Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
18-1.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
584.19 Кб
Скачать

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Кафедра автоматизированного оборудования

машиностроительного производства

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Методические указания

к выполнению практических занятий

по дисциплине «Физические основы обработки

материалов резанием» для студентов направления

подготовки бакалавров 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных

производств» (профиль «Металлообрабатывающие станки

и комплексы») всех форм обучения

Воронеж 2012

Составители: д-р техн. наук С.Ю. Жачкин,

ст. преп. Ю.Э. Симонова

УДК 621.91.02(07)

Расчет прочностных характеристик и геометрических параметров металлорежущего инструмента: методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Физические основы обработки материалов резанием» для студентов направления подготовки бакалавров 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профиль «Металлообрабатывающие станки и комплексы») всех форм обучения /ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: С.Ю. Жачкин, Ю.Э. Симонова. Воронеж, 2012.17 с.

В методических указаниях изложены требования, рекомендации, сопровождаемые наглядными примерами, и общие вопросы по решению задач, связанных с расчетом режущего инструмента. Составлены задания с необходимыми исходными данными для самостоятельной работы. Выполнение задания дает студентам возможность получения навыков в конструировании и расчетах режущих инструментов с целью обеспечения заданных физических параметров обработки материалов.

Предназначены для студентов 2 – 4 курсов.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD 97 и содержатся в файле мупрз.doc.

Табл.9 Ил. 5. Библиогр. 18 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. Л.А. Иванов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой профессор В.М. Пачевский

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012

1. Элементы режимов резания.

В зависимости от соотношения угловых и линейных скоростей движений, сообщаемых инструменту и детали, возникают различные методы обработки. Одно из движений, сообщаемых инструменту или детали, называют движением резания, а другое — движением подачи. Движением резания называют такое, которое необходимо для осуществления процесса превращения срезаемого слоя в стружку. Движением подачи, называют такое, которое необходимо, чтобы указанный процесс совершался непрерывно или повторялся периодически. Отличительным признаком движения резания является также и то, что скорость этого движения во много раз превышает скорость движения подачи. Скорость движения резания называют скоростью резания; скорость движения подачи принято называть просто подачей, На рис. 1.1 и 1.2 изображены схемы двух распространенных видов обработки: строгания (рис. 1.1) и продольного точения (рис. 1.2). При строгании движением резания является прямолинейное движение резца, а движением подачи — прямолинейное движение детали, совершаемое после каждого двойного хода резца. При продольном точении движением резания является вращательное движение детали, а движением подачи — то, которое происходит одновременно с движением резания, — прямолинейное движение резца вдоль оси детали. Если движение подачи остановить, то обработка детали закончится после одного хода резца при строгании и одного оборота детали при точении.

С оответственно движение подачи может совершать как инструмент, так и деталь. При некоторых методах обработки имеет место третье движение, являющееся вспомогательным движением формообразования и служащее для придания детали необходимой конфигурации. Таким третьим движением, например, при нарезании резьбы резцом, является его перемещение вдоль оси детали на расстояние, равное шагу резьбы за время одного оборота детали, а при фрезеровании венцов зубчатых колес червячно-модульными фрезами поворот детали на один зуб за время одного оборота фрезы.

Рис.1.1. Схема строгания Рис.1.2. Схема точения

В зависимости от того, совершаются движения резания и подачи одновременно или в разное время, все инструменты делят на две группы: инструменты с простым и сложным рабочим движением. Если движение подачи отсутствует в то время, когда совершается движение резания, то инструмент имеет простое рабочее движение. Если же движение резания и движение подачи совершаются одновременно, то инструмент имеет сложное рабочее движение. Очевидно, что строгальный резец, изображенный на рис. 1.1, совершает простое рабочее движение, а токарный резец, изображенный на рис. 1.2, -сложное рабочее движение. Большинство режущих инструментов (токарные резцы, сверла, зенкеры, развертки, фрезы и др.) имеют сложное рабочее движение. Инструментов с простым рабочим движением значительно меньше. К ним можно отнести строгальные и долбежные резцы, протяжки и некоторые другие инструменты.

