6. Определение режимов обработки

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Рассчитаем режимы резания для обработки детали «трубка охлаждения». Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже.

Расчет режимов резания по эмпирическим зависимостям проводим для токарных, коодинатно-расточной и фрезерной операций.

Выполняем расчёт для четвертой операции и второго перехода (подрезка торца ) последовательно по пунктам:

1. Глубина резания: t= z_1.1 =1,06 мм.

2. Поперечная подача по табл. 15 [2,Т.2,стр.268] для данной глубины . резания 0,12 мм/об, но с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S₁= 0,12 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(6)

Период стойкости инструмента принимаем: Т=60 мин.

Значения коэффициентов: С_V = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35 – определены по табл. 17 [2,Т.2,стр.269].

Коэффициент K_V :

K_V = K_МV *K_ПV *K_ИV,

где K_МV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_ПV - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

K_ИV – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

По табл. 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

K_МV = 1,0; K_ПV = 0,9; K_ИV =1.

K_V = K_МV*K_ПV *K_ИV = 1*0,9*1= 0,9.

Скорость резания, формула (6):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *d) = 1000*214/(3,14*26) = 2621 об/мин.

5. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

n_ф = 1600 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V = *d* n_ф/1000 = 3,14*26* 1600/1000 = 130,6 м/мин.

7. Определяем главную составляющую силы резания по формуле:

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p, (7)

Значения коэффициентов: С_p = 300; n = - 0,15; x = 1,0; y = 0,75 – определены по табл. 22 [2,Т.2,стр.273].

Коэффициент K_p :

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P,

Коэффициенты, входящие в формулу, учитывают фактические условия резания.

По табл. 9 [2,Т.2,стр.264] ,23[2,Т.2,стр275]:

K_МP = 0,845; K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 1,0

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P = 0,845*1,0*1,0*1,0*1,0 = 0,845

Главная составляющая силы резания, форм. (7):

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p =10*300 * 1,06¹ * 0,12^0,75 * 130,6^-0,15 * 0,845 = 263,8 Н.

8. Мощность резания:

N= P_z*V/(1000*60) = 263,8 *130,6/(1000*60)=0,57 кВт.

Мощность электродвигателя станка 16К20 – 11 кВт, она достаточна для выполнения операции.

Выполняем расчёт для третьей операции и пятого перехода (точение наружной поверхности начерно ) последовательно по пунктам:

1. Глубина резания: t= z_1.1 =1,305 мм.

2. Подача по табл. 11 [2,Т.2,стр.266] для данной глубины резания 0,5мм/об, с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S_1.1= 0,5 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(6)

Период стойкости инструмента принимаем: Т=60 мин.

Значения коэффициентов: С_V = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35 – определены по табл. 17 [2,Т.2,стр.269].

Коэффициент K_V :

K_V = K_МV *K_ПV *K_ИV,

где K_МV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_ПV - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

K_ИV – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

По табл. 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

K_МV = 1,0; K_ПV = 0,9; K_ИV =1.

K_V = K_МV*K_ПV *K_ИV = 1*0,9*1= 0,9.

Скорость резания, формула (6):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *d) = 1000*170/(3,14*26) = 2082 об/мин.

5. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

n_ф = 1600 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V = *d* n_ф/1000 = 3,14*26* 1600/1000 = 130,6 м/мин.

7. Определяем главную составляющую силы резания по формуле:

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p, (7)

Значения коэффициентов: С_p = 300; n = - 0,15; x = 1,0; y = 0,75 – определены по табл. 22 [2,Т.2,стр.273].

Коэффициент K_p :

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P,

Коэффициенты, входящие в формулу, учитывают фактические условия резания.

По табл. 9 [2,Т.2,стр.264] ,23[2,Т.2,стр275]:

K_МP = 0,845; K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 1,0

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P = 0,845*1,0*1,0*1,0*1,0 = 0,845

Главная составляющая силы резания, форм. (7):

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p =10*300 * 1,06¹ * 0,5^0,75 * 130,6^-0,15 * 0,845 = 769,34 Н.

8. Мощность резания:

N= P_z*V/(1000*60) = 769,34 *130,6/(1000*60)=1,68 кВт.

Мощность электродвигателя станка 16К20 – 11 кВт, она достаточна для выполнения операции.

Выполняем расчёт для десятой операции и второго перехода (сверление отверстия ) последовательно по пунктам:

1. Глубина резания: t= 0,5*D= 0,5*8= 4 мм.

2. Подача по табл. 25 [2,Т.2,стр.277] : 0,16 мм/об, но с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S= 0,14 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(8)

Период стойкости инструмента принимаем по табл. 30 [2,Т.2,стр.279]: Т=25мин.

Значения коэффициентов: С_V = 7,0; q = 0,4; m = 0,2; y = 0,7 – определены по табл. 28 [2,Т.2,стр.278].

Коэффициент K_V :

K_V = K_МV *K_lV *K_ИV,

где K_lV - коэффициент, учитывающий глубину сверления;

К _МV =1, K_ИV=1;

По табл. 31 [2,Т.2,стр.280]: K_lV = 0,6.

K_V = K_МV*K_lV *K_ИV = 1*1*0,6 = 0,6.

