Расчет сверл
Расчет сверл
1.
Расчет режимов резания при сверлении
Рассчитаем глубину
резания на рассверливаемое отверстие:
|
 (1.1)
|
|
|
где
|
d
- диаметр предварительно рассверленного отверстия.
|
|
|
|
Подачу s выбираем по [1 с. 277
табл. 25]. Для рассверливания подачу следует увеличить в 2 раза.
Скорость резания
определим по формуле:
|
 (1.2)
|
|
|
где
|
CV
- коэффициент; q, m, x, y - показатели степени; T
- период стойкости, мин; KV
- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий, фактические
условия резания;
|
|
 (1.3)
|
|
|
где
|
Kmv
- коэффициент на обрабатываемый материал; Knv
- коэффициент на инструментальный материал; Klv
- коэффициент, учитывающий глубину сверления.
|
|
|
|
Значения находим в [2, с. 262-280].
Определим значение
крутящего момента по формуле:
|
 (1.4)
|
|
|
где
|
Cm
- коэффициент; q, x, y, - показатели
степени; KP - коэффициент учитывающий
фактические условия обработки.
|
|
|
|
Значения находим в [2, с. 264].
Определим значение
осевой силы по формуле:
|
 (1.5)
|
|
|
где
|
Cp
- коэффициент; x, y, - показатели степени; KP
- коэффициент учитывающий фактические условия обработки.
|
|
|
|
Значения находим в [2, с. 281, табл.
32].
2. Расчет
конструктивных параметров
Выбираем материал режущей части
сверла по [1, с. 115, табл. 2].
Принимаем быстрорежущую
сталь Р6М5 с пределом прочности 
МПа. Для хвостовой части
принимаем углеродистую конструкционную сталь 45.
Рассчитаем
рекомендованный передний угол для обработки стали по формуле Ларина:
|
 (2.1)
|
|
|
где
|
С - коэффициент в зависящий от обрабатываемого материала; σВ
- предел текучести обрабатываемого материала; x
- показатель степени.
|
|
|
|
Ширину перемычки рассчитаем по
формуле:
|
 (2.2)
|
|
|
где
|
D
- диаметр сверла.
|
|
|
|
Толщину d0 сердцевины сверла в зависимости от диаметра D выбирают в следующих пределах:
|
D,
мм
|
0,25 - 1,25
|
1,5 - 12,0
|
13,0 - 80,0
|
|
d0,
мм
|
(0,28…0,20)*D
|
(0,19 … 0,15)*D
|
(0,14 … 0,25)*D
|
Средний диаметр режущей кромки
определим по формуле:
|
 (2.3)
|
|
|
где
|
D
- диаметр сверла.
|
|
|
|
Значение переднего угла на среднем
диаметре:
|
 (2.4)
|
|
|
где
|
 -
угол подъема винтовой канавки.
|
|
|
|
Значение ‘’
найдем, преобразуя формулу (2.4):
|
 (2.5)
|
|
Рассчитаем значения передних углов в
разных точках.
Значения диаметров в разных точках
определим по формуле:
|
 (2.6)
|
|
|
где
|
n
- число расчетных точек, n
= 4…6; i - принимает значения от 0 до n.
|
|
|
|
Значения передних углов определим по
формуле:
|
 (2.7)
|
|
Полученные данные сводим
в таблицу 2.1. и строим график 
(рис. 2.1).
Значения передних углов
в различных точках режущей кромки
|
di
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.1
Проведем проверку:
|
 (2.8)
|
 -
рекомендованный передний угол (см. п. 2.2).
|
|
|
|
Длина режущей части сверла
выбирается исходя из глубины обрабатываемого отверстия с запасом 10…20 мм.
Рассчитаем ширину ленточки по
формуле:
|
 (2.9)
|
|
Шаг винтовой канавки:
|
 (2.10)
|
|
Обратная конусность сверла
определяется исходя из диаметра D на 100 мм длины режущей части:
|
D,
мм
|
1 - 6
|
6 - 18
|
≥18
|
|
δ,
мм
|
0,03…0,07
|
0,04 … 0,08
|
0,05…0,10
|
3. Расчет
хвостовика осевого инструмента
Определим номер конуса хвостовика
(рис. 3.1). Момент трения между хвостовиком и втулкой равен:
|
 (3.1)
|
|
Приравниваем момент
трения к максимальному моменту сил сопротивления резанию, т.е. к моменту,
создающемуся при работе затупившимся сверлом, который увеличивается до 3 раз по
сравнению с моментом принятым для нормальной работы сверла 
.
Определим средний
диаметр конуса хвостовика:
|
 (3.2)
|
|
или
|
 (3.3)
|
|
|
где
|
Mср
- момент сил сопротивления резанию; Р0 - осевая сила; f
- коэффициент трения стали по стали (0,01); θ - половина
угла конуса; Δθ - отклонение угла конуса (5’).
|
|
|
|
По ГОСТ 25557-82 выбираем ближайший
больший конус.
4. Силовой расчет
инструмента
Определяем напряжение в режущей
части инструмента по формуле:
|
 (4.1)
|
|
|
где
|
 -
момент сопротивления, м3.
|
|
|
|
Приближенно момент сопротивления
равен:
|
 (4.1)
|
|
|
где
|
-
момент сопротивления, м3.
|
|
|
|
5. Определение
длины сверла
сверло резание хвостовик напряжение
Общая длина сверла L, длина рабочей части lр, хвостовика lх и шейки lш могут быть приняты по ГОСТ 10903-64, диаметр шейки d определяется по формуле:
|
 (5.1)
|
|
При наличии у обрабатываемой
заготовки выступающих частей, высокой кондукторной втулки или по другим
конструктивным соображениям длина рабочей части или шейки может быть другой.
Общая длина сверла составит:
|
 (5.2)
|
|
Литература
1. Справочник технолога машиностроителя в 2-х т. Т1. Под ред.
Косиловой А.Г. - 4-е изд. перераб. и доп. М: Машиностроение 1985 г.
2. Справочник технолога машиностроителя в 2-х т. Т2. Под
ред. Косиловой А.Г. - 4-е изд. перераб. и доп. М: Машиностроение 1985 г.