Назначение реж.резания. При механической обработке

• Название: При механической обработке
• Анкор: Назначение реж.резания.doc
• Дата: 02.05.2017
• Размер: 18.59 Mb.
• Имя файла: Назначение реж.резания.doc
• Тип: Учебное пособие; #6513
• страница: 6 из 25

7. РАСЧЕТ НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ
Назначение элементов режима резания при протягивании для конкретных условий обработки (деталь, материал и т.д.) сводится в основном к определению скорости резания. Подача же при протягивании назначается обычно при конструировании.

1. Скорость резания для протяжек из быстрорежущей стали (Р6М5 и др.) находят по формуле
, м/мин. (7.1)
Значения коэффициента С_V и показателей степени приведены в табл. П.6.1.

Рекомендуются следующие периоды стойкости протяжек: для круглых протяжек Т=180 мин при обработке конструкционных сталей и Т=270 мин при обработке чугуна; для шпоночных протяжек Т=120 мин при обработке конструкционных сталей и Т=180 мин при обработке чугуна.

2. Производится проверка возможности резания, для этого подсчитывается сила по формулам

для круглых протяжек
, Н (7.2)
для шпоночных и шлицевых протяжек
, Н, (7.3)
где п – число шлицевых впадин в отверстии;

z_max – число зубьев, одновременно находящихся в резании.

Значения коэффициента С_р и показателей степени приведены в табл. П.6.2.

Эта сила должна быть меньше наибольшего тягового усилия станка, т.е. ( – по паспорту станка (табл. П.8.8)).

Подобную проверку можно произвести и по мощности резания, причем

, (7.4)
где η = 0,75–0,9.

3. Подсчитывают машинное время
, мин, (7.5)
где – длина рабочего хода протяжки, мм;

– коэффициент, учитывающий обратный ход протяжки (обычно К = 1,2–1,5).

При протягивании отверстий и шпоночных пазов в деталях из труднообрабатываемых материалов при назначении наивыгоднейших режимов резания рекомендуется использовать [9, табл. 128].

8. РАСЧЕТ НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ НА ЭВМ
Для расчета режимов резания с применением вычислительной техники могут быть использованы различные методики и алгоритмы, реализованные в виде программных комплексов. Перечислим лишь некоторые из наиболее распространенных прикладных программ в которых возможно определение тех или иных параметров режимов резания:

• 
  «Программа для расчета режимов резания» от Sandvik Coromant, имеются интерактивная Интернет-версия (www.coroguide.com/ CuttingDataModule/CDMMainMenu.asp? Lang=RUS&Metric=metric), локальная версия и версии для смартфонов Iphone и OS Android;
  
• 
  Автоматизированная система технологической подготовки производства EdgeCAM обладает большой библиотекой режущего инструмента и позволяет осуществлять оптимальный расчёт режимов резания. Можно создать свою библиотеку инструментов исходя из применяемого на предприятии режущего инструмента. В программе реализованы возможности выбора режущего инструмента: токарный инструмент (обдирочные, проходные, канавочные, отрезные, расточные и др. резцы); фрезерный инструмент (цилиндрические, сферические, шпоночные и угловые фрезы); инструмент для обработки отверстий (сверла, протяжки, зенковки и др.);
  
• 
  Программный комплекс SecoCut, включающий в себя рекомендации по режимам резания (подача, скорость, мощность, момент и т.д.) для фрезерования, токарной обработки и сверления, графический инструмент, базу данных материалов;
  
• 
  Система автоматизированного проектирования Вертикаль включает в себя конструкторскую и технологическую информацию, использование библиотеки часто повторяемых технологических решений, автоматизированное проектирование техпроцессов с использованием Библиотеки конструкторско-технологических элементов (КТЭ), поиск необходимой информации, автоматический подбор данных при проектировании ТП, навигацию по тексту технологии с использованием 3D-модели или чертежа, связь конструкторских и технологических данных, автоматизированный расчет временных и материальных затрат;
  
• 
  Система CATIA (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) – одна из распространенных САПР высокого уровня. Это комплексная система автоматизированного проектирования (CAD), технологической подготовки производства (CAM) и инженерного анализа (САЕ), включающая в себя инструментарий трёхмерного моделирования, подсистемы программной имитации сложных технологических процессов, средства анализа и единую базу данных текстовой и графической информации. Позволяет решать все задачи технической подготовки производства – от внешнего (концептуального) проектирования до выпуска чертежей, спецификаций, монтажных схем и управляющих программ для станков с ЧПУ.
  

