пз. Научнотехнический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны

• Название: Научнотехнический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны
• Дата: 08.01.2019
• Размер: 0.84 Mb.
• Имя файла: пз.doc
• Тип: Документы; #62883
• страница: 4 из 6

1.8 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания ведется на токарные операции, выполняемые на станке с ЧПУ 16К20Т1 по методике, изложенной в литературе [8].

Операция 010 Токарная с ЧПУ

1

2

3

4


Рисунок 1.10 Эскиз для расчета режимов резания
Исходные данные

Деталь

Материал стань 40Х (НВ 2820 МПа).

Точность обработки поверхностей, 1-IТ14; 2-IТ14; 3-IТ14; 4-IТ12.

Шероховатость поверхностей:

1, 2, 3, 4 - Ra = 6,3 мкм

Заготовка

Метод получения заготовки - штамповка на КГШП (IТ 15)

Состояние поверхности - с коркой

Припуски на обработку поверхностей:

1- 1,6мм; 2 - 2 мм; 3- 1,4мм; 4- 1,3мм.

Станок

Модель станка – 16К20Т1. Паспортные данные станка:

Частоты вращения шпинделя n, мин ¹:

40, 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 140. 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400. 1600. 1800, 2000

Диапазон подач S_м, мм/мин

по оси Х - 2…1200

по оси Z - 2…1200

Наибольшая сила, допускаемая:

механизмом продольной подачи - 5200 Н,

механизмом поперечной подачи - 2300 Н

Мощность привода главного движения - 7,1 кВт

Операция

Базирование - в трехкулачковом патроне.

Содержание операции - точить поверхности 1, 2, 3 и расточить отверстие 4

Выбор стадии обработки

По карте 1 [8] ч 2 определяем необходимые стадии обработки, при этом учитываем, что для станков класса точности П одну стадию обработки можно исключить. Все поверхности будем обрабатывать в одну стадию - получистовую (черновую исключаем, т. к. припуск составляет не более 2 мм)

Выбор глубины резания

Так как обработку ведем в одну стадию, то припуск на обработку равен глубине резания.

Поверхность 1- t = 1,6 мм

Поверхность 2 - t = 2 мм

Поверхность 3 - t = 1,4 мм

Поверхность 4 - t = 1,3 мм

Выбранные значения заносим в таблицу.
Таблица 1.7 Определение режимов резания на операцию 010

Элементы режима резания	стадии обработки
	получистовая
	№ поверхности
	1	2	3	4
Глубина резания t, мм	1,6	2	1,4	1,3
Табличная подача Sот, мм/об	0,43	0,43	0,49	0,48
Принятая подача So, мм/об	0,22	0,22	0,25	0,18
Табличная скорость резания vт, м/мин	179	179	179	190
Скорректированная скорость резания v, м/мин	84,9	84,9	84,9	89
Фактическая частота вращения nф, мин -1	355	355	280	315
Фактическая скорость резания vф, м/мин	76,4	76,4	76,9	86,5
Табличная мощность резания Nт, кВт	4,5	4,5	4,5	4,0
Фактическая мощность резания N, кВт	2,3	2,3	2,4	2,25
Минутная подача Sм, мм/мин	78,1	78,1	70	56,7

Выбор инструмента

На станке 16К20Т1 используют резцы с сечением державки 25х25 мм.

Толщина пластины 6,4 мм.

Для обработки поверхностей 1, 2, 3 по приложениям 1, 5 [8] ч. 2 и исходя из условий обработки принимаем трехгранную форму пластины с узлом при вершине ε= 60° из твердого сплава Т15К6. По приложению 6 [8] ч. 2 выбираем способ крепления пластины – клин-прихватом. Резец 2103 - 0713 ГОСТ 20872 - 80 [4] стр. 267 табл. 23.

По приложению 7 [8] ч 2 выбираем узлы в плане:

φ = 93°, φ₁ = 32°

По приложению 8 [8] ч 2 определяем остальные геометрические параметры режущей части:

задний угол α = 6°;

передний угол γ = 5°;

форма передней поверхности - плоская с фаской;

ширина фаски вдоль главного режущего лезвия f= 0,3 мм;

радиус закругления режущей кромки ρ = 0,03 мм;

радиус вершины резца r_в= 1,0 мм.

Нормативный период стойкости Т = 30 мин (прилож. 13 [8] ч 2).

Для обработки отверстия 4 выбираем по приложениям 1,6 [8] ч. 2 ромбическую пластину из твердого сплава Т15Кб, способ крепления пластины - качающимся элементом. Резец К 01. 4983. 000 - 06 ТУ 2 - 035 - 1040 - 86 - [6] стр. 173 табл. 16

Принимаем узлы в плане

φ = 95°, φ₁ = 5°

Определяем геометрические параметры такие же как у резца для обработки поверхностей 1, 2 (см Приложение 8 [8] ч. 2).

Выбор подачи

Подачу для обработки поверхностей 1, 2, 3 выбираем по карте 4 [8] ч. 2.

