Порядок выполнения работы

1 Получить индивидуальную задачу у преподавателя.

2 Определить режимы резания.

3 Выполнить карту наладки обработки фрезерованием.

Контрольные вопросы

1. Как назначаются режимы при фрезеровании ?

2. Какую информацию содержит карта наладки ?

Практическое занятие № 7

Назначение режимов резания на протяжную

(Строгальную) операцию

Цель работы – научиться определять режимы резания на протяжную или строгальную операцию; разработать карту наладки.

Общие сведения

Определение режимов резания начинают с выбора станка, режущего инструмента, приспособления для закрепления детали.

Определение режимов резания при протягивании выполняется в следующей последовательности.

1. Определяется глубина резания t, мм.

2. Определяется периметр резания ∑В по формуле

∑В = В Z_l/Z_C,

где В – периметр резания, мм, который равняется длине обрабатываемого контура заготовки;

Z_C – количество зубьев в секции протяжки (Z_C = 1 – при профильной или генераторной схемах);

Z_l – наибольшее количество зубьев, которые одновременно режут;

Z_l = l/t,

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

t – шаг режущих зубьев, мм.

Шаг режущих зубьев t зависит от высоты зуба h:

t = 2,75 h,

,

где S_z – подача на зуб, мм/зуб (S_z = 0,05-0,1 – для стали);

l – длина протягивания, мм;

k – поправочный коэффициент (k=3,0-5,5 (увеличивается с увеличением S_z)).

Получив значения t, необходимо проверить, чтобы количество зубьев Z_l, которые одновременно принимают участие в работе, было не меньшее двух (Z_l = l/t) и чтобы шаг не был кратный l.

Дале величину t округляют к ближайшему значению нормального ряда шагов протяжки: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20, 22, 25 мм. Полученное значение Z_l округляют к ближайшему целому числу.

3. Скорость резания V, м/мин, определяется в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Устанавливается 4 группы скоростей резания.

К I группе скоростей резания относится обработка углеродистой (НВ197-269), хромистой (НВ187-229) сталей, к II группе – углеродистой (НВ187-197), хромистой (НВ156-187), хромоникелевой (НВ187-269), к III группе–углеродистой (НВ156-187), хромистой (НВ269-321), хромоникелевой (НВ156-187), к IY группе – углеродистой стали (< НВ156). Скорость резания определяется по таблице 18.

Таблица 18 – Скорость резания, м/мин, для протяжек с быстрорежущей стали Р6М5

Группа скорости резания	Протяжки
	Цилиндрические	Шлицевые	шпоночные	всех типов
I II III IY	8/6 7/6 6/4 4/3	8/3 7/4,5 6/3,5 4/2,5	10/7 8/6 7/5 4/3,5	4 3 2,5 2
Примечание. В числителе приведены скорости резания при Ra = 3,2-6,3 мкм и точности 8-9 квалитетов, в знаменателе – при Ra = 1,6 мкм и точности 7 квалитета; для протяжек всех типов – при Ra = 0,8-0,4 мкм.

Установленная нормативная скорость сравнивается с максимальной скоростью рабочего хода станка и скоростью резания, которое допускается мощностью двигателя станка:

,

где N - мощность двигателя станка, квт;

P_z - сила резания при протягивании, Н;

 - К.П.Д. станка.

4 Силу резание P_z, Н, при протягивании рассчитывают по формуле:

P_z = p∑В,

где Р_z - сила резания на 1 мм длины лезвия, Н зависит от свойств обрабатываемого материала и величины подачи S_z, мм/зуб (таблица 19[2]);

В - наибольшая суммарная длина лезвий всех режущих зубьев, которые одновременно режут.

Таблица 19 – Сила резания P, Н которая приходится на 1 мм длины лезвия зуба протяжки

Подача на зуб	Обрабатываемый материал
	Углеродистая сталь			Легированная сталь
	НВ197	НВ198-229	НВ>229	НВ197	НВ198-229	НВ>229
0,04 0,06 0,08 0,10	143 177 213 247	158 195 235 273	187 232 280 325	184 238 280 328	198 255 302 354	218 282 335 390

Выбирается наименьшая из скоростей резания.

