Станки. Пример.. Университет имени Р. Е. Алексеева Кафедра Машиностроительные технологические комплексы

• Название: Университет имени Р. Е. Алексеева Кафедра Машиностроительные технологические комплексы
• Анкор: Станки
• Дата: 21.03.2022
• Размер: 1.7 Mb.
• Имя файла: Пример..doc
• Тип: Пояснительная записка; #407634
• страница: 2 из 11

1. Обоснование основных технических характеристик проектируемого станка

1.1. Диапазон регулирования частоты вращения шпинделя

В качестве станка – прототипа, согласно заданию, принимаем станок универсальный консольный. Для универсальных станков определяем предельные частоты вращения по следующим формулам [2, стр. 192]:

, (1.1)
, (1.2)

где: V_min и V_max – предельные скорости резания, определяемые по справочнику режимов

резания, м/мин;

D_max и d_min – предельные диаметры обработки; мм.

Предельные диаметры обработки определяем по торцовому фрезерованию, имеющему большую величину диаметров обработки относительно цилиндрического фрезерования, по следующим формулам:
D_max = (1,25…1,6) b; (1.3)

d_min = 0,25D_max (1.4)
где: b – ширина фрезерования, определяемая по формуле:
b = (0,3…0,4)B; (1.5)

где: В – ширина стола, В = 400 мм.
b = (0,3…0,4) ^. 400 = 120…160 мм.

Принимаем b = 140 мм.

D_max = (1,25…1,6) ^. 140 = 175…224 мм.
Принимаем D_max = 200 мм.
d_min = 0,25 ^. 200 = 50 мм.
По справочнику [1, стр. 85] в зависимости от материала режущей части (быстрорежущие стали и твердые сплавы), принимая глубины резания t₁ =4 мм (черновая обработка), t₂ = 0,4 мм (чистовая обработка) и среднюю твердость инструмента 229-287 НВ, определяем подачу на зуб фрезы S_Z, мм/зуб. Результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1 Подача на зуб для различных режимов резания, мм/зуб

Материал режущей части		Глубина резания
		0,4 мм	4 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	0,15…0,25	0,12…0,2
	Твердый сплав	0,2…0,35	0,15…0,3
Цилиндрическое фрезерование		0,2…0,3	0,25…0,35

По найденному значению подачи на зуб в зависимости от глубины резания по справочнику [1, стр. 99] определяем табличные скорости резания V_табл, м/мин, для каждого режима резания. Результаты сводим в таблицу 2.

Таблица 2 Скорости резания для различных режимов резания, м/мин

Материал режущей части		Глубина резания
		0,4 мм	4 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	40…50	45…50
	Твердый сплав	115…130	100…120
Цилиндрическое фрезерование		28…34	25…30

Найденные табличные значения скоростей резания необходимо умножить на поправочные коэффициенты:

, (1.6)
где: К₁ – коэффициент, зависящий от размеров обработки, по справочнику [1, стр.96]

принимаем К₁ = 1;

К₂ – коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и её твердости.

По справочнику [1, стр.100] принимаем:

- фреза из быстрорежущей стали К₂ = 0,7;

К₃ – коэффициент, зависящий от стойкости и материала инструмента. По справочнику

[1, стр.100-101] принимаем:

- фреза из быстрорежущей стали:

- цилиндрическое фрезерование К₃ = 0,75…1,2 при стойкости инструмента

T_Р = 60…280;

- торцовое фрезерование К₃ = 0,9…1,15 при стойкости инструмента T_Р = 60…130;

- фреза из твердого сплава К₃ = 0,8 при стойкости инструмента T_Р = 120;

С целью увеличения срока службы инструмента, в дальнейших расчетах принимаем

минимальные найденные значения поправочных коэффициентов и, подставляя их в формулу (1.6) рассчитываем скорости резания для различных режимов резания с учетом поправочных коэффициентов. Результаты заносим в таблицу 3.

Таблица 3 Скорости резания для различных режимов резания с учетом поправок, м/мин

Материал режущей части		Глубина резания
		0,4 мм	4 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	28…35	32…35
	Твердый сплав	64…73	56…67
Цилиндрическое фрезерование		10…12	16…19

Выбираем максимальное и минимальное значение скорости резания из найденных значений. Получаем следующие предельные скорости резания:
V_{табл min} = 10 м/мин;
V_{табл max} = 73 м/мин.
С целью уменьшения диапазона частот вращения принимаем в дальнейших расчетах наиболее характерные скорости резания для режущей части, изготовленной из бысторежущей стали, увеличив максимальную скорость резания с 73 м/мин до 50 м/мин с целью увеличения производительности при применении твердых сплавов. Окончательно получаем:
V_min = 10 м/мин;
V_max = 50 м/мин.
Подставляя найденные значения скоростей резания в формулы (1.1) и (1.2) получаем:
об/мин;
об/мин.
Определяем диапазон частот вращения по формуле: