1.10 Определение режимов резания, мощности для двух

Определение режимов резания и мощности можно производить двумя методами:

— аналитическим (по эмпирическим формулам);

— табличным

1.10.1 Расчет режимов резания для двух разнохарактерных операций или переходов по эмпирическим формулам

Производим расчет режимов резания и мощности для разнохарактерных операций и переходов по эмпирическим формулам

Операция 010 Токарная ЧПУ

Установ Б

Переход 01 Точить торец «чисто» выдержав l=79,5_-0,2мм

Глубина резания: t=1,0мм

Подача : S=0,5 мм/об /10/

Скорость резания V, м/мин:

/9/

(1.13)

где C_v = 350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 /7/

T — стойкость резца, мин (Т=60мин )

K_v — коэффициент, влияющий на скорость резания

Kv = Kmv  Knv  Kuv  KTv KTc  Kφ Kr

/9/

(1.14)

где К_mv — коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

/9/

(1.15)

где K_τ — коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

(Kτ=0,8)

/9/

n_v — показатель степени (n_v=1,0) /9/

Кmv= 0,8

К_nv — коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания (К_nv=0,8) /9/

К_uv — коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (К_uv=1,15) /9/

К_Tv — коэффициент, учитывающий стойкость инструмента в зависимости от количества одновременно работающих инструментов (К_Tv=1,0)/9/

К_Tс — коэффициент, учитывающий стойкость инструмента в зависимости от количества одновременно обслуживающих станков (К_Tс=1,0) /7/

К_φ — коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане φ(К_φ=0,7) /9/

К_r — коэффициент, учитывающий влияние радиуса r при вершине резца (К_r=0,94) /9/

Kv = 0,56  0,8  1,15  1,0  1,0  0,7  0,94 ≈ 0,34

Отсюда скорость резания V, м/мин:

Частота вращения заготовки, n об/мин:

(1.16)

где V — скорость резания, м/мин

D — диаметр обрабатываемой поверхности, мм

об/мин

Согласно условия обработки принимаем:

nпр= 359 об/мин

Сила резания, P_Z Н:

PZ = 10·Cp·tx ·Sy·Vn·Kp

/9/

(1.17)

где C_p = 300; х=1,0; y=0,75; n= -0,15 /7/

К_р — коэффициент, влияющий на силу резания

Кр = Kmp·Kφp·Kp·Kp·Krp

/9/

(1.18)

где K_mp — коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания

Kmp =

/9/

(1.19)

где n — показатель степени (n=0,75) /9/

Kmp = ≈ 1,31

К_φр — коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

на силу резания (К_φр=0,89) /9/

К_р — коэффициент, учитывающий влияние переднего угла на силу резания (К_р=1,0) /9/

К_р — коэффициент, учитывающий влияние угла наклона главного лезвия на силу резания (К_р =1,0) /9/

К_rp — коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине на силу резания (К_rp=0,87) /9/

Кр = 1,31  0,89  1,0  1,0  0,87 ≈ 1,01

Отсюда сила резания P_Z Н:

PZ = 10  300  1,01,0  0,50,75  70-0,15  1,01 ≈ 947 Н

Минутная подача S_m, мм/мин

Sm = So  nпр

(1.20)

где S_o — подача на оборот заготовки, мм/об;

n_пр — принятая частота вращения заготовки об/мин

Sm = 0,5  359 ≈ 180 мм/мин

Эффективная мощность резания Ne, кВт:

,

/9/

(1.21)

где — сила резания, Н

— скорость резания, м/мин

кВт

Эффективная мощность рассчитана правильно, если выполняется условие:

1,08 кВт  10  0,75 1,08 кВт  7,5 кВт

Операция 015 Горизонтально-фрезерная

Переход 01 Фрезеровать разы в размер 20H

Глубина резания: 9мм

Ширина фрезерования B = 20мм

Подача: S_z. =0,06 мм/зуб /10/

Скорость резания V, м/мин:

/9/

(1.22)

где C_v = 690; m = 0,35; x = 0,3; y = 0,4; u = 0,1; p = 0 /5/

T — стойкость фрезы, мин (Т=120мин ); /7/

B — ширина фрезерования, мм. B = 20мм

K_v — коэффициент, влияющий на скорость резания

Kv = Kmv  Kuv  Klv

/9/

где К_mv — коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

/9/

(1.23)

где K_τ — коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости (K_τ=0,8) /9/

n_v — показатель степени (n_v=1,0) /9/

К_mv= 0,8

К_uv — коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (К_uv=1,0) /9/

Kv = 0,54  0,8  1,0 ≈ 0,5

Отсюда скорость резания V, м/мин:

Частота вращения шпинделя, n об/мин:

где обозначения прежние

n об/мин

Согласно условия обработки и паспортных данных станка принимаю:

nд=500 об/мин

Действительная скорость резания V_д, м/мин:

где обозначения прежние

Минутная подача S_m , мм/мин:

Sm = Sz  z  nд,

где обозначения прежние

Sm =0,06·8·500=240мм/мин

Согласно условия обработки и паспортных данных станка принимаю:

S_m = S_v =200 мм/мин, тогда действительная подача на зуб фрезы:

мм/зуб

Сила резания, P_z Н:

/9/

(1.24)

где C_p = 261; x = 0,9; y=0,8; u = 1,1; = 1,1; w = 0,1 /7/

где K_p — коэффициент, влияющий на силу резания

/9/

где K_mp — коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания

Kmp =

/9/

(1.25)

где n — показатель степени (n=0,3) /9/

Kmp = ≈ 1,12

Отсюда сила резания, P_z Н:

Мощность на резание N_рез, кВт:

/9/

(1.26)

где обозначения прежние

кВт

Проверяем достаточно ли мощность привода станка

Мощность на шпинделе станка N_(шп,)

где обозначения прежние

Эффективная мощность резания рассчитана правильно, если выполняется условие:

3,56 кВт  6

Следовательно, обработка возможна.