1.7 Расчет режимов резания

Производим расчет режимов резания с использованием табличного метода для детали стакан ротора ПКК 0202607 на операции 010 Токарно-винторезная. Глубина резания при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости технологической системы принимается равной припуску на обработку t=2 мм, диаметр обработки d=42мм.

1.Расчёт длины рабочего хода

Lp.х=Lрез+у+Lдоп

где Lрез-длина резания, Lрез=42/2=22 мм;

y-подвод, врезание и перебег инструмента, мм;

Lдоп-дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностью наладки и конфигурацией детали, Lдоп=0

Подвод, врезание и перебег инструмента определяется по формуле

у=уподв+уврез+уп

где, уподв-длин подвода,мм;

уврез-длина врезания, уврез=2 мм;

уп-длина перебега, мм

При обработке проката на проход уподв+уп=4 мм, тогда

у=4+2=6 мм;

Lр.х=22+6+0=28 мм

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя Sо, мм/об:

а) определение рекомендуемой подачи по нормативам So=0,2…0,3 мм/об;

б) уточнение по паспорту станка модели 1М63, для повышения качества обработки поверхности принимаем поперечную подачу Sо=0,15 мм/об.

3.Определение стойкости инструмента по нормативам. Стойкость в минутах резания определяется по формуле:

Тр=λ∙Тм

где Тм-стойкость в минутах машинной работы станка, Тм=60мин;

λ-коэффициент времени резания.

λ= = =0,79

Так как λ>0,7, то принимаем Тр=Тм=60 мин.

4.Расчёт скорости резания V, м/мин и числа оборотов шпинделя η в минуту:

а) определение рекомендуемой скорости резания по нормативам

V=Vтабл∙К1∙К2∙К3,

Где Vтабл – табличное значение скорости резания, при обработке стали твердым сплавом Vтабл=135 м/мин;

К1-коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К1=0,9

К2-кэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава, К2=1,55

К3-коэффициент, зависящий от вида обработки, К3=1,0

V=135∙0,9∙1,55∙1,0=188,3 м/мин

б) расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка

n= = =1428

в) уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка. По паспорту станка 1М63 принимаем n=1600

г) уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя

V= = =211 м/мин

5.Расчёт основного машинного времени обработки

to1= = = 0,11 мин

6.а) Определение по нормативам силы резания

Pz=Pzтабл∙К1∙К2

где Pzтабл-табличное значение силы резания, Pzтабл=1570 Н;

К1-коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К1=0,8

К2-коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении сталей твердосплавным инструментом, К2=1,1

Pz=1570∙0,8∙1,1=1382 Н.

б) расчет мощности резания

Nрез= = =4,8 кВт

в) проверка по мощности двигателя

Nрез≤1,2∙Nдв∙η

где Nдв-мощность двигателя станка, Nдв=10кВт;

η-коэффициент полезного действия станка, η=0,9

1,2∙10∙0,9=10,8 кВт > 4,8 кВт

Условие выполняется, следовательно, принятые режимы резания удовлетворяют мощности двигателя.

Теперь производим расчет режимов резания с использованием расчетно-аналитического метода для детали стакан ротора ПКК 0202607 на операции 010 Токарно-винторезная. Глубина резания при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости технологической системы принимается равной припуску на обработку t=2 мм.

Подача при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости технологической системы, прочности режущей пластины и прочности державки. Рекомендуемая подача при обработке легированной стали S=0,1…0,2 мм/об, принимаем S=0,15 мм/об.

Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

где С_v – коэффициент, С_v=350;

x, y, m – показатели степени, x=0,15; y=0,35; m=0,20;

Т – среднее значение периода стойкости, Т=60 мин.

K_v – коэффициент, является произведением коэффициентов

где K_мv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_пv – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности, при обработке проката K_пv=0,8;

K_иv – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, при обработке твердым сплавом Т15К6 K_иv=1,0.

Коэффициент на обрабатываемый материал при обработке стали

где K_г – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, K_г=0,95;

n_v – показатель степени, при обработке стали, n_v=1,0.

Тогда скорость резания будет равна

Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле

По паспорту станка принимаем n_д=1600 мин^-1.

Тогда действительная скорость резания будет равна

Силу резания принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Р_z, радиальную Р_у и осевую Р_х). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле

где С_р – коэффициент, С_рz=300; С_рy=243; С_рx=339;

x, y, n – показатели степени, x_z=1,0; y_z=0,75; n_z=-0,15; x_y=0,9; y_y=0,6; n_y=-0,3; x_x=1,0; y_x=0,5; n_x=-0,4;

K_р – поправочный коэффициент, представляющий собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия обработки

где n – показатель степени, при обработке твердым сплавом, n=0,75.

Мощность резания рассчитывают по формуле

Расчет длины рабочего хода

где L_рез – длина резания, L_рез=22 мм;

у – подвод, врезание и перебег инструмента, мм;

L_доп – дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурацией детали, L_доп=0 мм.

Подвод, врезание и перебег инструмента определяется по формуле

где у_подв – длина подвода, мм;

у_врез – длина врезания, у_врез=2,0 мм;

у_п – длина перебега, мм.

При обработке проката на проход у_подв+у_п=4,0 мм, тогда

Расчет основного машинного времени обработки

Аналогично производится расчет режимов резания по остальным операциям проектируемого технологического процесса механической обработки детали стакан ротора ПКК 0202607 и полученные значения заносятся в сводную таблицу 1.9.

Таблица 1.9 – Сводная таблица по режимам резания

Номер перехода	D, мм	t, мм	Lр.х, мм		Sо, мм/об		V, м/мин	n, мин-1		Sм, мм/мин	То, мин		Nрез, кВт
010 Токарно-винторезная
1	42	2,0	28		0,15		211	1600		240	0,11		4,8
2	42	1,8	27,8		0,2		211	1600		320	0,09		5,95
020 Токарная с ЧПУ
1	122	3,0	39		0,2		153,2	400		80	0,49		2,8
2	122	3,0	87		0,3		191,5	500		150	0,58		6,4
3	71	2,8	42,3		0,3		178,4	800		240	1,34		5,34
4	75	2,2	51,2		0,3		188,4	800		240	0,21		4,51
5	96	2,3	22,3		0,15		140	500		75	0,3		1,38
6	72,8	1,2	115,2		0,2		144,4	630		126	0,9		2,59
040 Горизонтально-протяжная
1	72,8	2,0	42,4	-		5		-	-			0,84		3,7
050 Вертикально-сверлильная
1	5	2,5	25	0,16		22		1400	224			0,11		0,18
090 Вертикально-сверлильная
1	9	4,5	31	0,1		28,3		1000	100			0,31		0,16
100 Вертикально-сверлильная
1	15	2	8	0,4		23,6		500	200			0,04		1,1
110 Вертикально-сверлильная
1	10	1	67	0,3		31,4		1000	300			0,22		0,75
120 Внутришлифовальная
1	72,8	2,2	42,6	0,4		150		800	320			0,11		3,8
130 Горизонтально-протяжная
1	72,8	2	42,4	-		5		-	-			0,84		3,7
150 Токарная с ЧПУ
1	79	2	36	0,4		156,3		630	252			0,14		4,0
2	81	1	10	0,2		203,5		800	160			0,04		3,66
170 Токарная с ЧПУ
1	79	2	36	0,4		156,3		630	252			0,14		4,0
2	81	1	10	0,2		203,5		800	160			0,04		3,66