Обоснование выбора материала режущей и хвостовой части сверла.

Для экономии быстрорежущей стали все сверла с цилиндрическим хвостовиком диаметром более 8 мм и сверла с коническим хвостовиком более 6 мм изготовляются сварными.

В основном, сверла делают из быстрорежущих сталей. Твердосплавные сверла делают для обработке конструкционных сталей высокой твердости (45...56HRC), обработке чугуна и пластмасс. Исходя из твердости обрабатываемого материала – 207 НВ, принимаем решение об изготовлении сверла из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73. Крепежную часть сверла изготовим из стали 40Х (ГОСТ 454-74).

Обоснование выбора геометрических параметров сверла.

Задний угол . Величина заднего угла на сверле зависит от положения рассматриваемой точки режущего лезвия. Задний угол имеет наибольшую величину у сердцевины сверла и наименьшую величину - на наружном диаметре. Рекомендуемые величины заднего угла на наружном диаметре приведены в (2, стр.151, табл.44). По этим рекомендациям выбираем: _.= 8°.

Передний угол. Также является величиной переменной вдоль режущего лезвия и зависит, кроме того, от угла наклона винтовых канавок и угла при вершине 2 . Передняя поверхность на сверле не затачивается и величина переднего угла на чертеже не проставляется.

Угол при вершине сверла. Значение углов 2 для свёрл, используемых для различных обрабатываемых материалов приведены в (2, стр.152, табл.46). По этим рекомендациям принимаем: 2 =118°.

Угол наклона винтовых канавок. Угол наклона винтовых канавок определяет жесткость сверла, величину переднего угла, свободу выхода стружки и др. Он выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и диаметра сверла. По (6,табл.5) назначаем = 30°.

Угол наклона поперечной кромки. При одном и том же угле определенному положению задних поверхностей соответствует вполне определенная величина угла и длина поперечной кромки и поэтому угол служит до известной степени критерием правильности заточки сверла. По рекомендациям (2, стр152, табл.46) назначаем: = 45°.

Расчет, назначение конструктивных размеров сверла.

Спиральные сверла одного и того же диаметра в зависимости от серии бывают различной длины. Длина сверла характеризуется его серией. В связи с тем, что длина рабочей части сверла определяет его стойкость, жесткость, прочность и виброустойчивость, желательно во всех случаях выбирать сверло минимальной длины. Серия сверла должна быть выбрана таким образом, чтобы

l_{о ГОСТ} ≥ l_{о расч.}

Расчетная длина рабочей части сверла l_о , равна расстоянию от вершины сверла до конца стружечной канавки, может быть определена по формуле:

l_о = l_р + l_вых + l_д + l_в + l_п + l_к + l_ф,

где

l_р - длина режущей части сверла l_р = 0.3*d_св = 0.3*13 = 3.6 мм;

l_вых - величина выхода сверла из отверстия l_вых = 5;

l_д - толщина детали или глубина сверления, если отверстие глухое
l_д = 40 мм;

l_в - толщина кондукторной втулки l_в = 0;

l_п - запас на переточку l_п =  l * (i +1), где

 l - величина, срезаемая за одну переточку, измеренная в направлении оси,  l = 1 мм.;

i - число переточек i = 40;

l_п = 1*(40+1) = 41 мм;

l_к - величина, характеризующая увеличение длины сверла для возможности свободного выхода стружки при полностью сточенном сверле;

l_ф - величина, характеризующая уменьшение глубины канавки, полученной при работе канавочной фрезы

l_к + l_ф = 1.5*d_св = 1.5*12 = 18 мм,

тогда

l₀ = 3.6 + 0 +40 + 0 + 41 + 18 = 127.6 мм.

В соответствии с ГОСТ 12121-77 (" Сверла спиральные из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком ") уточняем значения l₀ и общей длины L:

l_{0 ГОСТ} = 140 мм; L = 220 мм.

Положение сварного шва на сверле: l_с = l₀ + (2...3) = 143 мм.