5 Основное время t_o, мин, определяется по формуле:

,

где L_p – длина рабочей части протяжки, мм;

l – длина поверхности, которая обрабатывается протяжкой, мм;

V – скорость резания, м/мин.

Определение режимов резания при строгании выполняется в следующей последовательности.

1. Определяется глубина резания t, мм.

2. Определяется подача S_{дв ход}, мм/дв.ход, для обработки плоскостей из таблицы 20 и для обработки пазов – из таблицы 21 [2].

Таблица 20 – Подачи при обработке плоскостей на строгальных станках, мм/дв.ход

Материал	Станки
	Продольно-строгальный			Поперечно-строгальный
	Глубина резания, мм
	8	8-12	12-20	3	3-5	5-8
Сталь, σВ<800 МПа Серый чугун	0,9-3,5 1,6-4,0	0,5-2,2 1,1-3,0	0,4-1,4 0,8-2,4	1,0-2,0 1,2-2,0	0,5-1,6 0,9-2,0	0,3-1,2 0,6-1,6

Таблица 21 – Подачи для прорезания пазов и резания на строгальных и долбежных станках, мм/дв.ход

Материал	Ширина резцов, мм
	5	5-10	10-16	16-20
Сталь Серый чугун
Примечание. В числителе приведены подачи при работе на продольно-строгальных станках, в знаменателе – на поперечно-строгальных и долбежных станках.

3. Скорость резания V, м/мин, с учетом ударной нагрузки ограничивается величинами 1,5-8.

4 Определяется количество двойных ходов ползуна или стола станка n_2х, дв.ход/мин по формуле:

,

где L – длина хода ползуна (стола), мм

L = l + l₁ + l₂,

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ – ход резца, мм;

l₂ – длина резца, мм (при длине хода стола продольно-строгального станка до 2000 мм l₁ + l₂ = 200 мм;

при длине хода ползуна поперечно-строгального (долбежного) станка до 100 мм l₁ + l₂ = 35 мм, до 200 мм l₁ + l₂ = 50 мм, до 300 мм l₁ + l₂ = 60 мм);

m – соотношение скоростей рабочего хода стола (ползуна) к скорости холостого хода.

Полученное значение n_двход корректируется по паспорту станка (приложение А).

5 Определяется скорость резания V_д, м/мин, по формуле:

6 Определяется сила резания Pz, Н, по формуле:

Pz = 10C_Pzt^xS^yHBⁿK_P,

Поправочный коэффициент и показатели степени приведены в таблице 22.

Таблица 22 – Поправочный коэффициент и показатели степени в формуле силы резания

Типы резцов	Твердость НВ	Cpz		х	у
		Сталь	Чугун
Проходные	≤ 170	27,9	6,35	1,0	0,75
	> 170	3,57	5,14	1,0	0,75
Прорезные и отрезные	≤ 170	34,42	8,82	1,0	1,0
	> 170	4,42	8,82	1,0	1,0
Примечание. Величина показателя степени n для стали при НВ≤ 170 составляет 0,35, при НВ>170 – 0,75. Для обработки чугуна n = 0,55.

Поправочный коэффициент К_р определяется по формуле:

К_р = К_мрК_φрК_rрК_γр,

где K_мр – коэффициент, который учитывает влияние материала заготовки; определяется по формулам:

- для стали (n = 0,75);

- для чугуна (n = 0,4);

_В и НВ – фактические параметры, которые характеризуют обрабатываемый материал;

К_р – коэффициент, который учитывает главный угол в плане (для стали К_р = 0,98; для чугуна К_р = 0,96);

К_rр – коэффициент, который учитывает радиус при вершине резца, К_rр = 1,0;

К_р – коэффициент, который учитывает передний угол резца  ( для  = - 8⁰ К_р = 1,0;  = 0⁰ К_р = 1,1;  = 8⁰ К_р = 0,9).

7 Мощность резания N_e, квт, определяется по формуле:

Полученное значение сравнивается с эффективной мощностью станка, то есть N_е < N_Вη.

8 Основное время t_o, мин, определяется по формуле:

,

где В – величина поперечного передвижения резца;

В = b + b₁ + b₂,

где b – ширина поверхности, которая строгается, мм;

b₁- врезание резца ( (а = 0,5-2 мм));

b₂ – перебег резца (b₂ = 2-5 мм).