Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Расчёт оптимального режима резания

Расчёт оптимального режима резания

Расчет режима резания. Выбор инструмента. Резец с напаянной пластиной из твёрдого сплава. Выбор материала режущей части. Аналитический и табличный метод расчета наивыгоднейшего режима резания. Выбор скорости резания. Построение номограмм зависимостей.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	09.06.2008
Размер файла	4,6 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Аннотация

Аносов В. М. Расчёт оптимального режима резания: Курсовой проект по резанию материалов. - Челябинск: ЮУрГУ, 2008. - 35., библиография литературы - 4 наименования, 1 лист чертежей формата А3.

В результате выполнения курсового проекта были произведены расчёты наивыгоднейших режимов резания, тремя методами: аналитическим, табличным и графическим. Выбраны материал и геометрические параметры лезвия резца, тип и габаритные размеры. Выполнен рабочий чертёж резца. Произведено сравнение режимов резания выполненных аналитическим и табличными методами. Построены номограммы зависимостей:

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5
РАСЧЁТ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ 7

1. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 7

2. Выбор инструмента. Резец с напаенной пластиной из твёрдого сплава........................................................................................................................9

2.1 Выбор материала режущей части (пластины) 9
2.2 Выбор материала державки резца 9
2.3 Выбор главного угла в плане 9
2.4 Выбираем тип резца 10
2.5 Выбор исполнения: Исполнение 1. 10
2.6 Угол врезки пластины 11
2.7 Определение сечение державки 11
2.8 Обозначение резца (Катрта 4, лист 4) 11
2.9 Конструктивные размеры резца 12
2.10 Форма пластины для резцов исполнения 1 по ГОСТ 21701 - 76 (угол врезки г_врез. = 0^о) 12
2.11 Номер пластины по ГОСТ 21701 - 76 для правого резца - 7049(Карта 5, лист 2)2.12 Размеры пластины (Карта 7, лист 2) 12
2.12 Размеры пластины (Карта 7, лист 2) 13
2.13 Форма передней поверхности (Карта 8, лист4) 13
2.14 Геометрические параметры резца 14

3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЁТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ 16
4. ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЁТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ 32

4.1 Глубина резания 32
4.2 Выбор подачи 32
4.3 Выбор скорости резания 34
4.4 Проверка выбранного режима резания по мощности станка 35
4.5 Сопоставление режимов резания, полученных различным методом расчёта: 36

5. ПОСТРОЕНИЕ НОМОГРАММ ОТДЕЛЬНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ 37

5.1 Построение номограмм зависимости (график 1). 37
5.2 Построение номограмм зависимости (график 2). 39

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 41

ВВЕДЕНИЕ

Сущность технологии изготовления деталей машин состоит в последовательном использовании различных технологических способов воздействия на обрабатываемую заготовку с целью придать ей заданную форму и размеры указанной точности.

Одним из таких способов является механическая обработка заготовок резанием. Она осуществляется металлорежущим инструментом и ведётся на металлорежущих станках.

Все способы и виды обработки металлов основаны на срезании припуска и преобразования его в стружку, составляют разновидности, определяемые термином «резание металлов».

Наивыгоднешим режимом резания называется такой, при котором обеспечиваются наибольшая производительность и наименьшая себестоимость обработки, при этом, не нарушая качества изделия.

При назначении элементов режима резания необходимо наиболее полно использовать режущие свойства инструмента, а также кинематические и динамические данные станка. При этом должно быть обеспечено заданное качество обработанной детали. Назначение режима резания - это выбор скорости, подачи и глубины резания, обеспечивающий требуемый период стойкости инструмента.

Существует несколько методов расчёта наивыгоднейшего режима резания:

1. аналитический метод

2. табличный метод

3. графический метод

Выбор метода расчёта диктуется конкретными условиями. Наиболее точные результаты получаются при аналитическом расчёте режима резания. Поэтому данный метод рекомендуется для массового и крупно - серийного производства.

Табличный метод наиболее прост, назначение режима по таблицам может быть осуществлено очень быстро, однако этот метод менее точен и его целесообразно применять в мелкосерийном и индивидуальном производстве.

Графическим методом обычно пользуются рабочие непосредственно на рабочем месте. Для этого разрабатываются номограммы для конкретных условий работы, то есть для определённого станка, определённого обрабатываемого материала и выбранного инструмента.

Для назначения режима резания необходимо иметь паспортные данные станка, знать из какого материала инструмент и его геометрические параметры, а также обрабатываемый материал и размеры детали с предъявляемыми техническими требованиями.

