Содержание

Введение 6

1 Методы определения оптимального режима резания 8

2 Методические указания к выполнению работы 9

3 Аналитический метод расчета 10

3.1 Выбор марки инструментального материала 10

3.2 Выбор конструкции инструмента и геометрических параметров режущей части резца 12

3.2.1 Выбор режущей сменной многогранной пластины 12

3.2.2 Выбор конструкций резца с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) 15

3.3 Определение глубины резания 15

3.4 Расчет экономической стойкости инструмента 16

Таблица 2 – Примерные значения стойкости 17

3.5 Определение наибольшей технологически допустимой подачи 17

3.5.1 Подача, допустимая прочностью механизма подачи станка (S_м.п) 18

3.5.2 Подача, допустимая прочностью резца (Sп.р.) 19

3.5.3 Подача, допустимая жесткостью резца (S_ж.р.) 21

3.5.5 Подача, допустимая прочностью изделия (S_п.и.) 21

3.5.6 Подача, допустимая жесткостью изделия (S_ж.и.) 23

3.5.7 Подача, допускаемая шероховатостью обработанной поверхности 24

3.6 Определение наивыгоднейшей скоростной ступени 26

3.6.1 Скорость, допускаемая режущими свойствами инструмента 26

3.6.2 Подача, определяемая по мощности и крутящему моменту на шпинделе станка 27

3.7 Пример расчета оптимального режима резания 28

Аналитический метод расчета 28

3.7.1 Выбор размеров резца и марки применяемого материала 28

3.7.2 Выбор геометрических параметров режущей части резцов 29

3.7.3 Определение глубины резания 29

3.7.4 Определение периода экономической стойкости инструмента 29

3.7.5 Выбор подачи 30

Приложение А 40

Таблица А.1 – Классификация твердых сплавов по группам применения 40

Таблица А.2 - Области применения отечественных твердых сплавов 42

Таблица А.3 - Области применения твердых сплавов иностранных фирм 43

Таблица А.4 – Области применения твердых сплавов с покрытиями 44

Таблица А.5 – Пластины режущие сменные многогранные 45

Таблицы А.5а – Геометрические параметры режущей части неперетачиваемых пластинок 50

Резцы с многогран-ными пластинками 50

φ 50

φ₁ 50

γ 50

γ₁ 50

α 50

α₁ 50

Трехгранные 50

90 50

10 50

12^* 50

12 50

7,5 50

7,5 50

Четырехгранные 50

45 50

45 50

10^** 50

12 50

10 50

4 50

Пятигранные 50

60 50

12 50

12 50

10 50

8 50

8 50

Шестигранные 50

45 50

15 50

10 50

10 50

10 50

- 50

* Для резцов, оснащенных пластинами из твердого сплава, с диаметром описанной окружности 14 мм. передний угол γ=17.˚ 50

Таблицы А.6 – Условные обозначения токарных резцов 51

Таблицы А.7 – Основные размеры токарных резцов 52

Таблица А. 8 – Расчетные коэффициенты для определения силы резания 62

Таблица А.9 – Расчетные зависимости для определения скорости резания при обработке конструкционных сталей, чугунов и медных сплавов 64

Таблица А.10 – Механические свойства некоторых конструкционных материалов 66

Таблица А.11 – Числовые величины основных допусков ИСО 68

Таблица А.12 – Паспортные данные некоторых токарных станков 70

Список использованных источников 73

Введение

Согласно прогнозу мирового развития экономики в ближайшем будущем приоритетно будут развиваться: космическая техника, авиастроение, автомобилестроение, судостроение, энергомашиностроение, транспортное машиностроение, сельхозмашиностроение, производство бытовой и хозяйственной техника.

Запросы производства в этих отраслях будут удовлетворяться за счет создания станков, обеспечивающих прецизионные и нанометрические технологии обработки, сборки, контроля; разработки оборудования на базе мехатронных модулей, его интеллектуализации и применения CALS технологий; обеспечения высокоскоростных и сверхскоростных режимов резания и соответствующего расчета производительности труда; производства специального режущего инструмента для станков нового поколения, создания гибких автоматических линий для крупносерийного производства, построенного по агрегатно-модульному принципу, отличающегося возможностью переналадки на выпуск запланированных изделий.

Согласно прогнозу к 2010 году ежегодное потребление металлообрабатывающего оборудования предприятиями машиностроительного комплекса России, в том числе ВПК, составит 45 тыс. единиц общей стоимостью до 3 млрд. долларов США, 80 % из которого будут покрываться за счет отечественного оборудования.

Из 45 тыс. единиц отечественного металлообрабатывающего оборудования, станки с ЧПУ составят 18,0...20,0 тысяч штук, в том числе тяжелое и уникальное оборудование должно выпускаться в количестве 1500...2000 единиц, ГПС необходимо поставлять в количестве 25-50 систем в год.

Эффективное использование металлорежущего оборудования возможно лишь при условии применения совершенного режущего инструмента.

Технический прогресс в инструментальной промышленности определяется созданием новых инструментальных материалов, совершенствованием технологии их производства, оптимизацией их эксплуатации.

Вместе с тем, ни наличие высокопроизводительного оборудования, ни совершенный режущий инструмент не обеспечат изготовление изделий с высокой эффективностью, если работа их осуществляется на режимах, не являющихся оптимальными.

Оптимальным (наивыгоднейшим) считается режим, при котором в результате наилучшего сочетания параметров резания, основанных на физико-технологических свойствах инструмента и экономико-производственных факторах обеспечивается обработка деталей заданного качества с наибольшей производительностью и минимальной себестоимостью.

Определение параметров режимов резания (глубины резания, подачи, скорости), соответствующих определенной стойкостью инструмента и учитывающих кинематические и динамические характеристики станка, и является задачей данной работы.

Целью её является приобретение навыков, необходимых для последующей работы над курсовыми и дипломными проектами при расчете режимов резания, связанных с использованием многоинструментальных наладок и автоматических линий.

1 Методы определения оптимального режима резания

Существует несколько методов расчета оптимального режима. К ним относятся: 1) табличный, 2) аналитический, 3) графический. Выбор метода зависит от условий, для которых производится расчет (для одноинструментальной или многоинструментальной обработки, для единичного, мелкосерийного или массового производства), а также цели его (назначение режима резания для существующего процесса, проектирование нового технологического процесса, проверка принятых режимов и т.п.).

Наиболее прост и наименее точен табличный метод, позволяющий назначить режим по соответствующим таблицам. Применение его может быть рекомендовано в мелкосерийном и единичном производстве.

Графическим методом можно воспользоваться непосредственно на рабочем месте. С этой целью применяются предварительно построенные номограммы, применительно к конкретному станку, инструменту и обрабатываемому материалу.

Наиболее точные результаты достигаются при использовании аналитического метода.

Содержанием настоящей расчетно-графической работы является определение оптимального режима для одноинструментальной обработки с помощью аналитического метода.