Ст5,

34,77/11

33

Глухое

С

 

ав =

600 МПа

 

 

 

 

охлаж­

10

(«60

кгс/мма)

44,77711

43

25

Сквоз­

дением

Латунь ЛК80-3,

Без

 

ПО НВ

 

 

 

ное

охлаж­

 

 

 

 

 

 

 

дения

 

П р и м е ч а н и е .

В вариантах К» 6— 10 предусматрн-

вается зенкерование под последующую обработку одной разверткой.

I. Глубина резания

 

 

D — d

35 - 34,8

= 0,1 мм.

 

 

2

 

2

 

 

 

 

2 .

Назначаем

подачу (карта 62, с. 125). Согласно

условию обрабатывается отверстие с допуском по Н9

(соответствует

3-му

классу точности старого стандарта)

и параметром

шероховатости поверхности Ra 2,0 мкм

(старое

обозначение

уб). Поэтому принимаем по карте

И группу подач. Для D =

25 мм по II группе подач S , =

= 0,9 мм/об. Однако согласно примечанию к указанной карте для развертывания глухих отверстий рекоменду­

ются

подачи S0 = 0,2

0,5 мм/об. Принимаем

подачу

по

паспортным

данным

станка: 5 0 == 0,4 мм/об.

 

с.

3.

Назначаем

период

стойкости развертки (табл. 2,

98).

Для развертки D = 25 мм рекомендуется

период

стойкости Т = 80 мин. Допустимый износ развертки по

задней поверхности заборного конуса h3 — 0,6

0,8 мм

(прил. 3, с. 371).

4. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами развертки (карта 63,

с.126). Для обработанной поверхности с параметром

шероховатости Ra — 2,0 мкм (уб), оТабл = 4 5 м/мии. При окончательном развертывании поправочные коэф ­ фициенты на скорость картой не предусматриваются; принимаем ии ?= 5 м/мин («0,08 м/с).

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая*най­ денной скорости главного движения резания:

ЮООь’,,

1000-5

_

МИН-1 .

по

3,14-25

 

Корректируем частоту вращения шпинделя по Fiacпортным данным станка: действительная частота враще­

ния %

=*= 63 мин-1.

скорость главного движения реза­

6 .

Действительная

ния

 

 

 

 

,

nDna

3,14-25-63

, п .

. пло ...

°л'~Тоб<Г ~ ---- ГббО

= 4,9 М/МИН

<^°*08; м/е)-

Мощность, затрачиваемая на резание при развертыва­ нии, незначительна. Поэтому, достаточна ли мощность привода станка, при развертывании не проверяют.

111. Основное время

L sa /

+

у +

Д;

у =

/ ctg <р = 0,1 ctg 60° = 0,1-0,58

=

= 0,058

мм;

при ^обработке глухих отверстий Д =

0.

Таким

образом,

L «

55 мм;

 

Г» = 635Ь = 2 ’18 мин’

, Пример 40,-На-верти.кально-сверлильном станке 2Н1.35 развертывал» еивоеное отверстие диаметром d =* 44,7 мм

Ш

д о -

диаметра

 

D

=

=±='45/У9н'°*062) на

глубину

I = 60 мм. Параметр шеро­

ховатости

обработанной

поверхности

Ra =

2 мкм.

Обрабатываемый

матери­

а л — сталь

45Х

с

ав =

= 750 МПа («75

кгс/мм234);

заготовка — горячеката­

ный

прокат. Эскиз

обра­

ботки приведен на рис. 47.

‘Необходимо: выбрать твер­

досплавный

режущий

ин­

струмент; назначить режим

резания с использованием

Рис.

47. Эскиз обработки

к при­

меру

40

 

 

таблиц нормативов;

опре­

 

 

делить основное

время.

 

 

 

 

Р е ш е н и е

(по нормативам [7]). I. Принимаем

машинную насадную развертку диаметром D =

45

мм

с напаянными пластинами

из твердого сплава (прил.

2

с. 363). Марка твердого сплава Т15К6, так как осуществ­ ляется окончательная обработка конструкционной стали.

