Курсовая работа По дисциплине Технология машиностроения
![]()
|
2.5 Расчет режимов резания табличным методом1. 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 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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 Рz при выбранном режиме резания и сопоставляется с силой резания, допустимой прочностью пластинки для заданных условий обработки. Если фактическая сила Рz не превышает допустимой, то подача выбрана правильно, в противном случае выбранную подачу необходимо уменьшить. Скорость резания ![]() ![]() а при отрезании, прорезании и фасонном точении – по формуле ![]() Среднее значение стойкости Т при одноинструментальной обработке 30–60 мин. Значения коэффициента СV показателей степени х, у и m приведены в справочной литературе [1, 4–9], (табл. П.3.12). Коэффициент КV является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки КМV, состояния поверхности КПV, материала инструмента КИV (табл. П.3.13–П.3.20). При многоинструментальной обработке и многостаночном обслуживании период стойкости увеличивают, вводя соответственно коэффициенты КТИ и КТС, угол в плане резцов Кφ и радиуса при вершине резца Кr[5–9], (табл. П.3.19). Определяют число оборотов шпинделя ![]() 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 ![]() При отрезании, прорезании и фасонном точении t– длина лезвия резца. Постоянная Ср и показатели степени х, y, п для конкретных условий обработки приведены в приложении 3 (табл. П.3.21). Поправочный коэффициент ![]() Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи станка, Qст сравнивается с осевой составляющей силы резания Рх ![]() Если условие (3.4) не выполняется, то надо уменьшать подачу. Мощность на шпинделе станка Nшпсравнивается с мощностью процесса резания Nрез. ![]() где ![]() η– КПД станка, η=0,81; Кп – коэффициент перегрузки станка. ![]() где Рz – вертикальная составляющая силы резания, Н. ![]() Если условие (3.5) не выполняется, то надо уменьшить скорость резания. 3.6. Расчет машинного времени Тм ![]() гдеL– общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм; п – число оборотов заготовки в минуту; s – подача, мм/об; i – число проходов. ![]() 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
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 ![]() ![]() 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 СV показателей степени х, у и m (табл. П.3.12): СV =350; т=0,2; х=0,15; у=0,2. Коэффициент ![]() КV= 0,75·1,0·1,9·1,0·0,94= 1,34. Скорость резания ![]() Число оборотов шпинделя по формуле (3.3) ![]() Ближайшее число оборотов по паспорту станка п=1600 об/мин (табл. П. 7.2). Действительная скорость резания ![]() 5. Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка При этом должны обеспечиваться неравенства ![]() ![]() Осевая составляющая Рх подсчитывается по формуле (3.4). Постоянная Ср и показатели степени х, y, п (табл. П.3.21): Ср =339; п= -0,4; х=1,0; у=0,5. Коэффициент ![]() Крх= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75. ![]() По станку ![]() ![]() Для определения мощности резания необходимо подсчитать тангенциальную составляющую сил резания Рz формуле (3.4). Постоянная Ср и показатели степени х,y, п (табл. П.3.21): Ср =300; п=-0,15; х=1,0; у=0,75. Коэффициент ![]() Кр= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75. ![]() Зная величину Рz подсчитываем мощность резания по формуле (3.7) ![]() Мощность на шпинделе станка рассчитывается по формуле (3.6) ![]() где ![]() η– КПД станка, η=0,8; Кп =1 коэффициент перегрузки станка. Таким образом ![]() 6. Расчет машинного времени Тм производится по формуле (3.9). Общая длина прохода инструмента L– по формуле (3.10). ![]() l1=2,5 мм величина врезания; l2 =0величина выхода (перебега) резца. |