Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

ГВУЗ «Приазовский Государственный технический университет»

Металлургический факультет

Кафедра обработки давлением

УДК 621.91

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторной работы

«Элементы режима резания при точении»

по учебной дисциплине

«ЛИТЬЕ, СВАРКА И ОБРАБОТКА РЕЗАНИЕМ»

Область знаний: 0504-«Металлургия и материаловедение»

Направление подготовки: 6.050401-«Металлургия»,

ОКУ «бакалавр»

Мариуполь 2012

УДК 621.91

Методические указания к выполнению лабораторной работы «Элементы режима резания при точении» по учебной дисциплине «Литье, сварка и обработка резанием» для студентов специальности с направлением подготовки 6.050401-«металлургия», образовательно-квалификационный уровень - «бакалавр». Сост.: А.В. Васекин. – Мариуполь, ГВУЗ «ПГТУ», 2012. – 8 с.

Даны краткие теоретические сведения по основам составления технической документации для обработки резанием, предоставлена методика выполнения лабораторной работы.

Составитель: ст.препод.

А.В. Васекин

Рецензент: проф., канд. техн. наук

И.А. Сердюк

Зав. кафедрой ОМД : проф., канд. техн. наук

И.А. Сердюк

Утверждено

на заседании каф. обработки металлов давлением

________2012 г, протокол №___

Согласовано

учебно-методической комиссией

металлургического факультета

________2012 г, протокол №____

Цель работы: ознакомление с режимом резания при точении и его основными элементами. Расчет основных элементов режима резания.

1. Необходимые теоретические сведения

Под элементами процесса резания понимают скорости, глубину, толщину и ширину резания, подачу инструмента или изделия, силу, мощность и время резания. Все они в совокупности составляют режим резания. Некоторые из элементов резания в виде в плане при точении показаны на рис.1

Рис. 1. Некоторые элементы резания: S — подача, t — глубина резания; а — толщина ; b— ширина стружки

При точении главное движение (движение резания) носит вращательный характер, и скорость резания (перемещение режущей кромки относительно обрабатываемой поверхности в единицу времени), упрощенно определяется, как:

, м/мин, (1)

где d — диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

п — число оборотов заготовки в минуту.

Кроме того, скорость резания для конкретного режима обработки может выбираться по специальным таблицам, составленным на основании опытных данных [Error: Reference source not found].

Скоростью подачи при точении является скорость перемещения инструмента. На станках-автоматах зависит от их паспортной характеристики, а при ручной обработке – от квалификации рабочего. В любом случае, время одного прохода при обработке резанием определим, как

, (2)

где - наибольшая длина поверхности, подлежащей обработке, мм;

- скорость самого медленного движения в процессе, мм/сек.

Практически всегда под понимают время подачи.

Тогда общее время обработки заготовки будет равняться сумме времени машинной обработки на каждом этапе по (2) с учетом времени технологических пауз τ_п :

, сек (3)

Результирующую (равнодействующую) силу резания при точении (обточке) принято раскладывать на составляющие силы – тангенциальную силу P_z , радиальную P_y и осевую (силу подачи) P_x.

(4)

Пример действия этих сил при точении показан на рис.2.

.

Рис. 2. Силы, действующие на резец в процессе точения

При точении, тангенциальную составляющую рассчитывают по формуле

, (5)

где С_p; x_p; y_p; n_p - эмпирические коэффициенты и показатели степени, приведённые в табл. П.1.

t - глубина резания, мм;

K_p - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

K_p = K_Mp·K_p·K_p·K_p·K_rp (6)

Численные значения коэффициентов в (6) приведены в табл. П.2-П.3.

Для определения сил P_y и P_x существуют аналогичные эмпирические формулы. Однако для упрощения и ускорения расчётов, их величины рекомендуется принимать по следующим соотношениям

P_x=(0,1...0,25) · Pz, (7)

P_y=(0,25...0,5) · Pz

Мощность резания , кВт, рассчитывают по формуле

. (8)

С учётом потерь, мощность привода, кВт, определится

(9)

где  - к.п.д. станка, (принимается равным 0,85).

После определения мощности резания производится проверка прочности державки резца на изгиб от действия тангенциальной составляющей силы резания (см. рис. 3).

Рис.3. Схема к определению длины вылета резца.

При этом должно соблюдаться условие

, (10)

где B - ширина поперечного сечения державки резца, мм ;

Н - высота поперечного сечения державки резца, мм ;

lр - вылет резца из резцедержателя, мм:

• при наружном продольном точении lр (1,2 - 1,25)Н,

• при подрезании торцев lр(D/2)+5, мм;

• при растачивании отверстий lр L+5 мм;

L - длина обработки, мм;

[_и]= 200 МПа - предельно допустимые напряжения на изгиб для тела резца из конструкционной стали.

При несоблюдении данного условия следует уменьшить вылет резца, увеличить размеры поперечного сечения державки, или уменьшить P_z соответствующим изменением режима резания.