7. Расчет режимов резания

Производительность и себестоимость обработки изделий на металлорежущих станках, качество обработанной поверхности зависят, прежде всего, от принятых режимов резания. Поэтому важен выбор их оптимальных значений при проектировании технологического процесса механической обработки.

7.1 Расчет режимов резания при точении.

1)При наружном продольном точении:

t=,

где Д₀-диаметр поверхности до обработки, мм;

Д₁–диаметр поверхности после обработки, мм. Подставляя известные значения:

Д₀=178;

Д₁=170;

t=мм,

Так как глубина резания t не превышает 5 мм, то обработаем данную деталь за один проход.

2)Найдем значение подачи S,мм/об по формуле:

S=,

где r – радиус округления вершины резца, мм;

R_z – высота неровностей, мм;

r=1мм;

R_z=2010^-3мм;

S= мм/об;

Из паспортных данных станка выбираем наименьшую существующую подачу

S_ф =0,4 мм /об

3)Расчетная скорость резания при точении V_р, м/мин, вычисляется по эмпирической формуле:

где С_v=350 – коэффициент, зависящий от материала инструмента, заготовки и условий обработки;

Т=60 ч – расчетная стойкость инструмента;

X_v=0,15, Y_v=0,35 – показатели степени влияния t и S на V_р;

S_ф=0,4 мм/об –фактическая подача К_v – направленный коэффициент на измененные условия, которые вычисляются по формуле:

Кv=К_MvК_nvК_UvК_vК_Фv =4,1∙0,65∙1,0∙0,8∙1,0=1,1

Где К_мv=4,1-коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала;

К_nv=0,8-качество (состояние) заготовки;

К_Uv=0,65-материал режущей части инструмента;

К_v =1,0-главный угол в плане;

К_ф.=1,0-форма передней грани инструмента;

Значения коэффициентов и показателей степени формулы найдем в литературе [1.].

м/мин.

4)По расчетной скорости резания подсчитаем частоту вращения шпинделя, об/мин.

,

где D₀ – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

V_p – скорость резания, м/мин;

Из паспортных данных выбираем наименьшую ближайшую величину частоты вращения которая будет являться фактической n_ф =1600 об/мин.

Откорректируем скорость резанья, то есть подсчитаем его фактическое значение

Найденные режимы резанья могут быть приняты только в том случае, если

развиваемый при этом крутящий момент на шпинделе, будет больше момента, создаваемого силами резанья.

5)Определим тангенциальную силу P_z, создающую крутящий момент M_рез по формуле:

P_z=C_pzt^xpzS_ф^ypz V_ф^npzk_p

где C_pz=2940 –коэффициент, зависящий от материала и условий обработки;

X_pz=1,_, Y_pz=0,75_, n_pz=-0,15 –показатели степени влияния режимов резания на силу P_z;

Поправочный коэффициент на измененные условия, подсчитываемый как произведение ряда поправочных коэффициентов, вычисляется по формуле:

K_p=K_MPK_pK_pK_upK_{p}

Числовые значения коэффициентов и показателей степеней приведены в литературе [1] стр.13

Таким образом получаем :

K_p=0,7911,10,931=0,81;

По формуле вычисляем тангенциальную силу:

Крутящий момент М_рез, потребный на резание подсчитывается по формуле[1]

где P_z- –тангенциальная сила, Н;

D₀ –обрабатываемый диаметр, мм;

Нм,

Крутящий момент на шпинделе подсчитывается по формуле[1]:

где –мощность приводного электродвигателя, кВт;