11. Мощность резания при точении:

, кВт

где Р_Z — сила резания, Н;

V_ПР — практическая скорость резания, м/мин.

12. Проверка допустимости выбранного режима резания по мощности станка

12.1. Условие допустимости

где N_peз — мощность резания, кВт;

N_Э — мощность главного электродвигателя станка, кВт; η — КПД станка. Средние значения КПД токарных станков равны 0,7-0,8.

12.2. В случае недостаточности мощности станка снизить скорость резания, перейдя на меньшую частоту вращения шпинделя, и повторить проверку

13. Основное время обработки детали (рис. 7).

, мин

где L — длина рабочего хода резца в направлении подачи, мм;

i — количество рабочих ходов;

n_ПР — практическая частота вращения шпинделя, об/мин.; s_ПР — практическая подача, мм/об.

, мин

где l — длина обрабатываемой поверхности, мм;

y — врезание резца; y = t*ctgφ , мм (при φ ≤ 90°); y = t*tg*(φ-90), мм (при φ > 90°). , шт. ∆^∆ — перебег резца; ∆ = 1-2 мм. Количество рабочих ходов i = h / t, где h- величина припуска где h — припуск на сторону, мм; на обработку, мм; t — глубина резания, мм. t – глубина резания, мм.

Рис. 7.

Приложение 1

Форма титульного листа

Челябинский государственный агроинженерный университет

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ

Выбор режима точения

Задание Вариант №

Выполнил: _______________________________________________

Группа: __________________________________________________

Проверил: ________________________________________________

200_

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Числа в дробных степенях
Основание степени	Показатели степени
	0,08	0,1	0,13	0,15	0,18	0,2	0,25	0,35	0,4	0,5	0,6	0,7	0,75	0,8	0,9	3,3
0,05	0,78	0,74	0,67	0,63	0,58	0,54	0,47	0,35	0.3	0,22	0,16	0,12	0,1	0,09	0,06	0,00005
0,1	0,83	0,81	0,74	0,71	0,66	0,63	0,56	0,45	0,4	0,32	0,25	0,2	0,18	0,16	0,13	0,0005
0,Ь5	0,86	0,83	0,78	0,75	0,71	0,68	0,62	0,51	0,47	0,39	0,32	0,26	0,24	0,22	0,18	0,0019
0,2	0,88	0,85	0,81	0,79	0,75	0,72	0,67	0,57	0,52	0,45	0,38	0,32	0,3	0,27	0,23	0,0049
0,25	0,89	0,87	0,83	0,81	0,78	0,76	0.71	0,62	0,57	0,5	0,43	0,38	0,35	0,33	0.29	0,0!
0,3	0,91	0,89	0,85	0,83	0,8	0,79	0,74	0,66	0,62	С,55	0,48	0,43	0.4	0,38	0,34	0,018
0,4	0,93	0,91	0,89	0,87	0,85	0,83	0,79	0,72	0,69	0,63	0,58	0,53	0,5	0,48	0,44	0,048
0,5	0,95	0,93	0,91	0,9	0,88	0.8.7	0,84	0,78	0,76	0,71	0,66	0,62	06	0,57	0,64	0,1
0,6	0,96	0,95	0,93	0,93	0,9!	0,9	0,88	0,84	0,81	0,77	0,74	0,7	0,68	0,66	0,63	0,18
0,7	0,97	0,96	0,95	0,95	0,93	0,93	0,91	0,88	0,87	0,84	0,81	0,78	0.76	0,75	0,72	0,3
0,75	0,98	0,97	0,96	0,96	0,95	0,94	0,93	0,9	0,89	0,87	0,84	0,82	0,81	0,79	0,77	0,38
0,8	0,98	0,98	0,97	0,97	0,96	0,96	0,95	0,92	0,91	0,89	0,87	0,85	0,85	0.84	0,82	0,47
0,9	0,99	0,99	0,99	0,98	0,98	0,98	0,97	0,96	0,96	0,95	0,94	0,93	0,92	0,92	0.91	0,7
1,2	1,01	1,02	1,02	1,03	1,03	1,04	1,05	1,07	1,08	1,10	1,12	1,14	1,15	1,16	1,18	1,84
1,4	1,03	1,03	1,04	1,05	1,06	1,07	l,09	1,12	1,14	1.18	1,22	1.26	1,29	1,31	1,35	3,08

