Практ. работы по ТКМ

9

где i – число проходов инструмента для снятия припуска;

L – ход резца, включая рабочую длину обработки L1, врезание у и перебег ;

y t ctg , мм,

где t – глубина резания, мм;

– главный угол в плане, град.

Перебег резца принимается от 1 до 3 мм.

10

5 Исходные данные по вариантам для обтачивания

Таблица 5

12

7 Пример выполнения работы. На токарно-винторезном станке производится обточка напроход шейки вала d3 = 66 мм до d = 60h11 мм на длине L = 300 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 6,3 мкм. Заготовка – поковка, материал – сталь 40Х, В = 720 МПа ( 72 кгс/мм2). Способ крепления заготовки – в центрах и поводковом патроне. Эскиз обработки приведен на рисунке. Необходимо: выбрать режущий инструмент; определить глубину резания; назначить подачу Sпр и период стойкости резца. Рассчитать скорость резания; силу резания Рz и потребную мощность на резание Nр. Определить основное технологическое время То.

Рисунок 1 – Эскиз обработки детали

Решение

13

I Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы. Тип резца – токарный проходной прямой правый. Материал рабочей части – пластины

– твердый сплав Т5К10 (таблица 2); материал корпуса резца – сталь 45. Выбираем размеры поперечного сечения корпуса резца.

Геометрические элементы резца: форма передней поверхности; передний угол = 15°; главный задний угол = 12°; угол наклона главной режущей кромки = 0°; главный угол в плане = 45°; вспомогательный угол в плане 1 = 15°; радиус вершины r = 1 мм (таблица 1).

II Назначаем режим резания.

1 Определяем глубину резания. Припуск на обработку снимаем за один проход, т. е. принимаем i = 1. Тогда

2Назначаем подачу S1 (руководствуясь приведенными значениями в таблице 1). Для параметра шероховатости поверхности Ra = 6,3 мкм, обработки стали резцом с радиусом при вершине r = 1 мм, S0 = 0,45 ... 0,60 мм/об. Принимаем среднее значение S0 = 0,55 мм/об.

3Назначаем период стойкости резца Т = 120 мин.

4Рассчитываем скорость резания V по формуле (3):

По таблице 2 определяем значения коэффициента СV и показателей степеней m, XV, УV формулы (2). Для наружного точения заготовки из стали 40Х резцом, оснащенным пластинкой из твердого сплава Т15К10 и S0 = 0,6 мм/об, СY = 227; XV

= 0,15; УV = 0,35; m = 0,2.

Выбираем поправочные коэффициенты на скорость резания. КV – общий поправочный коэффициент, равный произведению поправочных коэффициентов, учитывающих измененные условия обработки. Определяем значения этих коэффициентов: КMV – поправочный коэффициент, учитывающий изменение механических свойств обрабатываемого материала (таблица 2): KMV = 1,0;

ККV – поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (таблица 2): ККV = 0,9, так как заготовка – поковка с необработанной поверхностью; КПV – поправочный коэффициент, учитывающий материал пластинки рабочей части инструмента (таблица 2): КПV = 1,54, так как марка пластинки принят твердый сплав Т15К10.

Определяем общий поправочный коэффициент на скорость главного движе-

14

5 Определяем частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной теоретической скорости V:

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортными данными стан-

ков (приложение В) и устанавливаем действительное значение частоты вращения: nд = 315 мин-1.

6 Определяем действительную скорость главного движения резания VД:

По таблицам 3 и 4 находим значения коэффициента CP и показателей степеней формулы хр, ур. Для наружного продольного точения твердосплавным резцом углеродистой конструкционной стали с прочностью B = 750 МПа: СР = 300; хр= 1; ур= 0,75.

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания. КР – общий поправочный коэффициент, равный произведению отдельных поправочных коэффициентов, учитывающих реальные условия обработки. Определяем значения этих ко-

0,94, так как = 15°.

Определяем общий поправочный коэффициент на силу резания:

15

Подставляем все найденные величины в формулу (6):

Pz 9,8 300 31 0,60,75 0,94 9,8 300 3 0,682 0,94 5660 Н .

8 Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Из приложения В принимаем станок 1К62 с установленной мощностью Nст =

10 кВт.

Обработка возможна, так как Nпр Nст 10 кВт 8,213кВт . Высота центра вы-

бранного станка над суппортом 220 мм, расстояние между центрами 2000 мм, что больше габаритов заготовки.

9 Определяем основное технологическое время (мин):

В решении были определены следующие параметры формулы: число проходов z = 1, частота вращения шпинделя станка nд = 500 мин-1, подача резца S0 =

0,6 мм/об.

Определяем длину рабочего хода резца L, мм (см. эскиз обработки):

1,7 мм. Перебег резца = (1 ... 3) мм; принимаем = 2 мм.

L = 300 + 1,7 + 2 = 303,7 мм;

T0 303,7 1 1,01 мин. 500 0,6

16

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Рекомендуемые марки твердых сплавов для инструментов, используемых при обработке резанием различных материалов на станках токарной группы

17

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Показатели качества обработки при точении

Типовые режимы точения

18

Примечание. Скорость резания при материале режущей части резца: v1 – для Т30К4; v2 – для алмаза.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПАСПОРТНЫЕ ДАННЫЕ ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫХ СТАНКОВ

Токарно-винторезный станок 16К20

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм: над станиной - 400; над суппортом - 220. Наибольшая длина обрабатываемого изделия 2000 мм. Высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, 25 мм. Мощность двигателя Nд = 10 кВт; КПД станка = 0,75. Частота вращения шпинделя, мин-1: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 500; 630; 800; 1000; 1250;

1600. Продольная подача, мм/об.: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,4; 2,8. Поперечная подача, мм/об.: 0,025; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4. Максимальная осевая составляющая силы резания, допускаемая механизмом подачи, Рх = 600 кгс

6000Н.

Токарно-вннторезный станок 16Б16П

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм: над станиной - 320; над суппортом - 180. Наибольшая длина обрабатываемой заготовки 1000 мм. Высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, 25 мм. Мощность двигателя Nд = 6,3 кВт; КПД станка = 0,7. Частота вращения шпинделя, мин-1: 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.

Продольная подача, мм/об.: 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,17; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8. Поперечная подача, мм/об.:

0,025; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,17; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7;

0,8; 1,0; 1,2; 1,4. Максимальная осевая составляющая силы резания, допускаемая механизмом подачи, Рх = 600 кгс 6000 Н.

Токарно-винторезный станок 1М61

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм: над станиной – 320; над суппортом – 180. Наибольшая длина обрабатываемой заготовки 700 мм. Высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, 16 мм. Мощность двигателя Nд =