Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО «Уральский Федеральный Университет – имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»

Оценка проекта:

Члены комиссии:

Курсовой проект

по дисциплине «Резание материалов»

Пояснительная записка

Вариант 17

Руководитель	Конев Д.Д.
Студент гр. М-37022	Буньков С.С.

Екатеринбург 2010

Содержание

Обоснование последовательности расчета элементов режима резания. .	3
Выбор режимов резания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	4
Задание 1 (Точение) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	4
Задание 2 (Сверление) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	10
Задание 3 (Фрезерование) . . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
Задание 4 (Шлифование) . . . . . . . . . . . . . . . . . .	17
Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	19

Обоснование последовательности расчета элементов режима резания.

Параметры режима резания – скорость резания V, подача S и глубина резания t в одинаковой степени влияют на объем металла, срезаемого в единицу времени (Q = V∙S∙t). Однако они по-разному влияют на стойкость режущего инструмента.

, где

С_Т, n, y_T, x_T – эмпирический коэффициент и показатели степени. При этом

n > y_T > x_T. Таким образом, наибольшее влияние на стойкость и износ инструмента оказывает скорость резания, а наименьшее – глубина резания, поэтому скорость рассчитывается после назначения глубины резания и подачи.

Выбор режимов резания. Задание 1. Точение.

Выбрать параметры режима резания при точении на проход вала диаметром D до диаметра d на длине l₁ = 0,9∙l. Длина вала l. Станок токарно-винторезный 16К20. Способ крепления заготовки на станке выбрать самостоятельно.

Исходные данные:

Обрабатываемый материал	25ХГТ
Диаметр заготовки	D = 84 мм
Диаметр детали	d =79 мм
Длина детали	l = 450 мм
Шероховатость	Ra = 5 мкм
Точность	0,120 мм
Прочность

1. Выбор типа инструмента.

Для обработки наружного диаметра выберем правый проходной резец с пластинкой из твёрдого сплава Т5К10 (ГОСТ 18878-73) с прочтостью . Выбор материала Т5К10 обусловлен условием .

Пластинки из твёрдого сплава Т5К10 обладают высокой прочностью, повышенной тепло и износостойкостью и служат для обработки всех видов сталей. [2, табл.2]

Принимаем резец с державкой из конструкционной стали – сталь 40Х.

Геометрические параметры выбранного резца [2, табл.4-5]:

• главный угол в плане  = 60;

• вспомогательный угол в плане ₁ = 15;

• угол наклона главной режущей кромки  = 0;

• главный задний угол  = 10;

• передний угол  = 10;

• угол при вершине ;

• форма передней поверхности – 4, плоская [2, табл.3];

• радиус вершины R = 1,5 мм [1, стр.187];

• H x B = 32 x 20 мм [1, стр.187];

• длина резца L = 170 мм [1, стр.187];

• ширина пластинки l = 16 мм [1, стр.187]

_{2. Глубина резания:}

Точение будем производить в 2 прохода, чтобы получить Ra = 5 мкм. [2, табл.6-7]

3. Выбор и расчёт подачи:

3.1. Подача, допустимая прочностью державки резца:

, мм/об

Эмпирические коэффициенты и показатели степеней [2, табл. 8]:

Поправочный коэффициент:

. [2, табл. 9]

. [2, табл. 10]

. [2, табл. 10]

. [2, табл. 10]

. [2, табл. 10]

мм/об

3.2. Подача, допустимая жёсткостью державки резца [2, пункт 1.4.2]:

, мм/об

Допустимая величина прогиба резца . Примем .

Модуль упругости материала державки резца . Примем

мм/об

3.3. Подача, допустимая прочностью твёрдосплавной пластинки [2, пункт 1.4.3]:

, мм/об

Толщина твёрдосплавной пластинки . Примем .

мм/об

3.4. Подача, допустимая прочностью механизма подач станка [2, пункт 1.4.4]:

, мм/об

[Q] – максимально допустимое усилие подачи по паспорту станка, Н.

[Q] = 8000 Н

мм/об

3.5. Подача, допустимая заданной шероховатостью [2, пункт 1.4.5]:

, мм/об

Эмпирические коэффициенты и показатели степеней [2, табл. 11]:

мм/об

3.6. Подача, допустимая заданной точностью обработки [2, пункт 1.4.6]:

, мм/об

 – коэффициент, определяющий допустимую долю погрешности обработки

( = 0,4...0,5). Примем  = 0,5;

 –величина поля допуска выполняемого размера, мм.  = 0,120;

A – коэффициент определяющий жёсткость закрепления детали. Примем А = 110 – закрепление в центрах.

Окончательно выбираем подачи при черновом и чистовом точении по паспорту станка, причем они не должны превышать ни одну из рассчитанных подач:

- черновая - 0,4 мм/об

- чистовая - 0,075 мм/об

4. Расчет скорости резания:

4.1. Скорость при черновой обработке:

, м/мин

Эмпирические коэффициенты и показатели степеней при подаче S = 0,3…0,7 [2, табл. 12]:

Стойкость инструмента T = 30…60 мин. Примем T = 60 мин.

Поправочный коэффициент:

. [2, табл. 19-20]

[2, табл. 13-18]

м/мин

4.2. Скорость при чистовой обработке:

Эмпирические коэффициенты и показатели степеней при подаче S = до 0,3 [2, табл. 12]:

м/мин

5. Определение частоты вращения шпинделя:

5.1. Частота вращения при черновой обработке:

Примем

Фактическая скорость резания:

5.2. Частота вращения при чистовой обработке:

Примем

Фактическая скорость резания:

6. Проверка выбранных режимов по мощности двигателя станка:

- сила резания.

Эмпирические коэффициенты и показатели степеней [2, табл. 8]:

При черновой обработке:

При чистовой обработке:

При черновой обработке:

При чистовой обработке:

В обоих случаях мощность резания меньше мощности станка, равной 11 кВт, значит обработка возможна.

7. Определение машинного времени обработки:

T_м = L_px/(ns), мин,

где L_px = L + l₁ + l₂ – длина рабочего хода инструмента с учетом врезания и перебега, мм;

L – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ – длина врезания, мм (l₁ = t/tg);

l₂ – перебег, мм (l₂ = 0,672t).

Черновая обработка:

l₁ = 2/tg60 = 1,15 мм;

l₂ = 0,6722 = 1,344 мм;

L = 405 мм;

L_px = 405 + 1,15 + 1,344 = 407,494 мм.

T_м = 407,494 /(2500,4) = 4,07 мин.

Чистовая обработка:

l₁ = 0,5/tg60 = 0,289 мм;

l₂ = 0,6720,5 = 0,336 мм;

L = 405 мм;

L_px = 405 + 0,289 + 0,336 = 405,625 мм.

T_м = 405,625 /(4000,075) = 13,52 мин.