Технология сельскохозяйственного машиностроения. Методические указания для курсового проектирования по дисциплине «Технология сельскохозяйственного ма
.pdfТаблица 14. Поправочный коэффициент Knv, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания
Без корки |
|
С коркой |
|
|
|
Прокаты |
Поковка |
Стальные и чугунные отливки |
|
|
|
|
нормальные |
Сильно загрязненные |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,8-0,85 |
0,5-0,6 |
Таблица 15. Поправочный коэффициент Kuv, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания
Обрабатываемый |
Значение коэффициента Kuv в зависимости от марки инструментального материала |
|
|||||||
материал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь конструкци- |
Т5К12В |
|
Т5К10 |
Т14К8 |
Т15К6 |
Т15К6 |
|
Т30К4 |
ВК8 |
онная |
0,35 |
|
0,65 |
0,8 |
1,00 |
1,15 |
|
1,4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь закаленная |
|
HRC 35-50 |
|
|
|
HRC 51-62 |
|
||
|
Т15К6 |
|
Т30К4 |
ВК6 |
ВК8 |
ВК4 |
|
ВК6 |
ВК8 |
|
1,0 |
|
1,25 |
0,85 |
0,83 |
1,0 |
|
0,92 |
0,74 |
Серый и ковкий чу- |
ВК8 |
|
ВК6 |
ВК4 |
ВК3 |
ВК3 |
|
- |
- |
гун |
083 |
|
1,0 |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сталь, чугун, мед- |
Р6М5 |
|
ВК4 |
ВК6 |
9ХС |
ХВГ |
|
У12А |
- |
ные и алюм. сплавы |
1,0 |
|
2,5 |
2,7 |
0,6 |
0,6 |
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 16.Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние параметров резца на скорость резания
Главный угол |
Коэффици- |
Вспом. угол |
Коэффици- |
Радиус при |
Коэффици- |
Сечение держав- |
Коэффициент Kqv |
в плане φ, |
ент Kφv |
в плане φ1 |
ент Kφ1v |
вершине резца |
ент Krv |
ки, мм |
|
град |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
1.4 |
10 |
1.0 |
1 |
0,94 |
12x20 |
0.93 |
|
|
|
|
|
|
16x16 |
|
30 |
1.2 |
15 |
0.97 |
2 |
1,0 |
16x25 |
0.97 |
|
|
|
|
|
|
20x20 |
|
45 |
1.0 |
20 |
0.94 |
3 |
1,03 |
20x30 |
1.00 |
|
|
|
|
|
|
25x25 |
|
60 |
0.9 |
30 |
0.91 |
- |
- |
25x40 |
1.04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30x30 |
|
75 |
0.8 |
45 |
0.87 |
5 |
1,13 |
30x45 |
1.08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40x40 |
|
90 |
0.7 |
- |
- |
- |
- |
40x40 |
1.12 |
|
|
|
|
|
|
40x60 |
|
Таблица 17. Поправочный коэффициент Kov, учитывающий влияние вида обработки на скорость резания
Вид обработки |
Отношение диаметров d:D |
Коэффициент Kov |
|
|
|
Наружное точение: продольное |
- |
1,00 |
|
|
|
поперечное |
0,0-0,4 |
1,24 |
|
|
|
|
0,5-0,7 |
1,18 |
|
0,8-1,0 |
1,04 |
Отрезание |
0 |
1,00 |
Прорезание |
0,5-0,7 |
0,96 |
|
|
|
|
0,8-0,95 |
0,94 |
|
|
|
Растачивание |
- |
0,50 |
|
|
|
32
Таблица 18. Значения коэффициента и показателей степени в формулах силы резания при точении
Обрабатываемый мате- |
Материал режущей |
Вид обработки |
Коэффиц. и показатели степени в формулах для |
|||
риал |
части |
|
тангенсальной составляющей, Px |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cp |
X |
Y |
n |
Сталь конструкционная |
Твердый сплав |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
300 |
1,0 |
0,75 |
-0,15 |
и стальное литье δв =750 |
|
|
|
|
|
|
Мпа |
|
|
|
|
|
|
|
Отрезание и прорезание |
408 |
0,72 |
0,80 |
0 |
|
|
|
|||||
|
Быстрорежущая сталь |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
200 |
1,0 |
0,75 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отрезание и прорезание |
247 |
1,0 |
1,0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фасонное точени |
212 |
1,0 |
0,75 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Чугун серый HB 190 |
Твердый сплав |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
92 |
1,0 |
0,75 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстрореж. сталь |
Отрезание и прорезание |
158 |
1,0 |
1,0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Чугун ковкий HB 150 |
Твердый сплав |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
81 |
1,0 |
0,75 |
