Расчет режимов резания

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал и состояние заготовки, тип с состояние оборудования

Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке указанном ниже:

• глубина резания t, мм: при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке - в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

• подача S, мм/об: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластины и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке - в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

• скорость резания V, м/мин: рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид:

Vтб=, (1)

где значения коэффициента С и показателей степени m, x, y, содержащихся в этой формуле, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки приведены в таблицах для каждого вида обработки. Вычисленная с использованием табличных данных скорость резания Vтб, учитывает конкретные значения глубины резания t, подачи S, и стойкости Т и действительна при определенных табличных значениях ряда других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания V с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент Кv. Тогда действительная скорость резания

V=, (2)

где Кv - произведение ряда коэффициентов, важнейшими из них, общими для различных видов обработки, является:

Кмv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

Knv - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовок;

Кuv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента;

• стойкость Т - период работы инструмента до затупления, приводимый для различных видов обработки, соответствует условиям одноинструментной обработки.

Выполнение расчетов

Операция 20. Токарная с РТК.

Переход 2. Сверлить отв.20 на глубину 325 мм

Станок: 16K20T1

Инструмент: Сверло спиральное Р18 20 ГОСТ 4010-77

1. Глубина резания при сплошном сверлении определяется как

t=D/2=20/2=10 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.86 мм/об.

3. Скорость резания при сверлении определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки сверла.

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 40.7

q= 0.25

y = 0.4

m = 0.125

T = 60 мин. – среднее значение стойкости.

Общий поправочный коэффициент k_v = k_мv k_nv k_lv = 0.8 0.91 = 0.72

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

,

где D=20 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 500 об/мин

Переход 3. Сверлить отв.6 на глубину 38 мм

Инструмент: Сверло спиральное Р18 6 ГОСТ 4010-77

1. Глубина резания при сплошном сверлении определяется как

t=D/2=6/2=3 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.33 мм/об.

3. Скорость резания при сверлении определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки сверла.

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 36.3

q= 0.25

y = 0.55

m = 0.125

T = 35 мин. – среднее значение стойкости.

Общий поправочный коэффициент k_v = k_мv k_nv k_lv = 0.8 0.90.7 = 0.5

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

при D=6 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 1600 об/мин

Переход 4. Подрезать торец в р-р 59.5 мм вм р-ра 56.5h11.

Инструмент: Резец токарный подрезной 2112-0033 ГОСТ 188871-73

1. Глубина резания при точении, как правило, определяется припуском на обработку.

t=4 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.7 мм/об.

3. Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки инструмента

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 328

x = 0.12

m = 0.23

y = 0.5

T = 60 мин. – среднее значение стойкости.

При точении значение поправочного коэффициента Кv будет определяться по следующей формуле:

K_V = K_MVK_nV K_UVK_VK_1VKr_VK_qv ,

где K_V, K_1V, Kr_V, K_qv коэффициенты,учитывающие влияние геометрии режущей части резцов.

Для сплава Д16:

K_MV = 0.8

K_nV = 0.9

K_UV = 1

K_V = 1

K_1V = 0.97

K_rV = 1

K_qV = 0.93

K_V = 0.80.9110.9710.93 = 0.65

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

,

где D=55 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 400 об/мин

Переход 8. Расточить отв. 445^+05 вм 46H8 на глуб. 2^01

Инструмент: Резец токарный расточной 2141-002 ГОСТ 188872-73

1. Глубина резания при точении, как правило, определяется припуском на обработку.

t=125 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.5мм/об.

3. Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки инструмента

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 328

x = 0.12

m = 0.23

y = 0.5

T = 60 мин. – среднее значение стойкости.

Для сплава Д16:

K_MV = 0.8

K_nV = 0.9

K_UV = 27

K_V = 1

K_1V = 0.94

K_rV = 094

K_qV = 0.97

K_V = 0.80.92.710.9410.94 = 1.7

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

,

где D=48 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 1250 об/мин

Операция 25: Токарная с РТК.

Станок: CT-161.

Переход 2 : Сверлить отв25 на глуб. 21 мм.(размер от вершины инструмента)

Инструмент: Сверло спиральное Р18 ГОСТ 4010-77

1. Глубина резания при сплошном сверлении определяется как

t=D/2=25/2=12.5 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.96 мм/об.

3. Скорость резания при сверлении определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки сверла.

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 40.7

q= 0.25

y = 0.4

m = 0.125

T = 75 мин. – среднее значение стойкости.

Общий поправочный коэффициент k_v = k_мv k_nv k_lv = 0.8 0.91 = 0.72

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

при D= 25 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 400 об/мин

Операция 55: Координатно-расточная.

Станок: 2М165.

