8. Расчет режимов резания

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 точения наружной поверхности поршня. Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже.

Расчет режимов резания по эмпирическим зависимостям проводим для одного перехода токарно-револьверной операции, для токарной операции (сверление) и для шлифовальной операции.

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

1. Глубина резания: t_1.1= z_1.1^C = 2.59мм.

2. Поперечная подача по табл. 11 [2,Т.2,стр.266] для данной глубины резания 0,6 мм/об, но с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S_1.1= 0,5 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(8.1)

Период стойкости инструмента принимаем: Т=60 мин.

Значения коэффициентов: С_V = 182; m = 0,23; x = 0,12; y = 0,3 – 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. 4,5,6 [2,Т.2,стр.263]:

K_МV = 1,0; K_ПV = 0,9; K_ИV =1,0.

K_V = K_МV K_ПV K_ИV = 1,0 0,9 1,0= 0,9.

Скорость резания, форм. (8.1):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( d) = 1000 70,16/(3,14 60) = 372,4 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 60 400/1000 = 75,36 м/мин.

7. Определяем главную составляющую силы резания по формуле:

P_z = 10 C_p t^x S^y Vⁿ K_p, (8.2)

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

Глубина резания в формуле: t_1.1= z_{1.1 max} = 4,075 мм.

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. 10 [2,Т.2,стр.265] ,23[2,Т.2,стр275]:

K_МP = 1,0; K _P = 0,94; K _P = 1,0; K _P = 1,0; K _P = 0,93.

K_P = K_МP K _P K _P K _P K _P = 1,0 0,94 1,0 1,0 0,93 = 0,8742.

Главная составляющая силы резания, форм. (8.2):

P_z =10 C_p t^x S^y Vⁿ K_p =10 75 4,075¹ 0,5¹ 75,36⁰ 0,8742 =1336Н.

8. Мощность резания:

N= P_z V/(1000 60) = 1336 75,36/(1000 60)= 1,68 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =1,68/0,85= 1,98 кВт.

Мощность электродвигателя станка 1Г325 – 3 кВт, она достаточна для выполнения операции.

Для токарной операции (сверление отверстия – 6 операция, 2 переход).

1. Глубина резания: t_4.3 = D / 2 = 10 мм.

2. Подача по табл. 25 [2,Т.2,стр.277]: 0,76 мм/об, но с учётом имеющихся подач на станке принимаем:

S_6.2= 0,7 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(8.3)

Период стойкости инструмента принимаем по табл. 30 [2,Т.2,стр.279]: Т=75мин.

Значения коэффициентов: С_V = 32,6; q = 0,25; m = 0,125; y = 0,4 – 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;

По табл. 31 [2,Т.2,стр.280]: K_lV = 1,0

По табл. 4,6 [2,Т.2,стр.263]: K_МV =1,0, K_ИV =1,0.

K_V = K_МV K_lV K_ИV = 1*1*1 = 1.

Скорость резания ,форм. (8.3):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000 V/( D) = 1000 46,35/(3,14 20) = 738 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 20 630/1000 = 39,56 м/мин.

7. Определяем крутящий момент по формуле:

М_кр = 10 C_М D^q S^y K_p, (8.4)

Значения коэффициентов: С_M = 0,012; q = 2,0; y = 0,8 – определены по табл. 32 [2,Т.2,стр.281].

Коэффициент K_p : K_P = K_МP = 1,0.

М_кр = 10 C_М D^q S^y K_p=10 0,012 20² 0,7^0,8 1,0= 36,08 Н м.

8. Определяем осевую силу по формуле:

Р_о = 10 C_p D^q S^y K_p,

Значения коэффициентов: С_p = 31,5; q = 1; y = 0,8 – определены по

табл. 32 [2,Т.2,стр.281].

Осевая сила:

Р_о = 10 C_p D^q S^y K_p=10 31,5 20¹ 0,7^0,8 1,0 = 4736 Н.

Допускаемая осевая сила по паспорту станка 5600 Н, поэтому расчётная осевая сила приемлема.

8. Мощность резания:

N= М_кр n_ф /9750 = 36,08 630/9750 = 2,33 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =2,33/0,85= 2,74 кВт.

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

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