Продолжение прил. 1-

Основание степени	Показателе степени
	0,08	0,1	0,13	0,15	0,18	0,2	0,25	0,35	0.4	0,5	0,6	0,7	0,75	0,8	0,9	3,3
1,6	1,04	1,05	1,06	1.07	1,09	1,1	1,12	1.18	1,21	1,26	1,32	1,39	1,42	1,46	1,53	4,82
1,8	1,05	1,06	1.08	1,09	1,11	1,12	1,16	1,23	1,26	1,34	1,42	1,5	1.55	1,6	1.7	7,19
2,0	1,06	1,07	1,09	1,11	1,13	1,15	1,19	1,27	1,32	1,41	{,52	1,62	1,68	1,74	1.87	9,92
2,2	1,06	1,08	1.11	1,12	1,15	1,17	1,22	1,32	1,37	1.48	1,60	1,74	1,81	1.88	2,03	14,08
2,4	1,07	1,09	1,12	1,14	1,17	1,19	1,24	1,36	1,42	1,55	1,69	1,85	1,93	2,01	2,20	18,8
2,6	1,03	1,10	1,13	1,15	1,19	1,21	1,27	1,40	1,46	1,61	1,77	1,95	2,05	2,15	2.36	24,6
3,0	1,09	1,12	1,15	1,18	1,22	1,25	1,32	1,47	1,55	1,73	1,93	2,16	2,28	2,41	2,69	39,7
3,2	М	1,12	1,16	1,19	1,23	1,26	1,34	1,50	1,59»	1,79	2,01	2,26	2.39	2,54	2,85	49,2
3,6	1Д1	1,14	1,18	1,21	1,26	1,29	1,38	1,57	1,67	1,9	2,16	2,45	2.61	2,79	3.17	73,1
4,0	1,12	1,15	1,2	1,23	1,28	1,32	1.41	1,62	1,74	2,0	2,30	2,64	2,83	3,03	3,48	97
5,0	1,14	1,17	1,23	1,27	1,34	1,38	1,5	1,75	1,9	2,24	2,63	3,09	3,34	3,62	4,26	202

Приложение 2

ПРИМЕР

Выполнения домашнего задания по разделу дисциплины

материаловедение и технология

конструкционных материалов – «Резание»

Задание

Вариант №403

Произвести токарную обработку детали (вал) на токарном станке модели 1К62.

Вид операции: наружное обтачивание.

Шероховатость обработанной поверхности по ГОСТ 2789-74 Ra=25мкм.

Материал детали – СЧ35.

Размеры после обработки:

Длина обрабатываемой поверхности 1=100мм.

Диаметр наружный D=40 мм.

Припуск на обработку h=4 мм.

Материал режущей части резца – ВК8.

Способ крепления режущей пластины на державке – припайка.

Стойкость резца Т=75 мин.

1. Технические характеристики станка 1К62:

Об/мин

23(12,5-2000)

12,5	50	200	800
16	63	250	1000
20	80	315	1250
25	100	400	1600
31,5	125	500	2000
40	160	630	-

Продольные подачи, мм/об:

0,07	0,14	0,28	0,57	1,14	2,28
0,074	0,15	0,3	0,61	1,21	2,42
0,084	0,17	0,34	0,7	1,4	2,8
0,094	0,195	0,39	0,78	1,57	3,12
0,11	0,21	0,43	0,87	1,74	3,48
0,12	0,23	0,47	0,95	1,9	3,8
0,13	0,26	0,52	1,04	2,08	4,16

Мощность главного электродвигателя: N=10кВт.

Высота центров: 200мм.

Высота державки резца: 25 мм.

Максимальное расстояние между центрами: 1400

Поперечные подачи составляют от продольных ½ мм/об.

2. Механические характеристики материала обрабатываемой детали.

Материал детали: СЧ35. Такой чугун получают при добавлении в жидкий чугун перед разливкой специальных добавок. Такой чугун обладает более высокими механическими свойствами из-за измельчения формы графитных включений.

Механические свойства:

σв, МПа	НВ
350	197-269

σ_в – временное сопротивление разрыву;

3. Выбираем способ установки и закрепления заготовки на станке.

Способ установки и закрепления: так как отношения 1/d=100/40=2,5<3, то заготовка устанавливается в патрон.

