Описание станков 262Г, 2А135

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра металлорежущих станков и инструментов

Отчет по второй производственной практике

Выполнил:

Проверил:

Кемерово 2009



СОДЕРЖАНИЕ

История завода ОАО “Анжеромаш”

Горизонтально-расточной станок 262Г

Кинематика станка модели 262Г

Проходной резец

Вертикально-сверлильный станок 2А135

Кинематика станка модели 2А135

Спиральное сверло

Чертеж обрабатываемой детали

Назначение режима резания при сверлении

Список используемой литературы

ИСТОРИЯ ЗАВОДА ОАО “АНЖЕРОМАШ”

История Анжеро-Судженского машиностроительного завода неразрывно связана со строительством Транссиба. В 1895 году для бесперебойного обеспечения углем железнодорожников открываются сначала частные Судженские копи - питерского предпринимателя Михельсона, затем Анжерские казённые - Министерства путей сообщения. Рядом с новыми шахтами строятся горняцкие посёлки. В поисках заработка сюда устремляются жители окрестных деревень и переселенцы из центральных районов России.

Прообраз будущего завода - механические мастерские - появились в 1907 году. Размещались они в небольшом каменном здании. Немудренным было и оборудование: сверлильный и 3 токарных станка, 10 слесарных тисов на верстаках, 5 горнов в кузнице, маленькая литейная мастерская и электростанция на 25 киловатт.

К концу войны завод превратился в крупное предприятие по производству оборудования для угольной промышленности. Основной профиль - изготовление скребковых конвейеров и буровых машин. В 1968 году завод перешел на новую систему планирования и экономического стимулирования. Большое значение тогда придавалось внедрению научной организации труда - комплексный план НОТ предусматривал 143 мероприятия. А когда “Анжеромаш” развернул борьбу за право носить звание “Коллектива высокой культуры производства”, на предприятии создали общезаводскую смотровую комиссию и 22 комиссии в подразделениях. В середине 70-х коллектив вплотную приступил к внедрению комплексной системы управления качеством продукции (КСУКП). Ведь шла 10 - я пятилетка - “Пятилетка эффективности и качества”.

80 - е годы для Анжерского машиностроительного - это годы введения государственной приемки продукции, резкого увеличения объемов капитального строительства, улучшения условий труда и повышения общей культуры производства. Новая экономическая реформа обусловила характер задач, стоящих перед “Анжеромашем”.

Главной задачей была, и по сей день остается, работа по внедрению прогрессивных технологий, модернизации реконструкции устаревшего оборудования, улучшению условий труда.

Значительные перспективы открыл запуск нового литейного производства. Освоение прогрессивной технологии формовки с применением холоднотвердеющей смеси позволило на порядок повысить качество отливок и поднять производительность, не говоря уже об улучшении условий труда формовщиков. Главным предназначением ОАО “Анжеромаш” был и остался выпуск горно-шахтного оборудования, так как именно уголь был и по - прежнему остается одним из главных источников получения тепла, электроэнергии, кокса для выплавки чугуна и стали. К концу трудных “перестроечных” 90 - х годов прирост выпуска продукции на заводе составил 25 - 30 %. И еще анжерские машиностроители никогда не переставали предлагать на рынок новые разработки, облегчающие тяжелый труд шахтеров.

По техническому уровню и надежности машины “Анжеромаша” не уступает зарубежным аналогам.

ГОРИЗОНТАЛЬНО-РАСТОЧНОЙ СТАНОК 262Г

Общая характеристика

Назначение станка. Станок предназначен для сверления, растачивания, зенкерования и развертывания точных и взаимосвязанных отверстий, подрезания торцов радиальным суппортом, фрезерования плоскостей и нарезания резьб расточным шпинделем в условиях индивидуального и серийного производства.

