где Kмp - учитывает материал заготовки (табл. 18) [1,
с. 264 табл. 9]);
K p - учитывает главный угол в плане ;
|
K p |
- учитывает передний угол ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
K p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- учитывает угол наклона главного лезвия ; |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
Krp |
- учитывает радиус при вершине (табл. |
18) |
[1, с. |
||||||||||||||||||||||
275 табл. 23]). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 16 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Значение коэффициента Cp |
и показателем степени x, y, n в |
|||||||||||||||||||||||||
формуле сил резания [2] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
в |
Коэффициент Cp и показатели степени. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
стали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тангенц. |
Pz |
|
|
радиал. Py |
|
|
|
осевой. Px |
||||||||||||||||||
, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
МПа |
Cp |
x |
y |
|
|
|
n |
|
Cp |
|
|
x |
y |
|
n |
|
Cp |
|
|
x |
|
y |
|
n |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750 |
300 |
|
1,0 |
0,75 |
|
0,15 |
243 |
|
0,9 |
0,6 |
|
-0,3 |
|
339 |
|
1,0 |
|
0,5 |
|
-0,4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 17 |
||||
Значение коэффициента |
Kмp для конструкционных сталей |
|||||||||||||||||||||||||
детали в формуле сил резания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
в стали, |
|
|
Расчетная |
|
|
Материал |
|
|
|
|
Коэф. n |
|||||||||||||||
МПа |
|
|
формула |
|
|
|
инструмента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Твердый сплав |
|
|
|
0,65 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
n |
|
|
Быстрорежущий |
|
0,35 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
K |
мp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Твердый сплав |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
750 |
|
|
|
|
|
0,95 |
|||||||||||||||||
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстрорежущий |
|
0,65 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Уточните влияние материала и углов резца на режимы резания. Для этого для каждого перехода определить и занести в ячейку: номер перехода, материал режущей части
резца, значения главного угла в плане резца и коэффициент k , передний угла резца и коэффициент k , угла наклона главного лезвия резца ° и коэффициент k , радиус при вершине резца r и коэффициент kr .
Расположение углов резца представлено в компьютере. Для открытия схемы нажмите клавише «Схема расположения углов резца».
Таблица 18 Поправочные коэффициенты, учитывающие угловые параметры твердосплавного резца при точении стали и чугуна в формуле сил резания [2]
Параметры |
|
Поправочные коэффициенты |
|
||||
Парамет |
Вели- |
|
Коэф- |
для составляющих сил: |
|
||
р |
чина |
|
фици- |
тангенциа |
радиаль- |
осевой |
P |
|
|
|
ент |
льной Pz |
ной P |
|
x |
|
|
|
|
|
y |
|
|
Главный |
30 |
|
|
1,08 |
1,30 |
0,78 |
|
45 |
|
|
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
|
угол в |
|
K p |
|
||||
60 |
|
0,94 |
0,77 |
1,11 |
|
||
плане |
|
|
|
||||
90 |
|
|
0,89 |
0,50 |
1,17 |
|
|
|
|
|
|
||||
Передни |
-15 |
|
K p |
1,25 |
2,00 |
2,00 |
|
0 |
|
1,10 |
1,40 |
1,40 |
|
||
й угол |
|
|
|||||
10 |
|
|
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
|
|
|
|
|
||||
Угол |
-5 |
|
|
1,00 |
0,75 |
1,07 |
|
наклона |
0 |
|
K p |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
главного |
5 |
|
1,00 |
1,25 |
0,85 |
|
|
лезвия |
15 |
|
|
1,00 |
1,70 |
0,65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
Для просмотра и уточнения расположения углов резца активизируйте «Угловые параметры резца», окно 7. Эти параметры определяются для трех составляющих сил резания:
осевой Рх , направленной вдоль продольной подачи резца; радиальной Рy , направленной вдоль поперечной подачи;
тангенциальной Рz , направленной по касательной к
обрабатываемой поверхности.
Нажмите на клавишу «Запомнить данные». Нажмите на клавишу «Далее», появиться 8-е окно.
Поправочные коэффициенты, влияния углов резца на скорость резания представлены в табл. 19: главный угол в
плане - ; вспомогательный угол - 1 ; радиус вершины резца - r ; коэффициенты K v , K 1v , Krv - учитывают влияние главного угла в плане , вспомогательного угла -
1 и радиуса вершины резца r на скорость резания.
Таблица 19 Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние углов резца на скорость резания [1]
Угол |
K v |
Угол 1 |
K 1v |
Радиус |
Krv |
|
|
|
|
r , мм |
|
20 |
1,4 |
10 |
1,0 |
1 |
0,94 |
30 |
1,2 |
15 |
0,97 |
2 |
1,0 |
45 |
1,0 |
20 |
0,94 |
3 |
1,03 |
60 |
0,9 |
30 |
0,91 |
- |
- |
75 |
0,8 |
45 |
0,87 |
5 |
1,13 |
90 |
0,7 |
- |
- |
- |
- |
12.ВЫЧИСЛЕНИЕ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ
ВАЛА
Вычислите упругие деформации детали для каждого перехода для двух видов закреплений заготовки. Рассчитаем
23
максимальные упругие деформации за счет силового отжатия вала fmax в критическом сечении на длине вала lfmax , затем
на участках заготовки с шагом 0,1L.
