Операция 060 Токарная

Оборудование - Токарно-винторезный станок 16К20;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

Приспособление - 3 кулачковый патрон

Материал детали – сталь 45 (σв = 470 МПа).

Режущий инструмент – проходной упорный резец.

Материал режущей части резца –твердосплавная пластина Т15К6.

Угол резца φ = 90º, передний угол γ=10º, угол наклона главного лезвия λ=3º.

Параметр требуемой шероховатости обработанной поверхности Ra=6,3 мкм.

Расчет ведется с учетом основных операций механической обработки и типов металлообрабатывающего оборудования.

Глубина резания при обтачивании, мм

t=(D-d)/2=(59-56)/2=1,5 мм.

где D – первоначальный размер вала, мм

d – диаметр обработанного вала, мм

Подача s, при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. Рекомендуемые подачи при черновом наружном точении приведены в табл. 2, действительное значение подачи s принимаем по таблице 11 s = 0,6 мм/об.

Скорость резания (v, м/мин) при наружном продольном точении рассчитываем по эмпирической формуле:

где t – глубина резания, мм

s – подача резца, мм/об

Т – стойкость резца, мин

Сυ, m, x, y – эмпирические коэффициенты режима резания металла.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

Среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке примем 40 мин.

Кυ – произведение ряда коэффициентов

где К м v – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (Таблица 4);

К пυ – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки; Киυ – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания, мин -1

Принимаем ближайшую паспортную частоту вращения шпинделя токарного станка 16К20

Составляющие силы резания. При наружном продольном точении эти составляющие рассчитываем по формулам:

- Тангенциальная:

- Радиальная:

 

- Осевая:

,где постоянная С р и показатели степени х, у, n для заданных условий обработки, по каждой из составляющих силы резания, принимаем по таблице 8.

Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

(К_р=K_мрK_φpK_γpK_λp = 0,85∙0,89∙1,1∙1=0,83),

(К_р=K_мрK_φpK_γpK_λp =0,85∙0,5∙1,4∙1=0,6),

(К_р=K_мрK_φpK_γpK_λp =0,85∙1,17∙1,4∙1=1,39), учитывающих фактические условия резания.

Осевая составляющая силы резания Рх проверяется по величине допускаемой силы механизма подачи.

Мощность резания, кВт, рассчитываем по формуле:

Мощность двигателя привода станка, кВт

где η – КПД привода станка.

По таблице 11 проверяем достаточность мощности. Так как станок 16К20 имеет паспортную мощность N*=10 кВт, то его мощность достаточна для точения вала.

Момент сопротивления на шпинделе, Нм

,

Момент механизма вращения шпинделя при частоте n, Н∙м

,

Так как М>M_c корректировки частоты вращения n не требуется.

Основное время точения вала, мин

,

где L – длина хода резца, мм

i – число проходов резцом (так как глубина резания составляет 2 мм, принимаем i =1).

,

 

где l – длина участка обтачивания, мм

y₁ – участок врезания резца, ()

y₂ – перебег резца, (y₂ = 2 мм)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

1.8.2 Операция 120 круглошлифовальная

На круглошлифовальном станке 3М131, методом продольной подачи на каждый ход, шлифуется участок вала диаметром D =59 мм и длиной l =10 мм. Параметр шероховатости необработанной поверхности Ra =6,3 мкм. Припуск на сторону h =0,38 мм. Способ крепления заготовки –в центрах. Эскиз обработки приведен на рисунке 2.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

Размеры шлифовального круга (нового): диаметр D к=600мм; высота В к=63мм. Общая длина вала l1 =149,5 мм. Материал вала сталь 40Х.Обработка окончательная, шероховатость обработанной поверхности Ra =0,5 мкм.

 

Основные параметры резания при шлифовании:

- скорость вращательного движения заготовки ν₃=40, м/с и круга ν_к=30, м/мин (таблица 2);

- глубина шлифования t=0,009, мм, (таблица 2);

- продольная подача s= (0,2-0,4)∙ В _к=0,2∙63=12,6, мм – перемещение шлифовального круга в направлении его оси в мм на один оборот заготовки при круглом шлифовании (таблица 2):

s= (0,2-0,4)∙ В _к=0,2∙63=12,6, мм

Частота вращения заготовки, об/мин

Значения n₃, проверяем по параметрам станка 3М131 (табл. 4).

,

,что не превышает 400 об/мин.

Скорость продольного хода стола, мм/мин

,что не превышает 5000 мм/мин (табл. 4)..

Эффективная мощность при шлифовании периферией круга с продольной подачей. Значения коэффициента С_N и показателей степени в формуле приведены в таблице 3.

,

,что не превышает N_д =15,5 кВт (табл. 4).

Основное время шлифования, мин

,

,где L – длина хода стола: L=l+2∆= 10+2∙31,5=73 мм

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

∆ -перебег круга на каждую сторону (∆=0,5∙В_к=0,5∙63=31,5).

h=0,15 мм – припуск на сторону;

K=1,4 – коэффициент точности. При чистовом шлифовании при К ≈1,4.

Рисунок 1. Исследование металлов и сплавов на оптическом микроскопе с целью выявления и оценки структуры металла.

2. Специальная часть