Бабенко. Технологические процессы сварки, наплавки, обработки

• Название: Технологические процессы сварки, наплавки, обработки
• Дата: 30.03.2023
• Размер: 1.79 Mb.
• Имя файла: Бабенко.docx
• Тип: Документы; #1025958
• страница: 9 из 27

C_vD^q

V_p _{Tm Sy}

K_v ,

(2.21)

• 
  при рассверливании, зенкеровании и развёртывании
  

C_v D^q

V_p <sub>Tm

t</sub> x _Sy

K_v ,

(2.22)

где D – диаметр сверла, зенкера или развёртки, мм; K_v – общий попра- вочный коэффициент.

Таблица2.7

Рекомендуемые подачи S при сверлении сверлами из быстрорежущей стали, мм/об

Диаметр сверла D, мм	Сталь					Чугун, медные и алюминиевые сплавы
	НВ < 1600	HB 1600…2400	HB 2400…3000	HB > 3000	HB 1700		HB > 1700
2…4	0,09…0,13	0,08…0,10	0,06…0,07	0,04…0,06	0,12…0,18		0,09…0,12
4…6	0,13…0,19	0,10…0,15	0,07…0,11	0,06…0,09	0,18…0,27		0,12…0,18
6…8	0,19…0,26	0,15…0,20	0,11…0,14	0,09…0,12	0,27…0,36		0,18…0,24
8…10	0,26…0,32	0,20…0,25	0,14…0,17	0,12…0,15	0,36…0,45		0,24…0,31
10…12	0,32…0,36	0,25…0,28	0,17…0,20	0,15…0,17	0,45…0,55		0,31…0,35
12…16	0,36…0,43	0,28…0,33	0,20…0,23	0,17…0,20	0,55…0,66		0,35…0,41
16…20	0,43…0,49	0,33…0,38	0,23…0,27	0,20…0,23	0,66…0,76		0,41…0,47
20…25	0,49…0,58	0,38…0,43	0,27…0,32	0,23…0,26	0,76…0,89		0,47…0,54
25…30	0,43…0,48	0,43…0,48	0,32…0,35	0,26…0,29	0,89…0,96		0,54…0,60
30…40	0,48…0,58	0,48…0,58	0,35…042	0,29…0,35	0,96…1,19		0,60…0,71
40…50	0,58…0,66	0,58…0,66	0,42…0,48	0,35…0,40	1,19…1,36		0,71…0,81

Примечание.При использовании сверл с режущей частью из твёрдого сплава при- ведённые значения подач необходимо умножать на коэффициент 0,6.

Значение поправочного коэффициента K_ls

Таблица2.8

Глубина отверстия l , мм	l ≤ 5D	l ≤ 7D	l ≤ 10D
Поправочный коэффициент Kls	0,9	0,8	0,75

Значения коэффициентов С_v и показателей степени приведены для сверления в табл. 2.9, для рассверливания, зенкерования и развёртыва- ния – в табл. 2.10.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле

K_v K_mv

^Kиv

^Klv , (2.23)

где

^K mv

• 
  коэффициент на обрабатываемый материал;
  

^Kиv

• 
  коэффици-
  

ент на инструментальный материал; глубину сверления.

^K lV

• 
  коэффициент, учитывающий
  

Таблица2.9

Значения С_v и показателей степени

для определения скорости резания при сверлении

Обрабатываемый материал	Материал режущей части инструмента	Подача S, мм/об	Коэффициент Сv и показатели сте- пени
			Сv	q	y	m
Сталь конструк-		≤ 0,2	7,0	0,4	0,7	0,2
ционная	Быстрорежущая	> 0,2	9,8		0,5
	сталь	≤ 0,3	14,7	0,25	0,55	0,125
Чугун серый		> 0,3	17,1		0,4
	Твёрдый сплав	–	34,2	0,45	0,3	0,2

