Методические указания

К выполнению задания следует приступать после изучения раздела 4.

По согласованию с преподавателем можно брать другие однотипные модели станков, используя заводские паспорта станков или другую литературу.

Условные обозначения элементов станка на кинематических схемах выполняются по ГОСТу 2. 770-88.

Для написания структурной формулы валы следует обозначить окружностями и римскими цифрами, а передачами между валами выполнить в виде линий, над которыми проставить передаточные отношения.

Пример:

Пусть от электродвигателя с частотой вращения 1440 об/мин движение через ременную передачу О 100: О 200 передается на вал 1, и далее на вал 2 возможны три различные передачи: 45:45, 30:60, 60:30 и т. д.

Структурную формулу для данного случая можно представить так:

30

60

О 100 45

и т. д.

О 200 45

60

3 0

nДВ. = 1440 об/ мин.

Количество различных скоростей (ступеней, переключений) можно определить по формуле:

Z= Р1 Р2 Р3 … Рz

где: Z- общее число скоростей (переключений);

Р- число переключений между двумя соседними валами.

Все возможные чистоты вращения шпинделя можно определить по формуле:

nшт. = nдв. iобщ. , об/ мин.

где: nшт. - частота вращения шпинделя;

nдв. - частота вращения двигателя в минуту;

iобщ. - общее передаточное отношение рассматриваемой цепи

(общее передаточное отношение равно произведению передаточных

отношений отдельных кинематических пар, входящих в данную цепь).

Диапазон регулирования частот вращения (Rn) равен отношению максимальной частоты вращения шпинделя (nmax шп.) минимальной (nmin шп.):

nmax шп

Rn =

nmin шп.

Знаменатель геометрической прогрессии ряда частот вращения можно определить по одной из следующих формул:

z-1 nz

= Rn или =

nz-1

где: - знаменатель геометрической прогрессии;

z - число ступеней (скоростей);

Rn - диапазон регулирования;

nz - любой член ряда частот вращения;

nz-1- предыдущий член ряда частот вращения.

Литература: / 3. с. 9 – 33/

Задание 4

Приведите классификацию резцов, укажите область их применения. Поясните понятия статические и кинематические главные углы резца. Выполните необходимые схемы. Для одного перехода обработки заготовки необходимо: выбрать режущий инструмент, назначение режима резания и определить основное время.

Обработка осуществляется на токарно-винтовых станках 16К20.

Варианты:

1-3

Обточить поверхность диаметром D до диаметра d. Длинна обрабатываемой поверхности L, длинна заготовки L1 (таб. 3).

4-7

Подрезать торец диаметром D до диаметра d. Припуск на обработку h. Длинна заготовки L1. Способ крепления заготовки - в патроне (таб. 4).

8-10

Расточить отверстие диаметром d до диаметра D. Длинна отверстия L, длинна заготовки L1. Способ крепления заготовки – в патроне (таб. 5).

Таблица 3

№	Материал заготовки	Заго товка	Способ крепле ния за готовки	Обработка и параметр шероховато сти поверх ности, мкм.	Систе ма ста нок- инстру мент- заго товка	D	d	L	L1
						мм.
1	Сталь Ст5 бв=600 МПа (~60 кгс/мм )	Поко вка	В центрах	Обтачивание на проход предваритель ное Ra=12, 5	Средняя	90	83h12	290	450
2	Серый чугун СЧ10, НВ160	Отли вка с кор кой	В патроне	Обтачивание на проход предваритель ное Ra=12, 5	Жесткая	100	92h12	40	65
3	Сталь 45, бв=680 МПа (~66 кгс/мм )	Пред вари тель но об рабо тан ный про кат	В центрах	Обтачивание в упор окончательное Ra=1, 6	Нежесткая	52,5	50e9	550	740

Таблица 4

№	Материал заготовки	Заготовка	Обработка и параметр шеро ховатости повер хности, мкм.	Система станок- инстру мент- заготовка	D	d	h	L1
					мм.
4	Сталь 12X18Н9Т в состоянии поставки	Предварительно обработанный прокат	Подрезание сплошного торца окончательное, Ra=6,3	Жесткая	120	0	2	45
5	Серый чугун СЧ15,НВ180	Отливка с коркой	Подрезание торца втулки предварительное, Ra=12,5	Средняя	150	115	3,5	250
6	Сталь 20XH бв=600МПа (~60 кгс/мм)	Штампованная	Подрезание уступа предварительное, Ra=12?5	Жесткая	180	100	2,5	70
7	Серый чугун СЧ30, НВ215	Отливка с коркой	Подрезание торца втулки предварительное, Ra=12,5	Средняя	65	70	3,5	150

Таблица 5

№	Материал заготовки	Заготовка	Обработка и параметр шероховатости поверхности, в мкм.	Система станок-инструмент-заготовка	d	D	L	L1
					мм.
8	Сталь 40, бв=650 МПа (~65 кгс/мм)	Штампованная	Расчитывание сквозного отверстия предварительно, Ra=12,5	Средняя	98	104Н12	65	65
9	Серый чугун СЧ35, НВ20	Отливка без корки	Расчитывание глухого отверстия окончательно, Ra=3,2	Средняя	37	40Н11	35	60
10	Сталь СТ5, бв=600 МПа (~60 кгс/мм)	Прокат с просверленным отверстием	Расчитывание сквозного отверстия окончательно, Ra=3,2	Нежесткая	42	50Н11	90	90

Методические указания

К выполнению задания следует преступать после изучения раздела 2.

