6. Расчет и выбор режимов резания.

Операция 05

Черновое фрезерование плоскости подошвы детали.

Расчет веду по методике [1], стр. 282

Глубина фрезерования t, ширина фрезерования B и подача на зуб фрезы S_z являются исходными данными.

t=1.4 мм

B=60 мм

S_z=0.2 ^мм/_зуб

Скорость резания определяю по формуле

Cv*Д^z

V = —————————

T^m*t^k*S_z^y*Bⁿ*Z^p

где Д – диаметр фрезы, мм;

T – стойкость инструмента в мин;

z – число зубьев фрезы.

K^V=K_mV*K_nV*K_uV

где K^V – поправочный коэффициент на скорость резания;

K_mV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_nV – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

K_uV – коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Значение коэффициентов нахожу из таблиц [1], стр. 261-263

K_mV =1; K_nV =0.8; K_uV =1.

Значение показателей степени нахожу из таблиц [1], стр. 288-290

Cv=44.5 Д=200 мм z=0.2 T=240 мм y=0.35

m=0.32 t=1.4 k=0.15 S_z=1.4 p=0

B=60 n=0.2 Z=1.2

44.5*200^0.2

V = ———————————————— * 0.8 = 130.8 ^м/_мин

240^0.32*1.4^0.15*0.2^0.36*60^0.2*12⁰

Определяю частоту вращения фрезы по формуле:

1000*V 1000*150

n = ————— = —————— = 238.8 ^об/_мин

*Д 3.14*200

n_вр = 240 ^об/_мин

Окружную силу определяю по формуле [1], стр. 282

10*C_p*t^x*S_z^y*Bⁿ*Z

p_z=—————————— * k_мр [H]

Д^q*n^w

где K_мр – поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.

K_мр=1 [1], стр. 264

Значение показателей степени нахожу из таблицы [1], стр. 291

C_p= 54.5 t=1.4 x=0.9 S_z=0.2 y=0.74

q=1.0 n=240 w=0 u=1.0

10*54.5*1.4^0.9*0.2^0.74*60ⁿ*12

p_z=—————————————— * 1 = 794.6 H

200¹*240⁰

Крутящий момент на шпинделе определяю по формуле [1], стр. 290

P_z*Д 794.6*200

M_кр = ————— = —————— = 794.6 Н*м

2*100 2*100

Момент резания определяю по формуле [1], стр. 290

М_кр*n 794.6*150

N_e = ————— = —————— = 1.95 кВт

1020*60 1020*60

Операция 10

Фрезеровать начерно плоскость, противоположную плоскости основания.

Все режимы резания аналогичны ранее выбранным на операцию 05.

Операция 15

Обработка 4 отверстий 18 / 26; 2 отверстия сверлить и зенкеровать, а 2 следующих – сверлить, зенкеровать, развернуть и зенковать.

Глубина резания

при сверлении t=0.5Д=0.5*18=9 мм

при зенковании t=0.5(Д-d)=0.5*(26-18)=4 мм

при зенкеровании t=0.5(17.4-16)=0.7 мм

при развертывании t=0.5Д=0.5*16=8 мм

(для отв. 16)

Определяю подачу по таблицам [1], стр. 277-278

при сверлении S=0.45 ^мм/_об

при зенкеровании S=0.6 ^мм/_об

при зенковании S=0.8 ^мм/_об

при развертывании S=1.4 ^мм/_об

Определяю скорость резания при сверлении по формуле[1], стр. 276

C_V*Д^q

V = ————— * k_v

T^m*S^q

Значение показателей степени нахожу из таб. [1], стр. 278-280

Для отверстий 18 и 16.