«Из-за отсутствия в используемых нормативах реко­ мендаций по выбору геометрических элементов развертки

принимаем

их

по

справочнику

1161

(табл.

53,

с.

160):

у = 0;

а = 8°; угол в плане ср

= 45°

(табл.

51,

с.

159,

форма

заточки

I).

 

 

 

 

 

 

 

II.

Назначаем режим резания (по нормативам 171)

1.

Глубина

резания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D - d

45 ~ 44,7

= 0.15

мм.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Назначаем

подачу (карта

81, с. 148). Для D =

= 45

мм

S0 =

1,0 ...

1,5 мм/об. Принимаем среднее зна­

чение Sо =

1,25 мм/об. Корректируем

подачу по паспорт­

ным данным станка: S0 = 1,12

мм/об.

 

 

 

 

3.

Устанавливаем допустимый износ развертки по

задней поверхности

заборного

конуса:

ha ~ 0,4

... 0,7

(прил. 2, с. 367). Период стойкости разверток с пластинами из твердого сплава в используемых нормативах не приве­ ден. По справочнику 116] Т = 90 мин (табл. 30, с. 280).

4. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами развертки ([7 ], карта 81,' с. 146),

 

Для стали с ств =

60

90 кгс/мм*, материала развёрт­

ки — сплава

Т15К6

и параметра шероховатости поверх­

ности Ra — 2 мкм (старое обозначение V 6) пТаСл = 60

80

м/мин.

Поправочные

коэффициенты на

скорость

в

указанной

карте

не приводятся; следовательно, ои =

=

итабл = 60 ... 80

м/мин. Принимаем среднее

значение

v„ =

70 м/мин («1,7 м/с). При обработке стальных заго­

товок

развертками с пластинами из твердого сплава тре­

буется обильное охлаждение инструмента сульфофрезолом

(примечание к карте 81).

шпинделя, соответствующая

5.

Частота

вращения

найденной скорости главного движения резания:

 

1000оп

1000-70

= 496 об/мин.

 

л й

3,14-45

 

Корректируем

частоту вращения шпинделя по пас­

портным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения: па = 500 мин-1 (принято ближайшее большее значение пд, так как оно не превышает расчет­

ного п

более чем на 5 %).

главного движения реза­

6 .

Действительная скорость

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пОлд =

 

3.14-45-500

= 70,6

м/мин

1,8 м/с).

 

 

1000

 

1000

 

 

 

 

 

Установленный режим резания по мощности привода

станка

не проверяем вследствие незначительной потреб­

ной мощности.

 

время (мин)

 

 

 

 

III.

Основное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

L .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я-S,,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L = I

+

у

+

А

мм;

у = / ctg <р =

0,15 ctg

15° =

= 0,15-3,73 =

0,55

мм; А = 1-т-З мм;

принимаем

А =

= 2 мм.

Тогда

L =

60 +

0,55 -f- 2 =

62,55 мм;

 

 

 

Т'о —

62,55

= 0,11

мин.

 

 

 

 

500-1,2

 

 

Задача 37. На вертикально-сверлильном станке 2Н135 развертывают отверстие диаметром d до диаметра D на глубину I. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 2,0 мкм (табл. 59). Необходимо: выб­ рать режущий инструмент; назначить режим резания) определить основное время.

1вб

59. Данные к задаче 37

в

 

 

 

 

D

d

i

 

 

А

 

Материал

 

 

 

Отвер­

Обработка

и

 

 

 

 

 

заготовки

 

мм

 

стие

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Сталь

45,

 

20/79

19,8

30

Глухое

С охлаж­

 

ав =

700 МПа

 

 

 

 

дением

2

(«70

кгс/мма)

227/9

 

60

Сквоз­

Без ох­

Серый чугун, 170 НВ

2 1 ,8

 

 

 

 

 

 

 

 

ное

лаждения

3

Алюминиевый сплав

24/79

23,8

25

»

С охлаж­

 

АК2, огв *=

420 МПа

 

 

 

 

дением

 

(«42

кгс/мма)

25/79

24,8

75

Глухое

Без ох­

4

Серый чугун, 190 НВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лаждения

5

Сталь

 