0 |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
Быстрореж. сталь |
Отрезание и прорезание |
139 |
1,0 |
1,0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Сталь конструкционная |
Твердый сплав |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
243 |
0,9 |
0,6 |
-0,3 |
и стальное литье δв |
|
|
|
|
|
|
=750 Мпа |
|
|
|
|
|
|
|
Отрезание и прорезание |
173 |
0,73 |
0,67 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстрорежущая сталь |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
125 |
0,9 |
0,75 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отрезание и прорезание |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фасонное точени |
|
|
|
|
Чугун серый HB 190 |
Твердый сплав |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
54 |
0,9 |
0,75 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстрорежущая сталь |
Отрезание и прорезание |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Чугун ковкий HB 150 |
Твердый сплав |
Наружное прод. и попереч. точение и растачив. |
43 |
0,9 |
0,75 |
0 |
|
|
|
88 |
|
|
|
|
Быстрорежущая сталь |
Отрезание и прорезание |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 19. Поправочный коэффициент Kmp для стали и чугуна, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости
Обрабатываемый |
Расчетная формула |
Показатель степени n (в числителе – |
материал |
|
для твердого сплава, в знаменателе – |
|
|
для быстрорежущей стали) |
Конструкционная |
|
|
сталь δв , Мпа; |
n |
|
<600 |
Kmp =( δв/750) |
0,75/0,35 |
|
|
|
>600 |
n |
0,75/0,35 |
|
Kmp =( δв/750) |
|
Серый чугун |
n |
0,4/0,55 |
|
Kmp =( HB/190) |
|
Ковкий чугун |
n |
0,4/0,55 |
|
Kmp =( HB/150) |
|
|
|
|
Выполняем расчет для остальных поверхностей , результаты заносим в графу 12 сводной таблицы (Приложение 5).
Зная допустимую расчётную скорость резания V, определяем расчётную частоту вращения:
n |
1000 V |
(20) |
|
D |
|||
|
|
где n – расчетная частота вращения детали, мин-1; D – диаметр детали, мм;
V – расчётная скорость резания, м
мин.
Результаты расчетов по всем поверхностям заносим в графу 13 сводной таблицы (Приложение 5).
Принимаем ближайшую фактическую частоту вращения по паспорту станка при условии nф n
Таблица 20 Паспортные данные токарных станков Частота вращения шпинделя, об/мин, в числителе и наиболь-
ший допустимый момент на шпинделе, Нм, в знаменателе
Номер |
1А62, |
1В62Г |
1К62 |
16К20 |
1А616 |
степени |
1А62Б, |
|
|
|
|
|
1А62Г |
|
|
|
|
1 |
11,5/1200 |
10/1100 |
12,5/1300 |
12,5/1300 |
11/580 |
2 |
14,5/1200 |
12,5/1100 |
16/1300 |
16/1300 |
18/580 |
3 |
19/1200 |
16/1100 |
20/1300 |
20/1300 |
28/580 |
4 |
24/1200 |
20/1100 |
25/1300 |
25/1300 |
45/580 |
5 |
30/1200 |
25/1100 |
31,5/1300 |
31,5/1300 |
56/580 |
6 |
37,5/1200 |
31,5/1100 |
40/1300 |
40/1300 |
71/460 |
7 |
46/1200 |
40/1100 |
50/1300 |
50/1300 |
90/360 |
8 |
58/980 |
50/1100 |
63/1240 |
63/1090 |
112/290 |
9 |
76/750 |
63/994 |
86/975 |
80/855 |
140/230 |
10 |
96/590 |
80/787 |
100/780 |
100/670 |
180/180 |
11 |
120/475 |
100/625 |
125/620 |
125/530 |
224/145 |
12 |
350/380 |
125/501 |
160/490 |
160/405 |
280/117 |
13 |
184/310 |
160/385 |
200/390 |
200/380 |
355/92 |
14 |
230/245 |
200/312 |
250/310 |
250/300 |
450/73 |
15 |
305/188 |
250/250 |
315/260 |
315/240 |
560/66 |
16 |
380/148 |
315/195 |
400/202 |
400/180 |
710/46 |
17 |
480/120 |
400/152 |
500/154 |
500/146 |
900/36 |
18 |
600/89 |
500/125 |
630/119 |
630/114 |
1120/29 |
19 |
370/170 |
400/145 |
630/125 |
800/90 |
1400/23 |
20 |
460/134 |
500/123 |
800/93 |
1000/70 |
1800/18 |
21 |
610/94 |
630/95 |
1000/70 |
1250/555 |
2240/14 |
22 |
770/70 |
800/78 |
1250/545 |
1600/418 |
|
23 |
960/53 |
1000/55 |
1600/42 |
|
|
24 |
1200/40 |
1250/47 |
2000/30 |
|
|
Мощность электродвигателя главного движения, КПД станка, значения продольных и поперечных подач, а также значения допустимых усилий подач токарных станков.