Cv=34.2 y=0.3 T=45 мм q=0.45 m=0.2

K^V=K_mV*K_nV*K_uV=1*1*1=1

34.2*18^0.45

V_(18)= —————— = 30.4 ^м/_мин

45^0.2*9^0.3

34.2*16^0.45

V_(18)= —————— = 29.7 ^м/_мин

45^0.2*8^0.3

Определяю скорость резания при зенкеровании, зенковании и развертывании по формуле [1], стр. 276

C_V*Д^q

V = ————— * k_v

T^m*t^x*S^y

Значение показателей степени нахожу из таблиц [1], стр. 279-280

для зенкования	для зенкерования	для развертывания
CV = 56.9	CV =105	CV = 109
q=0.5	q=0.4	q=0.2
x=0.45	x=0.15	x=0
y=0.45	y=0.45	y=0.45
m=0.4	m=0.4	m=0.45
T=50 мин	T=30 мин	T=45 мин

56.9*26^0.5

V_{(зенков)}= –––––––––––––—— = 54.8 ^м/_мин

50^0.4*0.7^0.15*0.6^0.45

105*17.4^0.4

V_{(зенкер)}= –––––––––––––—— = 117 ^м/_мин

30^0.4*0.7^0.15*0.6^0.45

109*18^0.2

V_{(развер)}= –––––––––––––—— = 29.9 ^м/_мин

45^0.45*0.3⁰*1.4^0.5

Определяю частоту вращения

1000*V

n = —————

*Д

1000*30.4

n_{(св. 18)} = —————— = 537.9 ^об/_мин  550 ^об/_мин

3.14*18

1000*29.7

n_{(св. 16)} = —————— = 591.2 ^об/_мин  600 ^об/_мин

3.14*16

1000*54.8

n_зенков = —————— = 671.2 ^об/_мин  700 ^об/_мин

3.14*26

1000*117

n_зенкер = —————— = 2141.4 ^об/_мин  2000 ^об/_мин

3.14*17.4

1000*29.9

n_развер = —————— = 529 ^об/_мин  550 ^об/_мин

3.14*18

Определяю крутящий момент и осевую силу [1], стр. 277

М_кр = 10*С_м*Д^g*S^y*k_p

P₀ = 10*С_p*Д^g*S^y*k_p

Значение показателей степени нахожу из таблиц [1], стр. 281

С_м=0.012 q=2.2 y=0.8 C_p=42 q=1.2 y=0.75

М_{кр (18)} = 10*0.012*18^2.2*0.45^0.8*1 = 34.6 Н*м

М_{кр (16)} = 10*0.012*16^2.2*0.45^0.8*1 = 26.7 Н*м

P_{0 (18)} = 10*42*18^1,2*0.45^0.75*1 = 7415 Н

P_{0 (16)} = 10*42*16^1,2*0.45^0.75*1 = 6445 Н

При зенкеровании и зенковании

М_кр = 10*С_м*Д^g*t^x*S^y*k_p

P₀ = 10*С_p*t^x*S^y*k_p

С_м=0.196 q=0.85 x=0.8 y=0.7 C_p=46 x=1 y=0.4

М_{кр (зенков)} = 10*0.196*26^0.85*4^0.8*0.8^0.7*1 = 84.1 Н*м

М_{кр (зенкер)} = 10*0.196*17.4^0.85*0.7^0.8*0.6^0.7*1 = 11.6 Н*м

С_р*t^x*S_z^y*Д*z

М_{кр (разв)} = ———————

2*100

S_z – подача, мм на один зуб инструмента

S 1.4

S_z= —— = —— = 0.17 ^мм/_об

t 1.2

92*0.3¹*0.17^0.75*18*12

М_{кр (разв)} = ———————————— = 7.9 Н*м

2*100

P_{0 (зенков)} = 10*46*4¹*0.8^0.4*1 = 1683 Н

P_{0 (зенкер)} = 10*46*0.7¹*0.6^0.4*1 = 262.5 Н

P_{0 (развер)} = 10*46*0.3¹*1.4^0.4*1 = 157.9 Н

Определяю мощность резания по формуле [1], стр. 280.

М_кр * n

N_e = —————

9750

34.6 * 550

N_{e (сверл 18)} = —————— = 2.0 кВт

9750

26.7 * 600

N_{e (сверл 16)} = —————— = 1.6 кВт

9750

84.1 * 700

N_{e (зенков)} = —————— = 6.0 кВт

9750

11.6 * 2000

N_{e (зенкер)} = —————— = 2.4 кВт

9750

7.9 * 550

N_{e (развер)} = —————— = 0.4 кВт

9750

Операция 20

Черновое фрезерование левой боковой плоскости и плоскости бобышек 130 и 112.