Для консольного закрепления вала в трех кулачковом
патроне прогиб (рис.1) детали за счет силового отжима |
|
|||||||
f |
max |
|
Pl3 |
, P P2 |
P2 |
P2 |
, |
(7, 8) |
|
||||||||
|
|
3EJ |
x |
y |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Р - результирующая сила резания, Е – модуль продольной упругости (модуль Юнга) материала детали. Для
углеродистой |
стали |
E 2,0 2,1 10 6кг/ см2. |
|
Для |
|||||||||||
легированной |
стали |
E 2,1 2,15 10 6кг/ см2. |
|
Значение |
|||||||||||
осевого момента инерции для круглого сечения вала J |
d4 |
. |
|||||||||||||
64 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
E 2,1 10 6кг/ см2 |
|
|||||||
После подстановки |
значения |
|
и |
||||||||||||
приближенного значения J 0,049063 d4 получим |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
fmax |
|
|
Pl3 |
|
|
|
|
|
(9) |
|||
|
|
|
0,31 d4 10 6 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
при координате lfmax L . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Для |
двух опорного |
закрепления вала |
|
в |
трех |
||||||||||
кулачковом |
патроне и |
в центре |
fmax |
|
7Pl |
3 |
. |
После |
|||||||
768 |
EJ |
||||||||||||||
подстановки значений Е и J получим |
|
|
|
|
|
||||||||||
Pl3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
fmax |
|
|
|
|
|
|
|
(10) |
||||
|
|
|
|
d4 10 6 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
11,3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
при координате lfmax 0,649L .
Для закрепления заготовки в центрах (рис.3) 24
fmax |
Pl3 |
. После |
подстановки значений |
Е и J |
||||||
48 |
EJ |
|||||||||
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Pl3 |
|
|
|
||
|
|
|
fmax |
|
|
|
|
(11) |
||
|
|
|
|
d4 |
10 6 |
|||||
|
|
|
|
4,946 |
|
|||||
при координате lfmax 0,5L .
Текущее значение прогиба fi для всех случаев
закрепления |
заготовки |
получим |
из |
соотношения: |
|||
fi fmax ( |
Li |
) . Для крепления заготовки в трех кулачковом |
|||||
L |
|||||||
|
|
Li L. |
Для крепления заготовки в трех |
||||
патроне примем |
|||||||
кулачковом |
патроне и |
центре, |
где |
lfmax 0,649L Li |
|||
разделяется |
на |
два |
участка |
Li1 lfmax 0,649L и |
|||
Li2 (1 0,649) L 0,351L . При использовании люнета вал
разделяется на два участка. Результаты расчета деформаций вала скопируйте и выведите на графики.
13.ВЫЧИСЛЕНИЕ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ
СУППОРТА
Вычисление упругих деформаций суппорта станка в процессе обработки под действием сил резания
X = Px/Jx , Y = Py/Jy , Z = Pz/Jz, |
(12) |
где Jx , Jy, Jz - жесткость элементов технологической
сис-
системы (кг/см). Приближенно упругих деформаций суппорта станка При расчетах возникают трудности с определением жесткости. Поэтому упругие деформации
25
определяют приближенно по нормативным таблицам представленным в [5, c. 28-38, табл. 11] и др. Выбрать токарный станок по табл. 20, руководствуясь диаметром и длиной обрабатываемой детали.
Краткая характеристика токарных станков |
Таблица 20 |
|||||
|
|
|
||||
Параметры |
1В340Ф30 |
16Б16А |
16Б05П |
|
16А20ФЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Наибольший |
40 |
145 |
180 |
|
200 |
|
обрабатываемый |
|
|||||
диаметр, мм |
|
|
|
|
|
|
Наибольшая |
120 |
500 |
750 |
|
900 |
|
обрабатываемая |
|
|||||
длина, мм |
|
|
|
|
|
|
Частота |
45-2000 |
30-3000 |
20-2000 |
|
20-2500 |
|
вращения |
|
|||||
шпинделя, |
|
|
|
|
|
|
об/мин |
|
|
|
|
|
|
Мощность |
6,2 |
1,5 |
2,8; 4,6 |
|
7,5; |
11,0 |
электродвигател |
|
|||||
я привода, кВт |
|
|
|
|
|
|
Примечание: станок 1В340Ф30 окарноревольверный; 16Б16А и 16Б05П – токарно-винторезные; станок 16А20ФЗ-токарно-винторезный с ЧПУ.
26