Техническая характеристика станка

· Диаметр расточного шпинделя в мм……..……………………85

· Размеры рабочей поверхности стола в мм........................800--1000

· Наибольший вес обрабатываемой детали в кг………………2000

· Расстояние от оси шпинделя до поверхности стола в мм.:

o наименьшее ………..………………………………………………45

o наибольшее……………………………………………………….800

· Число скоростей вращения шпинделя…………………………...18

· Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту…………...20--1000

· Число скоростей вращения планшайбы………………………...14

· Пределы чисел оборотов планшайбы в минуту ……….....10--200

· Количество величин подач рабочих органов…………………….18

· Пределы величин продольных и поперечных подач стола на один оборот шпинделя в мм/об………………………………………..…….0,025--8

· Пределы величин осевых подач шпинделя в мм/об……………………………………………………………………..0,05--16

· Пределы величин вертикальных подач шпиндельной бабки на один оборот шпинделя в мм/об……………………………………..0,025--8

· Пределы величин подач радиального суппорта на один оборот планшайбы в мм/об………..……………………………………………0,025--8

· Пределы величин продольных и поперечных подач стола на один оборот планшайбы в мм/об………………………….….……………….0,05--16

· Пределы вертикальных подач шпиндельной бабки на один оборот планшайбы в мм/об………………………………..……………0,05--16

· Мощность главного электродвигателя в кВт………………..6,5/7

· Число метрических резьб………………………………………….16

· Пределы шагов метрических резьб в мм………………........1--10

· Число дюймовых резьб……………………………….……………14

· Пределы чисел ниток на 1"……………………………………4--20

Основные узлы станка (рис. 1). А -- задняя стойка; Б -- люнет с опорным подшипником; В -- шпиндельная бабка с коробкой скоростей и коробкой подач; Г -- передняя стойка; Д -- продольные салазки; Е -- поперечные салазки стола; Ж -- стол; 3--станина; И -- радиальный суппорт; К -- планшайба.

Органы управления. 1 -- кнопочная станция; 2 -- маховичок точного ручного перемещения шпинделя, суппорта, планшайбы, шпиндельной бабки и стола; 3 -- рукоятка управления коробкой скоростей; 4 -- рукоятка зажима шпинделя; 5 -- маховичок ручного перемещения радиального суппорта; 6 -- штурвал ручного перемещения шпинделя; 7 -- рукоятка включения механической подачи шпиндельной бабки и стола; 8--рукоятка ручного поперечного перемещения стола; 9--рукоятка ручного продольного перемещения стола.

Движения в станке. Движения резания: вращение шпинделя или шпинделя и планшайбы. Движения подач: осевое поступательное перемещение шпинделя, продольное перемещение стола, поперечное перемещение стола, вертикальное перемещение шпиндельной бабки и радиальное перемещение суппорта планшайбы. Взаимосвязанное движение: поступательное перемещение расточного шпинделя при нарезании внутренней резьбы резцом. Вспомогательные движения: перемещение задней стойки в продольном направлении; быстрые перемещения стола, шпиндельной бабки и шпинделя; ручное перемещение шпиндельной бабки, стола, шпинделя, радиального суппорта и точное установочное перемещение опорного люнета.

Принцип работы. Обрабатываемая деталь закрепляется непосредственно на столе станка или в соответствующем приспособлении. Режущие инструменты устанавливаются в шпинделе на планшайбе или на радиальном суппорте.

При растачивании коротких отверстий подача сообщается шпинделю; при обработке длинных и соосных отверстий с помощью борштанги, второй конец которой вводится во втулку опорного подшипника люнета, подача, как правило, сообщается столу в продольном направлении. В случае нарезания резьбы шпинделю сообщается за один его оборот осевое поступательное перемещение, равное шагу нарезаемой резьбы.

При фрезеровании движение подачи сообщается столу в поперечном направлении или шпиндельной бабке в вертикальном направлении.

При подрезании торцов и растачивании канавок движение резания сообщается планшайбе с радиальным суппортом, а его перемещение в радиальном направлении является подачей.

Конструктивные особенности. Применено преселективное однорукояточное управление коробками скоростей и подач. Установлен привод быстрых перемещений рабочих органов станка. Имеется специальный механизм точных ручных перемещений рабочих органов станка.