Модели станков: 1А62, 1А62Б, 1А62Г
Мощность электродвигателя главного движения Nэ = 7 кВт; КПД станка η = 0,75.
Продольные подачи станка: 0,082; 0,088; 0,10; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,16; 0,18; 0,20; 0,23; 0,24; 0,25; 0,28; 0,30; 0,33; 0,35; 0,40; 0,45; 0,48; 0,50; 0,55; 0,60; 0,65; 0,71; 0,80 0,91; 0,96; 1,00; 1,11; 1,21; 1,28; 1,46; 1,59.
35
Поперечные подачи станка: 0,027; 0,029; 0,033; 0,038; 0,040; 0,042; 0,046; 0,050; 0,054; 0,058; 0,067; 0,075; 0,079; 0,084; 0,092; 0,10; 0,11; 0,12; 0,13; 0,15; 0,16; 0,17; 0,18; 0,20; 0,22; 0,23; 0,27; 0,30; 0,32; 0,33; 0,37; 0,40; 0,48; 0,52.
1В62Г
Мощность электродвигателя главного движения Nэ = 7,5 кВт; КПД станка η = 0,786.
Продольные подачи станка: 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; 2,0; 2,4; 2,8.
Поперечные подачи станка ½ от Sпрод., т.е. 0,025-1,4. Наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной
подачи – 7500 Н, поперечной подачи – 2600 Н.
1К62
Мощность электродвигателя главного движения Nэ = 10 кВт; КПД станка η = 0,8.
Продольные подачи станка: 0,070; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,61; 0,70; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,24; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08; 2,28; 2,42; 2,8; 3,12; 3,48; 3,8; 4,16.
Поперечные подачи станка: 0,035; 0,037; 0,042; 0,048; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,6; 0,7; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08.
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи – 3600 Н, поперечной подачи – 5500 Н.
16К20
Мощность электродвигателя главного движения Nэ = 10 кВт; КПД станка η = 0,75.
Продольные подачи станка: 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; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8.
Поперечные подачи станка, мм/об: ½ от Sпрод., т.е. 0,025 – 1,4. Наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи – 6000 Н.
Результаты заносим в графу 15.
По выбранной частоте вращения шпинделя станка подсчитываем фактическую скорость резания:
36
Vф |
|
D nф |
,м мин. |
(21) |
|
||||
|
1000 |
|
|
|
Результаты заносим в графу 14 (Приложение 5).
6.6. Проверка выбранного режима резания.
Выбранный режим резания необходимо проверить по мощности привода шпинделя станка, по прочности механизма подач, по прочности державки резца и по прочности пластинки твёрдого сплава.
Мощность, затрачиваемая на резание Np, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе Nшп:
NP Nшп Nэ |
(22) |
|||
где Np – мощность резания, кВт; |
|
|
|
|
Nшп – номинальная мощность на шпинделе, кВт; |
|
|||
Nэ – мощность электродвигателя токарного станка, кВт; |
|
|||
0,75 0,80 - КПД привода станка. |
|
|||
Мощность резания определяется по формуле: |
|
|||
Np |
PZ Vф |
|
(23) |
|
60 1000 |
||||
|
|
|||
где Pz – сила резания, Н;
Vф – фактическая скорость резания, м
мин.
