Расчет режима резания

Исходные данные для расчета:

Примечание: учитывая заданное значение шероховатости поверхности (Ra = 3,2 мкм) токар­ная обработка будет разделяться на два этапа: черновая обработка ( мм), затем получистовая об­работка ( мм).

а) Общий припуск на обработку (на сторону):

мм.

- при черновой обработке (на сторону): мм.

- при получистовой обработке (на сторону):

мм.

б) Количество рабочих ходов:

- при черновой обработке: ,

- при получистовой обработке: ,

в) Глубина резания:

- при черновой обработке: мм,

- при получистовой обработке: мм,

г) Стойкость инструмента: Т = 60 мин.

Определим допустимые значения подач для заданной системы резания:

1) Подача, допускаемая прочностью державки резца. Определяется по формуле:

,

где , х, у - значения вспомогательных коэффициентов, учитывающихся при расчете силы резания: =81, х =1, у =0,75.

- поправочный коэффициент. Определяется по формуле

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

,

где - значение поправочного коэффициента. Для ковкого чугуна:

Следовательно:

, , - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания: , , .

Тогда: .

Примечание: значение коэффициента в данном случае не учитывается, т.к. материал режущей части - твердый сплав.

- длина вылета резца, = 60 мм,

- допускаемое напряжение на изгиб материала державки.

Для стали У7А: = 220 МПа.

- момент сопротивления «опасного» сечения державки. Определяется следующим образом:

мм³;

Таким образом:

а) при черновой обработке:

мм/об,

б) при получистовой обработке:

мм/об,

2) Подача, допускаемая прочностью державки резца. Определяется по формуле:

,

- прогиб вершины резца. Определяется следующим образом:

;

Следовательно:

- допускаемое усилие резания, = 5000Н.

Таким образом:

а) при черновой обработке:

мм/об,

б) при получистовой обработке:

мм/об.

3) Подача, допускаемая прочностью пластины из твердого сплава. Определяется по формуле:

.

Таким образом:

а) при черновой обработке:

мм/об,

б) при получистовой обработке:

мм/об.

Учитывая полученные данные, назначаем значение подачи в соответствии с паспортными данными станка и рекомендуемыми для заданных условий обработки значениями подач:

- при черновой обработке: мм/об

- при получистовой обработке: мм/об

Скорость резания определяется по формуле

,

где , х, у, m - вспомогательные коэффициенты:

- при черновой обработке: =215, х = 0,15, у = 0,45, m = 0,2

- при получистовой обработке: = 317, х = 0,15, у = 0,2, m = 0,2

- общий поправочный коэффициент на скорость резания. Определяется по формуле

,

где - коэффициент на обрабатываемый материал. Определяется по формуле

,

где - вспомогательные коэффициенты, учитывающие влияние обрабатываемого материала, = l,25.

Следовательно:

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента на ско­рость резания, = 1.

- коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания:

- при черновой обработке: =0,8,

- при получистовой обработке: = 1.

Тогда:

- при черновой обработке: ,

- при получистовой обработке: .

Определяем скорость резания

а) при черновой обработке:

м/мин.

б) при получистовой обработке:

м/мин.

Определяем число оборотов по формуле

а) при черновой обработке:

,

б) при получистовой обработке:

,

Следовательно:

- при черновой обработке: мин^-1,

- при получистовой обработке: мин^-1.

Ближайшее значение по паспорту станка (в меньшую сторону):

- при черновой обработке: мин^-1,

- при получистовой обработке: мин^-1.

Корректируем значение скорости резания

а) при черновой обработке:

м/мин.

б) при получистовой обработке:

м/мин.

Определим тангенциальную составляющую силы резания по формуле

,

где , х, у, n - вспомогательные коэффициенты

= 81, х =1, у = 0,75, n = 0 (для обоих вариантов обработки)

Определим тангенциальную составляющую силы резания

а) при черновой обработке:

Н.

б) при получистовой обработке:

Н.

Определим значение мощности резания по формуле

.

Следовательно:

- при черновой обработке: кВт.

- при получистовой обработке: кВт.

Мощность электродвигателя станка: кВт, η=0,8.

В данном случае: η· , следовательно, обработка на рассчитанных режимах реза­ния осуществима.

Определяем значение основного времени на обработку:

,

где - величина значения рабочего хода. Определяется по формуле:

,

где - величина врезания резца. Определяется по формуле:

;

Следовательно: мм

- при черновой обработке: мм,

- при получистовой обработке: мм.

- величина перебега резца. Определяется по формуле:

.

Следовательно:

- при черновой обработке: мм,

- при получистовой обработке: мм.

Таким образом:

- при черновой обработке: мм,

- при получистовой обработке: мм.

Значение основного времени на обработку:

- при черновой обработке: мин,

- при получистовой обработке: мин.

Значение общего основного времени на обработку:

мин.