Указания к задаче №1
Обточить цилиндрический валик при заданных условиях (табл.2), из которых известны размеры детали, припуск на обработку, обрабатываемый материал и его прочность σвили твердостьНВ, шероховатость обрабатываемой поверхности и тип токарного станка, на котором производится обработка.
При этом необходимо:
1. Выбрать материал режущей части резца. Определить основные размеры резца и пластинки, форму передней грани, геометрические параметры режущей части, критерии затупления (износа) и период стойкости, рациональные для заданных условий.
При выборе материала резца нужно исходить из условия обеспечения наибольшей производительности на заданной операции с тем, чтобы при черновом проходе режущие свойства инструмента возможно полнее использовались при максимальной загрузке станка, допускаемой прочности станка, инструмента и детали. При чистовом проходе необходимо обеспечить заданную степень шероховатости поверхности и точность при наиболее полом использовании возможностей станка и инструмента. Следует широко применять твердые сплавы и неперетачиваемые многогранные пластинки.
Подбор размеров резцов необходимо производить, исходя из возможностей их установки на станке и в зависимости от вида обработки, по справочникам режимов резания.
Определение геометрических параметров резцов нужно вести по соответствующим ГОСТам или по данным таблиц нормативов по режимам резания (эти данные соответствуют ГОСТам). Исходными сведениями для подбора геометрических параметров служат условия задания.
При необходимости следует применить смазывающе-охлаждающие среды.
2. Произвести аналитический расчет оптимального режима резания и потребной мощности при точении в заданных условиях с учетом наибольшего использования мощности станка и режущих способностей резца при обеспечении заданной шероховатости обработанной поверхности и точности размеров. Расчет режимов вести по формулам (за исключением определения прочности пластины твердого сплава).
При наличии черновой обработки следует начать с определения подачи по ограничивающим факторам: прочности на изгиб державки резца и пластинки твердого сплава, жесткости закрепления детали на станке, прочности механизма подачи станка; усилию, допускающемуся механизмом подачи станка, и шероховатости поверхности. При чистовом точении фактором, ограничивающим подачу, является шероховатость обработанной поверхности.
Получив значении подачи и сравнив его с паспортными данными станка, следует определить силу резания, подсчитать величину необходимого крутящего момента и, найдя ближайшее большее значение в паспорте станка, указать соответствующую частоту вращения шпинделя и, следовательно, скорость «резания по станку».
Следующий этап – определение скорости резания, допускаемой инструментом при найденной подаче и глубине резания.
Обычно инструмент с твердым сплавом допускает скорость резания, значительно превышающую расчетную. Поэтому нужно определить режим резания по стойкостным данным инструмента. Для этого подсчитать частоту вращения шпинделя, соответствующую скорости резания, допускаемой инструментом при выбранной стойкости; найти ближайшую частоту вращения по паспорту станка и крутящий момент при этой частоте вращения; по крутящему моменту подсчитать осуществимую по данной частоте вращения. Следует иметь в виду, что твердосплавный инструмент вообще не может нормально работать при скоростях резания меньше 60-70 м/мин.
3. Произвести анализ полученного режима путем определения коэффициента использования станка по мощности и инструмента по скорости резания.
4. Определить основное технологическое время, потребное на заданную операцию.
Для установления наиболее выгодного режима резания главным критерием является производительность, поэтому нужно сравнить машинное время, подсчитанное при обоих вариантах режима резания (при максимальном использовании мощности станка и режущих свойств инструмента), меньшее машинное время соответствует наивыгоднейшему режиму.