Кинематика станка модели 262Г

Движения резания. Шпиндель и планшайба станка приводятся в движение двухскоростным электродвигателем мощностью 6,5/7 кВт (рис. 2) через клиноременную передачу 90--270 и коробку скоростей. Последняя имеет два тройных блока шестерен Б₁ и Б₂, обеспечивающих девять передач, что в совокупности с двухскоростным электродвигателем позволяет сообщить шпинделю VII через колеса 43--58 восемнадцать различных чисел оборотов в минуту (рис. 2).

Наибольшее число оборотов шпинделя n_max в минуту с учетом упругого скольжения ремня определяется из выражения

Для планшайбы n_{ш min} определяется из выражения

Движения подач. Эти движения заимствуются от вала IV. Вращение передается через шестерни 35--56, вал VIII, колеса 42--42, вал IX, блок шестерен Б₃, вал X, блок шестерен Б₄, вал XI, блок шестерен Б₅, полый вал XII, блок шестерен Б₆ и вал XIV. От вала XIV через предохранительную муфту М_п, цилиндрические шестерни 39--45 и конические колеса 21--42 приводится во вращение вертикальный вал XVI. Структура коробки подач видна из графика (рис. 2)

Осевая подача шпинделя осуществляется от вала XVI через червячную передачу 4--29, вал XVII, конический реверс 47--47-- 47 с муфтой М₃, шестерни 33--24, вал XVIII, колеса 48--33, вал XIX, муфту М₆, шестерни 50--69 и трехзаходный винт XX, гайка которого соединена поводком со шпинделем. Максимальная осевая подача шпинделя S_{ш max} определяется из выражения

При настройке станка для нарезания резьбы муфта М₆ снимается, а вал XIX соединяется с ходовым винтом XX гитарой сменных колес a, b, cиd.

Вертикальная подача шпиндельной бабки, а также продольная и поперечная подачи стола осуществляются от вертикального вала XVI, вращение от которого через конические шестерни 19--27, вал XXV, колеса 22--44, вал XXVI и конический реверс 36--36--36 с муфтой М₄ передается валу XXVII. При сцеплении кулачковой муфты М₅ с колесом 36 вращение через конические колеса 36--36, вал XXX, шестерни 33--29 сообщается валу XXXI. Последний приводит в движение с одинаковой скоростью шпиндельную бабку и люнет задней стойки. Шпиндельная бабка получает движение от вала XXXI через конические колеса 18--48 и двухзаходный винт XXXII с шагом 8 мм. Опорному люнету движение сообщается от вала XXXI конической передачей 22--44 и двухзаходным винтом XXXIV с шагом 6 мм.

Для включения продольной подачи муфта М₅ сцепляется с шестерней 48; при этом через червячную передачу 2--52 получает вращение реечная шестерня 11, сцепляющаяся с косозубой рейкой, которая закреплена на станине станка.

Для включения поперечной подачи муфта М₅ устанавливается в нейтральное положение, а муфта М₇ включается, вследствие чего от вала XXVII приводится в движение пара цилиндрических шестерен 33--29 и поперечный ходовой винт XXVIII с шагом 6 мм.

Радиальная подача суппорта планшайбы заимствуется от гильзы V планшайбы и осуществляется через дифференциальный механизм. С одной стороны корпус дифференциала получает вращение непосредственно от гильзы V через шестерни 58--22. С другой стороны солнечная шестерня 20 дифференциала приводится в движение от гильзы V через шестерни 58--22, кулачковую муфту М₁, вал IV, шестерни 35--56, коробку подач, вертикальный вал XVI, червячную передачу 4--29, вал XVII, кулачковую муфту М₂, шестерни 57--43 и вал XXI. Дифференциал, суммируя оба эти движения, сообщает вращение валу XXII и далее через шестерни 24--116--22, червячную передачу 1--22 и реечную передачу 16 радиальному суппорту планшайбы.