Назначение режимов резания нужно вести в такой последовательности:

1. Выписать исходные данные и выполнить эскиз обработки.

2. Выбрать режущий инструмент, его конструкцию, материал и геометрические параметры.

3. Назначить режимы резания (t, s, v) уточнить их по паспорту станка и если нужно, произвести проверочные расчеты (по мощности станка).

4. Определить основное (технологическое) время.

Исходные данные и эскиз обработки.

К исходным данным относится: вид детали, род заготовки и состояние поставки, материал детали и его механические свойства (для чугуна НВ, для стали бв) тип и модель станка, вид режущего инструмента, условия обработки, приспособления, базирование, масса детали, жесткость системы СПИД и др.

На эскизе обработки изображается обрабатываемая деталь, режущий инструмент, утолщенной линией обводится обрабатываемые поверхности указываются размеры обработки и шероховатость, стрелками и буквами Дr и Дs показываются направления главного движения и движения подач. Пользуясь ГОСТ 3.1107-81 следует условно показать опоры, зажимы и установочные устройства.

Выбор режущего инструмента.

Режущий инструмент следует выбирать по возможности твердосплавный и если можно применять без вольфрамовые твердые сплавы марок КНТ-16, ТН-20 и др. при пользовании ими вводится поправочный коэффициент на скорость резания.

Конструкция и геометрические параметры режущих инструментов выбирается по учебнику /2/ или /9/, /10/.

После выбора конструкции и геометрических параметров режущих инструментов следует решить вопрос о применении СОЖ, после чего можно приступить непосредственно к назначению режимов резания.

Назначение режимов резания.

1.Глубену резания (t) желательно брать такой, чтобы обеспечить снятие операционного припуска за один рабочий ход. При обработке плоскости t=h мм, где t- глубина резания, мм; h- операционный припуск, мм.

При обработки отверстий и валов

D - d

t = , мм

2

где Д-диаметр отверстия после обработки или вала до обработки, мм;

d- диаметр отверстия после обработки или вала до обработки, мм;

2.Подача( So). Для обтачивания, растачивания, сверления определяется подача на один оборот шпинделя. Значение подач выбирается по таблицам нормативов /7/, /8/, /9/ и корректируется по паспорту станка /4/.

3.Скорость резания (V) определяется в зависимости от стойкости режущего инструмента, глубины резания, подачи, твердости обрабатываемого материала и других условий.

V=Vтаб К1 К2 К3, м/мин,

где Vтаб.- табличное значение скорости резания, м/мин;

К1- поправочный коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К2- поправочный коэффициент, зависящий от стойкости и марки материала инструмента;

К3- поправочный коэффициент, зависящий от вида обработки.

Значение скорости резания выбирается по таблицам нормативов /7/, /8/, /9/.

По назначенной скорости резания следует определить нужную частоту вращения шпинделя согласно формуле:

1000 V

n = , об/мин.

ПД

где n- частота вращения шпинделя в минуту, об/мин;

V- скорость резания, м/мин;

Д- диаметр инструмента или обрабатываемой поверхности, мм.

Рассчитанную частоту вращения шпинделя в минуту нужно откорректировать по паспорту станка и определить действительную скорость резания.

ПД nд

Vд = , м/мин.

1000

где Vд- действительная скорость резания, м/мин;

nд- действительная частота вращения шпинделя, об/мин.

Назначенные режимы резания нужно проверить по мощности станка:

Nрез. Nшп.

Nшп.= Nдв ст, кВт; Nрез.=

где Nрез.- мощность затраченная на резание (эффективная мощность), кВт;

Nдв.- мощность электродвигателя привода главного движения, кВт;

Ст.- КПД станка;

Pz- сила резания, кгс.

В конечных результатах единицы измерения определяемых величин следует также дать в системе СИ:

частота вращения n, с ;

скорость резания V, м/с;

мощность N, Вт;

время Т, с.

Основное (технологическое) время определяется по формуле:

L

То = i , мин.

n So

где Тo- основное (технологическое) время;

n- частота вращения, об/мин;

So- подача на оборот, мм;

i- число рабочих ходов (проходов);

L- полная длина хода инструмента (заготовки) в направлении подачи, мм.

L= l1 + l + l3, мм.

где l1- величина резания, мм;

l - путь резания, мм;

l2- выход режущего инструмента (перебег), мм.

Величина врезания и перебега для различных видов обработки можно взять по справочнику (8).

Литература: /1, с.123-125; /2, с. 23-34/; /4, с. 54-65/; /8, с. 13-37/.