Рамки данного пособия не позволяют обсуждать применение программных комплексов для расчетов режимов резания, поэтому подробно рассмотрим лишь первый программный продукт, оставляя остальные для дальнейшего отдельного рассмотрения.

Интерактивная «программа для расчета режимов резания» фирмы Sandvik Coromant выполнена в виде java- скриптов и расположена по адресу www.coroguide.com, раздел «Расчет режимов резания» (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Выбор операции
Прежде всего, используя соответствующую вкладку, выберите язык интерфейса. Затем выберите операцию для расчета.
8.1. К расчету режимов резания при фрезеровании
Рассмотрим расчет параметров режимов фрезерования. Во втором открывающемся окне (рис. 8.2) можно выбрать систему мер для проведения расчетов: английскую (дюйм, фунт и др.) либо метрическую, т.е. систему СИ (метр, килограмм). Далее следует выбрать тип фрезерования и тип фрезы (рис. 8.3–8.4).


Рис. 8.2. Выбор типа фрезерования и типа пластины
В следующем окне (рис. 8.5) выбирается национальный стандарт, например:

• 
  AFNOR, NF, UTE, NF EN – национальные стандарты Франции;
  

• 
  BS (PD, DD, CR, EN, IP, TA, SP, PL, A-Z) – национальные стандарты Великобритании;
  
• 
  DIN (VDE, VDI, ETS, ISO, LMBG, TRGS, TRD) – национальные стандарты Германии;
  
• 
  OENORM (EN, A-Z) – национальные стандарты Австрии;
  
• 
  JIS – национальные стандарты Японии;
  
• 
  ГОСТ, ГОСТ Р – национальные стандарты Российской Федерации;
  
• 
  Стандарты США – Американское общество по сварке (AWS), Американский институт нефти (API), Американский национальный институт стандартизации (ANSI), Американское общество инженеров-механиков (ASME), Американское общество по испытанию материалов (ASTM), Альянс отраслей электронной промышленности (EIA), Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), Сообщество Автомобильных Инженеров (SAE), Лаборатория по технике безопасности США (UL), Национальная Ассоциация производителей электроэнергии (NEMA), Национальная Ассоциация Пожарной Безопасности (NFPA).
  

Рис. 8.3. Фреза с прямой режущей кромкой


Рис. 8.4. Фреза с круглой режущей кромкой





Рис. 8.5. Расчетные параметры фрезерования
Далее следует выбрать материал фрезы (табл. 8.1, табл. П.1.2–П.1.4), для жаропрочной высоколегированной стали 40Х10С2М, при этом будет автоматически подобрана его твердость 250 HB (табл. 8.5). Обрабатываемый материал выбирается согласно маркировке компании Coromant (рис. 8.25). В разделе параметры резания требуется задать значение подачи на зуб s_z (рис. 8.6, табл. П.5.18–5.21) или максимальной толщины стружки a_max (рис. 8.7) или значение средней толщины стружки a_ср; задать диаметр фрезы D (рис. 8.8, табл. П.5.1–5.17), главный угол  (рис. 8.9), число эффективных режущих кромок z , глубину резания t (рис. 8.10), рабочую поверхность контакта B (рис. 8.11) и её начальную величину (если не указана, то принимается нулем). После нажатия кнопки «Рассчитать» производится расчет рекомендуемой скорости резания, числа оборотов шпинделя, скорости подачи, мощности резания, скорости съема металла и момента резания (рис. 8.5).

Рис. 8.6. Подача на зубfz(sz)	Рис. 8.7. Максимальная толщина стружки hex (amax)
Рис. 8.8. Диаметр фрезы DС(D)	Рис.8.9. Главный угол в плане кr()
Рис. 8.10. Глубина резания аp(t)	Рис. 8.11. Рабочая поверхность контакта ае (B)

Таблица 8.1
Инструментальные материалы для фрезерования


Продолжение табл. 8.1





8.2. К расчету режимов резания при сверлении
Аналогично выполняются расчеты режимов резания при сверлении (рис. 8.12–8.18, табл. 8.2, П.1.2–1.4)


Рис. 8.12. Выбор вида операции и типа сверла

Рис. 8.13. Сверло с внутренним охлаждением	Рис. 8.14. Сверло с внешним охлаждением
Рис. 8.15. Сверло с напайкой	Рис. 8.16. Сверло со сменными пластинами

Рис. 8.17. Диаметр сверления D_С (D) и глубина отверстия


Рис. 8.18. Расчетные параметры сверления

Таблица 8.2
Инструментальные материалы для сверления



8.3. К расчету режимов резания при точении
Аналогично выполняются расчеты режимов резания при точении (рис. 8.19–8.24, табл. 8.3, П.1.2–1.4, П.3.1–3.7).