Расчет режимов резания аналогичен операции 05.

Операция 40

Шлифование подошвы начисто.

V_з – скорость заготовки; V_з = 3 ^м/_мин

t – глубина; t = 0.02 мм

S – продольная подача; S = 0.4 ^мм/_ход

Определяю эффективную мощность при шлифовании периферией круга по формуле [1], стр. 300

N=C_N*V^в*t^x*S_y*d^g

N=0.59*3¹*0.02^0.8*0.4^0.8=0.04 кВт

Операция 45

Чистовое фрезерование плоскости, противоположной подошве; сверление и нарезание резьбы М6-6Н; сверление и нарезание резьбы М16-6Н и зенкование до 22; сверление отв. 10Н12.

Режимы для чистового фрезерования

S – подача на один оборот фрезы; S = 0.5 ^мм/_ход

S_z = ^S/_z=^0.5/₁₂=0.04 ^мм/_ход; B=60 мм; Д=200 мм t=0.15 мм

C_v*Д^g

V = ———————— * k_v

T^m*t^x*S_z^y*B^u*z^p

445*200^0.2

V = ——————————————— * 0.8 = 322 ^м/_мин  350 ^м/_мин

240^0.32*0.15^0.15*0.04^0.35*60^0.2*12⁰

10*C_p*t^x*S_z^y*Bⁿ*z

P_z = ————————— * KMP

Д^g*n^w

1000*V 1000*350

n= ———— = ————— = 557.1 ^об/_мин 560 ^об/_мин

*Д 3.14*200

10*54.5*0.15^0.9*0.04^0.74*60¹*12

P_z = —————————————— * 1= 32.8 Н

200¹*560⁰

P_z*Д 32.8*200

М_кр = ———— = ————— = 32.8 Н*м

2*100 2*100

P_z*V 32.8*350

N_e = ————— = ————— = 0.2 кВт

1020*60 1020*60

Режимы для сверления отв. 5 пол резьбу М6-6Н

Глубина t=0.5*Д=0.5*5=2.5 мм

S=0.15 ^мм/_об

C_v*D^g 34.2*5^0.45

V=——— * k_v= —————— *1 = 70.4 ^м/_мин

T^m*S^y 15^0.2*0.15^0.3

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.021*5²*0.15^0.8*1=1.3 Н*м

Р₀ =10*С_р*Д^g*S^y*k_p=10*42.7*5*0.15^0.8*1=468 Н

1000*V 1000*70.4

n= ———— = ————— = 4482 ^об/_мин

*Д 3.14*5

М_кр*n 1.2*4482

N_e = ————— = ————— = 0.6 кВт

9750 9750

Режимы для нарезания резьбы в отв. М6-6Н.

S=1 ^мм/_об

C_v*D^g 64.8*6^1.2

V=——— * k_v= —————— *1 = 9.7 ^м/_мин

T^m*S^y 90^0.9*1^0.5

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.013*6^1.4*1^1.5*1=1.6 Н*м

1000*V 1000*9.7

n= ———— = ————— = 515 ^об/_мин

*Д 3.14*6

М_кр*n 1.6*515

N_е = ————— = ————— = 0.8 кВт

975 975

Режимы для сверления отв. 14.5 под резьбу М16-6Н

t=0.5*Д=0.5*14.5=7.25 мм S=0.4 ^мм/_об

C_v*D^g 34.2*14.5^1.2

V=——— * k_v= —————— *1 = 61.3 ^м/_мин

T^m*S^y 60^0.2*0.4^0.3

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.012*14.5^2.2*0.4^0.8*1=21.5 Н*м

