3. Пример выполнения расчётов

Установить оптимальный режим обработки наружной цилиндрической поверхности детали прямым проходным резцом на токарном станке 1К62

Таблица 23 – Задание по курсовой работе

Материал	σв МПа (кГс/мм2)	Твёрдость HB МПа (кГс/мм2)	Диаметр заготовки dz, мм	Диаметр детали d, мм	Длина детали L, мм	Характер обработки	Характер поверхности заготовки	Шероховатость после обработки, Rz, мкм
Сталь 40Х	900 (90)	2000 (200)	34	30	300	черновая	без корки	40

1. По таблице 1 и 2 выбираем марку материала инструмента для черновой обработки стали – материал режущей пластины резца – Т5К10.

2. По таблице 3 и 4 определяем геометрические элементы режущей части резца: L / d = 300 / 34 = 9.

Главный угол в плане φ = 45^о, главный задний угол α = 8^о, передний угол

γ = 10^о. При черновой обработке вспомогательный угол в плане

φ₁ = 10^о (10 – 15^о), радиус закругления при вершине r = 1 (0,5 – 1,5) мм.

Сечение державки резца 25 х 16 (25 х 16; 25 х 20) мм х мм..

2. Определение глубины резания t, мм:

t = (d_з – d) / 2 = (34 – 30) / 2 = 2 мм.

4. Определение величины продольной подачи S, мм / об.

По таблице 5 для t = 2 мм и φ₁ > 0 → S_табл = 0,4 мм/об.

Вводим поправку на состояние поверхности → заготовка без корки К_п = 1,1 (1,1 – 1,2):

S = S_табл х К_п = 0,4 х 1,1 = 0,44 об/мин

По паспорту станка S = 0,43 мм/об. (Приложение А).

5. Определяем скорость резания V (м/мин) двумя способами:

Первый способ

По таблицам 8, 9, 10 для стали при глубине резания t = 2 мм, подаче

S = 0,43 мм/об, главном угле в плане φ = 45^о и режущей пластине резца из твёрдого сплава находим табличную скорость V_табл = 125 м/мин.

Поправочные коэффициенты: К₁ = 0,95; К₂ = 1,0. для Т5К10, Т = 60 мин

V = V_табл х К₁ х К₂ = 125 х 0,95 х 1,0 = 119 м/мин

Второй способ

Определяем скорость по формуле:

V = [C_v / (T^m x t^Хv x S^yv)] x K_v

По таблице 11 для стали и принятых S = 0,43 мм/об, φ = 45^о, φ₁ = 10^о и режущей пластины из Т5К10:

С_v = 227; Х_v = 0,15; y_v = 0,35; m = 0,2.

Период стойкости инструмента Т = 60 мин

Поправочные коэффициенты:

К_м = 750 / σ_в = 750 / 900 = 0,8; К_φ = 1,0; К_п = 1,0. К_и = 1,0 (для Т5К10)

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

V₆₀ = [227 / (60^0,2 х 2^0,15 х 0,43^0,35)] х 0,8 х 1 х 1 х 1 = 97 м/мин

Разница в значениях скорости незначительна. Принимаем скорость резания (меньшее значение): V₆₀ = 97 м/мин

6. Определяем частоту вращения заготовки при данной скорости:

n = 1000 х V₆₀ / (π х d_з) = 1000 х 97 / (3,14 х 34) = 908 об/мин

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения шпинделя: n_шп = 800 об/мин

При этой частоте вращения скорость резания уменьшается:

V = π х d_з х n_шп / 1000 = 3,14 х 34 х 1250 / 800 = 85,5 м/мин

Таким образом оптимальный режим резания для заданных условий:

t = 2 мм; S = 0,43 мм/об; V =117 м/мин, что соответствует частоте вращения шпинделя n_шп = 1250 об/мин.

Стойкость резца несколько изменится :

Т₁ = Т х = 60 х = 60 х 1,03 = 65 мин