1.9.4 Проверочный расчёт рабочего пространства станка.

Проведем проверочный расчёт рабочего пространства токарного станка с ЧПУ.

Расчёт рабочего пространства токарного станка с ЧПУ 16К20ФЗ производится на основании схемы по формуле:

Z_о = L_пр + L_дет + С_W + W_z,

где L_пр – высота приспособления, мм L = 85 мм ; L_дет – длина детали, мм.

(L_дет = 38 мм); С_W – безопасное расстояние по оси Z, мм (С_W =50); W_z – вылет резца по оси Z, мм (см. расчёт вылета инструмента).

Х₀ = (D/2) + C_Wx+ W_x,

где D – диаметр детали, мм; C_Wx – безопасное расстояние по оси X, мм.

(C_Wx – 25 мм); W_x – вылет резца по оси X, мм.

Проходной резец П02-05

Z_о=85+38+50+143=190мм

Х₀=30,6+25+245=97,5мм

Z_раб =750 мм X_раб=250 мм

Так как Z_o < Z_раб, Х_о < X_раб, то данный станок обеспечивает обработку детали.

Р асточной резец П06-07

Z_о=85+38+50+215=185мм

Х₀=30,6+25+210=102,5мм

Z_раб =750 мм X_раб=250 мм

Так как Z_o < Z_раб, Х_о < X_раб, то данный станок обеспечивает обработку детали.

1.9.5 Расчет координат опорных точек

Для расчета координатных точек, составляем циклограмму движения инструмента.

П02 -05

Рис 4

П06 -07

Рис 5

N перехода	Опорная точка	координаты
		x	y
02 – 05	0 1 2 3 4 5 6 7	150 27 27 45 46,6 46,6 64 150	200 2 0 0 -1,6 -18 -18 200
06-07	0 1 2 3 4 5 6 7	150 30 30 28 26 31 31 150	200 2 -40 -40 -3 0 2

1.9.6 Расчет режимов резания

Переход 02-05.

1. Определяем глубину резания при подрезке торца , наружном точении цилиндрической поверхности и подрезке торца венца.

t =1,5 мм; t =2 мм, t⁰⁴=1,8 мм.

2. Рассчитываем длину рабочего хода L_РХ, мм

L_РХ=L_РЕЗ+y+L_ДОП,

где L_РЕЗ – длина резания, мм; L =20,0 мм; L =17,5 мм; L =18,0

у = y_врез+y +y – величина врезания и перебега, мм

y =1мм; y +y =6мм; y=1+6=7 мм;

L =20,0+7=27 мм;

L =17,5+7=24,5 мм;

L =18,0+7=25 мм

L_ДОП – дополнительная длина хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации детали.

3. Определяем подачу на оборот шпинделя для подрезки торца S = S =0,6 мм/об, для чернового точения S =0,6 мм/об, для подр

4. Определяем период стойкости резца Т, мин в зависимости от группы наладки и числа инструментов в наладке.

Тр= Тм×,

где Тм – период стойкости инструмента, мин; Тм =120мин.

λ= , λ = =0,68; λ = =0,69;. λ = =0,69

Поскольку условие 0,7<λ выполняется, то Тр=Тм=120мин.

5 . Определяем скорость резания , м/мин

=_табл×К₁×К₂×К₃,

где _табл – табличное значение скорости резания, м/мин;  =125м/мин;

 =125м/мин;  =125м/мин К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К₁=0,7; К₂ – коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава, К₂=1,25; К₃ – коэффициент, зависящий от вида обработки, К₃=1,2.

 =125×0,7×1,25×1,2=131,25м/мин;

 =125×0,7×1,25×1,2=131,25м/мин.

 =125×0,7×1,25×1,2=131,25м/мин.

6. Рассчитываем частоту вращения шпинделя n, об/мин

Так как станок 16К20Ф3 имеет бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя, то принимаем полученный результат без уточнения.

n⁰²= =810 мин^-1;

n⁰³= =810мин^-1.

n⁰⁴= =722 мин^-1.

7. Рассчитаем основное машинное время обработки t_м, в минутах по формуле

где i – количество ходов, i =1; i =1; i =1.

мин;

мин.

мин.

