УПМеталлорежущий инструмент-Пр-4. С. И. Моднов, Е. Н. Щекина металлорежущий инструмент ярославль 2011

Скачать 21.46 Mb. Название С. И. Моднов, Е. Н. Щекина металлорежущий инструмент ярославль 2011 Анкор УПМеталлорежущий инструмент-Пр-4.docx Дата 14.04.2017 Размер 21.46 Mb. Формат файла Имя файла УПМеталлорежущий инструмент-Пр-4.docx Тип Реферат #1122 страница 7 из 17

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   17 Рисунок 30 – Пушечное сверло Пушечное сверло работает в тяжелых условиях, имеет неблагоприятную геометрию передней поверхности, не обеспечивает непрерывного процесса резания, так как для удаления стружки приходится периодически выводить сверло из отверстия. Ружейные сверла (рисунок 31) имеют рабочую часть 1 и стебель 2. Рабочая часть представляет собой трубку с продольным прямолинейным пазом. Через отверстие в трубку подводится к режущей части сверла смазывающе-охлаждающая жидкость, которая выходит по продольному пазу наружу, увлекая при этом и стружку. Для облегчения резания и лучшего направления вершина сверла смещена относительно оси на 0,25 диаметра сверла. Рисунок 31 – Ружейное сверло Шнековое сверло (рисунок 32) применяется для обработки отверстий глубиной 300–400 мм в чугуне. В отличие от стандартных сверл шнековые имеют больший угол наклона винтовых канавок ω = 60°. Стружечные канавки имеют в осевом сечении прямолинейный треугольный профиль, имеющий закругление во впадине. Увеличенный угол наклона винтовых канавок и их соответствующий профиль обеспечивают при глубоком сверлении надежное удаление стружки из зоны резания без вывода сверла из отверстия. Рисунок 32 – Шнековое сверло При обработке глухих отверстий сравнительно больших диаметров применяют сверла для кольцевого сверления. Кольцевое сверло (рисунок 33) представляет собой полый цилиндр, на торце которого закреплены режущие зубья, с числом от трех до двенадцати. Отведение стружки происходит во взвешенном состоянии в потоке охлаждающей жидкости, подаваемой под давлением в зону резания. Применение кольцевых сверл обеспечивает по сравнению со сплошным сверлением значительное повышение производительности труда. Рисунок 33 – Сверло для кольцевого сверления Центровочные сверла (рисунок 34) предназначены для обработки центровых отверстий в различных заготовках. Рисунок 34 – Центровочное сверло Для сверления отверстий в заготовках из чугуна, цветных металлов, таких неметаллических материалов, как стекло, мрамор, гранит, пластмассы, - применяют сверла оснащенные твердым сплавом (рисунок 35). Рисунок 35 – Сверло с механическим креплением пластины из твердого сплава 3.1.7 Определение режимов резания при сверлении 1 Условия обработки Исходя из заданного диаметра отверстия и обрабатываемого материала, определить материал инструмента, диаметр сверла и его основные размеры. 2 Глубина резания t, мм (рисунок 36) [1, с. 381] t = 0,5D. (3.1) Рисунок 36 – Схема резания при сверлении 3 Подача, мм/об При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбирают максимально допустимую подачу S (рисунок 37) по прочности сверла [1, табл. 35, с. 381]. Рисунок 37 – Главное движение и движение подачи 4 Скорость резания, м/мин [1, с. 382] где T – период стойкости, мин [1, табл. 40, с. 384]; значения коэффициента и показателей степени выбираются по справочной литературе [1, табл. 38, с. 383]; – суммарный поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания [1, с. 385]. где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1, табл. 1-4, с. 358-360]; – коэффициент, учитывающий материал инструмента [1, табл. 6, с. 361]; – коэффициент, учитывающий глубину сверления [1, табл. 41, с. 385]. 5 Частота вращения инструмента, об/мин [2, с. 226] 5.1 Определение действительной частоты вращения, об/мин nд – действительная частота вращения инструмента (выбираем ближайшее меньшее число из ряда частот вращения шпинделя по паспортным данным станка) (приложение В). 