Технология изготовления детали подъемно-транспортных машин. Методические рекомендации для выполнения дипломной работы по разделу «Производство, монтаж

Таблица 4. Подачи при предварительном растачивании стальных деталей

резцами из твердого сплава или быстрорежущей стали

11

Таблица 5. Подачи при окончательном точении или растачивании стальных деталей

резцами из твердого сплава или быстрорежущей стали

Таблица 6.

Поперечные подачи при прорезании пазов и отрезании стальных деталей на токарных станках

Таблица 7. Поправочные коэффициенты к величине подачи при точении или

растачивании стальных деталей различной прочности

Проверку выбранной подачи по прочности механизма станка следует производить лишь для больших значений глубины резания (t > 6 мм) и подач

S > 2,0 мм/об. Во всех остальных случаях для большинства станков подачи не ограничиваются прочностью механизмов.

При продольном или поперечном точении, а также при растачивании деталей резцами из твердого сплава или быстрорежущей стали, скорость резания может быть определена по следующей формуле:

где Cv - коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого материала

иматериала резца;

Т– стойкость инструмента в минутах;

K n – коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности (при обработке по корке K n = 0,85, без корки K n = 1,0);

12

K – коэффициент, зависящий от главного угла резца в плане (при φ = 45°

K = 1,0);

K – коэффициент, зависящий от формы передней поверхности резца (условно принимается K = 1,0);

K – коэффициент, зависящий от степени затупления резца.

Степенные показатели m, x, y, а также значения коэффициента CV приводятся в таблице 8.

Таблица 8. Значения коэффициента CV и показателей степени m, x, y в

формуле 3 для расчета скорости резания

Износ инструмента при резании происходит как по передней, так и по задней грани. При этом определяющим является износ по задней грани резца. Допускаемая величина износа резца при черновой обработке стали в условиях повышенной жесткости и равномерной нагрузки на резец не должна превышать 1,5…2,0 мм, при малой жесткости и неравномерной нагрузке – 1,0…1,4 мм.

Допускаемая величина износа резца при получистовом и чистовом точении или растачивании не должна превышать значений, указанных в таблице 9.

Из таблицы 9 следует, что точение целесообразно применять при обработке поверхности с шероховатостью до Rz20, при меньшей шероховатости лучше использовать шлифование.

Значение коэффициента K , учитывающего изменение скорости резания

в зависимости от степени затупления резца можно принимать по таблице 10. Значение стойкости инструмента T для резцов из твердого сплава может

быть принято 60 минут, а для резцов из быстрорежущей стали – 40 минут.

При растачивании отверстий стружкообразование протекает несколько хуже, чем при наружном точении, поэтому расчетное значение скорости резания в этом случае следует уменьшить на 10% по сравнению с получаемым по формуле 3.

13

Таблица 9. Допускаемый износ задней грани резца при чистовом точении

При поперечном точении, для скорости резания рассчитанной по формуле 3, необходимо ввести коэффициенты, приведенные в таблице 11.

Таблица 11.

Значения коэффициентов изменения скорости резания при поперечном точении детали (см. рис. 3)

По полученному расчетному значению скорости резания определяется число оборотов шпинделя станка:

где D – диаметр обрабатываемой поверхности в мм.

Затем по паспортным данным станка подбирается ближайшая большая или меньшая скорость вращения шпинделя. Следует иметь в виду, что увеличение скорости вращения шпинделя по сравнению с расчетным приводит к уменьшению стойкости инструмента, а уменьшение – снижает производительность труда.

Задача решается следующим образом: если отношение расчетного числа оборотов шпинделя, определенного по формуле 4, к ближайшей меньшей паспортной скорости вращения шпинделя не превышает значения показателя аm, взятого из таблицы 12, то принимается ближайшее меньшее число оборотов

14

шпинделя станка. Во всех остальных случаях принимается ближайшая большая частота вращения шпинделя.

Рисунок 3. Схема работы резцов при торцевом точении: А – проходной отогнутый, Б – проходной прямой, В – прорезной, Г – подрезной.

Определение усилия резания необходимо для проверки прочности инструмента, мощности привода станка, а также при расчетах упругих

15

деформаций системы «станок – приспособление – инструмент – деталь» для

где P – общая сила резания;

Pz – тангенциальная составляющая силы резания; Py – радиальная составляющая силы резания;

Px – осевая составляющая силы резания.

