Расчет комбинированного сверла

 

Исходные данные для расчета комбинированного сверла:

диаметр меньшего отверстия D₁=20^{+0,21 мм;}

диаметр большего отверстия D₂=22^{+0,21 мм;}

длина l₁=40 мм;

длина l₂=60 мм;

шероховатость обработанных поверхностей Ra=2,5;

квалитет обработанных отверстий H12;

обрабатываемый материал – сталь 3.

 

Рисунок 2.1 – Эскиз обработанной поверхности

 

По марке обрабатываемого материала определяем группу обрабатываемого материала [2, с. 17, табл. 3], принимаем код материала 1.

Для обработки заданного отверстия принимаем радиально-сверлильный станок модели 2М55, у которого мощность главного движения 5,5 кВт, допускаемое усилие механической подачи 20 МН, направление вращения правое.

Материал сверла быстрорежущая сталь марки Р6М5 ГОСТ 19265-79.

Предельные размеры диаметров отверстия

 

;

;

мм;

мм;

мм;

мм;

Допуски на диаметр отверстия равны: мм, мм.

Коэффициент глубины сверления и расчетные диаметры

 

;

 

;

.

При , ;

мм;

мм.

Полученные значения округляем, назначаем допуск на наружный диаметр сверла. [4, с. 199, табл. 42].

мм;

мм.

Размеры ленточки сверла

 

Ширина ленточки:

;

мм;

мм;

Высота ленточки:

;

мм;

мм;

 

Рисунок 2.2 Размеры ленточки сверла

Геометрические параметры режущей части сверла

 

Главный угол в плане для сверла выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала из [2, с. 20, табл. 4].

 

; ; .

 

Значения заднего угла:

;

;

;

Угол наклона перемычки ψ является произвольной величиной, которая получается при заточке.

Параметры стружечной канавки

 

Угол наклона стружечной канавки:

;

;

;

Центральный угол канавки выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала. При обработки стали 40ХН, , [2, с. 21].

Шаг стружечной канавки:

 

;

 

мм;

мм;

Ширина пера определяется зависимостью:

;

мм;

мм;

Осевая сила и крутящий момент

 

Осевая сила при сверлении определяется по формуле:

 

;

 

По [4, с. 430, 434, табл. 21, 27, 28] принимаем значения коэффициентов уравнения.

; ; ; мм/об; ;

Н;

Осевая сила при рассверливании:

 

;

 

По [4, с. 430, 434, табл. 21, 27, 28] принимаем значения коэффициентов уравнения.

; мм; ; ; мм/об; ; ;

Н;

Общее осевое усилие, действующее на комбинированное сверло, складывается из усилий на его ступенях.

 

;

Н;

Крутящий момент при сверлении определяется по формуле:

;

По [4, с. 430, 434, табл. 21, 27, 28] принимаем значения коэффициентов уравнения.

; ; мм/об; ; ;

Нм;

Крутящий момент при рассверливании:

;

По [4, с. 430, 434, табл. 21, 27, 28] принимаем значения коэффициентов уравнения.

; ; мм/об; ; ; ; ;

Нм;

Общий крутящий момент, действующий на комбинированное сверло, складывается из моментов на его ступенях.

 

;

 

Нм;

Критическая сжимающая сила.

Это осевая нагрузка, которую стержень выдерживает без потери устойчивости:

Площадь поперечного сечения сверла

 

Увеличение площади поперечного сечения сверла способствует повышению прочности и жесткости сверла, до определенного момента увеличивается, и стойкость. Дальнейший рост сечения ухудшает отвод стружки.

Оптимальную и максимально допустимую площадь поперечного сечения определяют по формулам:

 

 

 

Для первой ступени:

мм²;

 мм².

Для второй ступени:

мм²;

 мм².

Диаметр сердцевины

 

Диаметр сердцевины сверла выбирается в зависимости от размеров сверла.

;

мм;

мм;

Диаметр сердцевины к хвостовику увеличивается. Это увеличение составляет 1,4-1,8 мм на каждые 100 мм рабочей части сверла.

Длина сверла

 

Длина первой ступени:

 

 

Где l_К – длина заборного конуса;

l_П – длина перебега;

l_ЗАТ – запас на переточку;

l_Ф – глубина фаски

 

;

 

мм;

мм;

;

мм;

;

мм;

мм;

Длина конечной ступени:

 

;

 

где l_г – длина канавки для выхода фрезы

;

мм;

мм;

мм;

Принимаем длину последней ступени мм.

Длина и параметры хвостовика сверла:

Форма хвостовика определяется как формой посадочного отверстия станка, так и его диаметром.

Средний диаметр конического хвостовика определяется по формуле:

 

;

 

где:  - коэффициент трения стали о сталь;

- половина угла конуса Морзе;

 - отклонение угла конуса.

Тогда:

.

Максимальный диаметр конуса Морзе:

 

мм.

 

Выбираем стандартное значение:

 для конуса Морзе №2.

 

Длина сверла состоит из суммы длин всех ступеней, шейки и длины хвостовика:

 

,

 

где мм – длина хвостовика сверла.

мм – длина шейки сверла.

Тогда общая длина сверла:

 мм.

РАСЧЕТ ШЛИЦЕВОЙ ПРОТЯЖКИ

 

Исходные данные

 

При выборе заготовки для последующего протягивания определяют диаметр и точность предварительно изготовленного отверстия. При центрировании по ширине шлица предварительно обработанное отверстие не обрабатывается.

- диаметр отверстия до протягивания мм [3, с.253, табл.4.75];

- наружный диаметр шлицев мм;

- внутренний диаметр шлицев мм;

- число шлицев ;

- ширина шлица мм;

- материал детали сталь 40ХН твердость 180-350 НВ;

- длина протягивания мм;

- шероховатость мкм;

- максимальный диаметр отверстия мм.

Выбор схемы резания

 

На основании анализа конструкций протяжек по схемам резания, представленного [3, с.6, табл. 1], установлено, что протяжка с групповой схемой резания будет обеспечивать следующие преимущества:

- уменьшается длина протяжки;

- повышается производительность процесса протягивания4

- уменьшается расход инструментального материала;

- уменьшается суммарное усилие протягивания;

- повышается стойкость протяжки;

- снижается себестоимость обработки изделия;

Выбор угла фаски

 

По [3, с.24] принимаем угол фаски b=45°;

Шаг черновых зубьев

 

Шаг черновых зубьев определяется по формуле:

 

,

 

где L-длина протягивания;

мм;

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного, выбранного из [3, с.14, табл.6]. Выписываем размеры профиля зубьев протяжки: мм, мм, мм, мм, мм², мм². значение углов резания примем по [3, с.16, табл.8]. Передние углы для всех зубьев , значение задних углов для черновых и переходных зубьев , чистовых , калибрующих  основные геометрические параметры представлены на рисунке 3.2.

 

Рисунок 3.1 Размеры профиля зубьев протяжек

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: