Расчет режимов резания
Расчет режимов резания на обработку детали «Вал-шестерня» производится двумя методами:
1. Расчетно-аналитический метод рассчитывается по специальным формулам с учетом многих факторов обработки.
2. Опытно-статистический метод рассчитывается по таблицам технических справочников.
Произведем расчет режимов резания аналитическим методом на один переход токарной операции, выполняемой на станке 16К20Ф3.
Содержание перехода: точить поверхности по программе, выдерживая размеры ∅18,5-0,6 l=36±0,3 ∅21,4-0.4 l=33,8±0,3 ∅25-0,1 l=70±0,3 предварительно.
1 Анализ исходных данных
Станок 16К20Ф3, Nэдс=11 кВт, η=0,75
где Nэдс – мощность электродвигателя станка, кВт;
η – КПД станка.
Обрабатываемый материал Сталь 35ХМ ГОСТ 4543-71, ơв=590МПа
2 Выбор режущего инструмента
2.1 Выбор материала режущей части инструмента
Выбрали вольфрамо-титано-кобальтовый сплав Т5К10
2.2 Выбор типа инструмента
Выбрали токарный проходной резец для контурного точения с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин ГОСТ 20872-80.
Глубина резания
Выбор подачи
S=0,4 мм/об
Корректируем подачу по паспорту станка
S0 кор = 0,4 мм/об
Допустимая скорость резания:
,
где Cv , x, y, m, – коэффициент и показатели степени в формуле скорости резания при точении;
D
– диаметр заготовки, мм;
T – период стойкости работы инструмента до затупления, мин.
Cv = 290; x = 0,15; y = 0,35; m =0,20.
Т=60 мин.
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле:
Kv=Kmv×Kпv×Kиv ,
где Kmv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;
Kпv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
Kиv – коэффициент, учитывающий материал инструмента.
,
где nv – показатель степени при обработке резцами.
Kпv = 0,9;
Kиv = 0,65.
Kr =1,3×0,9×0,65=0,76
Решение
Допустимая частота вращения шпинделя станка:
,
где V – допустимая скорость резания, м/мин;
D – диаметр заготовки, мм;
π – постоянная, π=3,14.
Корректируемая частота вращения по паспорту станка
nкор
= 1400 (мин-1)
Действительное значение скорости резания
Сила резания
,
Cp=300; x=1; y=0,75; n=-0,15
Kp – поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.
,
Кφр = 1; Кγр = 1; Кλр = 1; Кrp = 0,94
Эффективная мощность резания:
Сравниваем мощность резания и мощность шпинделя станка, Nшп>Nрез
Nэдс=11 кВт; η=0,75
Условие, Nшп>Nрез выполняется, следовательно, режимы рассчитаны правильно.
Основное время на переход:
где n – частота вращения шпинделя станка, об/мин;
S – подача инструмента, мм/об;
i – число проходов;
L – длина обработки, мм.
На все остальные операции расчет режимов
резания производится табличным методом.
Данные режимы резания сводятся в таблицу
2.6.
Таблица 2.6 – Режимы резания на обработку детали «Вал-шестерня»
Операция |
Краткое содержание операции |
t, мм |
i |
S, мм/об |
V, м/мин |
n, об/мин |
T0, мин |
005 Фрезерно-центровальная 2Г942 |
Фрезеровать торцы с двух сторон одновременно |
0,55 |
1 |
0,4 |
39 |
125 |
0,05 |
Сверлить центровые с двух сторон одновременно |
1,6 |
1 |
0,14 |
14 |
1400 |
0,036 |
|
010 Токарная 16К20Ф3
|
1. Точить поверхности по программе, выдерживая размеры ∅18,4-0,6 l=36±0,3 ∅21,4-0.4 l=33,8±0,3 ∅25-0,1 l=70±0,3 предварительно |
0,85 |
1 |
0,4 |
123 |
1400 |
0,71 |
2. Точить поверхности по программе, выдерживая размеры ∅17,8-0,2 l=36±0,3 ∅20,8-0.2 l=33,8±0,3 окончательно |
0,3 |
1 |
0,11 |
140,7 |
2000 |
||
3.Точить канавки по программе, выдерживая размеры в=3мм, ∅16,5-0,1 ∅19,5-0,1 |
0,65 |
1 |
0,75 |
130,6 |
2000 |
||
4.Точит конические поверхности, выдерживая размеры 15° |
3 |
1 |
0,22 |
105,5 |
800 |
||
5.Точить поверхности по программе, выдерживая размеры ∅21,4-0.4 l=17,8±0,2 ∅25-0,1 l=12-0,43 ∅42-0,25 l=36±0,3 предварительно |
0,85 |
1 |
0,65 |
80,9 |
560 |
||
6.Точить поверхность по программе, выдерживая размеры ∅20,8-0.2 l=12-0,43 окончательно |
0,3 |
1 |
0,11 |
140,6 |
2000 |
||
7.Точить канавку по программе, выдерживая размеры в=3мм ∅19,5-0,1 |
0,65 |
1 |
0,75 |
130,6 |
2000 |
||
8. Точит конические поверхности, выдерживая размеры 15° |
3 |
1 |
0,22 |
105,5 |
800 |
||
015 Фрезерная 6Р13 |
1.Фрезеровать шпоночный паз |
3,4 |
1 |
0,002 |
16 |
1000 |
5,8 |
020 Сверлильная 2А554 |
1.Сверлить отверстие ∅3Н7 |
1,5 |
1 |
0,14 |
20 |
2000 |
0,032 |
2.Сверлить отверстие под резьбу М5-7Н ∅4,2 |
2,1 |
1 |
0,1 |
27 |
2000 |
0,056 |
|
3.Нарезать резьбу М5-7Н |
0,4 |
1 |
0,1 |
31 |
2000 |
0,046 |
Продолжение
таблицы 2.6
025 Зубофрезерная п/а ВСВ121511 |
Фрезеровать 26 зубьев (m=1,5) |
3 |
1 |
1,4 |
62 |
315 |
0,09 |
040 Зубощевинговальная 5702В |
Шевинговать зубья |
0,03 |
1 |
0,09 |
36 |
125 |
0,06 |
045 Шлифовальная 3Т110В |
1.Шлифовать поверхности ∅20,3-0,05 предварительно |
0,25 |
1 |
15 |
25 |
400 |
0,041 |
2.Шлифовать торцы ∅25 предварительно |
0,1 |
1 |
0,02 |
10 |
128 |
0,2 |
|
050 Шлифовальная 3Т110В |
1.Шлифовать поверхности ∅20,05-0,01 окончательно |
0,125 |
1 |
9 |
45 |
700 |
0,065 |
2.Шлифовать торцы ∅25 окончательно |
0,05 |
1 |
0,1 |
3 |
40 |
0,6 |
|
055 Шлифовальная 3Т110В |
Шлифовать поверхность ∅17,3-0,03 предварительно |
0,25 |
1 |
15 |
20 |
400 |
0,1 |
060 Шлифовальная 3Т110В |
Шлифовать поверхность ∅17,05-0,01 окончательно |
0,125 |
1 |
9 |
44 |
800 |
0,06 |
065 Полировальная 3Б852 |
Полировать поверхность ∅20к6 ∅20d9 |
0,025 |
1 |
9 |
50 |
900 |
0,02 |
070 Полировальная 3Б852 |
Полировать поверхность ∅17n6 |
0,025 |
1 |
9 |
48 |
900 |
0,01 |