Примечание.Приведённые в таблице параметры для свёрл из быстрорежущей стали соответствуют их двойной заточке и подточенной перемычке. При одинарной заточке рассчитанную скорость резания следует уменьшить, умножив на коэффициент К_зv = 0,75.
Таблица2.10

Значения С_v и показателей степени для определения скорости резания при рассверливании

Обрабатываемый материал	Материал режущей части инструмента	Коэффициент Сv и показатели степени
		Сv	q	x	y	m
Конструкционная сталь	Быстрорежущая сталь	16,20	0,40	0,20	0,50	0,20
	Твердый сплав	10,80	0,60	0,20	0,30	0,25
Конструкционный чугун	Быстрорежущая сталь	23,40	0,25	0,10	0,40	0,12
	Твердый сплав	56,90	0,50	0,15	0,45	0,40

Коэффициент

^K mv

рассчитывается по формулам:

• 
  для сверл из быстрорежущей стали:
  

• 
  при обработке сталей σ_в ≤ 550 МПа
  

750 ^0,9

^K mv

^  ^;

(2.24)

 В 

• 
  при обработке сталей σ_в ≥ 550 МПа
  

750 ^0,9

^K mv

^  ^;

(2.25)

 В 

• 
  для сверл из твердого сплава при обработке сталей
  

750 ^1,0

^K mv

^_  ^{; (2.26)}

• 
  для всех сверл при обработке:
  

• 
  серого чугуна
  

 В 




_1900 _^1,3

• 
  ковкого чугуна
  

^K mv

_ НВ _ ;

(2.27)




_1500 _^1,3

^K mv

_ НВ _ ,

(2.28)

где _В

• 
  предел прочности материала заготовки, МПа; НВ – твердость
  

материала заготовки, МПа.

Значения коэффициентов К_иv приведены в табл. 2.3.

Коэффициент, учитывающий глубину отверстия К_lv при сверлении, принимается в зависимости от диаметра сверла (табл. 2.11).

Таблица2.11

Коэффициент, учитывающий глубину отверстия К_lv

Глубина отверстия	D0…3D	3D…4D	4D…5D	5D…6D	6D…8D	Более 8D
Коэффициент Кlv	1,0	0,85	0,75	0,7	0,6	0,55

При рассверливании, зенкеровании и развёртывании K_lv = 1,0.

После определения скорости резания рассчитывается частота враще- ния шпинделя станка n_p, 1/мин,

_n 1000 V_p

_p  _D ,
где D – диаметр инструмента, мм.

Полученное значение n_p

корректируется по паспорту станка и прини-

мается ближайшая меньшая ступень

n_ст , т. е. должно быть выдержано

условие:

ⁿст

≤ n_p . В дальнейших расчётах используется только

n_ст .

Крутящий момент

М_кр , Нм, и осевая сила

P_о , Н, рассчитываются по

следующим формулам:

• 
  при сверлении
  

^Мкр

10 С_м

_Dq _Sy
K_р ; (2.29)

о
P 10 С_р
Dq _Sy

Kр ; (2.30)

• 
  при рассверливании и зенкеровании
  

^Мкр

10 С_м D^q

_t x _Sy

K_р ; (2.31)

P_о 10 С_р

_t x _Sy

K_P , (2.32)

где С_м

и С_р

• 
  коэффициенты, учитывающие условия резания, значения
  

которых, а также значения показателей степени приведены в табл. 2.12.

Таблица2.12

Значение показателей и коэффициентов в формулах

^Мкр

и P_о

при сверлении, рассверливании и зенкеровании

Обрабатываемый материал	Операция	Материал инст- румента	Коэффициенты и показатели
			Крутящего момента				Осевой силы
			См	q	x	y		Cp	q	x	y
Конструк- ционная сталь	Сверление	Быстрорежущая сталь	0,034	2,0	–	0,8		68	1,0	–	0,7
	Рассверливание и зенкерование		0,090	1,0	0,9	0,8		67	–	1,2	0,65
Конструк- ционный чугун	Сверление	Твёрдый сплав	0,012	2,2	–	0,8		42	1,2	–	0,75
	Рассверливание и зенкерование		0,196	0,85	0,8	0,7		46	–	1,0	0,4
	Сверление	Быстрорежущая сталь	0,021	2,0	–	0,8		42,7	1,0	–	0,8
	Рассверливание и зенкерование		0,085	–	0,75	0,8		23,5	–	1,2	0,4

Примечание.При использовании свёрл с неподточенной перемычкой осевую силу следует увеличить, умножая на коэффициент К_о = 1,33.

