Резание практическая №2. Практическая работа 2 Изучение методов расчета режимов резания на металлорежущих станках при обработке отверстий

• Название: Практическая работа 2 Изучение методов расчета режимов резания на металлорежущих станках при обработке отверстий
• Дата: 03.12.2020
• Размер: 242 Kb.
• Имя файла: Резание практическая №2.doc
• Тип: Практическая работа; #156496

ПраКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

«Изучение методов расчета режимов резания на металлорежущих станках при обработке отверстий».
Вариант I
Заготовка

Заготовка – не подготовлен.

Отверстие в сплошном металле.

Деталь.

Материал: Сталь 40Х;

Твердость: 180 НВ;

Диаметр отверстия 30 мм;

Глубина отверстия 45 мм;

Шероховатость Ra=1,25 мкм.

Точность размера Н7.

Станок.

2Н150
Паспортные данные

Частота вращения шпинделя, мин^-1 : 22;32;45;63;90;125;180;250;355;500;710;1000.

Максимальное осевое усилие 23,5 кН

Мощность электродвигателя N_д =7,5 кВт.

КПД равен 0,81.

Выбираем маршрут обработки
Для обработки отверстия диаметром 30 мм по 7-му квалитету размерной точности с шероховатостью поверхности Ra= 1,25 мкм маршрут обработки согласно данных карты 44 [1, стр. 120 - 125] включает:

-Сверление;

-Зенкерование чистовое;

-Развертывание черновое;

-Развертывание получистовое.

Выбор глубины резания.

При выборе глубины резания воспользуемся картой 45 [1, стр. 126].

Назначение глубины резания производится в обратном порядке, начиная с самого точного перехода обработки:
4. Развертывание получистовое t4 = 0,1 мм.

3. Развертывание черновое t3 = 0,24*1 = 0,24 мм.

2. Зенкерование чистовое t2 = 0,43*1,75 = 0,75 мм.
При определении диаметра сверла для перехода - Рассверливание исходят из того, что первое сверло, выполняющее переход – Сверление, должно иметь диаметр не более 25 мм. Сверла большего диаметра применять для первоначального сверления крайне нежелательно, т.к. при этом существенно возрастают усилия и мощность резания, приводя к значительным вибрациям, внутренним напряжениям в обрабатываемом материале и неблагоприятному воздействию на механизмы станка.
Поэтому для перехода – сверление назначаем сверло диаметром 24 мм,

1. Сверление: t1 = d_сверла / 2 = 24 / 2 = 12 мм;

Глубину резания для перехода – зенкерование определяем с учетом удаления необходимой величины оставшегося припуска за один проход с учетом последующих переходов (развертывания).

Далее необходимо выполнить расчет номинальных диаметров инструментов и промежуточных диаметров обрабатываемого отверстия по переходам маршрута обработки.

4. Развертывание получистовое D = 30 мм;

3. Развертывание черновое D = 30 - 2×0,1 = 29,8 мм;

2. Зенкерование чистовое D = 29,8 - 2×0,75 = 28,3 мм; – так определяется диаметр зенкера, выполняющего зенкерование.

Таким образом, глубина резания при зенкерование равна:

t = (28,3 – 24 (диаметр первого сверла))/2 = 4 /2 = 2,15 мм.
Сверло выбираем по ГОСТ 10903, приложение 9 [1, стр. 272-275], остальной инструмент специальный. Форма заточки инструмента- нормальная.
Выбираем размеры инструмента.

1.Для сверления : D = 24 мм;

2.Для зенкерование чистового : D = 28,3 мм;

3.Для развертывание чернового : D = 29,8 мм;

4.Для развертывание получистового: D = 30 мм;

-Сверление D = 24 мм, отношение l/D = 7,ближайшее Dт = 25 мм, l/D = 8.

Sот = 0,32 мм/об; VТ = 19,0 м/мин; NТ = 1,7 кВт; РТ = 8308Н.

- Зенкерование чистовое D = 28,3 мм. Sот = 0,53 мм/об; VТ = 25,3 м/мин;

NТ = 0,98 кВт; РТ = 200 Н.

- Развертывание черновое D = 29,8 мм. Sот = 1,34 мм/об; VТ = 5,4 м/мин; NТ = 0,87 кВт; РТ = 160 Н.

- Развертывание получистовое D = 30 мм. Sот = 1,14 мм/об;

VТ = 7,3 м/мин; NТ = 0,43 кВт; РТ = 46 Н.

Рассчитываем значения частоты вращения шпинделя для таблицы по формуле

Для сверления nt = 1000*25,3/3,14*24 = 336 мин^-1

Для зенкерования чистового nt = 1000*25,3/3,14*28,3 = 285 мин^-1;

Для развертывание чернового nt = 1000* 5,4/3,14*29,8 = 58 мин^-1;

Для развертывания получистового nt = 1000*7,3/3,14*30 = 78 мин^-1.^.

Выполняемый переход	Sот, мм/об	VТ, м/мин	NТ, кВт	РТ, Н	NТ, кВт
Сверление	0,32	19,0	1,7	8308	336
Зенкерование чистовое	0,53	25,3	0,98	200	288
Развертывание черновое	1,34	5,4	0,87	160	58
Развертывание получистовое	1,14	7,3	0,43	46	78

Табличные значения режимов резания корректируют по формулам корректировки(карта 52).

1.Сверление



Для стали (180 НВ) KSм = 1,05.

С учетом коэффициентa So = 0,32*1,05 = 0,34 об/мин.



