12х18н10т, 169НВ

• Название: 12х18н10т, 169НВ
• Дата: 25.03.2022
• Размер: 121.5 Kb.
• Имя файла: raschet_rezhimov_rezaniya_pri_frezerovanii.doc
• Тип: Решение; #416123

Расчёт и табличное определение режимов резания при фрезеровании
Дано: Материал заготовки –12х18н10т, 169НВ

Вид обработки – черновое торцовое фрезерование плоскости шириной В=80 мм, длиной l = 174 мм.

Припуск на обработку h = 1мм.

Заготовка – отливка.

Обработка СОЖ.

Станок вертикально-фрезерный HaaSVF2

Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.
Решение
1 Выбираем фрезу и устанавливаем её геометрические параметры (см. Приложение 1). Для торцового фрезерования диаметр фрезы определяется по формуле
D_ф = 1,6 · В (1)
где В – ширина фрезерования, мм.

D_ф = 1,6 · 80 = 128 мм
Принимаем стандартное значение диаметра торцовой насадной фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ВК6 по ГОСТ 9473-80 D_ф = 125 мм [1, с.187].

Число зубьев фрезы, оснащенной твердым сплавом, определяется по формуле
z = (0,08÷0,1)·D, (2)
где обозначения прежние
z = (0,08÷0,1)·125 = 10 шт.

Определим геометрические параметры торцовой фрезы: ω=35 ^°; φ₁ = 1; φ=30^°; α₁ = 8 ^°; α_n = 12 ^°; γ = 10^° [4, с.390].* ¹
2 Назначаем режим резания

Глубина резания определяется по заданию t=h=2мм

Назначаем стойкость инструмента и его допустимый износ: Т = 180 мин [1, с.290], h_з = 2 мм [5, с.50]* ²

Назначаем подачу, мм/зуб* ³

S_z = 0,2 – 0,4 мм/зуб.

Принимаем S_z = 0,3 мм/зуб [1, с.283].

Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, аналитическим методом по формуле
, (3)
где С_v , q, m, x, y, u, p - коэффициент и показатели степени,

С_v = 445, q = 0,2, m = 0,32, x = 0,15, y =0,35, u = 0,2, p = 0 [1, с.286]

D_ф– диаметр фрезы, мм;

Т – стойкость инструмента, мин;

t– глубина резания, мм;

S_z–подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z– число зубьев фрезы;

К_v– поправочный коэффициент на скорость резания

(4)

где К_м– коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;


____________________________________________________________________________________

* ¹ Дополнительные источники: [2, с.248] [4, с.369] [4, с.676, 790, 945] [6, с.366]

* ² Дополнительные источники: [2, с.444] [4, с.400] [6, с.203]

* ³ Если в справочной литературе дана подача на оборот S_о, мм/об, необходимо найти подачу на зуб по формуле S_z = S_o/z, где z – число зубье

[1, с.262] (5)
где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n– показатель степени,

n = 0,95 [1, с.262];

К_п - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки,

К_п = 0,8 [1, с.263];

К_и - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала,

К_и = 1 [1, с.263];



м/мин
Определим скорость резания табличным методом
v = v_Т · K_v , (6)
где v_Т– табличное значение скорости резания,

v_Т = 126 м/мин [9, с.307]

К_v– поправочный коэффициент на скорость резания
K_v = K_м· K_и· K_n· К_с· К_ф· K_о · K_в · K_φ, (7)
где K_м– коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала

K_м = 0,89 [9, с.20];

K_и - коэффициент, учитывающий материал инструмента

K_и = 1,0 [9, с.308];

K_n - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности

K_n = 0,8 [9, с.308];

К_с - коэффициент, учитывающий шифр типовой схемы фрезерования

К_с = -

К_ф - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности

К_ф = -

K_о - коэффициент, учитывающий условия обработки

K_о = 1,0 [9, с.308];

K_в– коэффициент, учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормативной

K_в = 1,0 [9, с.309];

K_φ- коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

K_φ = 1,3 [9, с.308].

Подставляя значения в формулу 7 и 6, получим
К_v = 0,89 · 1 · 0,8 · 1 · 1 · 1,3 = 0,92

v = 126 · 0,92 = 116,6 м/мин
Определим частоту вращения шпинделя по формуле
(8)
где V_рез– аналитическая скорость резания;

остальные обозначения прежние
об/мин
Корректируем частоту вращения по паспорту станка

n_д = 315 об/мин [7, с.422]

Определим действительную скорость резания, м/мин, по формуле
(9)
где обозначения прежние
м/мин
Находим минутную подачу, м/мин, по формуле
S_M = S_z · z ·n_д (10)
где S_z– подача на зуб, мм/зуб;

z– число зубьев фрезы, шт;

n_д– действительная частота вращения шпинделя, об/мин
S_M = 0,3 · 10 · 315 = 945 м/мин
Корректируем подачу по паспорту станка. Принимаем S_Mд = 1000 м/мин [7, с.422]

