Курсовая работа По дисциплине Технология машиностроения

• Название: Курсовая работа По дисциплине Технология машиностроения
• Дата: 26.04.2022
• Размер: 3.58 Mb.
• Имя файла: obschaya-2_1.doc
• Тип: Курсовая; #497092
• страница: 5 из 10

2.5 Расчет режимов резания табличным методом

1. Выбирают марку инструментального материала. Для токарных резцов рекомендуется применять твердые сплавы или минералокерамику, т.к. они обеспечивают значительно большую производи­тельность обработки по сравнению с быстрорежущими сталями. Ста­тистика показывает, что в металлообрабатывающей промышленности на долю твердосплавного инструмента приходится 70 %объема сня­той стружки (табл. П.1.3, П.1.4) или [1,5–12].

2. Выбирают форму заточки передней поверхности резца в зависимости от марки обрабатываемого материала и его прочностных свойств, жесткости технологической системы, характера выполняе­мой операции и необходимости завивания и дробления стружки.

3. Выбирают размеры поперечного сечения державки резца, исходя из паспортных данных станка. Выбранные размеры округляют до ближайших меньших стандартных размеров, приведенных в спра­вочной литературе (табл. П.2.1–П.2.11).

4. Выбирают геометрические параметры режущей части инструмента (табл. П.2.1–П.2.11) или [1, 5–12].

При токарной обработке используются как резцы общего назначения (табл. П.2.1–П.2.8), так и резцы с МНП (табл. П.2.9–П.2.12).

При выборе глубины резания необходимо стремиться снять весь припуск за один проход и лишь при повышенных классах чистоты и точности припуск снимается за два и более проходов.

Например, при черновой обработке с чистотой поверхности до мкм весь припуск следует снимать за один проход, т.е. . При получистовой обработке от 10 до 40 мкм припуск мм следует снимать за один проход, т.е. . Если же припуск более 2 мм, то обработку производят за два прохода.

Подача назначается с учетом требований к шероховатости об­работанной поверхности, радиуса при вершине резца r, марки обрабатываемого материала, жесткости технологической системы (табл. П.3.1–П.3.11) или [2–7].

Величина подачи уточняется по станку; берется ближайшая меньшая подача.

Выбранная величина подачи проверяется по прочности пластин­ки твердого сплава или минералокерамики, для чего находится вер­тикальная составляющая силы резания Р_z при выбранном режиме резания и сопоставляется с силой резания, допустимой прочностью пластинки для заданных условий обработки. Если фактическая сила Р_z не превышает допустимой, то подача выбрана правильно, в противном случае выбранную подачу необходимо уменьшить.

Скорость резания , м/мин: при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

, (3.1)
а при отрезании, прорезании и фасонном точении – по формуле
. (3.2)
Среднее значение стойкости Т при одноинструментальной обработке 30–60 мин. Значения коэффициента С_V показателей степени х, у и m приведены в справочной литературе [1, 4–9], (табл. П.3.12).

Коэффициент К_V является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_МV, состояния поверхности К_ПV, материала инструмента К_ИV (табл. П.3.13–П.3.20).

При многоинструментальной обработке и многостаночном обслу­живании период стойкости увеличивают, вводя соответственно коэффициенты К_ТИ и К_ТС, угол в плане резцов К_φ и радиуса при вершине резца К_r[5–9], (табл. П.3.19).

Определяют число оборотов шпинделя
, об/мин, (3.3)
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Число оборотов шпинделя уточняется по станку, и рассчитывается уточненная скорость резания.

Для проверки выбранного режима необходимо знать составляющие сил резания, которые рассчитываются по формуле
, Н (3.4)
При отрезании, прорезании и фасонном точении t– длина лезвия резца.

Постоянная С_р и показатели степени х, y, п для конкретных условий обработки приведены в приложении 3 (табл. П.3.21).

Поправочный коэффициент . Численные значения этих коэффициентов приведены в приложении 3 (табл. П.3.22–П.3.24).

Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи станка, Q_ст сравнивается с осевой составляющей силы резания Р_х
. (3.5)
Если условие (3.4) не выполняется, то надо уменьшать подачу.

Мощность на шпинделе станка N_шпсравнивается с мощностью процесса резания N_рез.
, (3.6)
где – мощность двигателя станка, кВт;

η– КПД станка, η=0,81;

К_п – коэффициент перегрузки станка.
, кВт, (3.7)
где Р_z – вертикальная составляющая силы резания, Н.
. (3.8)
Если условие (3.5) не выполняется, то надо уменьшить скорость резания.
3.6. Расчет машинного времени Т_м
, (3.9)
гдеL– общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;

п – число оборотов заготовки в минуту;

s – подача, мм/об;

i – число проходов.
, (3.10)
где l– длина обработанной поверхности, мм;

l₁– величина врезания, мм;

l₂ – величина выхода (перебега) резца, мм.

