1.5. Расчет режимов резания

Расчет режимов резания будем проводить для операции 10 см. маршрут обработки пункт 1.3 данного курсового проекта. На данной операции необходимо получить 3 отверстия, под нарезание резьбы метчиком М12 с крупным шагом, по справочнику [с.514 5] определяем диаметр необходимого отверстия D=10,2 ^+0,3 ,класс точности резьбы при этом 7Н. При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования. Расчет будем проводить по методике изложенной в главе 4 [С. 261 2]. выбираем из главы 3 [С. 111 2].

Металлорежущий инструмент для технологической операции 10:

- технологический переход 1 (сверление) - сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком для станков с ЧПУ короткой серии с нормальной подточкой по ОСТ 2 И20-1-80; d_св = 8,0 _-0,02 мм;

- технологический переход 2 (рассверливание) - сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком для станков с ЧПУ короткой серии с нормальной подточкой по ОСТ 2 И20-1-80; d_св = 9,7_-0,02 мм;

- технологический переход 3 (зенкерование) - зенкер с цилиндрическим хвостовиком для станков с ЧПУ по ОСТ И2-2-80; d_зен = 10,0_-0,015 мм;

- технологический переход 4 (развертывание) - развертка машинная цельная с цилиндрическим хвоставиком по ГОСТ 1672-80; D_разв =10,2_-0,01 мм.

Весь режущий инструмент изготавливается из быстрорежущей стали Р6М5.

Глубина резания рассчитывается по формуле:

- для сверления:

(5)

- для рассверливания, зенкерования, развертывания:

(6)

где D- диаметр сверления;

d- диаметр предварительного отверстия;

подставляя значения найдем глубину резания:

- для сверления:

- для рассверливания:

- для зенкерования:

- для развертывания:

Подачу выбираем:

- по табл. 25 для сверления и рассверливания [с.277 2], поправочный коэффициент для достижения более высокого качества в связи с последующим развертыванием к_ос =0,5; при этом S= 0,1 мм/об;

- для зенкерования по табл. 26 [с.277 2], поправочный коэффициент для подготовки отверстия к последующиму развертыванию к_ос =0,7; при этом S= 0,35 мм/об.

- для развертывания по табл. 27 [с.278 2], поправочный коэффициент к_ос =0,5; при этом S= 0,35 мм/об.

Расчет скорости резания ведем по формулам:

- для сверления:

(7)

- для рассверливания, зенкерования и развертывания:

(8)

где C_v,-коэффициент и показатели степени q, y, m, x берутся:

- из табл. 28 [с.278 2],:

- из табл. 28 [с.279 2], для рассверливания, зенкерования и развертывания:

C_{v св} =7,0; C_{v расв} =16,2; C_{v Зен} =16,3; C_{v разв} =10,5;

q_св = 0,4; q_расв= 0,4; q_зен = 0,3; q_разв = 0,3;

y_св =0,7; y_расв =0,7; y_зен =0,5 y_разв =0,65;

m_св = 0,2; m_расв= 0,2; m_зен = 0,3; m_разв = 0,4;

x_расв =0,2; x_зен =0,2; x_разв =0,2;

Т- стойкость инструмента; Т=45мин;

К_v - коэффициент определяется выражением

К_v = K_Mv K_Nv K_lv ;

где K_Mv - коэффициент учитывающий влияние обрабатываемого материала и считается:

K_Mv =К_г(750/_в ) ^nv=1(750/450 ) ^0,9=1,6;

K_Nv =1; берется из табл. 6 [c.263 2];

K_{l v} =1; берется из табл. 31 [c.280 2];

подставляя эти коэффициенты найдем, что К_v = 1,6;

тогда считаем скорость резания по формулам 7 и 8:

- скорость резания для сверления:

- скорость резания для рассверливания:

- скорость резания для зенкерования:

- скорость резания для развертывания:

Крутящий момент рассчитываем по формулам:

- для сверления:

(9)

- для рассверливания и зенкерования:

(10)

где C_M - коэффициент и показатели степени q, y, x берутся из табл. 32 [c.281 2];

- для сверления:

C _M = 0,0345; q=2; y=0,8;

- для рассверливания и зенкерования:

C_M = 0,09; q=2; x=0,9; y=0,8;

К_р- коэффициент, учитывающий условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением:

подставляя данные значения в формулы 9 и 10, получим крутящий момент:

- для сверления:

- для рассверливания

- для зенкерования:

Для определения крутящего момента при развертывании каждый зуб инструмента можно считать как расточной резец. Тогда при диаметре инструмента D крутящий момент будет равен:

(11)

где S_z - подача, мм на один зуб инструмента, равная S/z, где S-подача, z-число зубьев развертки;

С_р ,- коэффициент и показатели степени y, x берутся из табл. 22 [c.273 2]: C_р = 247; x=1; y=0;

Осевую силу считаем по формулам:

- для сверления:

(12)

- для рассверливания и зенкерования:

(13)

где C_р - коэффициент и показатели степени y, x берутся из табл. 32 [c.281 2];

- для сверления:

C_р = 68; q=1; y=0,7;

- для рассверливания и зенкерования:

C_р = 67; x=1,2; y=0,65;

К_р- коэффициент, учитывающий условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением:

К_З - коэффициент, учитывающий заточку инструмента К_З =1;

подставляя данные значения в формулы 12 и 13, получим осевую силу:

- для сверления:

- для рассверливания:

- для зенкерования:

Частота вращения инструмента определяется по формуле:

(14)

в этой формуле все значения известны, подставим их и найдем частоту вращения для:

- сверления:

- рассверливания:

- зенкерования:

- развертывания:

Мощность резания определяется зависимостью:

(15)

в этой формуле нам так же все известно подставив значения определяем, что мощность равна:

- для сверления:

- для рассверливания:

- для зенкерования:

- для развертывания:

Результаты расчета сведем в таблицу 3.

Результаты расчета режимов резания к технологической операции 10

Таблица 3.

Наименование технологического перехода	Глубина резания t, мм	Подача S, мм/мин	Скорость резания v, м/мин	Крутящий момент Мкр , Нм	Осевая сила Ро , Н	Частота вращения n, об/мин	Мощность привода N, кВт
Сверление	4	0,1	38	3,14	974	1512	0,49
Рассверливание	0,85	0,1	152	6,03	95	2784	1,7
Зенкерование	0,15	0,35	25	6,08	31	812	0,51
Развертывание	0,1	0,35	15	9,88		477	0,48