Поверхность 1 – S_от = 0,43 мм/об

Поверхность 2 - S_от =0,43 мм/об

Поверхность 3 - S_от = 0,49 мм/об

Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

инструментального материала k_sи=1,0;

способа крепления пластины k_sр=1,1

Остальные поправочные коэффициенты для получистовой стадии обработки поверхностей 1 и 2 назначаем по карте 3 [8] ч. 2 в зависимости от:

сечения державки резца k_sД=1,0;

прочности режущей части k_sh=1,0;

механических свойств обрабатываемого материала k_sм=0,7;

схемы установки детали k_sу=1,2;

состояния поверхности заготовки k_sп=0,85;

геометрических параметров резца k_sφ=0,95;

жесткости станка k_sj=0,75

Окончательно подачу получистовой стадий обработки поверхностей 1, 2, 3 определяем по формуле:

S_о=S_от·k_sи·k_sр·k_sД·k_sh·k_sм·k_sу·k_sп·k_sφ*k_sj (1.25)
Поверхности 1 и 2

S_о=0,43·1,0·1,0·1,0·1,0·0,7·1,2·0,85·0,95·0,75=0,22 мм/об

Поверхность 3

S_о=0,49·1,0·1,0·1,0·1,0·0,7·1,2·0,85·0,95·0,75=0,25 мм/об

Подачу для растачивания отверстия 4 выбираем по карте 10 [8] ч. 2:

S_от=0,48 мм/об

Поправочные коэффициенты назначаем по карте 11 [8] ч. 2 в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала k_sм=0,7;

состояния поверхности заготовки k_sп=0,85;

вылета резца k_sl=0,8;

геометрических параметров резца k_sφ=1,0;

диаметра детали k_sD=0,85;

инструментального материала k_sи=1,0

Окончательно подачу для обработки поверхности 4 определяем по формуле:

S_о=S_от·k_sм·k_sп·k_sl·k_sφ·k_sD·k_sp·k_sи (1.26)

S_о=0,48·0,7·0,85·0,8·1,0·0,8·1,0·1,0=0,18 мм/об

Принятые значения подачи для черновой и получистовой стадий обработки проверяем по осевой Р_х и радиальной Р_у, составляющим силы резания, допустимым прочностью механизма подач.

Табличные значения определяем по карте 32 [8] ч.2:

поверхность 1 – Р_хт=630 Н; Р_ут=230 Н;

поверхность 2 – Р_хт=630 Н; Р_ут=230 Н;

поверхность 3 – Р_хт=630 Н; Р_ут=230 Н;

поверхность 4 – Р_хт=530 Н; Р_ут=160 Н

Поправочные коэффициенты назначаем по карте 33 [8] ч. 2 в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала k_pм=1,25;

главного угла в плане k_pφх= k_pφу=1,0;

главного переднего угла k_pγх= k_pγу=0,9;

угла наклона режущей кромки k_pλх= k_pλу=1,0

Окончательно составляющие силы резания определяем по формулам

Р_х=Р_хт·k_pм·k_pφх·k_pγх·k_pλх (1.27)

Р_у= Р_ут· k_pм· k_pφу· k_pγу· k_pλу

Поверхность 1, 2 и 3

Р_х=630·1,25·1,0·0,9·1,0=708 Н

Р_у=230·1,25·1,0·0,9·1,0=259 Н

Поверхность 4

Р_х=530·1,25·1,0·0,9·1,0=596 Н

Р_у=160·1,25·1,0·0,9·1,0=180 Н

Рассчитанные значения составляющих силы резания меньше, чем допускается механизмом подач станка.

Выбор скорости резания

Скорость резания для обработки поверхностей 1, 2, 3, 4 назначаем по карте 21 [8] ч.2:

поверхности 1, 2, 3 – v_т=179 м/мин;

поверхность 4 – v_т=190 м/мин

Поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от инструментального материала k_vи=1,1.

Остальные поправочные коэффициенты выбираем по карте 23 [8] ч.2 в зависимости от:

группы обрабатываемости материала k_vс=1,0;

вида обработки k_vо=1,0;

жесткости станка k_vj=0,75;

механических свойств обрабатываемого материала k_vм=0,60;

геометрических параметров резца k_vφ=0,95;

периода стойкости режущей части k_vт=1,0;

наличия охлаждения k_vж=1,0

Окончательно скорость резания определяем по формуле:

v=v_т·k_vи·k_vс·k_vо·k_vj·k_vм·k_vφ·k_vт·k_vж (1.28)

Поверхности 1, 2, 3

v=179·1,1·1,0·1,0·0,75·0,60·0,95·1,0·1,0=84,9 м/мин

Поверхность 4

v=190·1,1·1,0·1,0·0,75·0,60·0,95·1,0·1,0=89 м/мин

Частота вращения шпинделя

n= (1.29)
Поверхность 1

n==394 мин^-1

Принимаем n_ф=355 мин^-1

Фактическая скорость резания

v_ф= (1.30)

v_ф==76,4 м/мин

Аналогичные расчеты выполняем для других поверхностей, а результаты заносим в таблицу.

Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения

По карте 21 [8] ч.2 определяем табличные значения мощности резания для получитовой стадии обработки:

поверхности 1, 2, 3 – N_т=4,5 кВт;

поверхность 4 – N_т=4,0 кВт

По карте 24 [8] ч.2 определяем поправочный коэффициент в зависимости от твердости обрабатываемого материала k_Nм=1,2.

Табличную мощность резания корректируем по формуле

N=N_т·k_Nм· (1.31)

Поверхности 1

N=4,5·1,2·76,4/179=2,3 кВт

Аналогично рассчитываем остальные значения мощности резания. Результаты заносим в таблицу.

Ни одно из рассчитанных значений не превышает мощности привода главного движения.

Определение минутной подачи

Минутную подачу определяем по формуле

S_м=n_ф ·S_o (1.32)

Поверхности 1 и 2

S_м=355·0,22=78,1 мм/мин

Аналогично минутную подачу определяем для других поверхностей, и результаты заносим в таблицу.