6. Расчет режимов резания

Расчет режимов резания по эмпирическим зависимостям проведем согласно данным Косиловой[7] для двух различных операций: сверление, фрезерование.

Расчет режимов резания при сверлении отверстия  3,5(^+0,12) мм.

1. Глубина резания, мм:

t = 0,5D, (9)

где D – диаметр сверла, мм.

t = 0,5  3,5 = 1,75 мм.

2. Подачу выберем относительно твердости обрабатываемого материала и диаметра сверла: S = 0,8 мм/об.

3. Скорость резания определим по формуле, м/мин:

, (10)

где С_v – коэффициент;

q, m, y – показатели степени.

Коэффициент и показатели степени примем: С_v = 3,57; q = 0,5; m = 0,12; y = 0,45.

Период стойкости инструмента примем: Т = 6 мин.

Коэффициент K_v :

K_v = K_mv  K_иv  K_lv, (11)

где K_mv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_иv - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, K_иv = 1;

K_lv – коэффициент, учитывающий качество матер. инструмента, K_lv = 0,85.

Коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала K_mv определим по формуле:

K_mv = , (12)

_в = 930 МПа – предел прочности обрабатываемого материала.

K_mv = = 0,8.

K_v = 0,8  1  0,85 = 0,68.

Скорость резания (10):

V = (м/мин).

4.Расчётное число оборотов шпинделя, об/мин:

n = . (13)

n = =368,5 (об/мин).

5. Принимаем фактич. число оборотов, с учетом типа станка: n_ф = 360 об/мин.

6. Фактическая скорость резания, м/мин:

V = = 3,9(м/мин)

7. Определим крутящий момент, Нм:

М_кр = 10С_м  D^q  S^y  K_p, (14)

где С_м – коэффициент, С_м = 0,012;

q, y – показатели степени, q = 2,2; y = 0,8.

K_p – коэффициент учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением K_p = К_мр:

К_мр = , (15)

К_мр = = 1,24

М_кр = 10  0,012  3,5^2,2  0,8^0,8  1,24=1,96 (Н/м)

8. Определяем осевую силу резания по формуле, Н:

P_z = C_p  D^q  S^y  K_p, (16)

где значения коэффициентов: С_p = 42; q = 1,2; y = 0,75; K_p = 0,8.

P_z = 42  3,5^1,2  0,8^0,75  0,8 = 128 (Н).

Расчет режимов резания при фрезеровании поверхности.

Рассмотрим переход на котором следует при фрезеровании выдержать размер 5(_-0,12) мм По рекомендациям приложения [12] выбраны следующие параметры инструмента: для обработки поверхности - фреза концевая D = 16 мм, число зубьев z=8.

1. Глубина резания: t = 0,12 мм.

2. Подачу на один оборот фрезы выберем в соответствии с типом фрезы и условиями резания [Косилова]: S = 0,06 мм/об.

3. Подачу на один зуб фрезы определим по формуле:

S_z = . (17)

S_z = (мм/об).

4. Скорость резания определим по формуле, м/мин:

, (18)

где В – ширина фрезерования, В = 15 мм;

С_v – коэффициент;

q, m, y, x, u, p – показатели степени.

Выберем коэффициент и показатели степени: С_v = 22,5; q = 0,35; m = 0,27;

y = 0,48; x =0,21; u = 0,03; p = 0,1.

Период стойкости инструмента примем: Т = 60 мин.

Коэффициент K_v :

K_v = K_mv  K_иv  K_пv, (19)

где K_иv - коэффициент, отражающий состояние пов-и заготовки, K_иv = 1;

K_пv – коэффициент, учит. состояние поверхности заготовки, K_пv = 0,9.

K_mv – коэффициент обрабатываемости стали определим по формуле:

K_mv = , (20)

_в = 930МПа-предел прочности обрабатываемого материала.

K_mv = = 0,8

K_v = 0,8  0,91= 0,72

Скорость резания (18):

= 141 (м/мин).

1. Расчётное число оборотов шпинделя (13), об/мин:

n = = 3403 (об/мин)

5. Принимаем фактич. число оборотов, с учетом типа станка: n_ф = 3400 об/мин

6. Фактическая скорость резания , м/мин:

V = = 170(м/мин).

7.Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н:

P_z = , (21)

где С_р – коэффициент;

q, u, y, x, w – показатели степени.

Выберем коэффициент и показатели степени: С_p = 82; q = 0,86; u = 1; y = 0,6; x =0,75; w = 0.

К_мр = = 1,24

P_z = = 121,7 Н

8. Определим крутящий момент, Нм:

М_кр = . (22)

М_кр = = 9,7 (Нм).