Силу резания при точении рассчитываем по следующей эмпирической формуле:
Pz 10 Cp tx Sу Кр |
(24) |
37
Таблица 21. Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали и чугуна
Параметры |
|
Материал ре- |
Поправочный коэффициент |
|
|
|
|
|
жущей части |
Обозначение |
Величина коэффициента для |
|
|
|
|
резца |
|
составляющей |
|
|
|
|
|
|
тангенци |
радиальной Py |
осевой |
|
|
|
|
альной Pz |
|
Px |
Наименование |
Величина |
|
|
|
|
|
|
30 |
Твердый сплав |
|
1.08 |
1.30 |
0.78 |
Главный угол в плане |
45 |
|
1.00 |
1.00 |
1.00 |
|
80 |
|
|
0.94 |
0.77 |
1.11 |
|
φ, град |
90 |
|
Kφp |
0.89 |
0.50 |
1.17 |
|
30 |
Быстрорежущая |
|
1.08 |
1.63 |
0.70 |
|
45 |
сталь |
|
1.00 |
1.0 |
1.00 |
|
80 |
|
|
0.08 |
0.71 |
1.27 |
|
90 |
|
|
1.08 |
0.44 |
1.82 |
Передний угол γ, град |
-15 |
Твердый сплав |
|
1.25 |
2.0 |
2.0 |
0 |
|
Kγp |
1.10 |
1.4 |
1.4 |
|
|
15 |
|
1.00 |
1.0 |
1.0 |
|
|
12-15 |
Быстрорежущая |
|
1.15 |
1.6 |
1.7 |
|
|
сталь |
|
|
|
|
|
20-25 |
|
1.00 |
1.0 |
1.0 |
|
Угол наклона главного |
-15 |
Твердый сплав |
|
|
0.75 |
1.07 |
лезвия λ, град |
|
|
Kλp |
1.0 |
|
|
0 |
|
1.00 |
1.00 |
|||
|
5 |
|
|
|
1.25 |
0.85 |
|
15 |
|
|
|
1.70 |
0.65 |
Радиус при вершине r, |
0,5 |
Быстрорежущая |
|
0.87 |
0.66 |
|
мм |
|
сталь |
Krp |
|
|
|
1,0 |
0.93 |
0.82 |
1.0 |
|||
|
2,0 |
|
|
1.00 |
1.00 |
|
|
|
|
|
|||
|
3,0 |
|
|
1.04 |
1.14 |
|
|
5,0 |
|
|
1.10 |
1.33 |
|
Осевая сила резания должна быть меньше или равна наибольшему усилию, допускаемому механизмом продольной подачи станка:
Px |
Px доп. |
(25) |
PX |
0.25 0.45 Pz |
|
где Pх – осевая сила резания;
Рх доп. – наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи станка, Н = 1200.
Условие прочности державки резца выражается следующей формулой:
изг изг (26)
где изг – наибольшее напряжение в теле резца, зависящее от воспринимаемой нагрузки, материала тела резца и размеров по-
перечного сечения. |
|
|||||
изг |
|
Мизг |
|
Pz l |
= 1,1 |
(27) |
W |
|
|||||
|
|
|
W |
|
||
где Мизг – изгибающий момент, Нм; Pz – сила резания, Н ;
l=( 1 3 ) – вылет резца из резцедержателя = 15 Н;
W – осевой момент сопротивления или момент сопротивления при изгибе
Приведенный выше расчет выполняется для всех поверхностей, которые подлежат токарной обработке. Данные по размерам заносим в сводную таблицу в графу 16.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОРЦЕВОМ ФРЕЗЕРОВАНИИ
Характеристика режущего инструмента:
Исходя из ширины В фрезеруемой поверхности, выбираем диаметр фрезы, марку твёрдого сплава, геометрические параметры ножей.
Ориентировочно принимаем D=(1.5…1.6)B
Значение ширины фрезеруемой поверхности заносим в сводную таблицу в графу 5, длину в графу 6.
39
Таблица 22. Фрезы торцовые насадные со вставными ножами, оснащенные пластинами из твердого спла-
ва, ГОСТ 24359 – 80
Обозначение |
D, мм |
Z |
Обозначение |
D, мм |
z |
2214 – 0001 |
100 |
8 |
2214 – 0011 |
250 |
14 |
0003 |
125 |
8 |
0013 |
315 |
18 |
0004 |
160 |
10 |
0014 |
400 |
20 |
0007 |
200 |
12 |
0015 |
500 |
26 |
Таблица 23. Фрезы торцовые с механическим креплением многогранных пластин, ГОСТ 26595 – 80
Обозначение фрезы с пластинами формы |
|
D, мм |
z |
||
Трехгран. |
Четырехгран φ =75° |
Пятигран |
Круглой |
||
φ=90° |
|
φ =67° |
|
|
|
2214-0404 |
2214-0406 |
2214-0271 |
2214-0537 |
100 |
8(10) |
0415 |
0417 |
0273 |
0538 |
125 |
8(12) |
0539 |
0542 |
0544 |
0293 |
160 |
14(10,16) |
0554 |
0556 |
0277 |
0558 |
200 |
12(16,20) |
0462 |
0464 |
0466 |
0468 |
250 |
14(24) |
0479 |
0482 |
0484 |
0486 |
315 |
18(30) |
0497 |
0499 |
0502 |
0504 |
400 |
20(40) |
0515 |
0517 |
0519 |
0522 |
500 |
26(50) |
40