Если при сложном рабочем движении инструмента (см. рис. 1.2) векторы v и sM скорости резания и подачи сложить, то результирующий вектор W называют, вектором истинной скорости резания. Так как вектор sM весьма мал по сравнению с вектором v, то истинная скорость резания по величине мало отличается от скорости резания. При простом рабочем движении, если отсутствует вспомогательное движение формообразования (см. рис. 1.1), понятия истинной скорости резания и скорости резания совпадают. Вектор истинной скорости резания всегда касателен к траектории рабочего движения инструмента, которая на рис. 1.1 и 1.2 обозначена цифрой 4.

Таблица 1.1

Данные к задаче 1.1

№ варианта

D, мм

v

№ варианта

D, мм

v

м/мин

м/с

м/мин

м/с

1

2

3

4

5

140

37

90

120

72

88

233

177

119

280

1,47

3,89

2,95

1,98

4,67

6

7

8

9

10

64

160

54

43

210

200

80

170

216

133

3,33

1,33

2,84

3,6

2,22

Задача 1.1. Определить частоту вращения (мин-1) шпинделя станка (табл. 1.1) при обтачивании заготовки диаметром D (мм) на токарном станке со скоростью главного движения резания v (м/мин).

Задача 1.2. Определить скорость движения подачи vs при обтачивании заготовки на токарном станке с частотой вращения шпинделя n; подача резца за один оборот шпинделя S0 приведена в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Данные к задаче 1.2

№ варианта

n, мин-1

S0, мм/об

варианта

n, мин-1

S0, мм/об

№ варианта

n, мин-1

S0, мм/об

1

2

3

4

400 630 200 315

0,61 0,43 0,87

0,7

5

6

7

250

1600

860

0,78

0,17

0,3

8

9

10

160

1250

500

0,95

0,23

0,52

Таблица 1.3

Данные к задаче 1.3

№ варианта

D

D0

d

№ варианта

D

D0

d

мм

мм

1

2

3

4

5

188

67

56

120

95

182

61,5

51

114

88,5

180 60

50

112

87

6

7

8

9

10

87

216

50

140

73

81,5

208

43,5

132

66,5

80

206

42

130

65,

Задача 1.3. Определить глубину резания t при обтачивании заготовки диаметром D на токарном станке в два перехода. При переходе предварительной обработки заготовка обтачивается до D0, а при окончательной обработке до d (табл. 1.3).

Таблица 1.4

Данные к задаче 1.4

вари-

анта

D

d

l

n, мин-1

S0, мм/об



№ вари-

анта

D

d

l

n, мин-1

S0, мм/об



мм

мм

1

54

50

200

1000

0,32

45

6

43

40

55

1600

0,26

45

2

118

110

350

315

0,52

60

7

64

60

80

1000

0,34

90

3

80

75

130

800

0,43

90

8

37

35

45

2000

0,17

45

4

72

71

60

1250

0,21

30

9

158

150

480

250

0,61

60

5

90

82

150

630

0,57

60

10

142

140

75

500

0,28

30

Задача 1.4. Определить основное время при продольном обтачивании напроход заготовки диаметром D (мм) до диаметра d (мм) на длине l (мм). Частота вращения шпинделя n; подача резца S0. Обтачивание производится за один рабочий ход. Резец проходной с главным углом в плане  (табл. 1.4).

Таблица 1.5

Данные к задаче 1.5

№ вари-

анта

D

h

n, мин-1

So, мм/об

№ варианта

D

h

n, мин-1

So, мм/об

мм

мм

1

60

2,5

1000

0,43

6

150

4

500

0,78

2

85

3

800

0,52

7

45

2,5

1250

0,39

3

30

2

2000

0,30

8

100

3,5

400

0,6

4

120

4

315

0,7

9

90

3,5

630

0,57

5

70

3

800

0,47

10

40

2,5

1250

0,34

Таблица 1.6

Данные к задаче 1.6

варианта

D

d

n

мин-1

S0

мм/об

№ варианта

D

d

n

мин-1

So,

мм/об

мм

мм

1

2

3

4

5

90

120

75

60

150

60

100

50

50

120

315

200

400

500

160

0,15

0,17

0,13

0,12

0,18

6

7

8

9

10

80

65

50

70

85

65

50

40

50

70

400

500

630

400

315

0,14

0,12

0,10

0,13

0,14

Задача 1.6. Определить основное время при отрезании кольца от заготовки, имеющей форму трубы, на токарном станке резцом с пластиной из твердого сплава. Наружный диаметр заготовки D; внутренний диаметр d. Частота вращения шпинделя n; подача резца S0 (табл. 1.6).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]