Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
METODIChKA_po_distsipline_REZhIMY_REZANIYa.doc
Скачиваний:
121
Добавлен:
22.02.2015
Размер:
8.3 Mб
Скачать

1.3 Расчет скорости резания

Расчет скорости резания выполняется раздельно для черновой и чистовой обработки по общей эмпирической формуле:

, м/мин, (12)

где Кv= Кv Кuv Кrv Кnv Кmv – поправочный коэффициент.

Кv – коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане;

Кuv – коэффициент, учитывающий влияние марки инструментального

материала;

Кrv – коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца;

Кnv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Кmv - коэффициент, учитывающий механические свойства и группу

обрабатываемого материала;

Сv, m, Xv,Yv – эмпирические коэффициент и показатели степеней [5];

Т-стойкость инструмента, мин; выбирается по справочникам.

После получения расчетных скоростей вычисляются частоты вращения n шпинделя:

n = 1000 V/ (πD), об/мин, (13)

где D – наибольший диаметр, мм (при черновом точении – диаметр заготовки, при

чистовом – диаметр предварительно обработанной поверхности).

Расчетные значения n корректируются по паспорту станка. Если ближайшее большое значение частоты вращения шпинделя превышает расчетное не более чем на 5%, то для дальнейших расчетов принимается оно. В противном случае принимается ближайшее меньшее значение n.

Проверяется выполнение условия: Mp=PzD/2≤Mдоп

Далее необходимо рассчитать действительные скорости резания с учетом откорректированных частот вращения:

V=πDn /1000, м/мин. (14)

1.4. Расчет мощности привода

Таким образом, рассчитаны все элементы режима резания: V, S, и t. Теперь необходимо проверить достаточность мощности предварительно выбранного станка. Проверку обычно производят только для черновой обработки.

Эффективную мощность, затрачиваемую на резание, рассчитывают по формуле:

Nэ = Pz V / (60 · 1020), кВт. (15)

Подставив вместо Pz и V их выражение из соответствующих формул, получим:

кВт (16)

Мощность привода станка рассчитывается с учетом его КПД:

Ncт = Nэ/η, (17)

где η – коэффициент полезного действия станка.

Полученный результат сравнивают с паспортной мощностью и при необходимости корректируют параметры режима резания или выбирают другой станок.

1.5. Расчет основного времени

Основное время рассчитывается по формуле

Tм = Lpx / (n S), мин, (18)

где Lpx = L + l1 + l2 – длина рабочего хода инструмента с учетом врезания и

перебега, мм;

L – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l1 – длина врезания, мм (l1=t/tgφ);

l2 – перебег, мм (l2 = 0,672 t).

Выбор режимных параметров для других видов обработки (сверление, фрезерование, шлифование) выполнить табличным методом, используя справочную литературу и методические указания «Выбор режимов резания» (Часть II).

Задание 1

На токарно-винторезном станке мод. 16К20 обрабатывается (точение на проход) вал диаметром D до диаметра d на длине l1 = 0,8·l. Длина вала l. Способ крепления заготовки на станке выбрать самостоятельно.

n

S

Исходные параметры к заданию 1.

№ вар.