Коэффициент K_р

рассчитывается по формулам:

– при обработке сталей
_{ }0,75

K_р _ ^в _

; (2.33)

_750 _

– при обработке серых чугунов



K
_ НВ
_р 

_0,6



; (2.34)

– при обработке ковких чугунов

_1900 _



K
_ НВ

_р 

_0,6



. (2.35)

Рассчитанную силу подачи P_о

_1500 _

необходимо сравнить с допускаемыми

значениями по паспорту выбранного станка. При превышении последней расчёт режимов следует повторить, скорректировав принимаемые авто- ром параметры.

Мощность резания. Эффективная мощность резания деляется по формуле

N_э , кВт, опре-

_{N }^Мкр ⁿст _.


(2.36)

^э 9750

Потребная мощность резания:

где

^ст

• 
  кпд станка.
  

N_п N_э / _ст , (2.37)

Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка определяется коэффициент его использования по мощности:

^K ис

N_п / N_ст , (2.38)

где

^Nст

• 
  мощность главного электродвигателя станка, кВт.
  

Наиболее рациональные значения

^K ис

= 0,85…0,9. В случае отклоне-

ния

^K ис

от рациональной величины необходимо расчёты режимов реза-

ния повторить, скорректировав параметры, устанавливаемые автором.

Основное технологическое время определяется по формуле

Т_о n

L

ст ^Sст

, (2.39)

где L – расчётная глубина отверстия, мм,

L l  l₁  l₂ ,

где l – чертёжный размер глубины отверстия, мм; l₁ – величина врезания инструмента, мм; l₂ – величина перебега инструмента, мм. Можно принять l₁ + l₂ = 0,35 D.

3. 
   Фрезерование
   

Фрезерование является высокопроизводительным методом формооб- разования поверхностей деталей многолезвийным режущим инструментом

– фрезой. Для этого метода характерно непрерывное главное вращатель- ное движение инструмента и поступательное движение заготовки.

Тип применяемой фрезы определяется конфигурацией обрабатывае- мой поверхности (рис. 2.3). Её диаметр для сокращения основного техно- логического времени выбирается по возможности наименьшей величины с учётом схемы резания, формы и размеров обрабатываемой заготовки.

а
в

Рис. 2.3. Виды фрезерования: а– фрезы цилиндрические;

б– фрезы торцевые; в– фрезы дисковые; г– фрезы концевые
При торцовом фрезеровании (рис. 2.3, б) диаметр фрезы D, мм, дол- жен быть больше ширины фрезерования В и может приниматься по фор- муле: D = (1,25…1,5) B.

Глубина фрезерования t и ширина фрезерования В – величины, свя- занные с размерами снимаемого слоя. Параметр t измеряется в направ- лении, перпендикулярном оси фрезы (за исключением торцового фрезе- рования). Ширина фрезерования измеряется перпендикулярно глубине.

Глубина резания при припуске на обработку до 5 мм, как правило, при- нимается равной последнему. В противном случае назначается несколько проходов.

Подача. При фрезеровании различаются подача на один зуб фрезы S_z, мм/зуб; подача на один оборот S_o = S_z z, мм/об и минутная подача S_м = S_z n z, мм/мин, где n – частота вращения фрезы, 1/мин; z – число зубьев фрезы.

При черновом фрезеровании исходной величиной подачи является по- дача на зуб S_z = S_o/z. В табл. 2.13, 2.14 приведены рекомендуемые подачи для различных условий резания.

