Пример решения задачи

Условие:

Определить силы, действующие при продольном точении заготовки из стали 40Х с пределом прочности _В =700 МПа, резцом с пластиной из твердого сплава Т5К10. Определить мощность резания. Глубина резания t = 3 мм, подача S = 0,8 мм/об, скорость резания V = 67 м/мин.

Геометрические параметры резца: форма передней поверхности – радиусная с фаской;  = 60; ₁ = 15; _ф = -5;  = 12 ;  = 0; z = 1мм.

Решение:

1) Силы резания при точении

- Определяем значение постоянной и показатели степени

x = 1,0; у = 0,75; n = -0,16

x = 1,0; у = 0,5; n = -0,4

x = 0,9; у = 0,6; n = -0,3

- Определяем значения поправочных коэффициентов

К_р = К_мр  К_р  К_р  К_р  К_zp,

; n = 0,75

; n = 1

; n = 1,35

.

Поправочные коэффициенты, учитывающие геометрию резца

K_zp – учитывается только для резцов из быстрорежущей стали

Р_z = 10  300  3¹  0,8^0,75  67^-0,15  0,95  0,94  1,25 = 4050 Н

Р_х = 10  339  3¹  0,8^0,5  67^-0,4  0,93  1,11  2 = 1685,5 Н

Р_у = 10  243  3^0,9  0,8^0,6  67^-0,3  0,91  0,77  2 = 1611 Н

2) Мощность резания

, кВт

кВт

4.2 Расчет режима резания при точении аналитическим способом Методические указания

Обработка заготовки точением осуществляется при сочетании двух движений: равномерного вращательного движения детали – движение резания (или главное движение) и равномерного поступательного движения вдоль или поперек оси детали – движение подачи. К элементам режима резания относится: глубина резания t, подача S, скорость резания V.

Глубина резания – величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, т.е. перпендикулярном направлению подачи. При черновой обработке, как правило, глубину резания назначают равной всему припуску, т.е. припуск срезают за один проход

, мм (2.1)

где h – припуск, мм;

D – диаметр заготовки, мм;

d – диаметр детали, мм.

При чистовой обработке припуск зависит от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.

Подача – величина перемещения режущей кромки инструмента относительно обработанной поверхности в направлении подачи за единицу времени (минутная подача S_М) или за оборот заготовки. При черновой обработке назначают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, прочности пластинки, мощности привода станка; при чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания – величина перемещения точки режущей кромки инструмента относительно поверхности резания в направлении движения резания за единицу времени. Скорость резания зависит от режущих свойств инструмента и может быть определена при точении по таблице нормативов или по эмпирической формуле:

, (2.2)

где С_V – коэффициент, учитывающий условия обработки;

m, x, y – показатели степени;

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

К_V – обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий изменения условий обработки по отношению к табличным

К_V = K_mv  K_nv  K_uv  K_v  K_zv

где K_mv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

K_uv – коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_v – коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца;

K_zv – коэффициент, учитывающий радиус при вершине резца - учитывается только для резцов из быстрорежущей стали.

При настройке станка необходимо установить частоту вращения шпинделя, обеспечивающую расчетную скорость резания.

, об/мин (2.3)

Основное технологическое (машинное) время – время, в течение которого происходит снятие стружки без непосредственного участия рабочего

(2.4)

где L – путь инструмента в направлении рабочего подачи, мм;

i – количество проходов.

L =  + y + Δ, мм (2.5)

где  – размер обрабатываемой поверхности в направлении подачи;

у – величина врезания, мм;

Δ – величина пробега, мм, Δ = 1+2 мм.

y = t  ctg (2.6)

где t – глубина резания;

 – главный угол в плане резца.