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.

Рассчитаем режим резания для поверхности 6.

7.1. Найдем глубину резания t,мм. из условия минимального числа проходов:

t=,

где Д0-диаметр поверхности до обработки, мм; Д1-диаметр поверхности после обработки, мм. Подставляя известные значения:

t=,

2. Найдем значение подачи S,мм/об.

Из таблицы подач при наружном точении резцами с пластинами аи твердого сплава принимаем S=0.4 мм/об.

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

где С_v - коэффициент, зависящий от материала инструмента, заготовки и условий обработки; Т - расчетная стойкость инструмента; X_v, Y_v - показатели степени влияния t и S на V_р; К_v - поправочный коэффициент на измененные условия, равный произведению ряда коэффициентов, учитывающих влияние различных факторов на скорость резания, в частности, механических свойств обрабатываемого материала К_мv, качество (состояние поверхности) заготовки К_nv, материал режущей части инструмента К_Uv, главного угла в плане К_v, формы передней грани инструмента К_фv.

Таким образом,

К=К_MvК_nvК_UvК_vК_Фv...

значения коэффициентов и показателей степени формулы найдем в литературе [1.Т2]. Получаем:

К=0.833*0.8*1*1*1.05=0.61 ,

.

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

,

где D0 - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Принимаем фактическую величину n, ближайшую меньшую из паспортных данных станка n_ф= 800, после чего корректируется скорость резания, т.е. подсчитывается ее фактическое значение, м/мин:

,

.

Найденные режимы резания могут быть приняты только в том случае развиваемый при этом крутящий момент на шпинделе М_шп будет больше момента, создаваемого силами резания, или равен ему, т.е.

М_шпМ_рез.

Тангенциальную силу Р_z, Н, создающую крутящий момент М_рез, определим по формуле

Pz=9,81C_pzt^XpzS_ф^YpzV_ф^npzK_p

где - коэффициент, зависящий от материала заготовки и условий обработки; - показатели степени влияния режимов резания на силу Р; - поправочный коэффициент на измененные условия, подсчитываемые как произведение ряда поправочных коэффициентов:

Кр=К_Мр К_р К_р К_rр К_р... .

Используя табличные данные и найденные ранее значения имеем:

Кр=1.14*1*1.2*0.93=1.27 ,

Р_z=2940*4.15*0.4^0.75*80.5^-0.15*1.27=4011.43 .

Крутящий момент, Нм потребный на резание, найдем по формуле:

,

Крутящий момент развиваемый на шпинделе подсчитывается по мощности приводного электродвигателя, Нм,

,

.

Отсюда видно, что рассчитанные режимы резания приемлемы.

Определим коэффициент мощности станка по формуле

,

где Nпот-потребляемая мощность на шпинделе,

,

Nэ-эффективная мощность на резание, кВт, определяется по формуле

,

,

,

.

По фактической скорости резания V_ф подсчитаем фактическую стойкость инструмента Т_ф, мин, с учетом показателя стойкости по формуле:

,

где V_р T_р- расчетные значения скорости и стойкости инструмента.

.

Так как поверхности 1,3,7 имеют схожую с поверхностью 6 шероховатость, а диаметры отличаются незначительно, то рассчитанные выше режимы резания будут приемлемы и для поверхности 1,3,7.