5.2 Расчет режимов основных технологических операций.
Определим режимы обработки внутренних торцевых поверхностей. Для обработки их на вертикально-фрезерном станке используются концевые фрезы.
Наиболее
подходящая для этой операции фреза по
ГОСТ 17026-71 имеет диаметр 50 мм, длину
рабочей части 75 мм, полную длину 200 мм.
количество зубьев
Скорость резания при фрезеровании определяется по формуле:
—период
стойкости инструмента
--
подача на зуб. При фрезеровании концевыми
фрезами из быстрорежущей стали при
диаметре фрезы 25 мм
,
принимаем
Для
чистового фрезерования в таблицах
приводятся значения подачи на оборот,
для фрез диаметром 25 мм
,
принимаем
—ширина
срезаемого слоя. При обработке торцевых
поверхностей
мм
—глубина
резания, при черновом фрезеровании
—диаметр
фрезы,
мм
—коэффициент,
выбирается из справочных таблиц
—показатели
степени, выбираются из справочных
таблиц.
При фрезеровании стальных заготовок концевыми фрезами из стали Р6М5:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46,7 |
0,45 |
0,5 |
0,5 |
0,1 |
0,1 |
0,33 |
—общий
поправочный коэффициент, учитывающий
фактические условия резания.
—коэффициент,
учитывающий качество обрабатываемого
материала
Для
сталей
—предел
прочности обрабатываемого материала
—коэффициент,
характеризующий группу стали, при
обработке инструментом из быстрорежущей
стали
—показатель
степени при обработке фрезами, сверлами
и зенкерами:
—коэффициент,
учитывающий состояние поверхности
заготовки, для отливок
для чистой поверхности
—коэффициент,
учитывающий материал инструмента, при
обработке стали инструментом из стали
Р6М5:
Расчетное число оборотов шпинделя станка
Уточняем число оборотов по характеристикам станка. Число оборотов шпинделей станков может быть определено выражению:
,
где
—
номер передачи станка
—минимальная
скорость вращения шпинделя
—число
передач станка
—максимальная
скорость вращения шпинделя
Для
используемого станка
,
,
Тогда скорость вращения на 4 передаче:
Уточняем скорость резания:
Далее определяем окружную силу резания по формуле:
—коэффициент,
определяется по справочным таблицам
—показатели
степени, определяются по справочным
таблицам.
При обработке углеродистой стали концевыми фрезами:
|
|
|
|
|
|
|
|
68,2 |
0,86 |
0,72 |
1,0 |
0,86 |
0 |
—поправочный
коэффициент на качество обрабатываемого
материала. Для стали определяется по
формуле:
—показатель
степени, при фрезеровании принимается
Мощность резания:
Двигатель станка имеет большую мощность, обработка на выбранном станке при выбранном режиме возможна.
Аналогичным образом рассчитываем режимы резания в других переходах вертикально-фрезерной и копировально-фрезерной операций. Результаты расчета представим в таблице.
|
|
Технологические переходы |
Глубина резания |
Подача на зуб |
Ширина поверхности |
Диаметр фрезы |
число зубьев фрезы |
Скорость резания расчетная |
Скорость вращения шпинделя станка расчетная |
Скорость вращения шпинделя уточненная по характеристикам станка |
скорость резания уточненная |
Главная сила резания |
мощность резания | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
вертикально-фрезерная операция | |||||||||||||||
|
|
Черновое фрезерование |
3 |
0.1 |
70 |
25 |
5 |
22.63 |
288.14 |
250.34 |
19.66 |
6617.7 |
2.12 | ||||
|
|
Получистовое фрезерование |
0.7 |
0.1 |
70 |
25 |
5 |
46.84 |
596.50 |
499.05 |
39.19 |
1893.0 |
1.21 | ||||
|
Чистовое фрезерование |
0.25 |
0.067 |
70 |
25 |
5 |
95.77 |
1219.4 |
1404.60 |
110.31 |
585.31 |
1.05 |
| ||||
|
Копировально-фрезерная операция |
| |||||||||||||||
|
Черновое фрезерование |
3 |
0.1 |
120 |
63 |
16 |
21.27 |
107.49 |
99.58 |
19.71 |
1629.1 |
5.280 |
| ||||
|
Получистовое фрезерование |
0.7 |
0.1 |
120 |
63 |
16 |
70.54 |
356.42 |
314.85 |
62.31 |
4690.30 |
4.775 |
| ||||
|
Чистовое фрезерование |
0.25 |
0.067 |
120 |
63 |
16 |
144.2 |
728.63 |
790.74 |
156.50 |
1450.17 |
3.708 |
| ||||
|
Тонкое фрезерование |
0.05 |
0.067 |
120 |
63 |
16 |
322.4 |
1629.28 |
1577.53 |
312.22 |
363.33 |
1.853 |
| ||||
Далее определяем штучное время для операции. Штучное время складывается из нескольких составляющих:
—операционное
время, затрачиваемое непосредственно
на изменение размеров формы и свойств
—Длина
перемещения инструмента
—длина
обрабатываемой поверхности
—величина
врезания инструмента
—длина
подвода инструмента
—длина
перебега инструмента
—минутная
подача инструмента мм/мин
—подача
на один оборот
—частота
вращения шпинделя
—вспомогательное
время, затрачиваемое на выполнение
приемов, необходимых для последующего
изменения состояния предметов труда
(установ, крепление, измерение и т.д.)
