6.Расчет режимов резания.

Исходные данные:

Операция: черновое точение поверхности диаметром 55p6; диаметр заготовки = 65 мм, материал заготовки – сталь 45 (ГОСТ 1050 – 88) с приделом прочности = 610 Мпа; вид заготовки – поковка, полученная ковкой на ТКМ.

Выбор режущего элемента:

Для чернового точения принимается резец с пластиной твердого сплава Т15К10 (ГОСТ 18879 – 73) с державкой 16 х 25 мм, главный угол в плане = 90, передний угол угол наклона режущей кромкирадиус при вершинеR=1 мм.

Определение глубины резания

При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности токарного станка, жесткости СПИД глубина резания определяется по формуле (1):

, мм

где = 65 ,мм – диаметр заготовки;

= 50, мм – диаметр поверхности после чернового точения.

= 7.5, мм

Выбор подачи

При черновом точении принимается максимально допустимая подача по мощности станка, жесткости СПИД , прочности режущей пластины и державки резца. Рекомендуемые подачи составляют 0,5-0,9 мм/об. В данном случае принимаем S = 0,6 мм/об.

Расчет скорости резания

Она определяется по эмпирической формуле:

V= = 95.1 м/мин

где – коэффициент;

Т = 60 мин - стойкость резца;

t = 7,5 мм – глубина резания;

S = 0,6 мм/об – подача;

m, x , y – показатели степени.

Значения коэффициента и показателей для данного случая таковы:

; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35.

Коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки, состояние поверхности заготовки, материала инструмента, угла резца в плане.

Значение коэффициента можно определить из выражения:

;

где , ;

Мпа – придел прочности материала детали ( сталь 45, ГОСТ 1050 – 88);

В данном случае = 1= 1,23;

Отсюда: V= ==82м/мин

Определение частоты вращения

n =

где V= 82м/мин – скорость резания;

= 55 мм – диаметр чернового точения.

n =

Ближайшая частота вращения шпинделя токарно – винторезного станка 16К, на котором обрабатывается деталь составляет = 500.

Тогда действительная скорость резания будет равна:

=;

=.

Определение силы резания

Сила резания раскладывается на составляющие по осям координат – тангенциальная составляющая,– осевая.)

Они определяются по следующей формуле:

= 10, Н

где – постоянная и показатели степени.

В данном случае имеем:

- для := 300,,,

- для ,,

- для : ,,

=, поправочный коэффициент, учитывающий условия резания.

, где n = 0,75

Величина коэффициентов для составляющих силы резания:

- для := 0,89,,,

- для = 0,5, ,,

- для : ,,

= 0,86

= 0,86

= 0,86

Отсюда вычисляем:

= 10×;

1024308056, Н;

1046108, 23Н.

Определение мощности резания:

=

где –наибольшая составляющая силы резания,в данном случае ;

= 0,75 – кпд станка;

= 86,4 – действительная скорость резания.

= 6,64, кВТ

Мощность двигателя станка =10 кВт

Таким образом мощность резания не превышает мощности двигателя станка.

(=6,64, кВТ=10 кВт)

Проверка прочности державки резца:

На резец действует изгибающая нагрузка от вертикальной составляющей силы резания

=, Н

где – допустимая вертикальная составляющая силы резания, Н;

l= 0,04 м. – вылет резца;

B= 0,016 м. – высота державки резца;

H=0,025 – ширина державки резца

–допустимое напряжение.

== 6250, Н

Максимальное значение силы резания ,что меньше дополнительной нагрузки на державку резца.