Скорость резания
Кv=КмvКпvКиv=1,111=1,1
Кмv=
Кмv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания.
Кr - коэффициент обрабатываемости стали
К - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.
Киv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.
Частота вращения шпинделя.
Принимаем nф
Сила резания
Кмр=
Крутящий момент
D – диаметр фрезы
Мощность резания.
Мощность резания должна быть намного меньше действительной мощности применяемого станка.
Расчет режимов резания производиться посредством ЭВМ.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 25,0
Частота вращения N, об/мин 40,0
Глубина резания t, мм 5,0
Окружная сила резания Pz, H 5356
Мощность резания N, кВт 4,2
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,89
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 35,0
Частота вращения N, об/мин 125
Глубина резания t, мм 3,5
Окружная сила резания Pz, H 3985
Мощность резания N, кВт 3,3
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,56
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 43,0
Частота вращения N, об/мин 315
Глубина резания t, мм 2,5
Окружная сила резания Pz, H 2338
Мощность резания N, кВт . . 2,2
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,25
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 85,0
Частота вращения N, об/мин 800
Глубина резания t, мм 1
Окружная сила резания Pz, H 1585
Мощность резания N, кВт 1,7
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,45
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 35,0
Частота вращения N, об/мин 31,5
Глубина резания t, мм 5,0
Окружная сила резания Pz, H 4513
Мощность резания N, кВт 4,18
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,23
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 45,0
Частота вращения N, об/мин 150
Глубина резания t, мм 3,5
Окружная сила резания Pz, H 3395
Мощность резания N, кВт 3,4
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,45
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 48,0
Частота вращения N, об/мин 315
Глубина резания t, мм 2,0
Окружная сила резания Pz, H 1262
Мощность резания N, кВт 2,7
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,55
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Подача S, мм/мин 63,0
Частота вращения N, об/мин 400
Глубина резания t, мм 1
Окружная сила резания Pz, H 1235
Мощность резания N, кВт 1,7
Стойкость фрезы Т, мин 125
Основное время То, мин 0,84
Кинематический расчет
Для передачи необходимых усилили и скоростей резания для заданного диапазона материалов и размеров обрабатываемых изделий служит коробка скоростей.
Для обеспечения требуемой скорости резания числа оборотов шпинделя необходимо изменять в определенном диапазоне:
,
В коробках скоростей наиболее целесообразно применять геометрический ряд чисел оборотов[8].
Знаменатель геометрического ряда будет равен:
,
Тогда ряд скоростей будет равен:
В кинематической схеме станка базовой модели изменяем передаточное отношение последней зубчатой пары, обеспечивая заданную максимальную частоту вращения шпинделя.
Находим необходимое передаточное отношение:
По стандартному ряду зубчатых колёс выбираем пару Zn-1 = 27 и Zn = 23 (27+23= 50).
Межосевое расстояние находим по формуле, мм:
где Z1, Z2 – числа зубьев шестерни и зубчатого колеса соответственно;
m – модуль шестерни и зубчатого колеса, мм.
Необходимый модуль с учётом межосевого расстояния А:
Структурная формула
Записываем структурную формулу для числа скоростей шпинделя z=8, как произведение чисел передач в каждой группе:
где P1, P2– число передач в каждой двух валовой группе, у нас 2 группы.
Анализируя структурную формулу, видно, что привод содержит две групп передач с P1 = 4, P2= 2, причем группа P1 расположена ближе к источнику движения.
Полная структурная формула привода запишется в виде:
где х0, х1,– характеристики групп (указывается, сколько скоростей можно получить на следующем валу).
Х0 = 1 – это характеристика основной группы (на II валу может быть только 1 скорость), так как ей кинематически предшествует совокупность передач с одной ступенью скорости (основная группа имеет знаменатель ряда передаточных отношений, равный φ1);
х1 = Р1 = 4 – это характеристика первой переборной группы (равна числу передач в основной группе, так как этой группе предшествует совокупность передач с Р1 ступенями скоростей), на III валу может быть 3 скорости (знаменатель ряда передаточных отношений φ 2);
Построение структурной сетки
Построение структурной сетки проводится в следующем порядке:
На равных расстояниях проводим горизонтальные линии на одну больше, чем число групповых передач , поле между двумя горизонтальными линиями отводим для одной групповой (двух валовой) передачи.
2. На равных расстояниях проводим 6 вертикальных линий, по числу скоростей в приводе, расстояние между которыми равно lg(φ).
3. Рядом с полем указываем число передач в группе Pi и её характеристики хi.
4. На середине верхней горизонтальной линии намечаем точку 0, из которой симметрично проводим лучи в количестве равном Pi и расстоянием между концами лучей на следующей горизонтали хi·lg(φ).
5. Из каждой полученной точки на второй горизонтали аналогично проводим лучи для второй групповой передачи.
По структурной сетке можно определить:
Количество скоростей.
2. Количество групповых передач и порядок их расположения.
3. Число передач в каждой группе.
4. Характеристики групп, то есть их место в порядке кинематического включения.
5. Диапазоны регулирования групповых передач, которые равны ц в степени, равной числу интервалов lg(φ), заключенному между крайними лучами, выходящими из одной точки.
6. Диапазоны регулирования на промежуточных валах.
Однако структурная сетка не дает фактических значений чисел оборотов и передаточных отношений передач в группах, поэтому строят еще график чисел оборотов (частот вращения) шпинделя.
Построение графика частот вращения шпинделя
Порядок построения
1. На равных расстояниях проводим столько горизонтальных линий, сколько валов в коробке.
2. На равных расстояниях проводим вертикальные линии и присваиваем им (слева направо) порядковые частоты вращения, начиная с n1.
3. Далее смотрим на структурную сетку и учитываем допустимые числа интервалов для коробок скоростей, а также рекомендации по уменьшению крутящих моментов, веса.
Необходимо сообщать более высокие скорости промежуточным валам. Для уменьшения веса привода желательно, чтобы число передач в группах уменьшалось от электродвигателя к шпинделю.
График строим так, чтобы лучи не накладывались друг на друга. При наложении лучей шестерни используются не эффективно, повторяя друг друга, т.е. увеличивается масса коробки.
Если на схеме лучи идут сверху вниз на лево – это передача на замедление. При вертикальном луче передаточное число равно 1. При наклоне луча сверху вниз на право передача работает на ускорение.
