- •Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра Технологии Машиностроения.
- •Токарная обработка (Вариант 25)
- •Сверлильная операция (Вариант 25)
- •Табличный метод расчета режима резания при точении
- •Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента
- •Выбор глубины резания и числа проходов
- •Выбор подачи
- •Расчет скорости резания
- •Проверка выбранного режима резания по прочности механизма подачи станка и мощности станка
- •Расчет машинного времени
- •Расчет подач по жесткости с учетом способа крепления
- •Расчет подачи по прочности державки резца
- •Расчет машинного времени
- •Расчет крутящего момента и осевой силы
Выбор подачи
Подача, допустимая прочностью пластины твердого сплава (табл. П.3.1), s= 0,8-1,3 мм/об.
Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности (табл. П.3.4.), s= 0,2-0,246 мм/об.
Технологически допустимой подачей соответственно для каждого прохода и согласно паспарту станка 16К20 (табл. П.7.2) принимаем s1= 0,2 мм/об иs2= 0,15 мм/об.
Расчет скорости резания
Скорость резания рассчитывается по формуле:
,
или
,
где – действительный предел прочности;
0,8 – поправочный коэффициент для жаропрочных сталей на скорость резания.
Рекомендуемый период стойкости T=30 мин.
Значения коэффициента CVи показателей степенейx,y,m(табл. П.3.12):CV= 350;x = 0,15;y = 0,2;m= 0,2.
Коэффициент KV=KMVKИVKПVKφVKrV, где значения коэффициентов (табл. П.3.14-П.3.19 [1], стр. 30[2]):KMV = 0,1;KИV = 1,0;KПV = 1,0;KφV =0,7;KrV =0,94.
Скорость резания:
Число оборотов шпинделя:
Ближайшее число оборотов по паспорту станка (табл. П.7.2).
Действительная скорость резания:
Проверка выбранного режима резания по прочности механизма подачи станка и мощности станка
При этом должны обеспечиваться и. Для этого необходимо подсчитать составляющие силы резанияпо формуле:
Постоянная Cpи показатели степениx, y, n(табл.П.3.21)
для Pz:Cp= 204;x=1,0;y=0,75;n=0;
для Px:Cp=67;x=1,2;y=0,65;n=0.
Коэффициент . Значения составляющих (табл.П.3.22 и П.3.24)
для Pz:Kφp= 0,89;Kγp=1,0;Kλp=1,0;Krp=0,93;
для Px:Kφp= 1,17;Kγp=1,0;Kλp=1,0;Krp=1,0.
Таким образом:
Следовательно, для каждого вида обработки:
По станку Qст= 5884 Н (табл.П.7.2), т.е. условиевыполняется в обоих случаях.
Зная величину Pz, подсчитываем мощность резания по формуле:
Мощность станка на шпинделе рассчитывается:
где Nдв= 11 кВт (табл.П.7.1);
η – КПД станка, η=0,81;
Kп= 1 – коэффициент нагрузки станка.
Таким образом и, т.е. 8,9>0,25 и 8,9>0,16 – условие выполняется.
Расчет машинного времени
Расчет машинного времени TMпроизводится по формуле:
где L = l+l1+l2– общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;
l1– величина врезания;
l2 – величина выхода (перебега) резца.
В нашем случае резец проходной упорный и величины l1иl2равны нулюСледовательно, для каждого вида обработки:
Аналитический метод расчета режима резания при точении
Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента
Аналогично табличному методу расчета (см. п.2.1)
Выбор глубины резания и числа проходов
Припуск на обработку согласно данным задания:
Шероховатость обработанной поверхности Ra=2,5 мкм,Rz=10 мкм, с помощью табл.2.1 устанавливаем вид получистовой обработки. Поэтому припуск ∆ снимем за два прохода черновой и получистовой:t1=3 мм,t2=2 мм.
Расчет подачи
Определение подачи по заданной шероховатости обработанной поверхности (s1)
Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности (табл. П.3.4.), s= 0,2-0,246 мм/об.
Определение подачи по прочности пластинки твердого сплава (s2)
Подача, допустимая прочностью пластины твердого сплава (табл. П.3.1), s= 0,8-1,3 мм/об.
Расчет подачи по прочности механизма подачи станка (s3)
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи станка, сравнивается с осевой составляющей силы резания Px:
(3.0)
где (табл.П.7.2);
(3.0)
Постоянная Cpи показатели степениx, y, n(табл.П.3.21)
Cp=67;xp=1,2;yp=0,65;np=0.
Коэффициент . Значения составляющих (табл.П.3.22 и П.3.24)
Kφp= 1,17;Kγp=1,0;Kλp=1,0;Krp=1,0.
Таким образом:
Подставив формулу (3.2) в выражение (3.1) и решив это уравнение относительно подачи, получим:
При решении данного уравнения следует иметь в виду, что скорость резания пока еще не известна, поэтому ее величину можно принять 30 – 50 м/мин при обработке жаропрочных сплавов.