Вспомогательные движения. Быстрые перемещения всех рабочих органов станка осуществляются от отдельного электродвигателя мощностью 2,8 кВт, вращение от которого через предохранительную муфту М_n2, и редуктор с колесами 31--58 и 45--51 передается валу XXV и далее по ранее рассмотренным кинематическим цепям к рабочим органам станка.

Для ручного перемещения шпиндельной бабки и опорного люнета задней стойки служит рукоятка Р₃, установленная на конце вала XXXIII.

Ручное перемещение стола в продольном направлении производится рукояткой Р₄, установленной на валу XXIX, при нейтральном положении муфты М₅, через шестерни 42--48, червячную передачу 2--52 и косозубую реечную передачу.

Задняя стойка перемещается в продольном направлении рукояткой Р₆, установленной на валу XXXV, через винтовые колеса 11--34, вал XXXVI и реечную передачу.

Точная установка опорного люнета для обеспечения его строгой соосности со шпинделем производится маховичком М_X через червячную передачу1--44.



Проходной резец

Проходные резцы (рис. 3) используются для предварительной обточки и подрезания деталей, во время которых снимается наибольшая часть припуска. Поэтому проходные резцы имеют такую форму, при которой обеспечивается наибольшая производительность станка. Шероховатость обработанной поверхности, а также соблюдение точных размеров детали при этом имеют второстепенное значение. Они являются наиболее распространенными из всех видов токарных резцов, т. к. предназначены для точения наружных поверхностей, подрезки торцов, уступов и т.д.



Конструктивные элементы и геометрические параметры проходных резцов

Призматическое тело пpoходного резца (рис. 4), как и любого другого, состоит из режущей части (головки) и державки. Головка резца содержит переднюю 1, главную заднюю 2 и вспомогательную заднюю 3 поверхности. Пересечения этих поверхностей образуют главную 4 и вспомогательную 5 режущие кромки.

По передней поверхности сходит снимаемая резцом стружка. Главная задняя поверхность обращена к поверхности резания, образуемой главной режущей кромкой, а вспомогательная задняя поверхность - к обработанной поверхности детали.

Указанные поверхности и режущие кромки после заточки располагаются под определенными углами относительно двух координатных плоскостей и направления подачи, выбираемыми с учетом кинематики станка.

За координатные плоскости (рис. 5) принимают две взаимно перпендикулярные плоскости:

1) плоскость резания, проходящую через главную режущую кромку, и вектор скорости резания, касательный к поверхности резания;

2) основную плоскость, проходящую через эту же кромку и нормаль к вектору скорости резания.

Есть другое определение основной плоскости: это плоскость, проходящая через векторы продольной S_пр и радиальной S_р подач; в частном случае может совпадать с основанием резца, и в этом случае возможно измерение углов резца вне станка в его статическом положении.

За вектор скорости резания, применительно к резцам, а также ко многим другим инструментам, принимают вектор окружной скорости детали без учета вектора продольной подачи, который во много раз меньше вектора окружной скорости и не оказывает заметного влияния на величину передних и задних углов. Только в отдельных случаях, применительно, например, к сверлам, в точках режущих кромок, прилегающих к оси сверла, это влияние становится существенным.

На рис. 5 представлены вид заготовки и резца в плане и геометрические параметры, обязательно указываемые на рабочих чертежах резцов: ?, ?, ?1, ?, ? ₁.

Передний и задний углы главной режущей кромки принято измерять в главной секущей плоскости N-N, проходящей нормально к проекции этой кромки на основную плоскость, которая в данном случае совпадает с плоскостью чертежа. Плоскость N-N выбрана в связи с тем, что именно в ней происходит деформация металла при резании.

Передний угол ? - это угол между основной плоскостью и плоскостью, касательной к передней поверхности. Величина этого угла оказывает на процесс резания определяющее влияние, так как от него зависят степень деформации металла при переходе в стружку, силовая и тепловая нагрузки на режущий клин, прочность клина и условия отвода тепла из зоны резания. Оптимальное значение переднего угла ? определяется опытным путем в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого и режущего материалов, факторов режима резания (v, S, t) и других условий обработки. Возможные значения угла ? находятся в пределах 0...30°.

