Приклад

Розрахувати і сконструювати токарний прохідний різець з пластинкою з твердого сплаву для чорнового обточування вала із сталі 45 з межею міцності _в.д.=598МПа діаметр заготовки D=80 мм, припуск на обробку (на сторону) h=3,5 мм, подача S= 0,4 мм/об, виліт різця l=60 мм.

Розрахунок

1. Для державки різця вибираємо вуглецеву сталь 50 з _в=628 МПа і допустимою напругою на згин _н.д.=200 МПа ( Додаток 1).

2. Форма передньої поверхні – радіусна з фаскою =45, ₁=45, =8, =10, =-5, r=1мм ( Додаток 2; Додаток 3; Додаток 4; Додаток 5).

3. Сила різання визначається за формулою( ст. 271 [6]):

де С_р – коефіцієнт, який характеризує метал і умови його обробки;

С_р=300 ( табл.22. ст.273 [6]);

t – глибина різання, мм ( за завданням t=h=3,5мм);

s – подача, мм/об (за завданням S=0,4 мм/об);

x, y – показники степені при глибині різання і подачі;

x=1,0; y=0,75 ( табл.22. ст.273 [6]);

n – показник степені при швидкості різання;

n=-0,15 ( табл.22. ст.273 [6]);

К_р – загальний поправочний коефіцієнт, який враховує конкретні умови роботи.

, ( табл.9. ст.264; табл.10. ст.265; табл.23. ст 275 [6]).

Отже,

Швидкість різання визначається за формулою (ст.265 [6]):

де С_v – коефіцієнт, який характеризує метал і умови його обробки;

С_v=350 ( табл.17. ст.269 [6]);

t – глибина різання, мм ( за завданням t=h=3,5мм);

s – подача, мм/об (за завданням S=0,4 мм/об);

x, y,m – показники степені при глибині різання і подачі;

x=0,15; y=0,35; m=0,2 ( табл.17. ст.269 [6]);

Т – період стійкості різця, хв( при одноінструментальній обробці 30- 60хв);

K_v – коефіцієнт, який враховує вплив матеріалу заготовки, стан поверхні і матеріал інструменту;

,

( табл.1. ст.261; табл.5. ст.263; табл.6. ст 263 [6]).

Отже,

Отже,

Отже,

4. Ширина прямокутного перерізу за умовою, що h1,6b

мм

де P_z – сила різання, Н(кгс); ( з попередніх розрахунків P_z=1690,5 Н або 169кгс);

l – виліт різця, мм ( за завданням l=60мм);

_н.д – допустима напруга на згин, Мпа (з попередніх розрахунків _н.д.=200 Мпа або 20 кгс/мм²).

Приймаємо найближчий за стандартом СТ СЕВ 153-75 (додаток 6) більший переріз державки (b=12 мм).

Керуючись наведеними співвідношеннями, одержимо висоту державки різця h=1,612=19,2 мм

Приймаємо h=20 мм

5. Перевіряємо міцність і жорсткість державки різця:

а) максимальне навантаження, допустиме міцністю різця.

кгс

В одиницях СІ

Н

б) максимальне навантаження, допустиме жорсткістю різця

Н

де f=0,110^-3 м – допустима стріла перегину різця при попередньому точінні;

Е – модуль пружності матеріалу різця, Е=210⁵ МПа = 20000 кгс,;

l=60 мм – виліт різця;

І – момент інерції прямокутного перерізу державки, для прямокутного перерізу ,

мм⁴

або в одиницях СІ

м⁴

Різець має достатню міцність і жорсткість, так як

Р_z.доп. Р_z Р_{z. жорст.} (2666,61690,522222,22)

6. Конструктивні розміри різця беремо з СТ СЕВ 190-75:

а) загальна довжина різця L=120 мм. ( )

б) відстань від вершини по боковій поверхні в напрямку головної ріжучої кромки h=6 мм

в) радіус заокруглення вершини головки різця R=0,4 мм

г) пластина з твердого сплаву С=5 мм; форма № 0239А по ГОСТ 2209-82.

7. За ГОСТ 5688-61 приймаємо:

а) Параметри шорсткості передньої і задньої поверхонь ріжучої частини різця і опорної поверхні державки;

б) граничні відхилення габаритних розмірів різця;

в) марку твердого сплаву пластини і матеріалу державки;

г) вміст і місце маркировки.

8. Виконуємо робоче креслення різця з вказаними головними технічними вимогами.

1. Матеріал державки різця – сталь 50 за ГОСТ 1050 – 88.

2. Пластина ріжуча з твердого сплаву Т5К10 за ГОСТ 2209-82.

3. Матеріал припоя – латунь ЛБ8 чи іншої марки за ГОСТ 15527 – 70*. Товщина шару припоя 0,1 мм. Розрив шару припоя не повинен бути більшим 20% його загальної довжини.

4. Основні розміри різця повинні задовільняти стандартам СТ СЄВ 190 – 75.

5. Невказані граничні відхилення розмірів (ГОСТ 25347 - 82).

6. Маркувати марку твердого сплаву, розмір різця, товарний знак завода – виробника ( Т5К10 – 12 – 3 - 0);