2.2 Проверка по прочности механизма подачи станка

Допустимая нагрузка на механизм подачи станка Р_ст задается в паспорте станка. Для станка 1К62 она равна 3600 Н. В направлении подачи действует составляющая сила Р_х, которая определяется по формуле:

P_x = C_Px x t^XPx x S^yPx x vⁿ x K_Px 9.

Значения коэффициентов и показателей степени приво­дятся в таблице 12. Найденный режим допустим при условии Р_ст > Р_х.

2.3 Проверка по мощности станка

Необходимо проверить, достаточна ли мощность станка для работы при найденном режиме резания. Проверка производится по крутящему моменту. Крутящий момент, развиваемый станком, определяется по формуле:

М_кр.ст = 9555,5 х N_м х η / n_шп 10.

где:

N_м – мощность двигателя станка, кВт;

η – КПД станка;

n_шп – число оборотов шпинделя.

Крутящий момент, создаваемый силой резания, определяется по формуле:

М_кр.р = P_z x d_з / 2000 11.

где:

P_z – сила резания (определена ранее), Н;

d_з – диаметр заготовки, мм.

Обработка при данных режимах на данном станкевозможна при условии М_кр.ст > М_кр.р

2.4 Проверка по жёсткости детали

При обра­ботке цилиндрических деталей на токарном станке возможны следующие способы их крепления:

1. деталь одним концом закреплена в патроне, второй конец свободен (рисунок 2а) ;

2. деталь закреплена в центрах (рисунок 2б) ;

3. деталь одним концом закреплена в патроне, вторым — в заднем центре (рисунок 2в).

Под действием суммарной силы суммарной силы R заготовка изгибается. Сила R определяется по формуле:

R = 12.

Значение P_z известно, а значение P_y определяется также, используя таблицу 12.

P_y = C_Py x t^XPy x S^yPy x vⁿ x K_Py 13.

Принятый режим резания допустим при условии, если R будет меньше той силы, которую может допустить заготовка в пределах определённой величины прогиба, т. е. необходимо, чтобы R < Р_д.ж.

а б в

Рисунок 2 – Способы установки и закрепления заготовки на токарном станке

Из курса сопротивления материалов известны формулы для определения силы Р_д.ж. в зависимости от способа крепления детали, допустимой стрелы прогиба и свойств материала.

При закреплении заготовки первым способом (рисунок 2а):

Р_д.ж = 3Е х I x f / L³ 14.

При закреплении заготовки вторым способом (рисунок 2б):

Р_д.ж = 48Е х I x f / L³ 15.

При закреплении заготовки третьим способом (рисунок 2в):

Р_д.ж = 768Е х I x f / 7L³ 16.

где:

Е — модуль упругости обрабатываемого материала, ко­торый равен:

• для углеродистой стали – 2 х 10¹¹ Па;

• для легирован­ной стали — 2,2 х 10¹¹ Па;

• для чугуна — 9 х 10¹⁰ Па.

I — момент инерции сечения заготовки, равный 0,05d_з⁴;

f — допустимая стрела прогиба заготовки, которая принимается ориентиро­вочно, мм;

• f = 0,4 мм при черновом точении;

• f = 0,1 мм при точении под шлифование;

• f = 0,2Т мм (Т — величина до­пуска на размер обработанной детали);

L — расстояние между точками опоры заготовки, мм.

Найденные режимы, обработки принимаются, если будут удовлетворены условия по рассмотренным проверкам.

В заключение расчета следует подсчитать машинное вре­мя по формуле:

Т = L / (n x s) 17.

где:

L – величина пути инструмента в направлении подачи, мм;

n – частота вращения шпинделя, об/мин;

s – величина подачи, мм/об.

При подсчете L необходимо учесть величину врезания и выхода (перебега) режущего инструмента:

L = l + Δl 18.

где:

l — длина обрабатываемой детали, мм;

Δl — врезание и перебег, Δl = 2— 4 мм.

Отчёт о выполнении курсовой работы должен содержать:

1. Принятые параметры режима резания t мм, S мм / об, V мм /c (об / мин),

Т мин.

2. Эскиз закрепления заготовки.

3. Расшифровку состава обрабатываемого материала и режущей пластины резца.