Задний угол ? - это угол между плоскостью резания и плоскостью, касательной к задней поверхности. Фактически это угол зазора, препятствующего трению задней поверхности резца о поверхность резания. Он влияет на интенсивность износа резца и в сочетании с углом ? влияет на прочность режущего клина и условия отвода тепла из зоны резания. Чем меньшую нагрузку испытывает режущий клин и чем он прочнее, тем больше значение угла ?, величина которого зависит, таким образом, от сочетания свойств обрабатываемого и режущего материалов, от величины подачи и других условий резания. Например, для резцов из быстрорежущей стали при черновой обработке конструкционных сталей ? = 6...8°, для чистовых операций ? = 10...12°.

Угол наклона главной режущей кромки ? - это угол между основной плоскостью, проведенной через вершину резца, и режущей кромкой. Он измеряется в плоскости резания и служит для предохранения вершины резца А от выкрашивания, особенно при ударной нагрузке, а также для изменения направления сходящей стружки. Наличие угла ? усложняет заточку резцов, поэтому практические значения этого угла невелики и находятся в пределах ? = +5…-5°.

Углы в плане ? и ? ₁ (главный и вспомогательный) - это углы между направлением продольной подачи S_пр и, соответственно, проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. Главный угол в плане ? определяет соотношение между толщиной и шириной срезаемого слоя. При уменьшении угла ? стружка становится тоньше, улучшаются условия теплоотвода и тем самым повышается стойкость резца, но при этом возрастает радиальная составляющая силы резания.

Вспомогательный задний угол ?₁, измеряемый в сечении N₁ - N₁, перпендикулярном к вспомогательной режущей кромке, принимается примерно равным ?; ?₁ образует зазор между вспомогательной задней поверхностью и обработанной поверхностью заготовки.

Вспомогательный передний угол ?₁ определяется заточкой передней поверхности и на чертеже обычно не указывается.

С целью повышения прочности режущей части резца предусматривается также радиус скругления его вершины в плане: r = 0,1...3,0 мм. При этом большее значение радиуса применяется при обработке жестких заготовок, так как с увеличением этого радиуса возрастает радиальная составляющая силы резания.

ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК 2А135

Общая характеристика станка

Назначение станка. Станок предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования и развертывания отверстий в различных деталях, а также для торцевания и нарезания резьб машинными метчиками в условиях индивидуального и серийного производства. На станке модели 2А135 обрабатываются детали сравнительно небольших размеров и веса.

Техническая характеристика станка

· Наибольший диаметр сверления в мм………..………………….35

· Расстояние от оси шпинделя до лицевой стороны станины в мм………………………………………………………………………….…..300

· Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола в мм...750

· Наибольший ход шпинделя в мм……………………………….225

· Наибольшее установочное перемещение шпиндельной бабки в мм……………………………………………………………………………………….200

· Размеры рабочей поверхности стола в мм:

длина……………………………………….…………………….……500

ширина……………………………………………………….………..450

· Наибольшее вертикальное перемещение стола в мм…………..325

· Число скоростей вращения шпинделя………………….…………9

· Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту…….……..68--1100

· Количество величин подач ………………….……………….11

· Пределы величин подачи в мм/об…………………….…..0,115--1,6

· Мощность главного электродвигателя в кВт……….…………4,5

Основные узлы станка (рис. 6). А -- стол; Б -- шпиндельная бабка с коробкой подач и подъемным механизмом; В -- коробка скоростей; Г -- станина (колонна); Д -- основание станины.

Органы управления. 1 -- рукоятка перемещения стола; 2 -- штурвал для подъема и опускания шпинделя и для включения механической подачи.

Движения в станке. Движение резания -- вращение шпинделя с режущим инструментом. Движение подачи -- осевое перемещение шпинделя с режущим инструментом. Вспомогательные движения -- ручные перемещения стола и шпиндельной бабки в вертикальном направлении и быстрое ручное перемещение шпинделя вдоль его оси.