Марка обрабатываемого материала

Механические свойства

Диаметр заготовки D, мм

Диаметр детали d,

мм

Длина детали l, мм

Шероховатость Ra,

мкм

Точность,

мм

σ, МПа

НВ

Сталь 15ХА

735

-

85

80

300

6,3

h9

Сталь 18ХГ

884

-

75

70

250

6,3

h9

Сталь 20ХГР

980

-

75

65

200

3,2

h8

Сталь 40ХГТ

1470

-

95

88

350

6,3

h9

Сталь 33ХС

884

-

62

55

225

3,2

h8

Сталь 40ХС

1225

-

72

65

400

3,2

h8

Чугун СЧ20

-

200

72

68

250

1,6

h7

Чугун СЧ25

-

250

115

108

400

3,2

h8

Чугун КЧ30-6

-

160

112

105

500

3,2

h8

Чугун КЧ60-КЧ60-3

-

260

45

38

250

6,3

h9

Чугун ЧХ1

-

250

125

118

400

6,3

h9

Сталь 30ХН2МФА

850

-

72

68

350

6,3

h9

Сталь 45ХН2МФА

1200

-

42

38

250

3,2

h8

Сталь 20ХГСА

780

-

110

104

600

6,3

h10

Сталь 27ХГР

950

-

85

78

250

6,3

h9

Сталь 38ХС

880

-

150

144

350

3,2

h8

Сталь 25ХГ7

1200

-

78

62

350

6,3

h10

Сталь 38ХС

880

-

72

64

320

6,3

h9

Чугун ЧН19Х3

-

200

105

98

300

6,3

h10

Чугун ЧХ28П

-

300

106

100

400

3,2

h8

Сталь 50ХН

1000

-

125

114

700

3,2

h9

Сталь 30ХН3А

900

-

100

93

200

6,3

h10

Сталь 15ХМ

441

-

68

62

550

6,3

h9

Чугун ЧХ22С

-

300

78

68

480

3,2

h8

Чугун ЧС15

-

350

118

107

480

3,2

h10

Чугун ЧС 17М3

-

400

106

98

550

1,6

h7

Сталь35Г2

600

-

95

90

300

3,2

h9

Сталь 50ХН

1000

-

135

125

250

3,2

h8

Сталь 10Г2

400

-

68

60

450

6,3

h9

Сталь 27ХГР

980

-

84

70

350

6,3

h10

Чугун КЧ80-1,5

-

280

120

113

450

3,2

h9

Чугун КЧ65-3

-

260

105

96

250

1,6

h8

Чугун СЧ18

-

200

98

88

500

3,2

h10

чугун СЧ30

-

250

108

96

300

1,6

h7

Сталь 42Х2Н2МА

1000

-

88

81

350

3,2

h8

Чугун СЧ21

-

187

42

34

180

3,2

h8

Сталь 18Х2Н4МА

1000

-

112

100

450

6,3

h9

Сталь 20ХН4ФА

800

-

86

74

340

6,3

h10

Сталь 20ХН

800

-

128

116

530

6,3

h9

Чугун СЧ24

-

207

110

93

450

6,3

h10

Чугун СЧ21

-

187

118

110

550

3,2

h8

Сталь 2Х13

600

-

128

116

750

3,2

h9

Чугун СЧ18

-

207

124

115

280

1,6

h7

Сталь30МА

600

-

75

68

440

3,2

h8

Сталь 45

600

-

81

72

300

3,2

h8

Сталь 35ХГСА

800

-

98

86

550

1,6

h7

Чугун КЧ37-12

-

163

128

116

450

6,3

h9

Чугун СЧ35

-

193

108

98

250

3,2

h8

Сталь 40ХН2МА

1000

-

135

126

460

3,2

h9

Сталь50Г2

730

-

130

120

650

6,3

h10

Задание 2

Выбрать режимы резания при сверлении отверстия диаметром D и глубиной L в заготовке толщиной H. Станок вертикально-сверлильный мод. 2Н135.

Таблица 2

Исходные параметры к заданию 2

№ вар.

Материал заготовки

D, мм

L, мм

Н, мм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

Смотреть данные к задаче №1

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

28

29

30

29,5

28,5

27,5

26,5

25,4

24,6

23,1

22,8

21,2

20,7

19,2

18,8

11,5

10

10,5

14

11

12

13

14,5

15,5

16,5

17,5

18,5

19,5

20,5

21,5

22,5

23,5

24,5

25,5

40

25

15

50

40

30

80

20

60

45

35

40

60

90

35

60

40

20

35

35

25

40

30

30

45

35

40

35

40

30

25

35

45

45

45

20

30

25

25

35

50

35

45

50

35

38

45

30

45

40

60

40

20

50

40

40

80

30

80

60

50

40

80

90

50

80

70

20

50

50

25

40

30

50

70

50

60

50

40

55

25

60

60

70

60

20

30

25

50

50

70

35

45

70

35

55

70

45

60

40

Задание 3

Выбрать параметры режима резания при обработке плоскости А x B заготовки толщиной С. Припуск на обработку h, мм. Модели станков: горизонтально – фрезерный 6Н82Г или вертикально-фрезерный 6Р12.