Пример. Рассчитать наивыгоднейшие режимы резания при точении согласно рис. 2.1., а и табл. 3.1.
Таблица 17. Исходные данные на токарную операцию

Обраб. матер.	σв, МПа	D, мм	d, мм	L, мм	l, мм	Класс шерохов., мкм		Модель станка	Креплен. загот.
						Ra	Rz
Сталь 40Х13	1000	50	45	300	200	2,5	10	16К20	Патрон-центр

1. Выбор марки инструментального материала, конструкции и геометрии инструмента.

Обрабатываемый материал – коррозионно-стойкая хромистая сталь (группа II) [7].

В качестве инструмента принимаем стандартный проходной отогнутый резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 (табл. П.1.3 и табл. П.2.1) с геометрией режущей части: φ=φ₁=45º; α=10º; γ=10º; λ=0º; r=1 мм. Сечение державки Н В= 25 16 мм (табл. П.2.1 и табл. П.7.1).

2. Выбор глубины резания t и числа проходов i

Припуск на обработку согласно данных задания

Δ= (D–d)/2=50–45=2,5 мм.
Шероховатость обработанной поверхности Ra =2,5 мкм; Rz = =10 мкм, а это получистовой вид обработки. Поэтому припуск Δ возможно снять за один проход, т.е. t=Δ=2,5 мм.

3. Выбор подачи

Подача, допустимая прочностью пластины твердого сплава (табл. П.3.1), s=2,6 мм/об.

Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности (табл. П.3.4), соответственно s=0,2–0,246 мм/об.

Технологически допустимой подачей будет подача s=0,246 мм/об. Согласно паспорта станка 16К20 (табл. П.7.2) принимаем ближайшую подачу s=0,2 мм/об.

4. Расчет скорости резания V.

Скорость резания рассчитывается по формуле (3.1).

Рекомендуемый период стойкости Т=60 мин [9].

Значения коэффициента С_V показателей степени х, у и m (табл. П.3.12): С_V =350; т=0,2; х=0,15; у=0,2.

Коэффициент , где значения коэффициентов (табл. П.3.14–П. 3.19): К_МV=0,75; К_ПV=1; К_ИV=1.9; К_φV=1; К_rV=0,94.

К_V= 0,75·1,0·1,9·1,0·0,94= 1,34.
Скорость резания 249,5 м/мин.
Число оборотов шпинделя по формуле (3.3)
1589,1 об/мин.
Ближайшее число оборотов по паспорту станка п=1600 об/мин (табл. П. 7.2).

Действительная скорость резания
=251,1 м/мин.
5. Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка

При этом должны обеспечиваться неравенства и . Для этого необходимо подсчитать составляющие сил резания Р_х и Р_z.

Осевая составляющая Р_х подсчитывается по формуле (3.4).

Постоянная С_р и показатели степени х, y, п (табл. П.3.21): С_р =339; п= -0,4; х=1,0; у=0,5.

Коэффициент . Значения составляющих К_i (табл. П.3.24): К_Мр=0,75; К_φр=1,0; К_γр=1,0; К_λр=1,0; К_rр=1,0.
К_рх= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75.
31,25 Н.

По станку 5884 Н (табл. П.7.2), т.е. условие выполняется.

Для определения мощности резания необходимо подсчитать тангенциальную составляющую сил резания Р_z формуле (3.4).

Постоянная С_р и показатели степени х,y, п (табл. П.3.21): С_р =300; п=-0,15; х=1,0; у=0,75.

Коэффициент . Значения составляющих К_i (табл. П.3.24): К_Мр=0,75; К_φр=1,0; К_γр=1,0; К_λр=1,0; К_rр=1,0.
К_р= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75.
Н.
Зная величину Р_z подсчитываем мощность резания по формуле (3.7)

=0,6 кВт.
Мощность на шпинделе станка рассчитывается по формуле (3.6)

=8,8 кВт,
где = 11 кВт (табл. П.7.1);

η– КПД станка, η=0,8;

К_п =1 коэффициент перегрузки станка.

Таким образом , т.е. 0,6<8,8 – условие выполняется.

6. Расчет машинного времени Т_м производится по формуле (3.9). Общая длина прохода инструмента L– по формуле (3.10).
0,63 мин.
l₁=2,5 мм величина врезания;

l₂ =0величина выхода (перебега) резца.