40ХН,

28/79

27,8

50

Сквоз­

С охлаж­

 

ав =

700

МПа

 

 

 

ное

дением

 

(«70

кге/мм2)

30/79

29,8

 

Глухое

Без ох­

6

Серый чугун, 210 НВ

65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лаждения

7

Бронза Бр.ОЦ 4-3,

357/9

34,7

40

Сквоз­

То же

 

70 НВ

ЗОХНЗА,

40//9

39,7

 

ное

С охлаж­

8

Сталь

45

г

 

а„ =

800

МПа

 

 

 

 

дением

9

(«80

кге/мм2)

45/79

44,7

70

Глухое

Без ох­

Серый чугун, 230 НВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лаждения

10

Латунь

ЛМцОС

50/79

49,7

55

Сквоз­

То же

 

58-2-2-2, 90 НВ

 

 

 

ное

 

При решении задач кроме нормативов [71 и справоч­ ника [18] можно пользоваться справочниками 110, 12, 16].

§ 2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СВЕРЛ

По форме и конструкции различают сверла спи­ ральные, с прямыми канавками, перовые, для глубокого сверления, кольцевые, центровочные, с канавками для подвода смазочно-охлаждающей жидкости, с многогран­ ными пластинами. Сверла выполняют с цилиндрическим, коническим и четырехгранным хвостовиками. Основные размеры и углы лезвия сверл стандартизованы. Геометри­ ческие элементы рабочей части сверл (<о, у и 2<р) в за­ висимости от материалов заготовки и сверла можно выб­ рать для сверл диаметром свыше 10 мм из инструменталь­ ной стали по табл. 60, для сверл, оснащенных пластинами

60. Рекомендуемые углы, наклона винтовой канавки со и углы

при вершине в

плане 2 <р спиральных сверл .диаметром

свыше 10 мм

из инструментальной стали

 

 

 

 

 

CD

Материал

заготовки

 

 

Сталь с ов =

МПа

(кге/мм2):

35

116

до 500 (до 50)

 

500—700 (^5 0 —70)

30

116—118

700—1000 (^7 0 —100)

25

120

1000—1400 (я^ЮО—140)

20

125

коррозионно-стойкая

25

120

Чугун серый

 

 

25—30

116—120

• Медь красная

 

 

35—45

125

Медные отливки и латунь

25-30

130

Бронза с НВ:

 

 

15—20

135

100 и выше

 

 

до 100

 

 

8—12

125

Алюминиевые сплавы литейные

35-45

130-140

Алюминиевые

сплавы деформируемые

45

140

Пластмассы, эбонит, бакелит

8—12

60—100

61. Рекомендуемые передние углы у и углы при вершине в плаке 2 ф сверл, оснащенных пластинами из твердых сплавов

Материал, заготовки

Сталь:

конструкционная, углеродистая и ле­ гированная инструментальная Марганцовистая твердая

литая термически обработанная

Чугун,с НВ: до 200 более 200

Бронза, латунь, алюминий Баббит Пластмассы

V

1 о

3

0

—3

—3

6

0

4—6

4—6

0—2

116—118

116—118

116—118 116—118 130—135

116—118

116—118

116—118

140 60—100

из твердого сплава, — по табл; 61. Угол наклона поперечной’‘]режущей кромки tj> для, сверл диаметром до 12 мм принимают 50°, для сверл диаметром свыше 12 мм — 55°. Задний угол а различен в различных точках режущей кромки. У стандартных спиральных сверл в наиболее уда;

fee

62. Основные размеры, мм, наружных инструментальных конусов Морзе с лапкой (ГОСТ 25557—82)

Основная плоскость

.1 ^ 1 /1 1 1

X

е ь

R

ч

т—

>

 

 

8 ° \ -Z=J

h

ч ■ з <

 

 

 

 

t a

 

 

 

 

s ’

 

 

 

 

 

 

 

 

Щ

 

- - —

-

 

 

 

 

 

 

 

lth

э

 

 

 

а

,

 

 

Конусы Морзе

 

 

X

0

*

 

2 1 3

1 -

5

1I 'в-

 

5

 

 

 

при

конусности

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

 

0)

II

II

 

II

 

II

II

и

я

 

 

я

(М0

_ 00

 

_ ю

£JCM

. ^

СМ(П

о ^

(^•00

 

°о>

 

 

 

о 01

05<Э

СМ LO

®<N

«СМ

X3

05*°

ро

 

0*0

о?»