8. Определяем силу резания P_Z , Н

P_Z=P t,

где P – табличная величина силы резания, Н; P =1450 Н; P =1450 Н, P =1450 Н.

P =1450 1,5=2175 Н;

P =1450 2=2900 Н.

P =1450 1,8=2610 Н

9. Определяем мощность резания N_РЕЗ, кВт.

N_рез=Pz×/60×1020.

N = =4,66 кВт;

N = =6,21 кВт.

N = =5,78 кВт

10. Проверяем достаточность мощности привода станка по условию:

N_РЕЗ  N_ШП;

N_ШП = N_ДВ×,

где N_ДВ – мощность двигателя станка, кВт; N_ДВ=10кВт;  – КПД станка (паспортные данные); =0,85.

N_ШП=10×0,85=8,5 кВт.

Данное условие выполняется. Следовательно, обработка возможна.

Переход 06-07.

Расточить сквозное отверстие, выдерживая размеры: Ø30,0^+0,2; фаску 1,0×45º.

1. Определяем глубину резания при растачивании отверстия

t =1,375 мм.

2. Рассчитываем длину рабочего хода L_РХ, мм

L_РХ=L_РЕЗ+y+L_ДОП,

где L_РЕЗ – длина резания, мм; L =41 мм;

у = y_врез+y +y – величина врезания и перебега, мм;

y =1 мм; y +y =3 мм;

y=1+3=4 мм;

L =41+4=45 мм.

L_ДОП – дополнительная длина хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации детали.

3. Определяем подачу на оборот шпинделя для чистового растачивания S =0,4 мм/об.

4. Определяем период стойкости резца Т, мин в зависимости от группы наладки и числа инструментов в наладке.

Тр=Тм×,

где Тм – период стойкости инструмента, мин; Тм=120мин.

λ= ; λ = =0,95.

Поскольку условие 0,7<λ выполняется, то Тр=Тм=120мин.

5. Определяем скорость резания , м/мин [3, с. 19]

=  _табл×К₁×К₂×К₃,

где  _табл – табличное значение скорости резания, м/мин;  =115 м/мин;

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К₁=1,0;

К₂ – коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава, К₂=1,25;

К₃ – коэффициент, зависящий от вида обработки, К₃=0,85.

 =115×1,0×1,25×0,85=120 м/мин.

6. Рассчитываем частоту вращения шпинделя n, об/мин

Так как станок 16К20Ф3 имеет бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя, то принимаем полученный результат без уточнения.

n⁰⁶= =1253 мин^-1.

7. Рассчитаем основное машинное время обработки t_м, в минутах по формуле

,

.

8. Определяем силу резания P_Z , Н

P_Z=P t,

где P – табличная величина силы резания, Н; P =1450 Н.

P =1450 1,375=1994 Н.

9. Определяем мощность резания N_РЕЗ, кВт

N_рез=Pz×/60×1020.

N = =3,91 кВт.

10. Проверяем достаточность мощности привода станка по условию:

N_РЕЗ  N_ШП

N_ШП = N_ДВ,

где N_ДВ – мощность двигателя станка, кВт; N_ДВ = 10 кВт;  – КПД станка (паспортные данные); =0,85.

N_ШП=10×0,85=8,5 кВт.

Данное условие выполняется. Следовательно, обработка возможна.

9 . Рассчитаем основное машинное время обработки t_м, в минутах по формуле:

.

Рассчитаем сумму машинного времени для всей операции

;

= 0,04+0,04+0,03+0,15= 0,26 мин.

Все режимы резания по данной операции 005 сводим в таблицу 15.

Таблица 15 – Сводная таблица режимов резания по операции 005

№ пере- хода	t, мм	LРХ, мм	S0, мм/об	Т, мин	V, м/мин	n, мин-1	NРЕЗ, кВт	PZ, Н	P0, Н	ТО, мин
П02	1,5	27	0,6	120	131,25	890	4,66	2175	-	0,04
П03	2	25,5	0,6	120	131,25	915	6,21	2900	-	0,04
П04	1,8	25	0,6	120	131,25	652	5,78	2610	-	0,03
П06	1,31	45	0,3	120	120	1253	3,91	1994	-	0,15
										0,26