Определения режимов резания

7.1Режимы резания и нормы

На токарно-винторезном станке обтачивается наружная цилиндрическая поверхность D=173,9 мм., на глубину t=3,1 мм. Материал заготовки – сталь 45-б-2.

1. Глубина резания.

t₁=2 мм.- черновое точение

t₂=1,1 мм.- получистовое точение

2. Выбор инструмента.

Резец с сечением державки 25*25 мм. Толщина пластины- исходя из условий обработки принимают 6,4 мм., трехгранной формы с углом при вершине ε=60⁰ из твердого сплава Т5К10- для черновой и получистовой стадий обработки. Способ крепления пластины- клин-прихват для черновой и получистовой стадий обработки.

Геометрические параметры пластины.

φ=93⁰ [к.1, с.36]

φ₁=32⁰

γ=10⁰

α=6⁰

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Форма передней поверхности – плоская с фаской. [к.2, с.37]

Ширина фаски вдоль главного режущего лезвия – f=0,5 мм.

Радиус округления режущей кромки – ρ=0,03 мм.

Радиус вершины резца – r_в=1 мм.

Нормативный период стойкости- Т=30 мин.

3. Подача.

-при черновом точении

S_от= 0,35 мм/об. [к3, с.38]

K_s_и=1,1- инструментальный материал

K_sp=1- крепление пластины

-при получистовом точении

S_от=0,16 мм/об.

K_s_и=1,1- инструментальный материал

K_sp=0,9- крепление пластины

Окончательная подача для черновой и получистовой стадий обработки.

S_o=S_o_т*K_s_и*K_s_р*K_s_д*K_sn*K_s_у*K_s_п*K_sφ*K_si*K_s_м (7.1)

S_o=0,35*1*1*1*1,2*1*1,3*1=0,55 мм/об.

S_o=0,16*1*1*1*1,2*1*1,3*1=0,25 мм/об.

Сечение державки резца - K_s_д [к.3, с.39]

Прочность режущей части - K_s_п

Механических свойств обрабатываемого материала- K_s_м

Схемы установки заготовки - K_s_у

Состояние поверхности заготовки - K_sn

Геометрических параметров резца - K_sφ

Жесткость станка - K_si

Рассчитанные подачи для черновой и получистовой стадий обработки проверяются по осевой P_x и радиальной P_y составляющим силы резания, допустимыми прочностью механизма подач станка.

-при черновой обработке поверхности с глубиной t=2 мм. и подачей S_o=0,55 мм/об., P_x_т=750 Н, P_y_т=270 Н.

-при получистовой обработке поверхности с глубиной t=1,5 мм. и подачей S_o=0.25 мм/об., P_x_т=630 Н, P_y_т=230 Н.

Определяем поправочные коэффициенты на силы резания для изменённых условий в зависимости от:

-механических свойств обрабатываемого материала

K_p_м_x = K_p_м_y = 1,0

-главного угла в плане:

а) K_pφx = 1; K_pφy = 2,0

б) K_pφx = 1; K_pφy = 1

в) главного переднего угла K_pγx = K_pγy =0,9

г) угла наклона кромки K_pλx = 0,8; K_pλy = 1,3.

Окончательно составляющие силы резания определяются по формулам:

P_x = P_x_т * K_p_м_x * K_pφx * K_pγx * K_pλx (7.2)

P_y = P_y_т * K_p_м_y * K_pφy * K_pγy * K_pλy (7.3)

а) P_x₁ = 750 * 1 * 1 * 0,9 * 0,8 = 540H-при черновой обработке

P_y₁ = 270 * 1 * 1 * 0,9 * 1,3 = 315H

б) P_x₂ = 630 * 1 * 1 * 0,9 * 0,8 = 454H-при получистовой обработке

P_y₂ = 230 * 1 * 1 * 0,9 * 1,3 = 269H

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

Р_хдоп = 8000Н; Р_удоп = 3600Н

а) S_от = 0,78 мм/об [к9, с50]

б) S_от = 0,64 мм/об [к10, с51]

4. Скорость резания.

При черновой стадии обработки стали без корки:

-с глубиной резания t = 2,0 мм, и подачей S₀ = 0,55 мм/об, скорость резания Ư_т = 172 м/мин

-К_Ư_u = 0,85- поправочный коэффициент в зависимости от инструментального материала. [к21,с73]

При получистовой стадии обработки стали без корки:

-с глубиной резания t = 1,5 мм и подачей S₀ = 0,25 мм/об, скорость резания Ư_т = 228 мм/мин.

-К_Ư_u = 0,85-поправочный коэффициент в зависимости от инструментального материала [к21, с73]

Выбираем остальные поправочные коэффициенты на скорость резания при черновой и получерновой стадиях обработки для изменённых условий в зависимости от:

-группы обрабатываемости материала К_Ưс = 1 [к.22, с.75]

-вида обработки К_Ưо = 1

-жесткости станка К_Ư_i = 1

-механических свойств обрабатываемого материала К_Ưм = 1

-геометрических параметров резца:

а) К_Ưφ = 1,15- при черновой обработке

б) К_Ưφ = 0,95- при получистовой обработке

-периода стойкости режущей части К_Ưт =1

-наличия охлаждения К_Ưтж = 0,75

Общий поправочный коэффициент на скорость резания:

К_Ư = К_Ưи * К_Ưс* К_Ư0 * К_Ư_i * К_Ưм *КƯφ * К_Ưт * К_Ưж (7.4)

