Резание / 3 курс / Лаба 9 Гричачина

Санкт – Петербургский Политехнический университет Петра Великого Институт материалов, машиностроения и транспорта

Высшая школа машиностроения

Отчёт по практической работе №9

Дисциплина: Резание материалов Тема: Расчет сечения корпуса резца с СМП

Санкт-Петербург

2024

Цель работы

Освоить методику расчета сил и скорости резания при точении резцами с СМП.

Задание 1

Рассчитать сечение корпуса проходного резца с механическим креплением твердосплавных пластин из условия прочности и жесткости. Исходные данные для проектирования приведены в таблице 1.

1.Определить группу применяемости твердосплавного инструмента в зависимости от вида обработки и типа стружки табл. 2.

Нам заданы режимы резания: глубина – 4 мм, подача – 0.5 мм/об.

Поэтому вид обработки – получистовая, соответственно группа применяемости при

обработке – К20.

2.Для выбранной группы применяемости определить марку твердого сплава [1,

табл. 4.10], [2, табл.1.1].

Группа применяемости К20 соответствует ВК6.

2

3.Выбрать твердосплавную пластину, обеспечивающую заданную геометрию резца. Допустимое отклонение углов φ и φ1 не более ±3°, углов ɣ, α, α1 не более ±1°[1 табл.4.13…4.17].

φ = 60°,φ1 = 15°;

Угол при вершине ε: ε = 180° – φ – φ1 = 180° – 60 – 15 = 105°;

Твердосплавная пластина, обеспечивающая заданную геометрию резца – пластина пятигранной формы с углом 60

lак = t/sin φ = 4/sin 60 = 4,6 мм; l = (1,5…2)

lак = (1,5…2) · 4,6 = 6,9 мм и более.

3

Выбираем п/п № 5 (s = 3,18).

4. Рассчитать углы расположения пластины в корпусе резца [2, стр. 53].

В соответствии со справочником [2, стр. 53] положение плоскости N-N

относительно главной режущей кромки определяется углом β: 4

tg β = (tg α · sin ε) / (tg α1 + tg α · cos ε) = (tg 6° · sin 105°) / (tg 5° + tg 6° · cos 105°) = 1.684

Тогда угол β приблизительно равен 59°.

Угол μ рассчитывают по формуле:

tg = tg / sin = tg 6° sin 59° 0.123

Тогда угол μ приблизительно равен 7°.

Знание углов β и μ необходимо для фрезерования паза под пластину в корпусе резца, однако вместо угла β удобнее использовать угол ψ между прямой,

перпендикулярной к оси детали, и плоскостью N-N.

= φ + β − 90° = 60° + 59° − 90° = 29°

5.Определить силы резания и рассчитать сечение корпуса резца из условия прочности и жесткости, формулы (3),(4). Принять допустимые напряжения в

корпусе [σ]и = 250 МПа, допустимый прогиб резца [f] = 0,05 мм, сила резания Рz определяется по формуле из справочника [3, стр. 271...273]. (При определении силы необходимо определить скорость резания [3, стр. 265] из расчета, что период стойкости равняется 60-ти минутам)

Для определения силы резания необходимо определить скорость резания v:

где – постоянная (зависит от условий обработки);

– стойкость, мин;

– поправочный коэффициент;

t – глубина резания, мм;

s – подача, мм/об.

– произведение ряда коэффициентов:

5

= м и ,

где м – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

п – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

и – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

Нам заданы режимы резания: глубина – 4 мм, подача – 0.5 мм/об, поэтому:

s > 0,4: = 243, x = 0,15, y = 0,40, m = 0,20;

Т = 60 мин;

Для чугуна:

м =(190/НВ) = (190/200)1.25 =0,94

п = 0,9

и = 1

Таким образом:

= м ∙ п ∙ и = 0,94 · 0,9 · 1 = 0,846

Сила резания Рz определяется по формуле:

6

= 10 ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ,

где – постоянная (зависит от условий обработки);

– глубина резания, мм;

– подача, мм/об;

– скорость резания;

, , – показатели степени (зависят от условий обработки);

– поправочный коэффициент.

Вид обработки: наружное продольное и поперечное точение и растачивание,

поэтому:

= 92, = 1,0, = 0,75, = 0;

– произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия

резания:

р = мр р р

Для нашего случая имеем следующие значения параметров:

7

мр = (190) = (200190)1,25= 1,1;

р = 0,94

р = 1,25

р = 1,0

= 0,93

р = мр р р =1,1*0,94*1,25*1*0,93=1,2

Отсюда: =10 ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ = 10*92*4*0,59*1,2*1=2605 H

Условия прочности и жесткости резца запишутся следующим образом:

С учетом соотношений:

8

Откуда получается:

Принимается Н = 13 мм, тогда:

Отсюда:

13

В = 1,6 = 8,125 (мм)

Размеры державки выбираются из стандартного ряда. В данном случае принимается державка с размерами 16*12 мм.

6. Выполнить эскиз резца с указанием исходных и рассчитанных размеров.

9

Вывод

В ходе выполнения данной практической работы было рассчитано сечение корпуса проходного резца с механическим креплением твердосплавных пластин из условия прочности и жесткости для заданного варианта задания 8.

10