Kvм =1,05 (для стали 180 НВ);

Kvз=1,0(для нормальной формы заточки инструмента);

Kvж=1,0(с охлаждением)

Kvт=1,0

Kvw=0,9

Kvи=1,0

Kvl=1,0

Kvn=1,0

v = 19*1,05*1*1*1*0,9*1*1*1=17,96 м/мин;





n = 1000*17,96/3,14*24 = 238 мин^-1



v_s = 0,34 *238 = 81 мм/мин;



Окончательно принимают n_ф = 250 мин^-1; V_Sф = 84 мм/мин; S_Оф=0,34 мм/об.





V_ф=3,14*24*250/1000 = 18,8 м/мин.
2. Зенкерование чистовое



S_о = S_Sм = 0,53*1,05 = 0,56 мм/об.



Kvм = 1,05 (для стали 180 НВ);

Kvз = 1,0 (для нормальной формы заточки инструмента);

Kvж = 1,0 (с охлаждением)

Kvт = 1,0

Kvw = 0,9

Kvи = 1,0

Kvl = 1,0

Kvn = 1,0

v = 25,3*1,05*1*1*1*0,9*1*1*1 = 24 м/мин;




n = 1000*24/3,14*28,3 = 270 мин^-1;





V_s = 0,56*270 = 151,2 мм/мин;



n_ф = 250 мин^-1; V_Sф = 140 мм/мин; S_Оф = 0,56 мм/об.

Определяем фактическую скорость:

V_ф = 3,14*28,3*250/1000 = 22,2 м/мин.

3. Развертывание черновое:

S_o = S_от*Ks_m = 1,34 *1,05 = 1,41 мм/об

Kvм = 1,05 (для стали 180 НВ);

Kvз = 1,0 (для нормальной формы заточки инструмента);

Kvж = 1,0 (с охлаждением)

Kvт = 1,0

Kvw = 0,9

Kvи = 1,0

Kvl = 1,0

Kvn = 1,0

v = 5,4*1,05*1*1*1*0,9*1*1*1 = 5,1 м/мин;

Частота вращения шпинделя:



n = 1000*5,4/3,14*29,8 = 57,7 мин^-1

Скорость резания:

V_s = S_o*n = 1,41*57,7 = 81,4 мм,мин.

Окончательно принимают n_ф = 50 мин^-1; V_Sф = 70,5 мм/мин; S_Оф = 1,41 мм/об;

Фактическая скорость резания:



V_ф = 3,14*29,8*50/1000 = 4,7 м/мин.
4. Развертывание получистовое:

S_o = S_от*Ks_m = 1,14 *1,05 = 1,2 мм/об

Kvм = 1,05 (для стали 180 НВ);

Kvз = 1,0 (для нормальной формы заточки инструмента);

Kvж = 1,0 (с охлаждением)

Kvт = 1,0

Kvw = 0,9

Kvи = 1,0

Kvl = 1,0

Kvn = 1,0

v = 7,3*1,05*1*1*1*0,9*1*1*1 = 6,9 м/мин;

Частота вращения шпинделя:



n = 1000*6,9/3,14*30 = 73,2 мин^-1

Скорость резания:

V_s = S_o*n = 1,2*73,2 = 87,9 мм,мин.

Окончательно принимают n_ф = 63 мин^-1; V_Sф = 75,6 мм/мин; S_Оф = 1,2 мм/об;

Фактическая скорость резания:



V_ф = 3,14*30*63/1000 = 5,9 м/мин.
Корректировка табличных значений скорости резания и осевой силы.

Для сверления по формулам:



Для сверления:

N = 1,7/1,05 = 1,6 кВт;

P=8308/1,05 = 7913 Н.

Для Зенкерования чистового, развертывания чернового и получистового определяют по формулам:



Для зенкерования чистового:

K_Ni=1,6;

K_Pi=2,0;

N_T = 0,98 кВт;

P_T = 200 Н.

N = 0,98*1,6/1,05 = 1,5 кВт;

Р = 200*2/1,05 = 381 Н.

Для развертывания чернового:

K_Ni = 1,0;

K_Pi = 1;

N_T = 0,87 кВт;

P_T = 160 Н.

N = 0,87*1/1,05 = 0,83 кВт;

Р = 160*1/1,05 = 152,4 Н.

Для развертывания получистового:

K_Ni = 1;

K_Pi = 1;

N_T = 0,43 кВт;

P_T = 46 Н.

N = 0,43*1/1,05 = 0,41 кВт;

Р = 46*1/1,05 = 44 Н.

Согласно паспорту станка мощность его двигателя 7,5 кВт, КПД 0,81, допустимая сила подачи 23,5 кН. Наибольшая мощность резания N соответствует сверлению, N = 1,6 кВт.

Проверяем условие : 1,6 кВт < 6 кВт. – Условие выполняется.

Максимальная осевая сила для перехода сверления составляет P = 7913 Н, что меньше допустимого значения по станку. Следовательно, установленные режимы резания осуществимы на данном станке.



Определяем основное время на обработку.



По формуле:



где _рх - расчетная длина рабочего хода инструмента

Для сверления:

L_p.x. = 45+5+10 = 60

Т_о = 60/(250*0,34) = 0,71 мин.

Для зенкерования чистового:

L_p.x. = 45+5+4 = 54;

Т_о = 54/(250*0,56) = 0,39 мин.

Для развертывания чернового:

L_p.x. = 45+5+20 = 70;

Т_о = 70/(50*1,41) = 1 мин.

Для развертывания получистового:

L_p.x. = 45+5+20 = 70;

Т_о = 70/(63*1,2) = 0,93 мин.
ЛИТЕРАТУРА.

1. Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ: Справочник 2-е изд./ Под ред. В.И. Гузеева.М.: Машиностроение, 2007.368с.