Принцип работы. Обрабатываемая деталь устанавливается на столе станка и закрепляется в машинных тисках или в специальных приспособлениях. Совмещение оси будущего отверстия с осью шпинделя осуществляется перемещением приспособления с обрабатываемой деталью на столе станка.

Режущий инструмент в зависимости от формы его хвостовика закрепляется в шпинделе станка при помощи патрона или переходных втулок. В соответствии с высотой обрабатываемой детали и длиной режущего инструмента производится установка стола и шпиндельной бабки.

Отверстия могут обрабатываться как ручным перемещением шпинделя, так и механической подачей.

Конструктивные особенности. Станок обладает высокой жесткостью, прочностью рабочих механизмов, мощностью привода и широким диапазоном скоростей резания и подач, позволяющим использовать режущий инструмент, оснащенный твердым сплавом. Наличие электрореверса, управляемого как автоматически, так и вручную, обеспечивает возможность нарезания резьбы при ручном подводе и отводе метчика.

В конструкции вертикально-сверлильного станка модели 2А135 предусмотрено автоматическое включение движения подачи после быстрого подвода режущего инструмента к обрабатываемой детали и автоматическое выключение подачи при достижении заданной глубины сверления.

Заданная глубина сверления несквозных отверстий обеспечивается специальным механизмом останова с упором. Этот механизм является одновременно предохранительным устройством, предохраняющим механизм подач от поломок при перегрузках.

Шпиндель станка смонтирован на прецизионных подшипниках качения. Нижняя опора состоит из радиального шарикового подшипника класса АВ. В верхней опоре установлен один шариковый подшипник класса В.

Заводом предусмотрена возможность смены приводных шкивов клиноременной передачи, что позволяет устанавливать пределы чисел оборотов шпинделя в соответствии с технологическими задачами.

Для сокращения вспомогательного времени на станке модели 2А135 обеспечена возможность включения и выключения подачи тем же штурвалом, который осуществляет ручное быстрое перемещение шпинделя.

Модели вертикально-сверлильных станков. На машиностроительных заводах получили распространение следующие модели вертикально-сверлильных станков: 2118, 2118А, 2Б118 для сверления отверстий в мягкой стали диаметром до 18 мм; 2125 и 2А125 для сверления отверстий диаметром до 25 мм; 2135, 2А135 для сверления отверстий диаметром до 35 мм; 2150, 2А150 и 2170 для сверления отверстий диаметром соответственно до 50 и 70 мм. Выпущен станок модели 2Н135А.



Кинематика станка модели 2AI35

Движение резания. Шпиндель V (рис. 8) приводится в движение электродвигателем мощностью 4,5 кВт через клиноременную передачу 140--178 и коробку скоростей.

На валу I коробки скоростей находится тройной подвижной блок шестерен Б₁, обеспечивающий валу II три скорости вращения. От вала II через шестерни 34--48 вращение передается валу III, на котором расположен тройной подвижной блок шестерен Б₂, приводящий в движение полый вал IV, связанный шлицевым соединением со шпинделем V. Как видно из графика (рис.8), шпиндель V имеет девять скоростей вращения. Наибольшее число оборотов шпинделя n_max с учетом упругого скольжения ремня определяется из выражения

Движение подачи. Движение подачи заимствуется от шпинделя V. Движение передается через шестерни 27--50 и 27--50, коробку подач с выдвижными шпонками, предохранительную муфту М₁ вал IX, червячную передачу 1--47, зубчатую муфту М₂, вал X и реечную передачу гильзе шпинделя.

В коробке подач расположены трех- и четырехступенчатый механизмы с выдвижными шпонками.

От вала VI три скорости вращения сообщаются валу VII, на котором жестко закреплены шестерни 60, 56, 51, 35 и 21. От вала VII четыре скорости вращения передаются валу VIII.

Теоретически коробка подач обеспечивает 12 скоростей вращения, однако, как видно из графика (рис. 7), одна из них повторяющаяся, поэтому станок модели 2А135 имеет только 11 различных величин подач.