Р₀ =10*С_р*Д^g*S^y*k_p=10*42*14.5^1.2*0.4^0.75*1=5208 Н

1000*V 1000*61.3

n= ———— = ————— = 1346 ^об/_мин

*Д 3.14*14.5

М_кр*n 21.5*1346

N_e = ————— = ————— = 3.0 кВт

9750 9750

Режимы для зенкования отв. 22

t=0.5*(Д-d)=0.5*(22-14.5)=3.75 мм S=0.7 ^мм/_об

C_v*D^g 56.9*22^0.5

V=———— * k_v= —————————— *1 = 54.6 ^м/_мин

T^m*t^x*S^y 50^0.4*3.75^0.15*0.7^0.45

М_кр =10*С_м*Д^g*t^x*S^y*k_p=10*0.196*22^0.85*3.75^0.8*0.7^0.7*1=62.8 Н*м

Р₀ =10*С_р* t^x*S^y*k_p=10*46*3.76¹*0.7^0.4*1=1552.5 Н

1000*V 1000*54.6

n= ———— = ————— = 790.4 ^об/_мин

*Д 3.14*14.5

М_кр*n 62.8*790.4

N_e = ————— = ————— = 3.1 кВт

9750 9750

Режимы для нарезания резьбы в отв. М16-6Н

S=2 ^мм/_об

C_v*D^g 64,8*16^1,2

V=———— * k_v= —————— *1 = 22.5 ^м/_мин

T^m*S^y 90^0,9*2^0.5

М_кр =10*С_м*Д^g*P^y*k_p=10*0.013*16^1.4*1.5^1.5*1=11.3 Н*м

1000*V 1000*22.5

n= ———— = ————— = 447 ^об/_мин  450 ^об/_мин

*Д 3.14*16

М_кр*n 62.8*450

N_e = ————— = ————— = 5.2 кВт

975 975

Режимы для сверления отв. 10H12

t=0.5*Д=0.5*10=5 мм S=0.3 ^мм/_об

C_v*D^g 34.2*10^0.45

V=——— * k_v= —————— *1 = 68.4 ^м/_мин

T^m*S^y 35^0.2*0.3^0.3

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.012*10^2.2*0.3^0.8*1=7.6 Н*м

Р₀ =10*С_р*Д^g*S^y*k_p=10*42*10^1.2*0.3^0.75*1=2654.4 Н

1000*V 1000*68.4

n= ———— = ————— = 2178 ^об/_мин

*Д 3.14*10

М_кр*n 21.5*2178

N_e = ————— = ————— = 1.7 кВт

9750 9750

Операция 50

Режимы резания для чистового фрезерования левой боковой плоскости аналогичны как в операции 45.

Р ежимы для расточки отв. 72Н7 начерно и чисто с шероховатостью 0.8

t=1.5 мм S=0.5 ^мм/_об

C_v*D^g 0.9*243

V=———— * k_v= —————————— *1 = 113 ^м/_мин

T^m*t^x*S^y 50^0.2*1.5^0.15*0.5^0.4

Р_zyx =10*С_р*t^x*S^y*Vⁿ*k_p

Р_z =10*92*1.5¹*0.5^0.75*113*1 = 828 H

Р_y =10*54*1.5^0.9*0.5^0.75*113*1 = 453.6 H

Р_x =10*46*1.5¹*0.5^0.4*113*1 = 552 H

P_z*V 828*113

N = ————— = ————— = 1.5 кВт

1020*60 1020*60

При чистовом растачивании

t=0.2 мм S=0.12 ^мм/_об

C_v*D^g 0.9*243

V=———— * k_v= —————————— *1 = 310.7 ^м/_мин

T^m*t^x*S^y 50^0.2*0.2^0.15*0.12^0.4

Р_zyx =10*С_р*t^x*S^y*Vⁿ*k_p

Р_z =10*92*0.2¹*0.12^0.75*310.7⁰*1 = 36.8 H

Р_y =10*54*0.2^0.9*0.12^0.75*310.7⁰*1 = 21.6 H

Р_x =10*46*0.2¹*0.12^0.4*310.7⁰*1 = 36.8 H

P_z*V 36.8*310.7

N = ————— = ————— = 0.2 кВт

1020*60 1020*60

Режимы для чернового и чистового растачивания отв. 125Н7 аналогичны режимам растачивания отв. 72Н7

