7. 6 Выбор инструмента

6.1 Выбор режущего инструмента

При выборе режущего инструмента необходимо исходить из способа обработки и типа станка, формы и расположения обрабатываемых поверхностей, материала заготовки и его механических свойств.

Инструмент должен обеспечить получение заданной точности формы и размеров, требуемой шероховатости обработанных поверхностей, высокую производительность и стойкость, должен быть достаточно прочным, виброустойчивым и экономичным. Для обработки наружных поверхностей, выбран проходной отогнутый резец оснащенный пластинкой из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 18868-73. Изображенный на рисунке 2.

Рисунок 2 – проходной отогнутый резец

Для подрезания торцов и высоких уступов, выбран токарный подрезной отогнутый резец с пластинками из быстрорежущей стали ГОСТ 18871-73. Изображенный на рисунке 3.

Рисунок 3 – подрезной отогнутый резец

Рисунок 4 – Расточной резец для глухих отверстий

Для сверления отверстия диаметром 8 мм выбираю стандартное спиральное сверло, оснащенное пластинками из твердого сплава, коническим хвостовиком (ГОСТ 2092-88). Изображенный на рисунке 5

Рисунок 5– Спиральное сверло

Рисунок 6 – Шлифовальный круг

Рисунок 7 - Мечник

6.2 Выбор периода стойкости режущего инструмента

Стойкостью называется период работы режущего инструмента до его затупления. Так как период стойкости инструмента оказывает наибольшее влияние на скорость резания, правильный выбор этого фактора имеет большое значение.

Период стойкости колеблется в больших приделах. Так, период стойкости, мин, принимают равным: для резцов из быстрорежущей стали – 60; для резцов с

пластинками из твердого сплава – 90-120; для сверл из быстрорежущей стали диаметром до 20 мм – 25 – 40, а диаметром свыше 30 мм – 40 – 60; для фрез цилиндрических из быстрорежущей стали – 120, а со вставными ножами из твердого сплава – 180 – 540. Стойкость протяжек – 106 – 500 мин, шлифовального круга – 10 –20 мин.

На величину стойкости инструмента существенное влияние оказывает смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ). Как правило, применения СОЖ облегчает стружкообразование и снижает температуру в зоне резания, что существенно повышает стойкость режущего инструмента.

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.

Оптимальные, т.е. наивыгоднейшие, режимы резания выбираются из условий наиболее полного использования режущей способности инструмента, кинематических и силовых способностей станка. При этом должны обеспечиваться высокая производительность, требуемые точности и шероховатость обработанной поверхности и минимальная себестоимость.

_{7.2 Режим резания сверлении}

Глубина резания при сверлении, мм, принимается равной половине диаметра сверла, т. е.

( 3 ),

t = 12 / 2 =6мм

Подача, мм / об, может быть принята по таблицам справочной литературы или подсчитана по формуле:

( 4),

где С_S=0.138 , , X=0.6 ,

По паспортным данным станка принимается фактическая подача (ближайшая меньшая), принимаем0.7 .

Расчетную скорость резания, м/мин, посчитаем по формуле (5).

( 5),

где T-расчетная стойкость сверла, мин.,

- поправочный коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,

- коэффициент, зависящий от состояния поверхности,

- коэффициент, зависящий от глубины сверления.

Для данного случая =1,3,=1,T=30 ,, m=0,125,

, .

(м/мин.)

Расчетную частоту вращения шпинделя рассчитаем по формуле (6).

_(6),

_{(об/мин.).}

Значение принимаем ближайшее меньшее имеющееся на сверлильном станке=540 об/мин.

Считаем фактическую скорость резания по формуле (7).

. (7),

(см/мин.).

Крутящий момент, потребный на резание, и осевую силу вычислим по формулам (8) и (9).

; (8),

. (9).

где C_M и C_P –коэффициенты крутящего момента и осевой силы;

D- диаметр сверла;

S- подача, мм/об;

Z_M и Z_P – показатели степени влияния диаметра сверла на величину момента и осевой силы;

Y_M и Y_P - показатели степени влияния подачи на величину M и P₀ ;

K_M и K_P – поправочные коэффициенты на измененные условия.

C_M =0,21 , C_P =419, Z_M=2, Z_P=1, Y_M=0,8, Y_P=0,8, K_M= K_P=1,031.

Подставляя эти данные получаем :

();

(Н).

Эффективную мощность резания ,кВт, подсчитываем по формуле (9),

а потребная мощность по формуле (10).

(9),

(кВт);

; (10),

(кВт).

Коэффициент использования мощности станка определим по формуле (11).

; (11),

.

Фактическую стойкость инструмента T_ф ,мин, с учетом показателя стойкости m определим по формуле (32).

; (12),

(мин).

Основное технологическое время (машинное) , т.е. время , непосредственно затраченное на процесс резания, мин, определим по формуле (13 ).

, (13),

где L- расчетная длина обработки , равная сумме длин обработки l, врезания l₁ и перебега инструмента l₂:

L=l+l₁+l₂ ;

8. число проходов.

За длину обработки l, принимается путь, пройденный вершиной инструмента в процессе резания и измеренный в направлении подачи. Величина врезания l₁,мм, подсчитывается по формуле (34).

(14),

где - главный угол в плане ().

Машинное время, по формуле (33), будет равно :

(мин).