- •Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра Технологии Машиностроения.
- •Токарная обработка (Вариант 25)
- •Сверлильная операция (Вариант 25)
- •Табличный метод расчета режима резания при точении
- •Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента
- •Выбор глубины резания и числа проходов
- •Выбор подачи
- •Расчет скорости резания
- •Проверка выбранного режима резания по прочности механизма подачи станка и мощности станка
- •Расчет машинного времени
- •Расчет подач по жесткости с учетом способа крепления
- •Расчет подачи по прочности державки резца
- •Расчет машинного времени
- •Расчет крутящего момента и осевой силы
Расчет подач по жесткости с учетом способа крепления
Деталь изгибает сила Q(рисунок)
Стрела прогиба под действием силы Qрассчитывается:
где l– длина детали,l= 100 мм;
μ – коэффициент, учитывающий способ закрепления заготовки. Деталь закреплена в патроне μ=3;
E– модуль упругости материала детали,E= 200000 МПа;
I– момент инерции поперечного сечения детали,
.
Тангенциальную силу резание Pzрассчитаем:
(3.0)
Постоянная Cpи показатели степениx, y, n(табл.П.3.21)
Cp= 204;x=1,0;y=0,75;n=0;
Коэффициент . Значения составляющих (табл.П.3.22 и П.3.24)
Kφp= 0,89;Kγp=1,0;Kλp=1,0;Krp=0,93;
Таким образом:
Следовательно, для каждого вида обработки:
Тогда найдем подачу:
Расчет подачи по прочности державки резца
Резец можно считать балкой, защемленной одним концом и нагруженной на другом тремя силами: Pz,Py,Px, создающими сложное напряженно-деформированное состояние в державке резца. Однако, как показывает анализ, с достаточной для практики точностью прочность резца может быть рассчитана по силеPz.
Расчет подачи по жесткости державки резца
Под действием сил резания державка резца деформируется, и в результате отклонения вершины резца от первоначального положения возникают погрешности. Допустимая стрела прогиба f при черновом равна 0,1 мм, при получистовом – 0,03 мм. Момент инерции для квадратного сечения, отсюда:
Из найденный значений подач выбираем наименьшие и сравниваем с рядом подач, имеющихся у данного станка: S01=0,2 мм/об иS02=0,15 мм/об.
Расчет скорости резания
Расчет скорости резания из условия полного использования режущих свойств инструмента
Значения коэффициента CVи показателей степенейx,y,m(табл. П.3.12):CV= 350;x = 0,15;y = 0,2;m= 0,2.
Коэффициент KV=KMVKИVKПVKφVKrV, где значения коэффициентов (табл. П.3.14-П.3.19 [1], стр. 30[2]):KMV = 0,1;KИV = 1,0;KПV = 1,0;KφV =0,7;KrV =0,94.
(3.0)
(3.0)
При вычисленной подачи, вычисляем скорость, округляя по паспорту станка:
Расчет скорости резания из условия полного использования мощности станка
(3.0)
Расчет подачи, при которой полностью используются режущие свойства инструмента и мощность станка
Подставим выражение (3.3) и (3.5) в уравнение (3.6)
,
решив его относительно подачи, получим:
(3.0)
Находим Sодн:
S0<Sодн– ограничение происходит по режущим свойствам.
На двойное логарифмической сетке построим прямые линии уравнений (3.5) и (3.7). Точка пересечения прямых дает значения подачи и оборотов шпинделя, при которых полностью используются режущие свойства резца и мощность станка.
Полученное число оборотов будет находиться между соседними числами оборотов шпинделя
Выгоднее работать на том режиме, который обеспечивает большую минутную подачу. Поэтому сравниваем:
Расчет машинного времени
Расчет машинного времени TMпроизводится по формуле:
где L = l+l1+l2– общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;
l1– величина врезания;
l2 – величина выхода (перебега) резца.
В нашем случае резец проходной упорный и величины l1иl2равны нулюСледовательно, для каждого вида обработки:
Расчет режима резания при сверлении
Выбор марки инструментального материала, конструкции и геометрии сверла
Для обрабатываемого материала ЖС6К выбираем марку инструментального материала ВК8 из таблицы П.1.3.
Выбираем из таблицы П.4.1 тип сверла: спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком укороченной серии ГОСТ 22735-77
d=10;L=105;l=60,.
Выбор глубины резанияt
При сверлении глубина резания t=0,5D, где– диаметр сверла, мм;- исходный диаметр отверстия, мм;
Тогда, .
Выбор подачи
Подача при сверлении выбирается максимально допустимой по прочности сверла ( табл. П.4.6).
После выбора подачи, ее величину корректируем по станку(табл. П.7.2)
Примем .
Расчет скорости резания
Скорость резания при сверлении определяется по формуле
(4.0)
Значения коэффициента и показателей степенииприведены в табл. П.4.7-П.4.10:CV= 3,5;x = 0,5;y = 0,45;m= 0,12.
Значение периода стойкости Т- в табл. П.4.9: T=15 мин
Общий поправочный коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки, материала инструментаи коэффициента, учитывающего глубину сверления.
(4.1)
- в табл. П.3.13, П.3.14, П.3.16;
- в табл. П.3.17;
- в табл. П.4.10.
Тогда
Расчет оборотов шпинделя nопределяют по формуле, где- диаметр сверла, мм.
Число оборотов шпинделя уточняется по станку и рассчитывается уточненная скорость резания.
Принимаем n=250 об/мин;