Скорость резания, формула. (8):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *D) = 1000*19,5/(3,14*8) = 776 об/мин.

5. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

n_ф = 630 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V = *D* n_ф/1000 = 3,14*8* 630/1000 = 15,83 м/мин.

7. Определяем крутящий момент по формуле:

М_кр = 10*C_М *D^q * S^y * K_p, (9)

Значения коэффициентов: С_M = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8 – определены по табл. 32 [2,Т.2,стр.281].

Коэффициент K_p : K_P = K_МV =1.0

Крутящий момент, форм. (9):

М_кр = 10*C_М *D^q * S^y * K_p=10*0,0345 *8² * 0,14^0,8 * 1= 4,5 Н*м.

8. Определяем осевую силу по формуле:

Р_о = 10*C_p *D^q * S^y * K_p, (10)

Значения коэффициентов: С_p = 68; q = 1; y = 0,7 – определены по

табл. 32 [2,Т.2,стр.281].

Осевая сила:

Р_о = 10*C_p *D^q * S^y * K_p=10*68 *8¹ * 0,14^0,7 * 1,0 = 1372 Н.

9. Мощность резания:

N= М_кр * n_ф /9750 = 4,5*630/9750 = 0,29 кВт.

Мощность электродвигателя станка 11 кВт, она достаточна для выполнения операции.

Выполняем расчёт для десятой операции и третьего перехода (растачивание отверстия начерно) последовательно по пунктам:

1. Глубина резания: t= 0,938 мм.

2. Подача по табл. 12 [2,Т.2,стр.267] для данной глубины резания 0,08мм/об, с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S_1.1= 0,08 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(6)

Где К=0,9 – поправочный коэффициент.

Период стойкости инструмента принимаем: Т=60 мин.

Значения коэффициентов: С_V = 420; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,20 – определены по табл. 17 [2,Т.2,стр.269].

Коэффициент K_V :

K_V = K_МV *K_ПV *K_ИV,

где K_МV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_ПV - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

K_ИV – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

По табл. 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

K_МV = 0,9; K_ПV = 1; K_ИV =1.

K_V = K_МV*K_ПV *K_ИV = 0,9*1*1= 0,9

Скорость резания, формула (6):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *d) = 1000*250/(3,14*10) = 7961 об/мин.

5. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

n_ф = 1600 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V = *d* n_ф/1000 = 3,14*10* 1600/1000 = 50,24 м/мин.

7. Определяем главную составляющую силы резания по формуле:

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p, (7)

Значения коэффициентов: С_p = 300; n = - 0,15; x = 1,0; y = 0,75 – определены по табл. 22 [2,Т.2,стр.273].

Коэффициент K_p :

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P,

Коэффициенты, входящие в формулу, учитывают фактические условия резания.

По табл. 9 [2,Т.2,стр.264] ,23[2,Т.2,стр275]:

K_МP = 0,845; K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 1,0

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P = 0,845*1,0*1,0*1,0*1,0 = 0,845

Главная составляющая силы резания, форм. (7):

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p =10*300 * 0,938¹ * 0,08^0,75 * 50,24^-0,15 * 0,845 = 198,77Н.

8. Мощность резания:

N= P_z*V/(1000*60) = 198,77 *50,24/(1000*60)=0,167 кВт.

Мощность электродвигателя станка 16К20 – 11 кВт, она достаточна для выполнения операции.

Выполняем расчёт для пятой операции и второго перехода (фрезерование) последовательно по пунктам:

1. Глубина фрезерования: t= 4,1 мм.

2. Подача по табл. 38 [2,Т.2,стр.286] 0,02мм/зуб,

Принимаем:

S= 0,02 мм/зуб.

3. Частота вращения шпинделя 1600 об/мин.

4. Скорость резания определяется по формуле:

(6)

Период стойкости инструмента принимаем: Т=80 мин.

Значения коэффициентов: С_V = 22,5; q=0,35; x = 0,21; y = 0,48;p=0,1; m=0,27 – определены по табл. 17 [2,Т.2,стр.269].

Коэффициент K_V :

K_V = K_МV *K_ПV *K_ИV,

где K_МV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_ПV - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

K_ИV – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

По табл. 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

K_МV = 0,9; K_ПV = 1; K_ИV =1.

K_V = K_МV*K_ПV *K_ИV = 0,9*1*1= 0,9

Скорость резания, формула (6):

,м/мин

5. Определяем главную составляющую силы резания по формуле:

(7)

Значения коэффициентов: С_p = 68,2; ; x = 0,86; y = 0,72; q=0,86; w=0 – определены по табл. 41 [2,Т.2,стр.291].

Коэффициент K_МР = 0,845 определен по табл. 9 [2,Т.2,стр.291].

Главная составляющая силы резания, форм. (7):

6. Крутящий момент:

М_КР = Р_Z ∙ D/2 ∙ 100 = 41,67 ∙ 4/200 = 0,84 Н∙м

7. Мощность резания:

N= P_z ∙ V/(1000 ∙ 60) = 41,67 ∙ 45,69/(1000 ∙ 60)=0,032 кВт.

Мощность электродвигателя станка 6М82 – 3 кВт, она достаточна для выполнения операции.