1 – патрон

2 - заготовка

Рис1. Способ установки и закрепления заготовки на станке.

4. Выбор марки материала режущей пластины резца.

Материал режущей пластины: ВК8-вольфрамо-кобальтовый твердый сплав.

Хим. состав: корбид вольфрама-92%, кобальт-8%.

Твердость HRA 81-91 ед.

Теплостойкость: 800-900⁰ С.

[V]=50-100 м/мин.

Назначение черновая обработка при переменных и ударных нагрузках.

5. Выбор типа резца.

Резец – проходной отогнутый с пластинкой из твердого сплава.

Материал державки резца принимаем: Сталь 45 (ГОСТ 1050-74).

Размеры:

H	B	L	m	a	R
20	12	120	7	10	1,0
25	16	140	8	14	1,0

φ0	φ10	γ0	α0
45	45	12	8

φ– главный угол в плане.

φ₁ – вспомогательный угол в плане

γ – главный передний угол.

α – главный задний угол.

r – радиус при вершине

P_n – основная плоскость.

P_V – плоскость резания.

P_t – главная секущая плоскость.

Рис. 2. Резец проходной отогнутый с пластинкой из твердого сплава.

6. Выбор глубины резания.

Для черновых операциях обтачивания назначают по возможности максимальную температуру (t). Определяем припуск на сторону t=h/2=4/2=2 мм. Назначаем глубину резания t=2мм.

7. Выбор величины подачи.

Для черновой операции обтачивания выбирают подачу в зависимости от глубины резания при максимальной мощности резания, жестокости СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки.

Подачу принимаем: S =0,39 мм/об.

8. Скорость резания.

Скорость резания для операции обтачивания при обработке твердым сплавом определяем по эмпирической формуле:

V_T = (C_V/T^m*t^x*S^y)*K_V; м/мин, V_T= 84*0.48/2.37*1.09*0.83 = 19 м/мин

Где C_V – коэффициент, характеризующий условия обработки;

Т – стойкость резца;

t – глубина резания, мм;

S- подача, мм/об;

x, y, m – показатели степени, учитывающие влияние t, S и T;

K_V - общий поправочный коэффициент, характеризующий конкретные условия обработки. Является произведением ряда коэффициентов, учитывающих влияние различных факторов.

K_V = K_MV * K_ПV * K_иv * K_TC * K_ТИ * Kφ * Kr = 0.85*0.8*1.0*1.0*0.8*1.0*0.9 = 0.48

8.1. По материалу резца и обрабатываемому материалу выбираем коэффициент С_V и показатели m, x, y.

C_V=84 x=0.13 y=0.2 m=0.2

8.2. K_MV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала. Для чугуна СЧ 35: K_MV=0,85

8.3. K_ПV – коэффициент, учитывающий влияние заготовки и состояние ее поверхности. Берем K_ПV=0,8, так как обтачивание черновое (по корке).

8.4. K_ИV – коэффициент, учитывающий влияние марки материала резца (для ВК8).

K_ИV=0,8.

8.5. Kφ – коэффициент, учитывающий влияние главного угла резца в плане. При φ=45⁰, Kφ=1.

8.6. Kr – коэффициент, учитывающий влияние радиуса r при вершине резца. При обработке СЧ 35 r=1 мм, Kr=0,9.

9. Определение частоты вращения шпинделя:

n_T = 1000 V_T/πd (мин)^-1, где

V_T – теоретическая скорость резания;

d – диаметр обработанной поверхности заготовки, мм.

n_T – 1000*19/3,14*40 =151 мин^-1

Практическая частота вращения заготовки n_ПР выбирается по паспорту станка: берется ближайшая меньшая (или большая, если она не превышает 5%) частота вращения.

Берём n_T =125мин^-1.

10. Определение силы резания.

Pz = 10 *Cp * t^x * S^y * Kp * Kvp =10*95*2*0.39^0.75*1.0*0.95 =884 H

Где Cp – коэффициент, характеризующий условия обработки;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

X, y – показатели степени, учитывающие влияние t, S на Pz;

K_P - общий поправочный коэффициент, характеризующий конкретные условия обработки. Является произведением ряда коэффициентов, учитывающих влияние на Pz различных факторов.

Kp =K_Мр *Kφp*Krp = 1,06*1,0*0,95 = 1,007.