Режимы для сверления отв. 10.2 для нарезания резьбы М12-6Н

t=0.5*Д=0.5*12=6 мм S=0.35 ^мм/_об

C_v*D^g 34.2*10.2^0.45

V=——— * k_v= ——————— *1 = 72 ^м/_мин

T^m*S^y 25^0.2*0.35^0.3

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.012*10.2^2.2*0.35^0.8*1=7.9 Н*м

Р₀ =10*С_р*Д^g*S^y*k_p=10*42*10.2^1.2*0.35^0.75*1=3402 Н

1000*V 1000*72

n= ———— = ————— = 2248 ^об/_мин

*Д 3.14*10.2

М_кр*n 7.9*2248

N_e = ————— = ————— = 1.8 кВт

9750 9750

Режимы для нарезания резьбы в отв. М12-6Н

S=1.75 ^мм/_об

C_v*D^g 64,8*12^1,2

V=———— * k_v= —————— *1 = 17.1 ^м/_мин

T^m*S^y 90^0,9*1.75^0.5

М_кр =10*С_м*Д^g*P^y*k_p=10*0.013*12^1.4*1.5^1.5*1=7.6 Н*м

1000*V 1000*17.1

n= ———— = ————— = 424.2 ^об/_мин

*Д 3.14*12

М_кр*n 7.6*450

N_e = ————— = ————— = 3.5 кВт

975 975

Режимы для сверления отв. 5 под резьбу М6-6Н аналогичны, как в операции 45.

Режимы для нарезания резьбы в отв. М6-6Н аналогичны, как в операции 45.

Режимы для сверления отв. 16.5 для нарезания резьбы М181.5-6Н

t=0.5*Д=0.5*16.5=8.25 мм S=0.45 ^мм/_об

C_v*D^g 34.2*16.5^0.45

V=——— * k_v= ——————— *1 = 71.3 ^м/_мин

T^m*S^y 45^0.2*0.45^0.3

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.012*16.5^2.2*0.45^0.8*1=28.6 Н*м

Р₀ =10*С_р*Д^g*S^y*k_p=10*42*16.5^1.2*0.45^0.75*1=6069 Н

1000*V 1000*71.3

n= ———— = ————— = 1376.2 ^об/_мин

*Д 3.14*16.5

М_кр*n 28.6*1376.2

N_e = ————— = —————— = 4.0 кВт

9750 9750

Режимы для зенкования отв. 16.5 до 40

t=0.5*(Д-d)=0.5*(40-16.5)=11.75 мм S=1.2 ^мм/_об

C_v*D^g 56.9*40^0.5

V=———— * k_v= —————————— *1 = 42.3 ^м/_мин

T^m*t^x*S^y 70^0.4*11.75^0.15*1.2^0.45

М_кр =10*С_м*Д^g*t^x*S^y*k_p=10*0.196*40^0.85*11.75^0.8*1.2^0.7*1=365.8 Н*м

Р₀ =10*С_р* t^x*S^y*k_p=10*46*11.75¹*1.2^0.4*1=5813.9 Н

1000*V 1000*42.3

n= ———— = ————— = 336.8 ^об/_мин

*Д 3.14*40

М_кр*n 365.8*336.8

N_e = ————— = —————— = 12.6 кВт

9750 9750

Режимы для нарезания резьбы в отв. М181.5-6Н

S=1.5 ^мм/_об

C_v*D^g 64,8*18^1,2

V=———— * k_v= —————— *1 = 29.6 ^м/_мин

T^m*S^y 90^0,9*1.5^0.5

М_кр =10*С_м*Д^g*P^y*k_p=10*0.013*18^1.4*1.5^1.5*1=13.4 Н*м

1000*V 1000*29.6

n= ———— = ————— = 523.4 ^об/_мин

*Д 3.14*18

М_кр*n 13.4*523.4

N_e = ————— = ————— = 7.2 кВт

975 975

Режимы для чистового фрезерования торца бобышки 130 как в предыдущем расчете.

