Общая часть Описание конструкции детали

3 Конструкторская часть


3.1 Проектирование специального режущего инструмента
Рассчитать и спроектировать сверло для выполнения размера Ø24,5 мм
По форме и конструкции сверла разделяют на спиральные, с прямыми канавками, перовые, для глубинного сверления, кольцевые, центровочные, с канавками для подвода смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), с многогранными пластинками. Сверла выполняют с цилиндрическим, коническим и четырехгранным хвостовиком.

Рисунок 2 – Сверло спиральное

В качестве материала корпуса сверла выбираем сталь 40Х, режущей части – быстрорежущую сталь Р6М5.

Сила резания, Н
, (3.1)
где - поправочный коэффициент; = 68; [12, 32];
D - диаметр сверла, мм;
S - подача, мм/об;
– коэффициент, учитывающий фактические условия обработки; = 1; [2, 264];
q = 1,0; y = 0,7 – показатели степени. [11, 281]
Н
Крутящий момент Н·м
Расчет конуса Морзе хвостовика
Момент трения между хвостовиком и втулкой , Н∙м
, (3.2)
где - коэффициент трения стали по стали;
- осевая составляющая силы резания, Н;
- наибольший диаметр конуса хвостовика, мм;
- наименьший диаметр конуса хвостовика, мм;
– угол для большинства Конусов Морзе;

Приравниваем момент трения к максимальному моменту сил сопротивления резанию при работе затупившимся сверлом; этот момент в 3 раза больше, чем момент, чем момент, полученный для нормальной работы сверла.

Находим средний диаметр хвостовика, мм
, (3.3)

где θ - половина угла конуса;

- отклонение угла конуса.
мм
По СТ СЭВ 147-75 выбираем ближайший больший конус: конус Морзе № 3 с лапкой, имеющим следующие конструктивные размеры:
=24,1 мм; =19,1 мм; l₄ = 99 мм. [16, 154]



Рисунок 3 – Конус Морзе №3

Определяем длину сверла.

Общая длина сверла L и длина рабочей части l₀ хвостовика и шейки l₂ могут быть приняты по ГОСТ 10903–77. Но с целью увеличения жесткости инструмента принимаем общую длину сверла равной L = 140 мм.
Определение геометрических и конструкционных параметров режущей части сверла. [16, 151]
Выбираем форму заточки: ДПС (двойная с подточкой перемычки).
Угол наклона винтовой наковки  = 30⁰
Угол между режущими кромками 2 = 118⁰;
Задний угол = 12⁰ ;
Угол наклона поперечной кромки  = 55⁰.
Размеры подточки
А = 2,5 мм;
l = 5 мм.

Рисунок 4 - Геометрические параметры сверла

Шаг винтовой канавки, мм
, (3.4)
где D - диаметр сверла, мм;
 - угол наклона винтовой канавки, 30º.
мм
Диаметр сердцевины сверла, мм
(3.5)
где D - диаметр сверла, мм.
мм
Утолщение сердцевины по направлению к хвостовику 1,4 – 1,8 мм на 100 мм длины рабочей части сверла. Принимаем это утолщение равным 1,5 мм.
Обратная конусность сверла равна 0,05 .. 0,12 мм. Принимаем 0,08 мм.
Выбираем ширину ленточки и высоту затылка по спинке [16, 158]
f₀ = 0,6 мм
К = 0,15 мм
Ширина пера В, мм
, (3.6)
где D - диаметр сверла, мм.
мм

Основные технические требования и допуски на сверло устанавливаем по ГОСТ 885-77.

Предельные отклонения диаметра сверла Ø=24,5 мм. Допуск на общую длину и длину рабочей части сверла равен удвоенному допуску по квалитету 14 с симметричным расположением предельных отклонений по ГОСТ 25347-82. Предельные отклонения конуса хвостовика устанавливаются по ГОСТ 2848-75 (степень точности АТ8).