Расчет спирального ступенчатого сверла

1.9. Расчет режущего инструмента

Производим расчет спирального ступенчатого сверла для сверления отверстия диаметром 14 напроход, рассверливания отверстия с диаметра 14 до диаметра 24,25 под резьбу G3/4 – В на глубину 30 мм, с одновременной подрезкой торца (для установки термометра) до диаметра 55.

               Определим диаметры сверла по ГОСТ 19257-73. Диаметр сверла под отверстие – 14 мм, под резьбу – 24,25  мм, фаски – 55  мм.

               Из расчетов режимов резания:

S=0,4мм/об; n=800об/мин;  Н;  Нм.

               Определим номер конуса Морзе хвостовика. Момент сил сопротивления резанию (крутящий момент)  Нм. Осевую составляющую силы резания  можно разложить на две силы: Q – действующую нормально к образующей конуса хвостовика сверла и R – действующую в радиальном направлении. Сила Q создает касательную составляющую силы резания Т. С учетом коэффициента трения поверхности корпуса сила Т равна [9]

, Н                            (1.44)

 где m - коэффициент трения;

 - осевая составляющая силы резания;

   q - угол конусности хвостовика.

          Момент трения между хвостовиком и втулкой равен [9]

          , Нм               (1.45)

  где  - осевая составляющая силы резания, Н;

         m - коэффициент трения;

   - наибольший диаметр хвостовика, м;

         - наименьший диаметр хвостовика, м;

          q - угол конусности хвостовика;

          Dq - отклонение угла конусности.

          Максимальный момент сил сопротивления резанию возникает при работе затупившимся сверлом и равен [9]

                                                                               (1.46)

          Отсюда для нормальной работы:

          Средний диаметр хвостовика равен [9]

                              , м                               (1.47)

          Следовательно,

                    , м                        (1.48)

          Угол q для большинства конусов Морзе равен 1°30`; sin1°30’ = 0,02618; Dq = 5’ [9].

          Коэффициент трения стали по чугуну m = 0,096 [9].

 м.

          По ГОСТ 25557-82 выбираем ближайший больший конус Морзе №5 с лапкой, со средним диаметром  мм; конусность 1:19,002 = 0,05263.

          Определим длину сверла. Общую длину сверла, длины рабочей части, хвостовика и шейки принимаем по ГОСТ 10908-75. Общая длина L = 170 мм, длина хвостовика  мм, длина шейки  мм.

          Определим геометрические параметры рабочей части сверла на диаметр 14 мм. Для обработки чугуна находим: [9]

-  угол наклона винтовой канавки равен =30°;

-  угол между режущими кромками 2j = 100°;

-  задний угол a = 12°.

-  угол наклона поперечной кромки =50

Определим шаг винтовой канавки [9]

, мм                           (1.49)

 где D – диаметр сверла, мм;

        w - угол наклона винтовой канавки.

 мм;

 мм;

 мм.

          Толщину сердцевины выбирают в зависимости от диаметра сверла [9]. Для диаметра 24,25  мм. Обратная конусность сверла 0,05..0,12 мм по направлению к хвостовику для диаметра 24.25 мм. [9]

          Ширина ленточки (вспомогательной задней поверхности лезвия) мм, высота затылка по стенке k = 0,6 [9].

          Предельные отклонения диаметров сверла:

для диаметра 24,25 – (-0,05) мм; для диаметра 14 мм – (-0,03) мм, остальные по 14 квалитету.