Паспортные данные некоторых фрезерных станков приведены в прил. 2

табл. 5.

Таблица2.13

Подачи при черновом фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами из твёрдого сплава

Мощность станка, кВт	Обрабатываемый материал
	сталь		чугун и медные сплавы
	Подача на зуб Sz, мм/зуб, при твёрдом сплаве
	Т15К6	Т5К10	ВК6	ВК8
До 10	0,09…0,18	0,12…0,18	0,14…0,24	0,20…0,29
Свыше 10	0,12…0,18	0,16…0,24	0,18…0,28	0,25…0,38

Примечание.При использовании цилиндрических фрез при В > 30 мм табличные значения подач уменьшаются на 30 %.
Таблица2.14

Подачи при черновом фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами из быстрорежущей стали

Мощность станка, кВт	Зубья фрезы	Фрезы
		торцовые и дисковые		цилиндрические
		Подача на один зуб Sz, мм/зуб, при обработке
		сталей	чугуна и медных сплавов	сталей	чугуна и медных сплавов
До 5	Крупные	0,06…0,07	0,15…0,30	0,08…0,12	0,10…0,18
	Мелкие	0,04…0,06	0,12…0,20	0,05…0,08	0,06…0,12
5…10	Крупные	0,08…0,15	0,20…0,40	0,12…0,20	0,20…0,30
	Мелкие	0,06…0,10	0,15…0,30	0,06…0,10	0, 10…0,15
Свыше 10	Крупные	0,15…0,25	0,30…0,50	0,30…0,40	0,40…0,60

Скорость резания V_р, м/мин, определяется по формуле

C_v D^q

V_p <sub>Tm

t</sub> x _Sy _Bu _zp

K_v , (2.40)

z
где K_v

• 
  общий поправочный коэффициент; Т – период стойкости фрезы,
  

мин.

Значения C_v
и показателей степени приведены в прил. 2 табл. 6.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания

K_v K _mv

^Kпv

^Kиv , (2.41)

где

^K mv

• 
  коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;
  

K_пv –

коэффициент, учитывающий состояние поверхности; учитывающий материал инструмента.

^Kиv

• 
  коэффициент,
  

Коэффициент

^K mv

рассчитывается по формулам:

• 
  при обработке стали
  

750 ^{n v}

^Kmv

• 
  при обработке серого чугуна
  

^  ^;

^В 

(2.42)




_1900 _^{n v}

^K mv

_ НВ _ ;

(2.43)

где _В

• 
  предел прочности материала заготовки, МПа; НВ – твердость
  

материала заготовки, МПа.

Значения показателей n_v приведены в табл. 2.15, а коэффициентов

^Kпv

и K_иv

– в табл. 2.2, 2.3.
Значения показателей степени n_v
Таблица2.15

Обрабатываемый материал		При обработке фрезами
		из быстрорежущей стали	из твердого сплава
Сталь углеродистая (С ≤ 0,6 %) В , МПа ≤ 550 > 550		–0,9	1,0
		0,9	1,0
Чугун:	серый	0,95	1,25
	ковкий	0,85	1,25

После расчёта скорости резания определяется частота вращения шпин- деля:

_n 1000 V_р

где D – диаметр фрезы, мм.

_р  D ,

(2.44)

Значение n_p

корректируется по паспортным данным выбранного стан-

ка (прил. 2 табл. 5), и принимается ближайшая меньшая ступень

ⁿст

так,

чтобы

n_ст  n_р . В дальнейших расчётах используется только

n_ст .

После корректировки частоты вращения шпинделя определяется фак-

тическая скорость резания

_{V }D_o

ⁿст
. (2.45)

^ф 1000

В дальнейших расчётах используется только

V_ф .

Сила резания. Главная составляющая силы резания при фрезерова-

нии – окружная сила,

^РZ , Н,


z
10 C_р t^x S^y B^u z

n

D
Р_Z  _{q w}

ст