Таблица 3

Исходные параметры к заданию 3.

вар.

Размер заготовки, мм

Припуск h, мм

Шероховатость после обработки Ra, мкм

Материал заготовки

Механические свойства

А

B

С

,мПа

НВ

1

510

150

70

2,5

6,3

Чугун СЧ15

197

2

580

200

80

1,5

6,3

Сталь 40ХН

700

3

345

100

100

2,0

3,2

Сталь 50Г

750

4

560

125

110

3,0

6,3

Чугун СЧ18

207

5

650

50

60

2,8

3,2

Сталь 50

650

6

350

150

70

3,0

3,2

Сталь 60

650

7

400

150

90

2,0

6,3

Чугун КЧ37-12

163

8

375

160

80

2,5

3,2

Чугун СЧ18

170

9

600

140

60

1,5

3,2

Сталь12ХН3А

750

10

400

80

100

2,5

6,3

Сталь25Х2МФА

600

11

450

115

85

3,5

6,3

Сталь2Х13

600

12

395

125

100

1,5

6,3

Чугун СЧ18

200

13

420

190

90

3,0

3,2

Сталь 45Х

750

14

500

150

100

2,0

6,3

Сталь 35Л

550

15

425

210

80

1,5

6,3

Сталь45ХН

750

16

350

250

70

2,5

3,2

Чугун СЧ18

200

17

325

200

100

1,5

6,3

Сталь 20

500

18

400

180

100

3,0

6,3

Сталь 5

600

19

325

100

70

1,5

6,3

Сталь 35

600

20

360

50

95

2,5

3,2

Сталь 36ХА

380

21

420

170

100

2,0

3,2

Сталь 30Л

500

22

550

185

80

3,0

6,3

Сталь Х18Н9Т

550

23

390

115

95

2,5

6,3

Чугун СЧ24

207

24

480

200

100

1,5

3,2

Сталь ХН60В

750

25

400

300

80

2,5

3,2

Чугун СЧ15

187

26

400

250

70

1,5

6,3

Сталь 1Х12ВН

650

27

480

210

50

1,5

3,2

Сталь1Х13

600

28

350

160

50

2,5

3,2

СтальХН35ВТЮ

900

29

210

100

50

2,5

6,3

Сталь 1Х18Н9Т

550

30

580

200

100

1,5

6,3

Чугун СЧ15

163

31

500

250

100

1,5

3,2

Сталь ХН35ВТЮ

900

32

600

250

50

2,5

2,5

Сталь 25Х2МФА

750

33

420

120

70

2,5

3,2

Сталь Р18

730

34

320

130

60

1,5

3,2

Чугун СЧ12

170

35

360

140

80

2,0

3,2

Сталь 35

600

36

600

180

60

2,0

3,2

Чугун КЧ30-6

163

37

500

60

50

2,0

6,3

Сталь 40Х

750

38

420

200

100

1,5

6,3

Сталь 35ХГСА

800

39

400

200

50

2,5

6,3

Сталь38ХС

1000

40

300

160

50

1,5

6,3

Сталь 20ХНР

700

41

310

150

90

2,5

2,5

Сталь 50Г

700

42

280

200

60

1,5

3,2

Чугун СЧ21

207

43

250

90

50

2,5

1,6

Чугун СЧ24

207

44

500

100

100

2,8

3,2

Чугун СЧ18

197

45

540

200

70

2,5

3,2

Сталь 30ХМА

650

46

600

150

100

1,5

3,2

Сталь 20ХНР

700

47

550

100

50

1,5

6,3

Сталь 40ХНМА

800

48

410

125

70

2,5

3,2

Сталь 3Х13

900

49

330

200

80

2,5

3,2

Чугун КЧ37-12

163

50

300

160

100

3,5

6,3

Сталь 2Х13

800

Задание 4

На круглошлифовальном станке модели 3М131 шлифуется участок вала диаметром d и длиной l1.припуск на обработку h, длина вала l. Способ крепления заготовки – в центрах. Выбрать режимы резания.