Из формулы 10 найдем подачу на зуб
S_z = мм/зуб
Определяем силу резания, Н, по формуле
, (11)
где С_p , x, y, u, q, w - коэффициент и показатели степени,

С_р = 54,5; x = 0,9, y =0,74, u = 1,0, q = 1,w = 0 [1, с.291]

D_ф– диаметр фрезы, мм;

t– глубина резания, мм;

S_z–подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z– число зубьев фрезы;

n– действительная частота вращения шпинделя, об/мин;

К_мр– поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий обрабатываемый материал

[1, с.264] (12)

где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n– показатель степени,

n = 1,0 [1, с.264];


Н
Сравниваем силу резания с допустимой силой механизма станка
P_z < P_zдоп (13)

где P_zдоп = 15000 Н [7, с.422];

2639 < 15000 Н,

следовательно, выбранная подача допустима
Определяем крутящий момент, Н·м
(14)
где обозначения прежние
Н·м
Находим мощность, затрачиваемую на резание, по формуле
, (15)
где Р_z– сила резания, Н;

v_д– действительная скорость резания, м/мин

Сравниваем мощность резания с мощностью привода станка
N_рез≤N_шп , (16)
где N_шп– мощность шпинделя станка
N_шп = N_э.дв · η, (17)
где N_э.дв– мощность электродвигателя станка, кВт

N_э.дв = 7,5 кВт [7, с.422];

η - КПД станка

η = 0,8 [7, с.422]
N_шп = 7,5 · 0,8 = 6 кВт
Так как 5,4< 6 кВт, следовательно, обработка возможна
3 Определяем основное время, мин, по формуле
, (18)
где L– длина пути инструмента или детали в направлении подачи, мм, определяется по формуле
L = l + l₁ + l₂, (19)
где l– длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁– длина врезания, мм

l₁ = 19 мм [3, с.84];

l₂– длина перебега фрезы, мм

l₂ = 1 ÷ 6 мм [3, с.84]. Принимаем l₂ = 5 мм

L = 120 + 19 + 5 = 144 мм
S_М– минутная подача, м/мин;

i– число проходов
i = h|t(20)
где h– припуск на обработку, мм;

t– глубина резания, мм.

Так как h = t, то i = 1

По формуле 18

мм





Рисунок 1 – Схема фрезерования плоскости торцовой фрезой

Перечень использованной литературы
1 Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога – машиностроителя, Т2. М.: Машиностроение, 1986. 496 с.

2 Малов А.Н. Справочник технолога – машиностроителя, Т2 М.: Машиностроение, 1973 г.

3 Антонюк В.Е. и др. Краткий справочник технолога механического цеха. Минск: Беларусь, 1968 г.

4 Малов А.Н. Справочник металлиста., Т3 М.: Машиностроение, 1977 г.

5 Абрамов Ф.Н. Справочник по обработке металлов резанием. К.: Машиностроение, 1983. 239 с.

6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания, 4.1 – М.: Машиностроение, 1974 г.

7 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

8 Долматовский Г.А. Справочник технолога, М.: Машиностроение, 1956 г.

9 Баранчиков В.И., Жаринов А.В. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. – М.: Машиностроение, 1990.-400 с.

Приложение 1

Выбор диаметра фрезы в зависимости от вида фрезерования
При торцовом фрезеровании диаметр фрезы определяется по формуле
D_ф = 1,6 · В,
где В – ширина фрезерования, мм.

При фрезеровании дисковыми фрезами диаметр фрезы выбирается по ГОСТ в зависимости от ширины фрезерования В.

При фрезеровании концевыми и шпоночными фрезами диаметр фрезы можно принимать равным ширине фрезерования В.
Определение числа зубьев фрезы

Число зубьев фрезы из быстрорежущей стали при черновой обработке определяется по формуле
,
где D_ф– диаметр фрезы, мм

При чистовой обработке


Для фрез, оснащенных твердым сплавом, число зубьев определяется следующим образом:

• 
  для обработки чугуна z = (0,08÷0,1)·D;
  
• 
  для обработки стали z = (0,04÷0,06)·D;
  

Для цилиндрических фрез число зубьев определяется по формуле
,
где m– коэффициент, определяется по таблице 1

Таблица 1

Цилиндрические фрезы	Угол наклона зуба ω	Коэффициент m
С крупным зубом цельные	< 30 °	1,05
С мелким зубом цельные	15 – 20 °	2
С крупным зубом сборные	20 ° 45 ° 55 – 60 °	0,9 0,8 0,5