К_Ư = 0,85 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1,15 * 1 * 0,75 = 0,73 – черновая

К_Ư = 0,85 * 1 * 1 * 1 * 1 * 0,95 * 1 * 0,75 = 0,6 – получистовая

Окончательная скорость резания при черновой и получистовой стадиях обработки:

а) Ư = Ư_т * К_Ư = 1,72 * 0,73 = 126 м/мин. - черновая

б) Ư = Ư_т * К_Ư = 228 * 0,6 = 139 м/мин. - получистовая

5. Частота вращения шпинделя.

n=1000Ư/πD (7.5)

n₁ = 1000 * 126 / 3,14 * 32 = 126000 / 100,48 = 1254 об/мин.- при черновой обработке [прил.46, с.454]

Принимаем по паспорту станка: n_ф = 1000 об/мин.

n₂ = 1000 * 228 / 100,48 = 2269 об/мин.- при получистовой обработке

Принимаем по паспорту станка: n_ф = 2000 об/мин.

6. Фактическая скорость резания.

Ư_ф = πD * n_ф / 1000 (7.6)

Ư_ф1 = 3,14 * 32 * 1000 / 1000 = 100,48 м/мин.-при черновой обработке

Ư_ф2 = 3,14 * 32 * 2000 / 1000 = 200,96 м/мин.-при получистовой обработке

7. Проверка выбранных режимов по мощности привода главного движения.

Для черновой и получистовой стадий обработки мощность резания определяется по карте 21.

-при черновой стадии обработки стали без корки, при глубине резания t = 2,0 мм и подаче S₀ = 0,55 мм/об, N_т = 8,9 кВт.

К_N = 1- поправочный коэффициент на мощность [к 24, с 85]

-при получистовой стадии обработки стали без корки, при глубине резания t = 1,5 мм и подаче S₀ = 0,25 мм/об, N_т = 5,7 кВт

К_N = 1- поправочный коэффициент на мощность [к 24, с 85]

Табличную мощность резания корректируем по формуле:

N = N_т* К_N * Ư_ф/ Ư_т (7.7)

N = 8,9 * 1 * 100,48 / 172 = 5,2 кВт-при черновой обработке

N = 5,7 * 1 * 200,96 / 228 = 5 кВт-при получистовой обработке

Ни одно из рассчитанных значений не превышает мощности привода главного движения станка. Следовательно, установленный режим резания по мощности осуществим.

8. Минутная подача.

S_м= n_ф* S₀ (7.8)

S_м1 = 1000 * 0,55 = 550 мм/мин.-при черновой обработке

S_м2= 2000 * 0,25 = 500 мм/мин.-при получистовой обработке

7.2Назначение режимов резания табличным методом на все поверхности

005-токарно-винторезная

Режущий инструмент: резец токарный Т15К6.

1. Глубина резания.

t=23,75 мм.

2. Подача.

S=0,12 мм/об. [2,т.15,с.268]

3. Скорость резания.

Ư=250 мм/мин. [2,т.19,с.271]

4. Частота вращения шпинделя.

n=1000Ư/πD=1000*250/3,14*173,9=458 м/мин.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка модели 16К20 и устанавливаем действительное значение частоты вращения: n_д=600 об/мин. [прил.1, с.421]

5. Действительная скорость резания.

Ư_д = πD*n_д/1000=3,14*173,9*600/1000=327 мм/мин.

6. Основное время.

Т_о=L/nS=1/600*0,12=0,01 мин.

010 Токарно-винторезная

Режущий инструмент: резец токарный расточной Т15К6.

Диаметр круглого сечения резца d=10 мм.

Вылет резца 50 мм.

1. Глубина резания.

t=6 мм.

2. Подача.

S=0,08 мм/об. [2,т.15,с.268]

3. Скорость резания.

Ư=250 мм/мин. [2,т.19,с.271]

4. Частота вращения шпинделя.

n=1000Ư/πD=1000*250/3,14*126,4=629 м/мин.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка модели 16К20 и устанавливаем действительное значение частоты вращения: n_д=630 об/мин. [прил.1, с.421]

5. Действительная скорость резания.

Ư_д = πD*n_д/1000=3,14*126,4*630/1000=250 мм/мин.

6. Основное время.

Т_о=L/nS=19,1/630*0,08=0,37 мин.

015 Токарно-винторезная

1. Глубина резания.

t=13,85 мм.

2. Подача.

S=0,08 мм/об. [2,т.15,с.268]

3. Скорость резания.

Ư=250 мм/мин. [2,т.19,с.271]

4. Частота вращения шпинделя.

n=1000Ư/πD=1000*250/3,14*167,7=474 м/мин.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка модели 16К20 и устанавливаем действительное значение частоты вращения: n_д=500 об/мин. [прил.1, с.421]

5. Действительная скорость резания.

Ư_д = πD*n_д/1000=3,14*167,7*500/1000=263,2 мм/мин.

6. Основное время.

Т_о=L/nS=19/500*0,08=0,47 мин.

025 Шлифовальная

Круг шлифовальный ПП,nкруга-90 мм., высота круга-30 мм.

1.Vвращения детали-30 м/мин.

2.Vвращения круга-50 м/сек.

030 Зубофрезерная

m>2 – обрабатывается за 3 прохода

1.Подача на оборот

Sчернов.=3 мм.