10.1. Для СЧ 35 при обработке его пластиной из твердого сплава ВК8 коэффициенты равны:

Ср=95 x =1.0 y =0.75.

10.2. K_Мр – коэффициент, учитывающий влияние качество обрабатываемого материала.

K_Мр =1,06.

10.3. Kφp – коэффициент, учитывающий влияние главного угла резца в плане: φ=45⁰, Kφp =1,0;

10.4. Krp – коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца r=1, Krp =0,95.

10.5. Kvp – коэффициент, учитывающий влияние скорости резания.

Kvp =1,0.

11. Расчет мощности резания.

Nрез =Pz*Vпр/60000 = 884*157/60000 = 2.3 кВт, где

Pz – сила резания, Н;

Vпр – практическая скорость резания, м/мин.

Vпр = π·d·n_пр/1000, м/мин.

Vпр = 3,14*40*125/1000 = 157 м/мин.

12. Проверка допустимости выбранного режима резания по мощности станка.

Условия допустимости: Nрез ≤ Nэ · η

Где Nэ – мощность главного электродвигателя, кВт;

η – КПД станка.

Для токарных станков η = 0,7-0,8;

Nэ · η =10*0,7 =7 кВт, условие выполняется: 2,3<7 кВт.

13. Основное время обработки детали.

То =L· i / n_пр · S_пр = 103*1,0/125*0,39 =5 мин.,

Где L – длина рабочего хода резца в направлении подачи, мм;

L = 1+1₁+1₂ 1 – длина обработанной поверхности;

1₁ – длина участка резания;

1₂ – длина участка перебега;

i – количество рабочих ходов, i =h/t;

n_пр – практическая частота вращения шпинделя;

S_пр – практическая подача.

Для операции наружного обтачивания вала для резцов с φ=45⁰: 1₁ =t ctgφ =2ctg45⁰ =2мм. Для всех видов токарной обработки величина пробега устанавливается 1₂ =1-3 мм;

L =100+2.0+1 = 103 мм;

1– патрон.

2 – заготовка.

3 – резец. Рис. 3. Схема обработки заготовки.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ю.А. Абрамов, В.К. Горбунов. Справочник технолога – машиностроения, том 2.

-М:, Машиностроение, 1985

2.М.А. Тылкин. Справочник термиста ремонтной службы: М: Металлургия, 1981.

3.С.С. Некрасов. Обработка материалов резанием. – М:, Колос, 1997.

4.В.Ф.Карпенков, Л.Г. Баграмов и др. материаловедение и технология конструкционных материалов (часть 2). Учебник. – М.: Колос, 2006

5.Г.Г. Созыкин. Теоретические основы обработки металлов резанием. Курс лекций. – Челябинск, 1999

6.Справочник технолога – машиностроителя. Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985

СОДЕРЖАНИЕ

Задание......................... ……………3

Порядок выполнения задания......................... ……………3

1. Технические характеристики станков (паспортные данные) ..................4

2. Механические характеристики конструкционных материалов ..............7

3. Способы установки и закрепления заготовок на токарных станках…...9

4. Основные марки инструментальных материалов для резцов

и их назначение……………………………………………………………11

5. Резцы токарные ………….... 13

6. Глубина резания при точении ……………. 24

7. Подача при точении........................... ………….....24

8. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами резца…………26

9. Частота вращения заготовки и практическая скорость резания .... …… 32

10. Сила резания при точении . ……………. 33

11. Мощность резания при точении........................... ……………. 35

12. Проверка допустимости выбранного режима резания по мощности станка………………………………………………………… 35

13. Основное время обработки детали ……………………………………… 36

Приложение…..………………………………………………………………... 37

Пример выполнения домашнего задания .....………………………………… 40

Литература .................. ............................ ……………. 47

Дорошенко Анатолий Григорьевич

Соловьев Николай Михайлович

Методические указания и справочные материалы

ВЫБОР РЕЖИМА ТОЧЕНИЯ

И СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Редактор Кулаков С.Н.

Редакционно-издательский отдел Челябинского

государственного агроинженерного университета

Г. Челябинск, пр. Ленина, 75

Формат А5. Объем п.л. уч.-изд.л. 2,5 п.л.

Тираж 100 экз. Заказ №

УОП ЧГАУ

3