2.6 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания на черновое точение наружной цилиндрической поверхности с ø52,347мм до ø46,347мм, на все остальные операции – табличным.

Исходные данные для расчета: резец токарный проходной с пластиной из твердого сплава Т14К8 ГОСТ19056-80; глубина резания t=3мм; материал заготовки – сталь 40Х,σ_в=980МПа; обработка производится на станке 16К20Ф3.

Стойкость инструмента T=100 мин., подача S₀=0,3 мм/об

Определение скорости резания по формуле:

где С_v- коэффициент, зависящий от материала инструмента и заготовки;

x,y,m- показатели степени;

K_v – поправочный коэффициент.

Определение коэффициента K_v по формуле:

K_v=K_mv*K_пv*K_иv

где K_mv- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_пv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

K_иv- коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента.

Коэффициент K_mv определяется по формуле:

K_mv=К_г

Значения коэффициента К_г=1,0; показателя степени n=1,0. Подставив значения в формулу, получается:

K_mv=1,0

Где K_пv=0,8

K_иv=0,8

K_v=0,77*0,8*0,8=0,49

С_v=420, x=0,15, y=0,20, m=0,20

V= м/мин

Определение частоты вращения по формуле:

n=

n= об/мин

Корректировка по паспорту станка n=530 об/мин.

Определение действительной скорости резания по формуле:

V_д=

V_д= м/мин

Определение главной составляющей силы резания по формуле:

P_z=10*C_p*t^x*S^y*Vⁿ*K_p

где С_р- постоянный коэффициент;

x,y,n – показатели степени.

С_р=300; x=1,0;y=0,75; n=-0,15.

Поправочный коэффициент К_р определяется по формуле:

К_р=К_мр*К_φр*К_γр*К_λр*К_rp

где К_мр- поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

К_φр,К_γр,К_λр,К_rp – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

Поправочный коэффициент К_мр определяется по формуле:

К_мр=

Показатель степени n=0,75

К_мр=

К_φр=0,94; К_γр=1,0; К_λр=1,0; К_rp=0,93.

К_р=1,2*0,94*1,0*1,0*0,93=1,05

Р_z=10*300*3^1,0*0,3^0,75*87,1^-0,15*1,05=1960 Н

Определение мощности резания по формуле:

N=

N= кВт

Проверка мощности станка для данных условий обработки. По паспортным данным мощность станка N_ст=11кВт. Так как условие N_ст> N (10>2.8) выполняется , значит обработка в данных условиях возможна.

Определение основного времени по формуле:

Т_о=

где L – путь, пройденный инструментом в направлении подачи, мм.

Путь L определяется по формуле:

L=l+y+∆

где l – размер обрабатываемой поверхности, измеренный в направлении подачи, мм;

y – величина врезания, мм;

∆ - выход режущего инструмента (перебег), мм.

Величина врезания определяется по формуле:

y=t*tgφ

y=3*tg 95˚=0.8 мм

Подставив значения l=27,15 мм, ∆=1мм в формулу получается:

L=27,15+0,8+1=28,95 мм

Подставив полученные значения в формулу получается:

Т_о= мин

Расчет режимов резания на чистовое точение наружной цилиндрической поверхности с ø46,347мм до ø45,187мм. табличным методом: сталь 40Х – легированная, относится к 4 группе материалов. Инструмент – резец токарный проходной с пластиной из твердого сплава Т14К8. Глубина резания t=0,58мм.

Определение подачи в зависимости от заданного параметра шероховатости S_o=0,19мм/об.

Поправочный коэффициент на подачу определяется по формуле:

K_so=K_sn*K_su*K_sз*K_sж*K_sм

где K_sn – коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;

K_su - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_sз - коэффициент, учитывающий влияние закалки;

K_sж - коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы;

K_sм - коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой заготовки.

K_sn=1,0; K_su=1,0; K_sз=0,8;K_sж=0,62;K_sм=1,07.

Подставив полученные значения в формулу получается:

K_so=1,0*1,0*0,8*0,62*1,07=0,53

Подачу определяется по формуле:

S=S_o*

Подставив значения в формулу, получается:

S=0,19*0,53=0,1мм/об

Определение табличной скорости резания в зависимости от подачи и глубины резания: V_т=340 м/мин.

Поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле:

K_v=K_vм*K_vи*K_vφ*K_vж*K_vп*K_vo

где K_vм – коэффициент, учитывающий материал детали;

K_vи - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_vφ - коэффициент, учитывающий главный угол в плане φ;

K_vж - коэффициент, учитывающий вид точения;

K_vп - коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

K_vo - коэффициент, учитывающий условия обработки.

K_vм=0,43; K_vи=1,0; K_vφ=0,81; K_vж=0,61; K_vп=1,0; K_vo=1,0.

Подставив полученные значения в формулу, получается:

K_v=0,43*1,0*0,81*0,61*1,0*1,0=0,21

Скорость резания определяется по формуле:

V= V_т*K_v

Подставив значения в формулу получается:

V=340*0,21=72,2м/мин

Определение частоты вращения по формуле:

n= об/мин

Корректировка по паспорту станка n=510об/мин

Определение действительной скорости резания по формуле:

V_д= м/мин

Определение основного времени по формуле:

Т_о= мин

Режимы резания на все остальные операции рассчитываются этим же методом и вносятся в таблицу 2.7

Таблица 2.7 - Режимы резания

№опе рации	Переход	Подача S, мм/об	Скорость резания V, м/мин	Частота вращения n, об/мин	Основное время То, мин
1	2	3	4	5	6
005	Фрезерование торцев Сверление центр.отверстий	0,1 0,06	89,5 18	355 600	0,43 0,2
010	Черновое точение ø46,347мм Ø58,45мм Ø92,94мм Чистовое точение ø45,187мм Ø58мм Ø92мм Точение канавки ø44мм Черновое точение ø24,4мм Черновое точение ø38,4мм Чистовое точение ø24,1мм Ø38,1мм Черновое точение ø81,7мм Нарезание резьбы М24*1,5-6g Сверление Нарезание внутренней резьбы M20-1.5*6H,36(±0.3)	0,3 0,14 0,2 0,1 0,1 0,2 0,03 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 1,5 0,01 1,5	87,1 46,96 43,7 72,4 68,6 53,4 28,3 42,9 46,4 54,6 68,2 53,4 3 9,4 1	530 255 150 510 375 185 205 560 385 725 565 185 490 560 205	0,18 0,8 0,96 0,6 0,7 0,7 0,8 0,4 1 0,34 0,7 2,1 0,05 0,18 0,22
015	Фрезерование паза ø28мм	0,03	52	500	0,8
020	Фрезерование лысок	0,5	15	40	2
025	Шлифование	0,025	20,8	175	0,48
030	Шлифование	0,047	35,3	250	0,38
035	Шлифование	0,045	50,5	250	0,32
040	Черновое нарезание зубъев	1,3	25,2	80,2	37,2
045	Чистовое нарезание зубъев	0,62	21	67	72