—время
для обслуживания рабочего места и
поддержания его в работоспособном
состоянии
—время
технического обслуживания (смена
инструмента, настройка и наладка)
—подготовка
рабочего места, уборка, смазка механизмов
—время
на отдых и личные потребности
Результаты расчета представим в табличной форме:
|
переходы |
кол-во пов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
вертикально-фрезерная операция |
| |||||||||||||||||||
|
Черновое фрезерование |
4 |
0.1 |
0.6 |
100 |
0 |
10 |
10 |
177.31 |
3.33 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Получистовое фрезерование |
2 |
0.1 |
0.6 |
100 |
0 |
10 |
10 |
353.46 |
0.80 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Чистовое фрезерование |
2 |
0.067 |
0.402 |
100 |
0 |
10 |
10 |
704.61 |
0.58 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Всего в операции |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.72 |
0.62 |
5.34
|
0.213 |
0.08 |
0.26 |
5.904 |
| ||||
|
Копировально-фрезерная операция |
| |||||||||||||||||||
|
Черновое фрезерование |
1 |
0.1 |
1.6 |
135 |
0 |
10 |
10 |
99.58 |
0.901 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Получистовое фрезерование |
1 |
0.1 |
1.6 |
135 |
0 |
10 |
10 |
314.85 |
0.271 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Чистовое фрезерование |
1 |
0.067 |
1.072 |
135 |
0 |
10 |
10 |
790.74 |
0.198 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Тонкое фрезерование |
1 |
0.067 |
1.072 |
135 |
0 |
10 |
10 |
1577.53 |
0.088 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Всего в операции |
|
|
1.6 |
135 |
0 |
10 |
10 |
|
1.460 |
0.5 |
1.96
|
0.259 |
0.10 |
0.32 |
2.641 |
| ||||
Так же рассчитаем режимы резания. Для горизонтально-сверлильной операции. При рассверливании и зенкеровании скорость резания определяем по формуле:
Значения коэффициентов:
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассверливание |
16.2 |
0,4 |
0.2 |
0.5 |
0.2 |
|
Зенкерование |
16.3 |
0,3 |
0.2 |
0.5 |
0.3 |
—коэффициент,
учитывающий глубину сверления.
Значения табличных коэффициентов:
|
|
|
|
|
|
|
Рассверливание |
16.2 |
0.4 |
0.2 |
0.5 |
|
Зенкерование |
16.3 |
0.3 |
0.2 |
0.5 |
Определяем крутящий момент и осевую силу по формулам:
Значения коэффициентов:
|
|
|
|
|
|
|
Рассверливание |
0.09 |
1 |
0.9 |
0.8 |
|
Зенкерование |
0.09 |
1 |
0.9 |
0.8 |
Значения коэффициентов:
|
|
|
|
|
|
|
Рассверливание |
67 |
— |
1.2 |
0.65 |
|
Зенкерование |
67 |
— |
1.2 |
0.65 |
При сверлении и нарезании резьбы метчиками формулы для определения скорости резания, момента сопротивления и осевой силы принимают вид:
Значения коэффициентов в формуле
|
|
|
|
|
|
|
Сверление |
55 |
0.4 |
0.5 |
0.2 |
|
Нарезание резьбы |
64.8 |
1.2 |
0.5 |
0.9 |
Значения коэффициентов в формуле:
|
|
|
|
|
|
Сверление |
0.0345 |
2 |
1 |
|
Нарезание резьбы |
0.027 |
1.4 |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
Сверление |
68 |
1 |
0.7 |
|
Нарезание резьбы |
1 |
1.4 |
1.5 |
Результаты расчета режимов резания и штучного времени по горизонтально-сверлильной операции представим в таблицах:
|
Технологические переходы |
Глубина резания |
Подача на оборот |
Диаметр сверла |
Скорость резания расчетная |
Скорость вращения шпинделя станка расчетная |
Скорость вращения шпинделя уточненная по характеристикам станка |
скорость резания уточненная |
Крутящий момент на шпинделе станка |
Главная сила резания |
мощность резания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассверливание |
2,5 |
0,50 |
39 |
20,6 |
168,6 |
158,86 |
19,46 |
41,43 |
1155 |
0,67 |
|
Зенкерование |
0,5 |
1,00 |
40 |
10,2 |
81,56 |
79,62 |
10,00 |
17,38 |
262,7 |
0,14 |
|
Сверление отверстий под резьбу |
— |
0,50 |
10,1 |
49,0 |
1547 |
1588,65 |
50,40 |
15,85 |
3809 |
2,58 |
|
Нарезание резьбы |
— |
0,50 |
10,1 |
14,9 |
472,4 |
115,59 |
3,667 |
2,190 |
81,14 |
0,02 |
|
|
переходы |
кол-во пов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
Рассверливание |
1 |
0,50 |
100 |
0 |
10 |
10 |
158,86 |
1,422 |
|
|
|
|
|
| |||||||||
|
Зенкерование |
1 |
1,00 |
100 |
0 |
10 |
10 |
79,621 |
1,471 |
|
|
|
|
|
| |||||||||
|
Сверление отверстий под резьбу |
2 |
0,50 |
24 |
5 |
10 |
0 |
1588,6 |
0,100 |
|
|
|
|
|
| |||||||||
|
Нарезание резьбы |
2 |
0,50 |
20 |
5 |
10 |
0 |
115,59 |
0,296 |
|
|
|
|
|
| |||||||||
|
Всего в операции |
|
|
|
|
|
|
|
4,751 |
0,72 |
5,47 |
0,259 |
0,09 |
0,32 |
6,152 | |||||||||