Таблица 4

Исходные параметры к заданию 4

вар.

Обрабатываемый материал

Шероховатость поверхности Ra,

мкм

d,

мм

l1,

мм

l,

мм

h,

мм

Сталь У7А закаленная

HRCЭ 60..62

0,63

52

230

300

0,14

Сталь 40Х закаленная

HRCЭ 50..53

0,8

56

218

430

0,24

Сталь 40Х закаленная

HRCЭ 45..47

1,6

64

20

140

0,10

Сталь 40Х закаленная

HRCЭ 45..47

1,6

58

340

400

0,30

Сталь Ст. 5 незакален.

2,5

68

210

380

0,15

Сталь Ст. 5 незакален.

2,5

70

18

160

0,12

Сталь 45ХН закаленная

HRCЭ 43..45

1,6

60

140

345

0,26

Серый чугун

200…205

2,0

75

160

410

0,18

Сталь У7А закаленная

HRCЭ 58..61

0,63

140

170

240

0,24

Сталь 45Х незакален.

1,6

72

152

304

0,20

Серый чугун

НВ 187…190

1,6

80

151

250

0,17

Серый чугун

НВ 195…200

1,6

82

140

290

0,12

Серый чугун

НВ 217…220

1,6

78

202

359

0,14

Сталь Ст. 5 незакален.

2,5

76

182

320

0,18

Сталь 45ХН закаленная

HRCЭ 50..53

0,8

74

145

343

0,14

Сталь 45Х закаленная

HRCЭ 40..43

1,25

70

168

336

0,15

Сталь 35 незакаленная

2,5

92

175

335

0,15

Сталь 45 незакаленная

1,6

90

186

344

0,20

Сталь 40 закаленная

HRCЭ 35..37

0,8

93

170

325

0,21

Сталь 45Х закаленная

HRCЭ 40..42

0,63

95

175

304

0,18

Сталь 40 закаленная

HRCЭ 34..36

0,8

97

170

300

0,16

Сталь 45 закаленная

HRCЭ 39..41

1,6

100

165

325

0,20

Сталь 45 незакаленная

2,5

105

240

310

0,14

Сталь 40ХНМ закален.

HRCЭ 52..54

0,63

40

92

190

0,15

Сталь 45Х закаленная

HRCЭ 43..46

1,6

45

108

200

0,15

Сталь У7 закаленная

HRCЭ 58..60

0,4

48

100

200

0,15

Сталь 40Х закаленная

HRCЭ 34..36

2,5

50

200

300

0,24

Сталь 40Х закаленная

HRCЭ 45..47

1,6

100

30

150

0,20

Сталь Ст. 5 незакален.

2,5

56

40

100

0,15

Сталь 40Х закаленная

HRCЭ 40..43

1,25

40

120

180

0,15

Сталь 35 незакаленная

1,6

50

150

210

0,2

Серый чугун

НВ 217…220

2,5

70

90

190

0,2

Сталь 40 закаленная

HRCЭ 38..42

1,6

60

100

200

0,15

Сталь Ст. 5 незакален.

2,5

70

250

350

0,2

Сталь 35 закаленная

HRCЭ 35..37

1,6

100

300

400

0,2

Серый чугун

НВ 167…190

1,6

120

210

300

0,18

Сталь 45ХН

HRCЭ 50..53

0,8

150

170

300

0,2

Серый чугун

НВ 217…220

1,6

95

170

250

0,15

Сталь 40 закаленная

HRCЭ 34..36

1,6

110

150

280

0,2

Сталь Ст. 5 незакален.