От вала VIII через кулачковую муфту М₁ движение сообщается валу IX, на котором закреплен червяк. Червячное колесо 47 расположено на одном валу с реечной шестерней 14, находящейся в зацеплении с рейкой, нарезанной на гильзе шпинделя. Муфта М₁ служит для предохранения механизма подач от поломок при перегрузках, а также для автоматического выключения подачи при работе по упорам.

Наибольшая величина подачи s_max определяется из выражения

Вспомогательные движения. Перемещение шпиндельной бабки осуществляется от рукоятки Р₁ через червячную передачу 1--32 и реечную шестерню 18, сцепляющуюся с рейкой т = 2 мм, закрепленной на станине.

Вертикальное перемещение стола достигается поворотом рукоятки Р₂ через вал XI, конические шестерни 16--43 и ходовой винт XII.

Быстрое перемещение шпинделя с гильзой производится штурвалом Ш, связанным специальным замком с валом X. Замок позволяет штурвалу свободно поворачиваться на валу X в пределах 20°, а в дальнейшем связывает их в одно целое.



Спиральное сверло

Сверла - это осевые режущие инструменты, предназначенные для образования отверстий в сплошном материале, а также для обработки (рассверливания) отверстий, предварительно изготовленных ковкой, штамповкой, литьем или сверлением. Они широко применяются в машиностроении, занимая по этому признаку второе место после резцов. Кинематика процесса сверления состоит из двух движений: главного - вращательного вокруг оси инструмента (заготовки), поступательного - движения подачи вдоль той же оси. По конструктивному исполнению сверла отличаются большим разнообразием, которое можно свести к следующим основным типам: перовые (лопаточные); спиральные (с винтовыми канавками); специальные (для сверления глубоких отверстий, кольцевые, комбинированные и др.).

В качестве материала рабочей части в основном используются быстрорежущие стали и прежде всего сталь марки Р6М5. В последние годы в нашей стране и особенно за рубежом в больших объемах выпускаются различные конструкции сверл, оснащенных твердыми сплавами.

Спиральные или, правильнее, винтовые, сверла были впервые показаны на Всемирной торговой выставке в 1867 г. американской фирмой Морзе. До настоящего времени основные особенности их конструкции сохранились практически неизменными.

Из всех известных конструкций сверл спиральные сверла нашли наибольшее применение благодаря следующим достоинствам:

1) хорошему отводу стружки из обрабатываемого отверстия из-за наличия винтовых канавок;

2) положительным передним углам на большей длине главных режущих кромок;

3) большому запасу на переточку, которая производится по задним поверхностям и может выполняться вручную или на специальных заточных станках, в том числе станках-автоматах;

4) хорошему направлению сверла в отверстии из-за наличия калибрующих ленточек на наружной поверхности калибрующей части инструмента.

Основные конструктивные элементы и геометрические параметры спиральных сверл показаны на рис. 9. На конической режущей части с углом 2 ? при вершине расположены две главные режущие кромки - линии пересечения винтовых передних и задних поверхностей. Форма задних поверхностей определяется методом заточки. В результате пересечения двух задних поверхностей образуется поперечная режущая кромка, наклоненная к главной режущей кромке под углом ?. Эта кромка располагается на сердцевине сверла с условным диаметром d₀=(0,15...0,25)d, где d - диаметр сверла. Две вспомогательные режущие кромки лежат на пересечении передних поверхностей и цилиндрических калибрующих ленточек, направляющих сверло в отверстии и образующих калибрующую часть сверла. Угол наклона вспомогательных кромок к оси сверла ? определяет в основном величину передних углов ? на главных режущих кромках, которые, как будет показано ниже, переменны по величине в разных точках этих кромок.

Режущая и калибрующая части сверла составляют его рабочую часть, по длине которой сверла делятся на короткую, среднюю и длинную серии. Стандартные спиральные сверла изготавливают диаметром 0,1...80 мм с допусками по А8...А9. За рабочей частью стерла следует шейка, которая используется для нанесения маркировки сверла: диаметра, материала режущей части, товарного знака завода-изготовителя.