Диаметр сердцевины сверла d_с выбирается в зависимости от диаметра сверла и инструментального материала (6, стр.12):

d_с = 0.15*d_св = 0.15 * 13 = 1.8 мм.

Ширина ленточки f_л = (0.45...0.32)*sqrt(d_с) = 0.7 мм.

Высота ленточки h_л = (0.05...0.025)*d_с = 0.4 мм.

Хвостовик сверла выполняется коническим - конус Морзе №1 АТ8 ГОСТ 2848 - 75 (6, табл.2 и 3).

Центровые отверстия на сверлах изготовляются в соответствии с ГОСТ 14034-74 (6, рис.5).

Определение количества переточек.

Общая длина стачивания:

l_о = l_k - l_вых - Δ - l_р, где

l_вsх – величина, характеризующая увеличение длины сверла для возможности свободного выхода стружки при полностью сточенном сверле;

l_р – длина режущей части сверла l_р = 0.3·d_св = 0.3·13 = 3,6 мм;

l_к – длина стружечной канавки;

D = 10 мм;

l_о = 130-30-10-3,6=86,4 мм.

Число переточек: n = l_o/Dl = 86,4/0,8 = 108 переточка.

Dl – величина стачивания за одну переточку.

 

 

 

Строительная часть

Участок механической обработки детали «ВАЛ АК-60.02.00.028» площадью 360 м² расположен на территории механического цеха, имеющего сетку колонн 18´6 м (ширина пролета 18 м, шаг колонн 6 м).

Здание цеха, высотой 8.4 м, построено из несгораемых материалов, соответствующих 1-2-ой степени огнестойкости. Крыша цеха выполнена из пожаростойких и теплоизолирующих материалов с фонарем, предназначенным для дополнительного освещения цеха и проветривания его в теплое время года. Пол цеха имеет твердое и прочное покрытие, особенно на проезжей части и на участках складирования, не скользит, хорошо очищается от различных загрязнений.

Для транспортировки деталей и заготовок на участке используется мостовой кран грузоподъемностью Q=5 т и передаточная тележка.

Стружка, получаемая при обработке заготовок, собирается в бункеры с двойным дном и доставляется в отделение для сбора и переработки стружки, которое обычно располагается в конце цеха.

Затачивание и перетачивание металлорежущего инструмента производится в заточном отделении цеха, которое располагает всем необходимым для этого оборудованием.

Рассчитаем площади помещений для складирования деталей и заготовок.

Площади складов заготовок и деталей рассчитываются по формуле:

где А – нормальное время хранения на складе грузов, календарных дней;

Q – масса металла, заготовок или деталей, обрабатываемых на участке в течение года, т;

q – допустимая средняя грузонапряженность площади склада, т/м²;

К=0,25 – коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды;

М=258 – количество рабочих дней в году.

Значения А и q определяем по таблице П6 [39], причем q умножаем на поправочный коэффициент 0,8, учитывающий единичный тип производства.

Масса заготовок, обрабатываемых на участке в течение года:

Q_ЗАГ=772´50=40 т.

Масса деталей, обработанных на участке в течение года:

Q_ДЕТ=412´50=21 т.

Площадь слада заготовок:

(м²).

 

Площадь склада деталей:

(м²).

Согласно ГОСТ 12.0.002-80 [7], выполняемые рабочими на участке операции относятся к работам средней тяжести, категория II б (группа санитарной характеристики II б).

Освещение производственного помещения осуществляется искусственным и естественным светом. Естественное освещение производится по комбинированной схеме: через световые проемы в боковых стенах и в светоаэрационных фонарях.

Общее искусственное освещение осуществляется светильниками с лампами дневного света, применение которых разрешено СНиП II-4-79. Для местного освещения применяются светильники, установленные непосредственно на рабочем месте.

Для вентиляции участка используется общеобменная приточно-вытяжная вентиляция, которая позволяет обеспечить оптимальные климатические условия работы на участке. Кроме того на участке предусмотрена естественная вентиляция.

Для отопления помещения используется водяная система с отопительными панелями и автоматическим регулированием в сочетании с системой кондиционирования воздуха.