2,5

106

145

300

0,15

Сталь 48ХН закаленная

HRCЭ 45..47

1,25

115

105

195

0,3

Сталь 18ХН закаленная

HRCЭ 50..52

1,25

82

300

450

0,15

Сталь 38ХС закаленная

HRCЭ 50..52

0,8

120

250

300

0,10

Сталь У7А закаленная

HRCЭ 58..60

0,4

125

105

250

0,15

Сталь 20ХН закаленная

HRCЭ 45..47

1,25

105

70

150

0,25

Серый чугун

НВ 200…203

1,6

50

115

290

0,15

Сталь 20ХГС закален.

HRCЭ 45..47

1,25

76

130

290

0,15

Сталь 15ХМ закаленная

HRCЭ 35..37

1,6

100

138

295

0,25

Сталь 40ХС закаленная

HRCЭ 45..47

1,6

83

155

300

0,15

Сталь 38ХС

HRCЭ 35..37

1,6

88

200

300

0,21

Таблица 5

Значения коэффициентов и показателей степеней

при расчете подачи, ограниченной шероховатостью

Обрабатываемый материал

Коэффициенты и показатели степеней

Cr

X

Y

Z

U

Сталь конструкционная, стальное литье, сталь нержавеющая

125

0,3

1,4

0,35

0,7

чугун, бронза

22

0,25

1,25

0,5

0,75

Таблица 6

Паспортные данные металлорежущих станков

Токарно- винторезный станок 16К20

4

Высота центров 215 мм. Расстояние между центрами до 2000 мм. Мощность двигателя Nд=10 кВт; КПД станка 0,75. Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Продольные подачи, мм/об: 0,05; 0.06; 0.075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2.4; 2,8. Поперечные подачи, мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0.3; 0,35; 0.4; 0.5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4. Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи, Рх~6000 Н.

Вертикально- сверлильный станок 2Н135

Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия в заготовке из стали 35мм: Мощность двигателя Nд=4,5 кВт; КПД станка 0,8. Частота вращения шпинделя, об/мин: 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1440. Подачи, мм/об: 0.1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6. Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка, Рmax « 15000 Н.

Вертикально-

фрезерный станок 6Р12.

Горизонтально-фрезерный станок 6Н82

Рабочая поверхность стола 320×1250 мм. Мощность двигателя Nд = 7,5 кВт; КПД станка 0,8. Частота вращения шпинделя, об/мин: 3.1,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1200; 1600. Подачи стола продольные и поперечные, мм/мин: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250. Подачи стола вертикальные, мм/мин: 8; 10,5; 13,3; 21, 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 210; 266,6; 333,3; 400.

Круглошлнфовальный

станок 3M131

Табл

У шлифуемой поверхности наибольший диаметр 280 мм, длина — 700 мм. Мощность двигателя шлифовальной бабки Nд = 7,5 кВт; КПД станка 0,8. Частота вращения круга, об/мин: 1112; 1285. Частота вращения обрабатываемой заготовки 40—400 об/мин (регулируется бесступенчато). Скорость продольного хода стола: 50-5000 мм/мин (регулируется бесступенчато). Периодическая поперечная подача шлифовального круга: 0,002-0,1 мм/ход стола (регулируется бесступенчато). Непрерывная подача для врезного шлифования 0,1-4,5 мм/мин. Размеры шлифовального круга (любого): Dr=

600 мм; Вк == 63 мм.

Библиографический список

  1. Справочник технолога машиностроителя: В 2 т. Т.2. 4-е изд., перераб. /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.

  2. Справочник инструментальщика /Под ред. И.А.Ординарцева. Л.: Машиностроение 1987. 845 с.

  3. Ящерицын П.И., Еременко И.Л., Фельдштейн Е.З. Теория резания, физические и тепловые процессы в технологических системах: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1990. 512 с.

  4. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. Учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1985. 304 с.

  5. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальности «Технология машиностроение» и «Металлорежущие станки и инструменты» /Г.Н.Сахаров и др. М.: Машиностроение, 1989. 328 с.

ВЫБОР РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