05*0

—о

*-*о

S i

—о

• • о

 

смо

—•о

—о

о "

-II

- 1!

 

i ’ ll

ill

ill

ill

i'll

О х

 

D

9,045

12,065

 

17,780

23,825

31,267

44,399

63,348

Dx

9,2

12,2

 

18,0

24,1

31,6

44,7

63,8

d,

6,1

9,0

 

14,0

19,1

25,2

36,5

52,4

^ЭШЯХ

6,0

8,7

 

13,5

18,5

24,5

35,7

51,0

fgmax

56,5

62,0

75,0

94,0

117,5

149,5

210,0

^4max

59,5

65,5

80,0

99,0

124,0

156,0

218,0

a

3,0

3,5

 

5,0

5,0

6,5

6,5

8,0

bh\3

3,9

5,2

 

6,3

7,9

11,9

15,9

19,0

c

6,5

8,5

 

10,0

13,0

16,0

19,0

27,0

''max

10,5

13,5

 

16,0

20,0

24,0

29,0

40,0

R

4,0

5,0

 

6,0

7,0

8,0

10,0

13,0

Ri

1,0

1,2

 

1,6

2,0

2,5

3,0

4,0

V

0,06

0,06

 

0,065

0,065

0,07

0,07

0,07

П р и м е ч а н и я: 1., Размеры D, и d2 являются теоретическнмм, вытекающими соответственно из диаметра D и номинальных размеров а и /я (положения основной плоскости). 2. Допуски конусов Морзе — по АТ8 (ГОСТ 2848—75*). 3. Центровое отверстие •— форма В (ГОСТ 14034—74*).

лепной от оси сверла точке (вершина лезвия) а = 8 ...

15°, в ближайшей к оси точке а — 20 26° У сверл, ос­ нащенных пластинами из твердого сплава, задний угол а соответственно равен 4—6° и 16—20°. Меньшие из при­ веденных значений углов относятся к большим диаметрам

сверл,

большие значения — к малым

диаметрам Сверл.

Формы

и размеры

заточки режущих

кромок, перемычек

и ленточек сверл

приведены в нормативах (1181, табл. 43,

С.: 200).

Технические требования к изготовлению спиральных сверл приведены в ГОСТ 2034—80*Е.

Хвостовики сверл с коническим хвостовиком имеют конус Морзе, выполняемый по ГОСТ 25557—82 (табл. 62).

Пример 41. Рассчитать и сконструировать спиральное сверло из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком для обработки сквозного отверстия под метрическую резьбу М27 глубиной I = 50 мм в заготовке из конструк­

ционной углеродистой стали

с пределом прочности

ав =

= 450

МПа («45

кгс/мм2).

 

По

Р е

ш е н и е .

1. Определяем диаметр сверла.

ГОСТ 19257—73 находим необходимый диаметр сверла для нарезания резьбы 27 мм. Диаметр сверла D должен быть 23,9 мм; по ГОСТ 885—77* указанный диаметр имеется.

2. Определяем режим резания по

нормативам

(181,

а)

подачу

на оборот

находим

по

табл.

27,

с.

433i

S0 = 0,39 ... 0,47

мм/об;

принимаем

 

=

0,4

мм/об;

б) по табл. 28—30 находим коэффициенты для опре­

деления скорости

главного

движения

резания;

v =

= 32

м/мин

(подробнее

см.

пример

33,

п.

3).

 

 

3.

Осевая

составляющая силы

резания

 

 

 

Рх = O .eiC pD ^S o^,,.

По табл. 31, с. 436 находим

^=(tr=G“r =0.e"''5-0.682;

Рх = 9,81 • 68 • 23,9 • 0.40,7.0,682 = 5850 Н («585 кгс).

4. Момент сил сопротивления резанию (крутящий мо­ мент)

Мс. р = 9,81СмО<м5ом/СИм.