Рис. 8.19. Выбор вида операции и типа резца

Обозначение геометрических параметров режущей части инструмента, подача и глубина резания представлены на рис. 8.21–8.24.





Рис. 8.20. Расчетные параметры резания

Рис. 8.21. Угол в плане кr ( )	Рис. 8.22. Радиус при вершинеrе (r)
Рис.8.23. Подача fn (S)	Рис. 8.24. Глубина резанияаp (t)

Рис. 8.25. Обозначения области применения и характеристики твердых сплавов

Таблица 8.3

Инструментальные материалы для точения


Продолжение табл. 8.3





Таблица 8.4

Инструментальные материалы для отрезки, обработки канавок и нарезания резьбы





Продолжение табл. 8.4







В табл. 8.1–8.4 дан обзор ассортимента сплавов Sandvik Coromant. В них представлена информация об областях применения и свойствах инструментальных материалов, упрощающая выбор необходимого сплава.

Буквенное обозначение инструментальных материалов:

Твёрдые сплавы:

HW – твёрдые сплавы без покрытия, содержащие в основном карбиды вольфрама (WC). НТ Безвольфрамовые твёрдые сплавы без покрытия (керметы), содержащие в основном карбиды (TIC) или нитриды (TIN) титана или и те, и другие вместе.

НС – вышеперечисленные твёрдые сплавы, но с покрытием.

Керамика:

СА – оксидная керамика, содержащая главным образом оксид алюминия (А120з).

СМ – смешанная керамика, содержащая главным образом оксид алюминия (А1203), а также и другие компоненты.

CN – нитридная керамика, содержащая главным образом нитрид кремния (Si3N4).

СС – вышеперечисленные керамические материалы, но с покрытием.

Алмаз:

DP – поликристаллический алмаз.

Нитрид бора: BN – кубический нитрид бора. Поликристаллический алмаз и кубический нитрид бора называют также сверхтвёрдыми режущими материалами.
Таблица 8.5
Параметры твердости обрабатываемого материала

Brinell	Tensile Strength	Vickers	Rockwell	Shore
HB	N/mmІ	HV	HRC	C
1	2	3	4	5
200	700	200		28
210	740	210	-	29
220	770	220	-	30
230	810	230	19,2	31
240	840	240	21,2	33
250	880	250	23	34

Продолжение табл. 8.5

1	2	3	4	5
260	910	260	24,7	35
270	950	270	26,1	36
280	980	280	27,6	37
290	1020	290	29	39
300	1050	300	30,3	40
310	1090	310	31,5	41
320	1120	320	32,9	42
330	1150	330	33,8	43
340	1190	340	34,9	44
350	1230	350	36	45
359	1260	360	37	46
368	1300	370	38	47
373	1330	380	38,9	48
385	1370	390	39,8	49
393	1400	400	40,7	50
400	1440	410	41,5	51
407	1470	420	42,3	52
416	1510	430	43,2	53
423	1540	440	44	54
429	1580	450	44,8	55
435	1610	460	45,5	56
441	1650	470	46,3	57
450	1680	480	47	58
457	1720	490	47,7	59
465	1750	500	48,3	60
474	1790	510	49	61
482	1820	520	49,6	62
489	1860	530	50,3	63
496	1890	540	50,9	64
503	1930	550	51,5	65
511	1960	560	52,1	66
520	2000	570	52,7	67
527	2030	580	53,3	68
533	2070	590	53,8	69
533	2100	600	54,4	70
543	2140	610	54,9	71
549	2170	620	55,4	72
555	2210	630	55,9	73
561	2240	640	56,4	74
568	2280	650	56,9	75

Продолжение табл. 8.5

1	2	3	4	5
574	2310	660	57,4	75
581	2350	670	57,9	76
588	2380	680	58,7	77
595	2410	690	58,9	78
602	2450	700	59,3	79
609	2480	710	59,8	80
616	2520	720	60,2	81
622	2550	730	60,7	82
627	2590	740	61,1	83
633	2630	750	61,5	83
639	2660	760	61,9	84
644	2700	770	62,3	85
650	2730	780	62,7	86
656	2770	790	63,1	86
661	800	800	63,5	87
666	2840	810	63,9	87
670	2870	820	64,3	88
677	2910	830	64,6	89
682	2940	840	65	89