Хвостовики бывают двух типов: конические с лапкой на конце для сверл d = 6...80 мм и цилиндрические для сверл d=0,1...20 мм. У сверл d > 8 мм хвостовики делают из конструкционной стали 45 или 40Х, свариваемой с рабочей частью. Для увеличения силы трения в месте крепления сверла в патроне и возможности правки сверл по длине хвостовики термически не обрабатывают. Лапки сверл для упрочнения закаливают, так как они используются для выбивания сверл из отверстия шпинделя станка или из переходной втулки.

Геометрические параметры спиральных сверл. Спиральные сверла имеют сложную геометрию режущей части, что объясняется наличием большого числа кромок и сложных по конфигурации передних и задних поверхностей.

Угол при вершине 2? , который играет роль главного угла в плане. У стандартных сверл 2? = 116... 120° . При этом главные режущие кромки строго прямолинейны и совпадают с линейчатой образующей винтовой передней поверхности. При заточке сверл угол заточки ( 2?_зат ? 2?) может быть изменен в пределах от 70° до 135°. При этом режущие кромки становятся криволинейными, меняются соотношение ширины и толщины срезаемой стружки и величины передних углов на главных режущих кромках. Соответственно меняются степень деформации срезаемого припуска, силы и температура резания и условия отвода стружки.

Задний угол ? на главных режущих кромках создается путем заточки перьев сверл по задним поверхностям, которые могут быть оформлены как части плоской, конической или винтовой поверхностей.

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ

Исходные данные

В качестве детали, в которой сверлением необходимо получить три сквозных вертикальных отверстия диаметром М8 (l = 18 мм) на станке 2А135, выбираем ступицу из стали 20Х (?в = 580 Мпа), чертеж которой представлен на рис. 10.

Порядок назначения

1. Выбор станка

Выбираем станок модели 2А135

2. Выбор инструмента

Сверло 6,4 ГОСТ 10903 - 77

3. Определение глубины резания t

Где D - диаметр отверстия;

4. Выбор подачи S

По [1, табл. 1] выбираем диапазон подач ?S = 0,15 - 0,2 мм/об.

По [1, табл. 2 - табл. 5] находим K, , ,

Тогда

Скорректируем диапазон подач:

мм/об

По паспортным данным станка 2А135 для данного диапазона подач находим подачу S=0,13 мм/об.

5. Определяем теоретическую скорость резания

По табл. 11 определяем:

По табл. 6 находим T=25 мин, а по [1, табл. 7 - табл. 10] выбираем:

Тогда , а

м/мин

6. Определяем теоретическую частоту вращения шпинделя станка

об/мин

7. Определяем действительную частоту вращения шпинделя станка

Согласно паспортным данным станка 2А135

об/мин

8. Определяем действительную скорость резания и сравниваем её с расчетной

 м/мин

Расхождение между и составляет 4,4%, т.е. станок по скоростным параметрам выбран правильно.

9. Проверяем выбранный режим резания

а) Проверка по мощности

По [1, табл. 12] находим: а по [1,табл. 13]

Тогда

кг•м, и

По [1, прил.1] , поэтому

Т.е проверка по мощности выполняется ()

б) Проверка по осевой силе

По [1, табл.12] находим а по [1, табл.13] определяем

Тогда

кг

По [1, прил.1] находим Q=1600 кг, т.е. проверка по осевой силе тоже выполняется ().

Таким образом, данный режим резания назначен правильно.

10. Определяем основное технологическое время T

мин

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Коротков А.Н. Методическое пособие. Назначения режима резания при сверлении и рассверливании.- Кемерово: Высшая школа, 1984. - 20 с.

2. Кучер А.М., Киватицкий М.М., Покровский А.А. Металлорежущие станки - М.: Машиностроение, 1972 .-306 с.

3. Филиппов Г.В. Режущий инструмент. -Л.: Машиностроение, 1981.-392 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя: в 2т. Т. 2/ под ред. А.Г. Косиловой. - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1985.- 280с.