5.2 Фактическая скорость резания, м/мин [2, с. 169] 6 Крутящий момент, Н·м [1, с. 385] где значения коэффициента и показателей степени приведены в справочной литературе [1, табл. 42, с. 385]; – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки. где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1, табл. 9-10, с. 362-363]. 7 Осевая сила, Н [1, с. 385] где значения коэффициента и показателей степени приведены в справочной литературе [1, табл. 42, с. 385]. 8 Мощность резания, кВт [1, с. 386] Необходимо сравнить полученную мощность с мощностью станка (см. приложение В) и сделать вывод о возможности использования станка данной модели для обработки заготовки. 9 Определение номера конуса Морзе хвостовика Средний диаметр конуса хвостовика [2, с. 192], мм где D и d2 – размеры хвостовика (таблица В.1); или где Мкр – момент сопротивления сил резанию, Н·м; θ = 1о26'16'' – половина угла конуса (конусность равна 0,05020; sin θ = 0251); ∆θ = 5' – отклонение угла конуса. Определив значение dср (мм), по ГОСТ 25557-2006 выбирается ближайший больший конус (номер конуса Морзе) и указываются его основные размеры (см. таблицу В.1). Конструкция типового спирального сверла приведена на рисунке 38. Рисунок 38 – Спиральное сверло с коническим хвостовиком 10 Геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла Необходимо определить форму заточки и размеры элементов лезвий сверла, угол наклона винтовой канавки ω, двойной угол в плане 2φ, угол наклона поперечной кромки ψ, задний угол α [1, табл. 47-49, с. 228-229]. Шаг винтовой канавки [2, с. 193], мм Центровое отверстие выполняется по форме В (ГОСТ 14034-74). 11 Толщина сердцевины сверла, мм Толщина сердцевины сверла dc влияет на жесткость и виброустойчивость сверла в работе, а следовательно, на его стойкость, и выбирается в зависимости от диаметра сверла D (таблица В.2). 12 Обратная конусность, мм Обратная конусность сверла (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику) применяется для уменьшения трения ленточек сверла о стенки обрабатываемого отверстия, но она не должна быть слишком большой, т.к. в этом случае возрастает интенсивность износа инструмента. Размер обратной конусности зависит от диаметра сверла D (таблица В.3). 13 Ширина ленточки, мм Ширина ленточки f0 и высота затылка по спинке K выбирается в зависимости от диаметра сверла D (таблица В.4). 14 Ширина пера [2, с. 193], мм . (3.12) 15 Определение геометрических элементов профиля фрезы для фрезерования канавки сверла (рисунок 39) Рисунок 39 – Профиль канавочной фрезы Определение геометрических элементов профиля фрезы для фрезерования канавки сверла выполняется при необходимости графическим или аналитическим способом. Воспользуемся упрощенным аналитическим методом. Больший радиус профиля, мм [2, с. 193]: где где Dф – диаметр фрезы. Меньший радиус профиля, мм [2, с. 194]: где Ск= 0,015ω0,75. Ширина профиля, мм [2, с. 194]: В = R0 + Rк . (3.18) 3.1.8 Пример расчета спирального сверла Задание: Рассчитать и сконструировать сверло с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали для сверления отверстия диаметром D = 24 мм и глубиной l = 18 мм, обрабатываемый материал – сталь 50, σВ = 750 МПа. Станок вертикально-сверлильный 2Н135. 1 Условия обработки Материал режущей части сверла – Р6М5 (ГОСТ 19265-73). Материал хвостовика – сталь 40Х (ГОСТ 4543-71). Исходя из заданного диаметра отверстия, уточняем по ГОСТ 10903-77, имеется ли спиральное сверло указанного размера [1, табл. 45, с. 225]: D = 24 мм. Основные размеры: L = 271 мм; l = 160 мм. 2 Глубина резания t= 0,5D = 0,5·24 = 12 мм (3.19) 3 Подача [1, табл. 35, с. 381] S = 0,38 – 0,43 мм/об . принимаем S = 0,4 мм/об 4 Скорость резания где T = 50 мин [1, табл. 40, с. 384]. = 9,8; q= 0,4; y= 0,5; m = 0,2 [1, табл. 38, с. 383]; где [1, табл. 1- 4, с. 358-360]; = 1 [1, табл. 6, с. 361]; = 1 [1, табл. 41, с. 385]. 5 Частота вращения инструмента 5.1 Определение действительной частоты вращения nд = 355 об/мин (см. приложение В). 