Назначение глубины резания - t (мм)

Так как сверло однопроходный инструмент, то припуск h снимается за один проход. При сверлении глубина резания равна половине диаметра сверла: t = D _св / 2 (мм)

При рассверливании глубина резания равна:

D _инср - D _отв

t = ----------------- (мм)

 

Выбор подачи сверла - S (мм/об)

Значение подачи при сверлении и рассверливании равно:

 

S = 0,02…0,03 диаметра сверла.

 

Рассчитанная подача уточняется по станку (берется ближайшая наименьшая подача) и в дальнейших расчетах используется выбранная величина S_ст.

Ниже представлены значения подач сверла вертикально – сверлильных станков (они для всех марок станков одинаковы):

S _ст = 0,1 0,14 0,2 0,28 0,4 0,56 0,8 1,12 1,6 мм/об

Определение теоретической скорости резания - Vт (м/мин)

Величину теоретической скорости резания при сверлении и рассверливании определяют по таблице 1.

Таблица 1

Материал заготовки (м/мин) Скорость резания Vт

Конструкционная сталь 24...30 Легированная сталь 21...24 Поковка, штампованная заготовка 15...18 Чугунное литье 20...30

Определение теоретической частоты вращения инструмента – n_т (об/мин)

Теоретическая частота вращения сверла определяется как:

1000 · V_т

n_т = ------------ (об/мин)

π · D_св.

где: V_т - теоретическая скорость резания, м/мин,

D_св. – диаметр применяемого инструмента, мм.

π = 3,14

Полученное теоретическое значение частоты вращения сверла уточняют по паспорту станка, берут ближайшее наименьшее значение и в дальнейших расчетах используют величину n_ст.

Ниже даны значения частоты вращения шпинделя вертикально-сверлильных станков различных моделей (марок):

2Н118 2Н125 2Н135 (2А135) 2Н150

180 250 350 45 63 90 125 31,5 45 63 90 22 32 45 63 89

500 700 1000 125 180 250 355 125 180 250 355 123 176 248 350

1400 2000 500 710 1000 1400 500 710 1000 1400 493 645 980

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Определение действительной скорости резания - Vд. (м/мин)

Действительную скорость резания определяют по формуле:

π · D_инст. · n_ст.

V_д = ------------------ (м/мин)

 

Определение осевой силы при сверлении - Ро (кН)

Осевая сила противодействует перемещению сверла. Она определяется согласно формуле:

 

Р_о = С_о · D_св.^х · S_ст.^y · К_о (кН)

 

где: С_о - коэффициент, зависящий от физико-механических свойств материала заготовки,

D_св. - диаметр сверла, мм,

S_ст. - подача по станку, мм/об,

х, y - показатели дробных степеней,

К_о - поправочный коэффициент

Значение коэффициента С_о и показателей дробных степеней даны в таблице 2

Таблица 2

Материал заготовки	Со	Х	Y
Прокат 0,68 1,0 0,7 Поковка, штампованная заготовка 1,12 0,9 0,8 Чугунное литье 0,42 1,2 0,6

 

Поправочный коэффициент К_о определяется по формуле:

К_о = К₁ · К₂

где: К₁ - коэффициент, зависящий от твердости материала обрабатываемой заготовки,

К₂ - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки,

Значение данных коэффициентов даны в таблицах 3 … 4

Таблица 3

Твердость материала заготовки	Значение К1
Стальная заготовка твердостью НВ < 220 1,1 Стальная заготовка твердостью НВ > 220 1,4 Чугунная заготовка твердостью НВ < 170 0,9 Чугунная заготовка твердостью НВ > 170 1,2

Таблица 4

Вид заготовки	Значение К2
Стальной прокат 1,0 Поковка, штампованная заготовка 1,3 Чугунное литье 1,5

Проверка достаточности осевого усилия станка перемещению сверла

Р_ст > Р_О

Ниже даны значения максимального осевого усилия перемещения сверла при сверлении (Р _ст) для различных марок станков:

2Н118 - 5,6 кН 2Н125 - 9,0 кН 2Н135 - 15,0 кН 2Н150 - 23 кН

Если Ро окажется больше Р_ст, то необходимо уменьшить величину подачи станка.

 

Определение крутящего момента при сверлении – М_кр (Н/м)

По крутящему моменту резания рассчитывают на прочность детали механизма главного движения станка. Крутящий момент резания определяется по следующей формуле:

Х y

М_кр = С_м · D_инстр · S_ст · К_м (Н/м)

где: С_м - коэффициент, зависящий от физико-механических

свойств материала заготовки,

D_инст - диаметр сверла, мм, Sст - подача по станку, мм/об,

Х, Y - показатели дробных степеней, Км - поправочный коэффициент

Значение коэффициента С_м и показателей дробных степеней даны в таблице 5

Таблица 5

Материал заготовки См Х Y

Прокат 0,035 2,0 0,8 Поковка, штампованная заготовка 0,082 1,9 0,7 Чугунное литье 0,022 2,2 0,8 Цветные металлы и сплавы 0,012 1,8 0,6

 

Поправочный коэффициент К_м определяется по формуле:

К_м =К₁ · К₂

где: К₁ - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки,

К₂ - коэффициент, учитывающий твердость материала заготовки

Значения данных коэффициентов даны в таблицах 6…7

Таблица 6

Вид заготовки Значение К1

Прокат 1,1 Поковка, штампованная заготовка 1,4 Чугунное литье 1,6

 

Таблица 7

Твердость материала заготовки	Значение К2
Стальная заготовка твердостью НВ < 220 1,2 Стальная заготовка твердостью НВ > 220 1,4 Чугунная заготовка твердостью НВ < 170 0,8 Чугунная заготовка твердостью НВ > 170 1,1

 

Определение мощности резания - N(рез) (кВт)

Мощность резания при сверлении определяется по формуле:

М_{кр ·} n_ст

N_рез = ---------- (кВт)

где: М_кр - крутящий момент при резании, Н/м,

n_ст - частота вращения инструмента, мм/об

 

Определение достаточности мощности привода станка

N_рез < N_шп

Ниже даны значения мощности, передаваемой шпинделем станка, для различных марок вертикально-сверлильных станков: