2020-07-12
710
Технологическая операция 015 – токарно-винторезная.
Переход – подрезание торца в размер 30±IT14/2.
Режущий инструмент: резец проходной отогнутый из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 18868-73 «Резцы токарные проходные отогнутые с пластинами из быстрорежущей стали».
Расчёт режимов резания выполняем по методике и данным справочника технолога-машиностроителя под редакцией А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова [19]. Отдельные формулы выбираем из учебных пособий [20] и [21].
По результатам расчёта припусков (пункт 2.6.1) назначаем глубину резания: t = 1,2 мм (наименьший предельный припуск из таблицы 2.9).
По таблице 11 на стр. 266, том 2 [19] назначаем подачу:
S = 0,8 мм/об.
Записываем формулу для расчёта скорости резания:
, (2.23)
где u – скорость резания, м/мин;
T – период стойкости инструмента, мин (T = 30 мин, стр. 268 [19]);
t – глубина резания, мм;
s – подача, мм/об;
Cu, m, x, y, Ku – поправочные коэффициенты.
Выбираем поправочные коэффициенты из таблицы 17 справочника [19]:
|
|
|
Cu = 23,7; m = 0,25; x = 0; y = 0,66.
Коэффициент Ku является произведением нескольких коэффициентов, определяемых по таблицам 1…6 справочника [19]:
, (2.24)
где K М u – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
K П u – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
K И u – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента.
Коэффициент K М u определяется по формуле (таблица 1 [19]):
, (2.25)
где K Г – коэффициент, учитывающий группу стали по обрабатываемости;
nu – показатель степени;
s В – предел выносливости материала заготовки, МПа.
Для стали 45 в состоянии поставки (в отожжённом состоянии) предел выносливости s В = 640 МПа. Определяем K Г и nu по таблице 2 [19]:
K Г = 1; nu = 1,75.
Вычисляем коэффициент K М u по формуле (2.25):
.
Определяем коэффициент K П u по таблице 5 [19]:
K П u = 0,8.
Определяем коэффициент K И u по таблице 6 [19]:
K И u = 1.
Подставляем найденные значения коэффициентов в формулу (2.24) и получаем коэффициент Ku:
.
По формуле (2.23) вычисляем скорость резания:
м/мин.
Определяем частоту вращения шпинделя станка, соответствующую найденной скорости резания:
, (2.26)
где n – частота вращения шпинделя станка, об/мин;
u – скорость резания, м/мин;
D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм (D = 80 мм).
об/мин.
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка, до ближайшего меньшего значения. Так как в качестве оборудования выбран токарно-винторезный станок 16К20, определяем фактическую частоту вращения шпинделя по его паспортным данным:
|
|
|
n ф = 40 об/мин.
Данное значение частоты вращения шпинделя указывает на то, что из-за большой глубины резания и большого диаметра заготовки подрезать торец следует на низких оборотах шпинделя станка. По рекомендациям справочника [19] назначаем обработку со смазывающе-охлаждающей жидкостью.
По формуле (2.26) пересчитываем фактическую скорость резания:
.
м/мин.
Записываем формулу для расчёта силы резания:
, (2.27)
где PZ – тангенциальная составляющая силы резания, Н;
u Ф – фактическая скорость резания, м/мин;
t – глубина резания, мм;
s – подача, мм/об;
Cp, x, y, n, Kp – поправочные коэффициенты.
Выбираем поправочные коэффициенты из таблицы 22 справочника [19]:
Cp = 247; x = 1,0; y = 1,0; n = 0.
Коэффициент Kp является произведением нескольких коэффициентов, определяемых по таблицам 9 и 23 справочника [19]:
, (2.28)
где K М p – коэффициент, учитывающий влияние качества материала заготовки на силовые зависимости;
Kjp, Kgp, Klp, Krp – коэффициенты, учитывающий влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания.
Коэффициент K М p определяется по формуле (таблица 9 [19]):
, (2.29)
где n – показатель степени;
s В – предел выносливости материала заготовки, МПа.
Для стали 45 в состоянии поставки (в отожжённом состоянии) предел выносливости s В = 640 МПа. Определяем показатель n по таблице 9 [19]:
nu = 0,75.
Вычисляем коэффициент K М p по формуле (2.29):
.
По таблице 23 справочника [19] определяем значения поправочных коэффициентов Kjp, Kgp, Klp, Krp:
Kjp = 1,0; Kgp = 1,0; Klp = 1,0; Krp = 1,0.
Подставляем найденные значения коэффициентов в формулу (2.28) и получаем коэффициент Kp:
.
По формуле (2.27) вычисляем силу резания:
Н.
Записываем формулу для расчёта мощности резания:
, (2.30)
где N – мощность резания, кВт.
PZ – тангенциальная составляющая силы резания, Н;
u Ф – фактическая скорость резания, м/мин.
По формуле (2.30) вычисляем мощность резания:
кВт.
Проверяем соответствие расчётной мощности резания мощности станка. По паспортным данным токарно-винторезного станка 16К20 мощность электрического привода главного движения составляет: N С = 10 кВт.
N = 0,5 < 10.
Таким образом, мощность станка 16К20 достаточна для подрезания торца детали в соответствии с найденными режимами резания.
В учебном пособии [20] находим формулу для расчёта основного технологического времени на токарную обработку:
, (2.31)
где TO – основное технологическое время, мин;
L – длина прохода резца или детали в направлении подачи s, мм;
n Ф– фактическая частота вращения шпинделя станка, об/мин;
t – глубина резания, мм;
D – припуск на обработку, мм.
Длина L на токарных и расточных станках определяется по формуле [20]:
; (2.32)
где l – длина обрабатываемой части детали, мм;
l 1 – величина врезания, мм;
l 2 – величина подхода и выхода резца (перебег резца), мм.
Величина врезания l 1 резца определяется по формуле [20]:
, (2.33)
где t – глубина резания, мм;
j – главный угол в плане, град.
Величина подхода и выхода резца l 2 выбирается по рекомендациям [20]:
1) l 2 £ 3 мм – при продольной обточке и расточке;
2) l 2 = 2…5 мм – при подрезке, прорезке и отрезке.
Задаём данные для расчёта основного технологического времени на подрезание торца:
j = 45о; l 2 = 5 мм; l = D = 80 мм; t = D = 1,7 мм; n Ф= 40 об/мин; s = 0,8 мм/об.
Подставляем данные в формулы (2.31) – (2.33) и вычисляем основное технологическое время на подрезание торца:
мм.
мм.
мин.
Результаты расчёта технологических режимов резания на подрезание торца Æ80e9 в размер 30±IT14/2 сводим в таблицу 2.11.
|
|
|
Таблица 2.11 – Режимы подрезания торца Æ80e9 в размер 30±IT14/2
| t, мм | s, мм/об | u Ф, м/мин | n Ф, об/мин | P Z, Н | N, кВт | T O, мин |
| 1,2 | 0,8 | 10 | 40 | 3023 | 0,5 | 2,7 |
Результаты расчёта режимов резания будем учитывать при составлении технологических карт и задании усилия зажима заготовки в приспособлении.