Режимы для чернового и чистового растачивания 18Н7 аналогичны режимам для 72Н7.

Режимы для чистового фрезерования торца бобышки 112

S = 0.5 ^мм/_ход z=14 t=0.15 мм

S_z = ^S/_z=^0.5/₁₄=0.04 ^мм/_ход; B=40 мм; Д=63 мм

C_v*Д^g

V = ———————— * k_v

T^m*t^x*S_z^y*B^u*z^p

445*63^0.2

V = ——————————————— * 0.8 = 306.5 ^м/_мин  300 ^м/_мин

180^0.32*0.15^0.15*0.04^0.35*40^0.2*14⁰

10*C_p*t^x*S_z^y*Bⁿ*z

P_z = ————————— * KMP

Д^g*n^w

1000*V 1000*300

n= ———— = ————— = 2653.9 ^об/_мин 2600 ^об/_мин

*Д 3.14*63

10*54.5*0.15^0.9*0.04¹*40¹*14

P_z = —————————————— * 1= 97 Н

63¹*2600⁰

P_z*Д 97*63

М_кр = ———— = ————— = 30.6 Н*м

2*100 2*100

P_z*V 30.6*300

N_e = ————— = ————— = 0.5 кВт

1020*60 1020*60

Режимы для сверления отв. 6.7 для нарезания резьбы М8-6Н

t=0.5*Д=0.5*6.7=3.35 мм S=0.2 ^мм/_об

C_v*D^g 34.2*6.7^0.45

V=——— * k_v= ——————— *1 = 72 ^м/_мин

T^m*S^y 25^0.2*0.2^0.3

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.012*6.7^2.2*0.2^0.8*1=2.2 Н*м

Р₀ =10*С_р*Д^g*S^y*k_p=10*42*6.7^1.2*0.2^0.75*1=1234 Н

1000*V 1000*72

n= ———— = ————— = 3422 ^об/_мин

*Д 3.14*6.7

М_кр*n 2.2*3422

N_e = ————— = —————— = 0.8 кВт

9750 9750

Режимы для нарезания резьбы в отв. М8-6Н

S=1.25 ^мм/_об

C_v*D^g 64,8*8^1,2

V=———— * k_v= —————— *1 = 12.4 ^м/_мин

T^m*S^y 90^0,9*1.25^0.5

М_кр =10*С_м*Д^g*P^y*k_p=10*0.013*8^1.4*1.25^1.5*1=3.3 Н*м

1000*V 1000*12.4

n= ———— = ————— = 424 ^об/_мин

*Д 3.14*8

М_кр*n 3.3*424

N_e = ————— = ————— = 1.7 кВт

975 975

Режимы для сверления отв. 8.5 для нарезания резьбы М10-6Н

t=0.5*Д=0.5*8.5=4.25 мм S=0.25 ^мм/_об

C_v*D^g 34.2*8.5^0.45

V=——— * k_v= ——————— *1 = 70 ^м/_мин

T^m*S^y 25^0.2*0.25^0.3

М_кр =10*С_м*Д^g*S^y*k_p=10*0.012*8.5^2.2*0.25^0.8*1=4 Н*м

Р₀ =10*С_р*Д^g*S^y*k_p=10*42*8.5^1.2*0.25^0.75*1=2184 Н

1000*V 1000*70

n= ———— = ————— = 2622.7 ^об/_мин

*Д 3.14*8.5

М_кр*n 5*2622.7

N_e = ————— = —————— = 1.1 кВт

9750 9750

Режимы для нарезания резьбы в отв. М10-6Н

S=1.5 ^мм/_об

C_v*D^g 64,8*10^1,2

V=———— * k_v= —————— *1 = 14.9 ^м/_мин

T^m*S^y 90^0,9*1.5^0.5

М_кр =10*С_м*Д^g*P^y*k_p=10*0.013*10^1.4*1.5^1.5*1=6 Н*м

1000*V 1000*14.9

n= ———— = ————— = 474.5 ^об/_мин

*Д 3.14*10

М_кр*n 6*474.5

N_e = ————— = ————— = 2.9 кВт

975 975