Переход 1: Сверлить 3 отв5

Инструмент: Сверло спиральное Р18 ГОСТ 4010-77

1. Глубина резания при сплошном сверлении определяется как

t=D/2=5/2=2.5 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.3 мм/об.

3. Скорость резания при сверлении определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки сверла.

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 40.7

q= 0.25

y = 0.4

m = 0.125

T = 20 мин. – среднее значение стойкости.

Общий поправочный коэффициент k_v = k_мv k_nv k_lv = 0.8 0.91 = 0.72

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

при D= 5 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 2000 об/мин

Переход 2 : Сверлить 3 отв7

Инструмент: Сверло спиральное Р18 ГОСТ 4010-77

1. Глубина резания при сплошном сверлении определяется как

t=D/2=7/2=3.5 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.45 мм/об.

3. Скорость резания при сверлении определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки сверла.

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 40.7

q= 0.25

y = 0.4

m = 0.125

T = 35 мин. – среднее значение стойкости.

Общий поправочный коэффициент k_v = k_мv k_nv k_lv = 0.8 0.91 = 0.72

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

при D= 7 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 1600 об/мин

Переход 3: Расточить 3 отв. 5 согл. черт.

Инструмент: Резец токарный расточной ВК8 ГОСТ 188062-72

1. Глубина резания при точении, как правило, определяется припуском на обработку.

t=05 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.15мм/об.

3. Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки инструмента

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 485

x = 0.12

m = 0.23

y = 0.25

T = 60 мин. – среднее значение стойкости.

Для сплава Д16:

K_MV = 0.8

K_nV = 0.9

K_UV = 27

K_V = 0.9

K_1V = 1

K_rV = 102

K_qV = 1.04

K_V = 0.80.92.70.91.021.04 = 1.1

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

,

где D=24 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 1600 об/мин

Операция: 70.

Переход 2: Сверлить 3 отв2.74^+0.04

Инструмент: Сверло спиральное 2.74 ирц-1764

1. Глубина резания при сплошном сверлении определяется как

t=D/2=274/2=1.37 мм

2. Рекомендуемое значение подачи выбираем из таблицы:

S=0.30 мм/об.

3. Скорость резания при сверлении определяется по формуле:

V=,

Где k₃=0.85 – коэффициент, учитывающий качество заточки сверла.

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле скорости резания определяем из таблицы:

C = 40.7

q= 0.25

y = 0.4

m = 0.125

T = 20 мин. – среднее значение стойкости.

Общий поправочный коэффициент k_v = k_мv k_nv k_lv = 0.8 0.91 = 0.72

Таким образом, скорость резания:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

при D= 2.74 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 50 об/мин

Операция 76. Комбинированная.

Переход 1: Фрезеровать паз b=5 (см. Е-Е, Ж-Ж)

Инструмент: Фреза дисковая 2240-0355 ГОСТ 3755-74

1. Глубина фрезерования t и ширина фрезерования В - понятия, связанные с размерами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании Во всех видах фрезерования t измеряют в направлении, перпендикулярном к оси фрезы.В нашем случае t=-15 мм. Ширина фрезерования В, определяет длину лезвия зуба фрезы, участвующего в резании; В измеряют в направлении, параллельном оси фрезы В нашем случае В=1 4мм

2. Рекомендуемое значение подачи: S=0.1 мм/зуб

3. Скорость резания – окружная скорость фрезы:

V=,

где D=50 мм – диаметр фрезы; Z = 14 – число зубьев фрезы

Значение коэффициента С и показателей степени в формуле определяем из таблицы:

C = 68.5

q= 0.25

y = 0.2

m = 0.2

u = 0.1

x = 0.3

T = 87 мин. – среднее значение стойкости.

Общий поправочный коэффициент k_v = k_мv k_nv k_lv = 0.8 0.91 = 0.72

Таким образом, скорость фрезерования:

V= м/мин.,

По найденному значению скорости рассчитываем значение частоты вращения шпинделя:

при D= 50 мм

об/мин.

В таблицах “Технические характеристики металлорежущих станков” выбираем частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую кинематикой станка.

= 250 об/мин

Для данного технологического процесса рассчитаем Т_пз и Т_шт

Nопер.	Tпз	Tшт
05	0.100	0.030
10	0.100	0.0300
15	0.030	0.010
20	1.300	0.120
25	1.300	0.120
30	0.200	0.075
35	1.400	0.350
40	0.050	0.085
45	0.400	0.100
50	0.600	1.000
55	0.750	0.700
60	0.100	0.100
65	0.200	0.075
70	1.400	0.350
72	0.050	0.085
74	0.200	0.075
76	1.500	0.220
78	0.050	0.075
80	0.200	0.150
82	0.004	0.007

Полное время:

Т_пз=9934 Т_шт=3757