5.2 Фактическая скорость резания 6 Крутящий момент где = 0,0345; q = 2; y = 0,8 [1, табл. 42, с. 385]; , [1, табл. 9-10, с. 362-363]. Осевая сила где = 68; q = 1; y = 0,7 [1, табл. 42, с. 385]. Мощность резания Мощность станка модели 2Н135 по паспорту 4,5 кВт (см. приложение В). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. Определение номера конуса Морзе хвостовика Средний диаметр конуса хвостовика По ГОСТ 25557-2006 выбирается ближайший больший конус, т.е. конус Морзе № 3 с лапкой (см. таблицу В.1). Основные размеры: D = 23,825 мм; D1 = 24,1 мм; d2 = 19,1 мм; l3 = 94 мм; a = 5 мм; еmax = 20 мм. 10 Геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла [1, табл. 47-49, с. 228-229]: Форма заточки – ДП (двойная с подточкой поперечной кромки). ω = 30° – угол наклона винтовой канавки; 2φ = 180° – двойной угол в плане; ψ = 40-60° – угол наклона поперечной кромки; α = 11° – задний угол. Параметры лезвий сверла: b = 4,5 мм; a = 2,5 мм; l= 5 мм; h = 2,5 мм; k = 3,6 мм; l1 = 2,5 мм. Шаг винтовой канавки: Центровое отверстие выполняется по форме В (ГОСТ 14034-74). 11 Толщина сердцевины сверла (см. таблицу В.2) dc = 0,14D = 0,14·24 = 3,36 мм. 12 Обратная конусность сверла (см. таблицу В.3) ∆ = 0,08 мм. 13 Ширина ленточки (см. таблицу В.4) Ширина ленточки f0 = 1,6 мм; высота затылка по спинке K = 0,7 мм. 14 Ширина пера = 0,58·24 = 14 мм. (3.29) 15 Определение геометрических элементов профиля фрезы для фрезерования канавки сверла Больший радиус профиля: где где Dф – диаметр фрезы. Меньший радиус профиля: Ширина профиля: В = R0 + Rк = 12,05 + 4,6 = 16,65 мм. (3.35) Конструкция спирального сверла представлена на рисунке 40. Рисунок 40 – Спиральное сверло по ГОСТ 10903-77 3.2 Зенкеры Зенкеры применяются для увеличения диаметров цилиндрических отверстий, с целью повышения их точности и чистоты поверхности, получения отверстий заданного профиля или для подготовки их к дальнейшему развертыванию. Кинематика резания при зенкеровании, подобно сверлению, сводится к вращению зенкера вокруг своей оси и поступательному движению подачи вдоль оси инструмента. Зенкеры позволяют получить отверстия с допуском по 11-12-му квалитетам и обеспечить параметр шероховатости Rz = 20…40 мкм. 3.2.1 Конструктивные элементы Зенкеры, как и сверла, имеют рабочую часть 1 (рисунок 41). Однако у зенкеров рабочая часть имеет не два, а три или более винтовых зуба. Они образованы винтовыми канавками под углом наклона ω 10°-30°. Винтовые зубья соединяются, образуя сердцевину 7, имеющую большую, чем у сверл, площадь поперечного сечения. Благодаря этому зенкеры имеют более высокую жесткость, что позволяет им выравнивать искривленную при сверлении ось отверстия. Рисунок 41 – Цилиндрический зенкер Зенкеры, так же как и сверла, имеют обратную конусность, определяемую уменьшением номинального диаметра на 100 мм длины рабочей части. Длина рабочей части на стандартных зенкерах предусматривает возможность повторных переточек и восстановление изношенных лезвий режущих зубьев. Ленточка 11 вдоль края винтовой канавки на калибрующей части 2 зенкера необходима для направления его при работе, придает отверстию окончательные размеры и чистоту поверхности. На режущей части 3, примыкающей к рабочему торцу зенкера, располагаются режущие кромки 8 всех его режущих зубьев. Передними поверхностями 9 зубьев зенкеров являются винтовые поверхности канавок. Задними поверхностями 10 зубьев являются наклонные торцевые поверхности. Хвостовик 5 с лапкой 6 и шейкой 4 служат для крепления зенкера на станке. Хвостовики бывают конической и цилиндрической формы. Наиболее распространенные зенкеры с коническими хвостовиками. 3.2.2 Классификация зенкеров По виду обработки зенкеры делятся на следующие основные группы: - цилиндрические зенкеры, служащие для расширения цилиндрических отверстий на 1-8 мм (рисунок 42, а); - цилиндрические зенкеры с направляющей цапфой, предназначенные для обработки цилиндрических углублений под головки винтов (рисунок 42, б); 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   17