6 . Проектирование технологических операций и уточнение содержания переходов

7. Расчет режимов резания

7.1. Расчет режимов резания при точении ø179,5-1(ø179,5h14)

Станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3С5, N=11кВт,n=20-2500.

1. Глубина резания: t_2.1= z_2.1^C = 1мм.

2. Поперечная подача по табл. 11 [2,Т.2,стр.266] для данной глубины резания 0,3-0,4 мм/об, но с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S_1.1= 0,3 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(6)

Период стойкости инструмента принимаем: Т=60 мин.

Значения коэффициентов: С_V =420; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,2– 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]:

,

Значение показателя степени для материала инструмента (Т15К6) при обработке заготовки из стали 10 берем

из табл. 2 [2,Т.2,стр.262]: ;

,

K_МV = 1,6; K_ПV = 0,9; K_ИV =1; K_φ =1,2; K_φ1=0,97.

K_V = K_МV *K_ПV *K_ИV* K_φ* K_φ1= 1,6*1*0,9*1,2*0,97=1,67.

Скорость резания,

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *d) = 1000*393,63/(3,14*180) =696 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*180*630/1000=356 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].

Глубина резания в формуле: t_1.1= z_{1.1 max} = 1мм.

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. 9,23 [2,Т.2,стр.264]:

K_МP = 1,6; K _P =1,08; K _P = 1,1; K _P = 1,0; K _P = 1.

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P =1,6*1,08*1,1*1,0*1,0 = 1,9

Главная составляющая силы резания, форм. (7):

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p =10*300 * 1¹* 0,3^0,75 * 356^-0,15 * 1,9 = 956,5 Н.

8. Мощность резания:

N= P_z*V/(1000*60) = 956,5*356/(1000*60)= 4,65 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =4,65/0,85= 5,4 кВт.

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

7.2. Расчет режимов резания при растачивании ø59-0,74(ø59н14)

Станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3С5, N=11кВт,n=20-2500.

1. Глубина резания: t_2.1= z_2.1^C = 1мм.

2. Поперечная подача по табл. 11 [2,Т.2,стр.266] для данной глубины резания 0,5-0,9 мм/об, но с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S_1.1= 0,3 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* K_φ* K_φ1,

где K_МV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_ПV - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

K_ИV – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента;

K_φ – коэффициент, учитывающий главный угол в плане;

K_φ1 – коэффициент, учитывающий вспомогательный угол в плане.

По табл. 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

,

Значение коэффициента и показатель степени для материала инструмента (Т15К6) при обработке заготовки из стали 10 берем

из табл. 2 [2,Т.2,стр.262]: , ;

,

K_МV = 1,6; K_ПV = 0,9; K_ИV =1; K_φ =1,2; K_φ1=0,97.

K_V = K_МV *K_ПV *K_ИV* K_φ* K_φ1= 1,6*1*0,9*1,2*0,97=1,67.

Скорость резания,

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *d) = 1000*393/(3,14*59) =2121 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*59*1600/1000=296,4 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].

Глубина резания в формуле: t_1.1= z_{1.1 max} = 1мм.

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. 9,23 [2,Т.2,стр.264]:

K_МP = 0,166; K _P =1; K _P = 1,1; K _P = 1,0.

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P = 1,6*1,0*1,1*1,0= 1,76.

Главная составляющая силы резания, форм. (7):

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p ;

P_z=10*300 * 1¹* 0,3^0,75 * 296,4^-0,15 * 1,76= 910,5 Н.

8. Мощность резания:

N= P_z*V/(1000*60) =910,5*296,4/(1000*60)= 4,49 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =4,49/0,85= 5,29 кВт.

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

7.3. Расчет режимов резания при сверлении ø7^+0,36(ø7Н14)

Вертикально-сверлильный станок 2125, N=4 кВт, n=18-2000.

1. Глубина резания: t₃₁= 0,5*D= 0,5*7 = 3,5 мм.

2. Подача по табл. 25 [2,Т.2,стр.277] : 0,18-0,28 мм/об

S_2.3= 0,2мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(8)

Период стойкости инструмента (Р18) принимаем по табл. 30 [2,Т.2,стр.279]: Т=25мин.

Значения коэффициентов: С_V = 7; 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;

Коэффициенты K_МV ,K_ИV определены выше.

По табл. 31 [2,Т.2,стр.280]: K_lV = 1.

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

Скорость резания ,форм. (8):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *D) = 1000*14,85/(3,14*7) = 675,6 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*7* 630/1000 = 13,84/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_МP = 0,6.

Крутящий момент, форм. (9):

М_кр = 10*C_М *D^q * S^y * K_p=10*0,0345 *7² * 0,2^0,8 * 0,6= 2,78 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

табл. 32 [2,Т.2,стр.281].

Осевая сила:

Р_о = 10*C_p *D^q * S^y * K_p=10*68 *7¹ * 0,2^0,7 * 0,6 = 925,7 Н.

9. Мощность резания:

N= М_кр * n_ф /9750 = 2,78*630/9750 =0,179 кВт.

10. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =0,179/0,85= 0,21 кВт.

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