Методика расчета всех составляющих силы резания одинакова, поэтому ограничимся расчетом только тангенциальной составляющей, как наиболее представительной.

Если вспомогательный угол равен 1 в плане резца положителен, то Pz можно определить по формуле:

обрабатываемого материала;

K p – коэффициент, учитывающий влияние переднего угла на усилие

резания;

Krp – коэффициент, учитывающий влияние радиуса r при вершине резца на усилие резания;

K p – коэффициент, учитывающий влияние износа инструмента на усилие

резания;

Kvp – коэффициент, учитывающий отклонение фактической скорости

резания от расчетной.

Значение коэффициента и показатели степени xp, yp и nP можно определить по таблице 13, в зависимости от материала резца и вида обработки. Величину коэффициентов Kγp и Krp, определяющих влияние формы резца, находим из таблиц 14 и 15, соответственно. Коэффициент Kςp, учитывающий влияние износа резца по задней грани можно взять из таблицы 16.

Все приведенные значения в таблицах 13...16 соответствуют условиям точения или растачивания стальных деталей. При обработке других материалов значения коэффициентов существенно изменяются.

16

Усилие резания существенно зависит от твердости обрабатываемого материала, что учитывается в формуле 6 поправочным коэффициентом Кмр, значение которого можно определить по формуле:

где B – предел прочности обрабатываемой стали в МПа;

α – эмпирический коэффициент, зависящий от материала резца (α = 0,35 для резцов из твердого сплава и при обработке стали с B < 600 МПа резцами

из быстрорежущей стали; α = 0,75 для резцов из быстрорежущей стали с B >

600 МПа).

17

В случае использования скорости резания отличающейся от рассчитанной по формуле 3, необходимо вводить поправочный коэффициент Кvp, значение которого можно определить по формуле:

где VP – оптимальная скорость резания, рассчитанная по формуле 3; VФ – фактическая скорость резания.

Фактическая скорость резания VФ определяется по паспортной скорости

вращения шпинделя станка и диаметру обрабатываемой поверхности, используя зависимость 4.

3.2. Расчет режимов резания при сверлении, рассверливании зенкеровании и развертывании.

Расчет режимов начинают с определения глубины резания:

где D – диаметр инструмента (сверла, зенкера, развертки); d – диаметр отверстия до обработки (при сверлении d = 0).

Максимально допустимые подачи S при сверлении, зенкеровании и развертывании отверстий в стальных деталях инструментами из быстрорежущей стали приведены в таблице 17.

При рассверливании уже имеющихся отверстий, выбранную в таблице 17 подачу для сверления увеличивают в 2 раза.

Для твердосплавных зенкеров подача остается такой же, как для зенкеров из быстрорежущей стали.

Для сверел и разверток из твердого сплава подачу уменьшают на 60%. При окончательном развертывании подачу следует уменьшить на

20…25%.

Скорость резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертыванию рассчитывают по следующей формуле:

обрабатываемого отверстия.

Значения постоянной скорости резания CV и показателей степени gV , xV , yV приведены в таблице 18. Значения периода стойкости инструмента Т – в таблице 19. Значения коэффициентов KUV и K LV – в таблицах 20 и 21, соответственно.

18

Все приведенные значения в таблицах 18…21 коэффициентов и показателей соответствуют обработке стальных деталей и не распространяются на другие материалы.

Таблица 17.

Подача S (мм/об) при сверлении, зенкеровании

и развертывании инструментами из быстрорежущей стали

19

Таблица 19. Средние значения периода стойкости сверл, зенкеров и разверток в минутах.

Поправочный коэффициент КMV, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании или развертывании можно найти по следующей формуле:

где β – эмпирический коэффициент, зависящий от материала инструмента (β = 1,0 для твердосплавного инструмента и β = 0,9 для инструмента из быстрорежущей стали).

Скорость резания, рассчитанная по формуле 10, является оптимальной. Фактическая скорость резания может отличаться от расчетной, т. к. зависит от характеристик конкретного станка, см. раздел 3.1.

3.3. Расчет режимов резания при шлифовании.

Основными параметрами резания при шлифовании являются: Vк – окружная скорость рабочего круга, м/с;

20