6.Расчет режимов резания.

1. Расчет режимов резания для токарной операции.

Выполняем расчёт для операции № 1 и первого перехода (подрезка торца):

1. Глубина резания:t_1.1= z_1.1^max = 2,38 мм.

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

S_1.1= 0,5 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(8)

Период стойкости инструмента принимаем: Т=60 мин.

Значения коэффициентов: С_V = 340; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,45 – определены по таблице 8 [стм,Т.2,стр.422].

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.

Т огда по таблицам 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

K_ПV = 0,9;

K_ИV = 1,0;

Скорость резания, формула (7)

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000·V/( ·d) = 1000·226,8/(3,14·166) = 435 об/мин.

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

n_ф = 400 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V = ·d· n_ф/1000 = 3,14·166· 400/1000 = 208,5 м/мин.

7. Определяем тангенциальную составляющую силы резания по формуле:

P_z = 10·C_p · t^x · S^y · Vⁿ · K_p, (9)

Значения коэффициентов: С_p = 300; n = - 0,15; x = 1; y = 0,75 – определены по таблице 20 [стм,Т.2,стр.273].

Глубина резания в формуле: t_1.1= z_1.1max = 2,38 мм.

Коэффициент K_p :

K_P = K_МP ·K _P ·K _P · K _P · K _P,

K_МP – коэффициент, учитывающий влияние механических свойств конструкционных сталей и стального литья, серого и ковкого чугуна на силы резания;

K _P, K _P, K _P, K _P – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали и чугуна.

n_p – показатель степени, учитывающий влияние механических свойств обраба-тываемого материала на силы резания.

Тогда по таблицам 21,24 [ст,Т.2,стр.264]:

K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 1,0; К _Р=0,93.

K_P = K_МP ·K _P ·K _P · K _P· К _Р = 0,6·1,0·1,0·1,0·0,93 = 0,558.

Главная составляющая силы резания, формула (8):

P_z = 10·C_p · t^x · S^y · Vⁿ · K_p =10·300 · 2,38¹ · 0,5^0,75 · 208,5^-0,15 · 0,558 = 2050,5 Н.

8. Мощность резания:

N= P_z·V/(1020·60) = 2050,5·208,5/(1020·60)= 6,99 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =6,99/0,85=8,22 кВт.

Мощность привода главного движения станка 10 кВт. Так как требуемая мощность меньше данного значения, то обработка с такими режимом резания возможна на данном станке.

6.2. Расчет режимов резания для сверлильной операции.

Выполняем расчёт для операции № 4 и первого перехода (сверление):

1. Глубина резания:t= 0,5·D =0,5·11= 5,5 мм.

2. Подача по таблице 25 [2,Т.2,стр.277] : 0,15 мм/об, но с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S= 0,15 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(10)

Период стойкости инструмента принимаем по таблице 30 [2,Т.2,стр.279]: Т=45 мин.

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

Коэффициент K_V :

K_V = K_МV ·K_lV ·K_ИV,

где K_lV = 1- коэффициент, учитывающий глубину сверления;

Коэффициенты K_МV = 0,48 ,K_ИV = 1, определены выше.

Тогда по таблице 31 [2,Т.2,стр.280]:

K_V = K_МV·K_lV ·K_ИV = 0,48·1·1= 0,48.

Скорость резания ,формула (9):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000·V/( ·D) = 1000·15,45/(3,14·11) = 447,3 об/мин.

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

n_ф = 355 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V = ·D· n_ф/1000 = 3,14·11· 355/1000 = 12,26 м/мин.

7. Определяем крутящий момент по формуле:

М_кр = 10·C_М ·D^q · S^y · K_p,

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

Коэффициент K_p : K_P = K_МP = 0,8.

Крутящий момент, формула (10):

М_кр =10·C_М ·D^q · S^y · K_p =10·0,0345 ·11² · 0,15^0,8 · 0,58= 5,31 Н·м.

8. Определяем осевую силу по формуле:

Р_о = 10·C_p·D^q · S^y · K_p,

Значения коэффициентов: С_p = 68; q = 1; y = 0,7 – определены по таблице 32 [2,Т.2,стр.281].

Осевая сила:

Р_о = 10·C_p·D^q · S^y · K_p =10·68 ·11¹ · 0,15^0,7 · 0,58 = 144,2 Н.

Допускаемая осевая сила по паспорту станка 1600 Н, поэтому расчётная осевая сила приемлема.

8. Мощность резания:

N= М_кр · n_ф /9750 = 5,31·355/9750= 0,193 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =0,193/0,85= 0,23 кВт.

Мощность электродвигателя станка 4 кВт , она достаточна для выполнения операции.

Для определения режимов резания всех остальных переходов и операций используем табличные данные [3], и значения заносим в операционную карту.