1.9. Определение припуска нормативным методом и расчет операционных размеров
Сущность нормативного метода состоит в назначении (установлении и оптимизации) общего припуска на формообразующие операции в зависимости от применяемых методов обработки, требуемой точности, шероховатости и размеров поверхности на основе опытно-статистических данных. Метод базируется на опытных данных, которые не могут учитывать конкретные условия построения технологического процесса. Поэтому нормативные припуски почти всегда получаются завышенными. Припуски были назначены из нормативно технической документации.
Результаты расчета представлены в приложении.
1.10 Расчет режимов резания
1.10.1 Определение режимов резания для токарной обработки для диаметральных размеров
Для примера рассчитаем поверхности №6, (80k6) (остальные расчеты занесем в таблицу 1):
1. Глубина резания:
-
для чернового точения
(мм);
-
для чистового точения
(мм).
2. Величина подачи на станках с ЧПУ для технологических операций определяем по эмпирическим формулам:
- для чернового точения:
;
(1.10.1.1)
где:k=0,150; x=0,330; y=0,190; z=0,200 для углеродистых и легированных сталей; Dmax, D0 максимальный диаметр изделия и диаметр обрабатываемой в данном переходе поверхности, мм.
Dmax=140 мм, D0=80 мм.
(мм/об).
- для чистового точения:
,
где:Dmax - наибольший диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм; Rz - параметр шероховатости, мкм; k1, k2, b – коэффициенты.
Для углеродистых и легированных сталей: k1 = 0,00012; k2 = 0,013; b = 0,012.
(мм/об).
(мм/об).
3. Определение скорости резания:
;
(1.10.1.2)
где:Т – период стойкости инструмента (Т=60мин.),
-
коэффициент;
x, y, m – показатели степени для определения скорости резания. Показатели зависят от величины подачи.
Так
как
и
,
то для чернового точения
=340,
x=0,15,
y=0,45,
m=0,2.
для тонкого =420, x=0,15, y=0,2 m=0,2.
для чистового =350, x=0,15, y=0,2 m=0,2.
Коэффициент KV является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки KMV, состояние поверхности КПV, материала инструмента KИV:
;
(1.10.1.3)
;
(1.10.1.4)
КГ=1,
nv=1,
,
КПV=0,8,
КИV=1,
тогда
.
Для
чернового точения
(м/мин);
для
чистового точения
(м/мин).
для
тонкого точения
(м/мин).
4. Сила резания:
,
где: Ср – постоянная, x, y, n – показатели степени для определения силы резания, поправочный коэффициент Кp представляет собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия резания:
;
(1.10.1.5)
;
(1.10.1.6)
где:n=0,75;
,
Кφр=0,89;
Кγр=1,1
тогда
.
Ср=300,
x=1,
y=0,75,
n=-0,15.
Для чернового точения
(Н);
для чистового точения
(Н).
для точного точения
(Н).
5. Крутящий момент:
;
(1.10.1.7)
где:PZ – сила резания, D – диаметр детали на данном этапе обработки.
Для
чернового точения
(Н∙м);
для
чистового точения
(Н∙м).
для
точного точения
6. Мощность резания:
;
(1.10.1.8)
Для
чернового точения
(кВт);
для
чистового точения
(кВт).
для
точного точения
(кВт)
7. Частота оборотов:
;
(1.10.1.9)
где:D – диаметр обработанной заготовки.
Для
чернового точения:
(об/мин);
для
чистового точения:
(об/мин).
для
тонкого точения:
(об/мин).
8. Корректировка значений.
На основе расчетов частоты вращения шпинделя принимаем:
об/мин.,
об/мин.
об/мин
По принятым значениям частоты вращения шпинделя корректируем скорость резания и мощность резания, при этом величина расчетной мощности резания должна удовлетворять условию:
,
где:N – расчетная мощность резания; NПР – мощность привода станка;
η – КПД станка (η=0,8…0,85).
(кВт).
Из формулы выражаем скорость резания:
;
(1.10.1.10)
где: nПРИН – принятое значение оборотов из паспортных данных станка; D–диаметр детали на данном этапе обработки.
Принятая скорость резания:
-
для чернового точения
(м/мин);
-
для чистового точения
(м/мин).
-
для тонкого точения
(м/мин).
Принятая мощность резания:
-
при черновом точении
(кВт);
-
при чистовом точении
(кВт).
-
при тонком точении
(кВт).
Во всех случаях условие выполняется.
9. Минутная подача:
;
(1.10.1.11)
где:n – частота оборотов, S0 – подача.
Для
чернового точения
(мм/мин);
для
чистового точения
(мм/мин).
для
тонкого точения
(мм/мин).