1 Техническая характеристика станка

1. Порядок составления технической характеристики малого

токарного станка

Определение максимального и минимального диаметра обработки:

, (1)

, (2)

где D_max –максимальный диаметр обработки, мм.

D_min –минимальный диаметр обработки, мм.

Н – высота центров, мм.

Высоту центров принимаем равной 200 миллиметрам

Определение максимального и минимального припуска на обработку

, (3)

, (4)

где t_max – максимальная глубина резания, мм;

t_min – минимальная глубина резания, мм;

L – расстояние между центрами, мм;

C_t – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Расстояние между центрами принимаем равным 1000 миллиметрам

Определение максимальной и минимальной подачи мм/об.

, (5)

где S_max – максимальное значение подачи, мм/об;

мм/об

мм/об.

Определение предельных скоростей резания при наружном точении

Максимальная скорость резания рассчитывается при минимальной глубине резания, минимальной подаче, при обработке мягкого материала твёрдосплавным инструментом. Период стойкости инструмента Т =30 мин, обрабатываемый материал Сталь 45 с прочностью HB=231.2, показатели степени равны m=0.125, y=0.20, x=0.18, n=1.

, (7)

где Cv – коэффициент, учитывающий свойства мягкого материала;

S_min – минимальное значение подачи, мм/об;

t_min – минимальная глубина резания, мм;

T – период стойкости инструмента.

, м/мин

Минимальная скорость резания рассчитывается при максимальной глубине резания, максимальной подаче, при обработке самого твёрдого материала быстрорежущим инструментом. Период стойкости инструмента Т =60 мин, обрабатываемый материал Сталь 45 с прочностью HB=231.2, показатели степени равны m=0.125, y=0.66, x=0.25, n=1.75

, (8)

где Cv – коэффициент, учитывающий свойства мягкого материала;

S_max – максимальное значение подачи, мм/об;

t_max – максимальная глубина резания, мм;

T – период стойкости инструмента.

, м/мин

Определение максимальной силы резания (тангенциальной составляющей) при обработке самого твёрдого материала быстрорежущим инструментом

(9)

(10)

(11)

где Ср –постоянная силы резания

S_max – максимальное значение подачи, мм/об;

t_max – максимальная глубина резания, мм;

HB – прочность материала по Бринеллю.

Из проделанных ранее расчетов и справочных данных получаем следующие значения: С_рz=3.57, C_py=0.0027, C_px=0.021, t_max=5.355 мм_, S_max=1.641мм/об , HB=231.2, y_pz=0.75,y_py=0.75, y_px=0.65, x_pz=1, x_py=0.9, x_px=1.5, n_pz=0.75 n_py=2, n_px=1.5

Определение мощности резания:

, (12)

где - сила резания;

- максимальная скорость резания.

кВт

2 Графоаналитический метод расчёта коробки скоростей

2.1 Кинематическая схема коробки скоростей

Кинематическую схему коробки скоростей строим по исходным данным, в соответствии с рисунком 1.

Рисунок 1 – Кинематическая схема коробки скоростей

2.2 Структурная формула коробки скоростей

(13)

где Рх₁, Рх₂, Рх₃ – числа передач в первой, второй, третьей и т.д. ступенях;

индексы х₁, х₂, х₃ – характеристики группы, обусловленные вариантом включения передач при переходе с одной частоты вращения шпинделя на другую.

На графиках частот вращения и структурной сетке характеристика показывает, на сколько интервалов (полей) должны расходиться соседние лучи скоростей в одной коробке (основная группа имеет характеристику – х₁. Первая переборная группа характеристику – х_2, вторая переборная – х₃)

Если частоты вращения шпинделя изменяются по геометрическому ряду, то передаточные отношения передач в группах образуют геометрический ряд со знаменателем φ^х, где х – целое число.

Для последовательного получения частот вращения шпинделя сначала переключают передачи одной группы, затем другой и т.д. В зависимости от порядка переключений группа может быть в соответствии с рисунком 1:

основной, переключается каждый раз и даёт ряд последовательных частот вращения шпинделя. Имеет характеристику – 1, так как ей кинематически предшествует совокупность передач с одной ступенью скорости, например ременная передача от электродвигателя к коробке скоростей;

первой переборной, переключается вслед за основной группой после того, как полностью исчерпаны возможные комбинации включения основной группы; характеристика равна числу передач в основной группе.

второй переборной, переключается вслед за первой переборной после того, как полностью исчерпаны возможные комбинации первых двух групп; характеристика равна произведению чисел передач основной группы и первой переборной.