РАСЧЁТ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

1. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ (Дано техническим заданием)

ТОКАРНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 1А62

ПАСПОРНЫЕ ДАННЫЕ

1. Высота центров, мм …………………………………................... 200

2. Расстояние между центрами, мм. …………………................... 750

3. Число оборотов шпинделя в минуту ………..................... n, об?мин.

4. Наибольший допустимый крутящий момент на.................... М, кгм.

5. Мощность на шпинделе .....................………………………. N, кВт.

№ ступени	n	М	N	№ ступени	n	M	N
1	12	130	5,6	13	184	28,0	5,6
2	16	130	5,6	14	230	23,7	5,6
3	19	130	5,6	15	300	18,0	6,0
4	24	130	5,6	16	380	13,5	5,8
5	30	130	5,6	17	480	11,0	5,4
6	38	130	5,6	18	600	9,0	5,3
7	46	130	5,6	19	367	14,5	5,7
8	58	94	5,6	20	462	12,0	5,2
9	76	71,8	5,6	21	607	8,7	4,9
10	96	56,7	5,6	22	765	7,1	7,1
11	120	45,5	5,6	23	955	5,5	4,8
12	150	36,4	5,6	24	1200	4,5	4,5

6. Реечная шестерня

а) Число зубьев Z = 12

б) Модуль m = 3мм.

в) Длина зуба l = 30мм.

г) Материал Сталь 45

7. Наибольшее усилие, допустимое механизмом подач

а) Продольное 308кг.

б) Поперечное 500кг.

8. Продольные подачи S, мм.?об.

№ передачи	S,мм./об.	№ передачи	S,мм./об.	№ передачи	S,мм./об.
1	0,082	11	0,23	21	0,65
2	0,005	12	0,25	22	0,70
3	0,10	13	0,28	23	0,75
4	0,11	14	0,30	24	0,80
5	0,12	15	0,35	25	0,91
6	0,14	16	0,40	26	1,00
7	0,16	17	0,45	27	1,15
8	0,17	18	0,50	28	1,21
9	0,18	19	0,55	29	1,40
10	0,20	20	0,60	30	1,56

9. Поперечные подачи S, мм.?об.

10. Высота от опорной поверхности резца до линии центров - 25 мм.

11. Мощность электродвигателя - 7,0 кВт.

2. Выбор инструмента. Резец с напаенной пластиной из твёрдого сплава

2.1 Выбор материала режущей части (пластины)

Для черновой обработки по корке при относительно равномерном припуске или без корки и ударов, а также для чистовой обработки из Стали 40ХС выбираем инструментальный материал:

твёрдый сплав Т15К6 (карта1 лист1)

Тип точения - черновой.

Состояние заготовки - без корки и ударов.

2.2 Выбор материала державки резца

Державку резца изготовим из Стали 45. Определим допустимое напряжение на изгиб, кГ./мм². [д]_u = 20 кГ./мм².

2.3 Выбор главного угла в плане

Угол ц определяется от жёсткости технологической системы. Жёсткость технологической системы зависит от закрепления.

Метод закрепления детали на станке - в патроне с упором через вращающий центр задней бабкой.

Рисунок 1. Заготовка с размерами, установленная в оборудование и момент обработки

Жёсткость закрепления заготовки определяется по формуле:

Если это условие выполняется, то система жёсткая.

В нашем случае: l_загот. = 310 мм. D₀ = 165 мм.

Из этого следует, что система жёсткая.

Для точения в условиях жёсткой системы, как наиболее распространённый применим угол ц = 45^о

2.4 Выбираем тип резца

Резец токарный проходной прямой правый с пластиной из твёрдого сплава ГОСТ 18878 - 73. (карта 4, лист 1)

2.5 Выбор исполнения: Исполнение 1.

Рисунок 2. Резец правый

2.6 Угол врезки пластины

Для стальных заготовок угол врезки пластины равен г_врез. = 0^о

2.7 Определение сечение державки

При конструировании резца выбирают одну из трёх форм державки - прямоугольную, квадратную или круглую.

Резцы с державкой (корпусом) прямоугольного сечения применяют чаще других, так как при врезании пластины обеспечивается меньшее снижения прочности державки, чем это имеет место у державок с квадратным сечением. Прямоугольные сечения применяются с различными соотношениями высоты Н к ширине В. Для чистовых режимов рекомендуется применять резцы с соотношением сторон Н/В = 1,6, а для черновых режимов

Н/В = 1,25

Н - высота от опорной поверхности резца до линии центров станка, Н = 25мм.

В - ширина резца.

Так как для чернового точения рекомендуется соотношение сечение основания резца Н/В = 1,25 то В = Н/1,25 = 25/1,25 = 20.

Из этого следует, что ширина резца В = 20 мм.

Сечение державки F = HЧB = 25Ч20 = 500 мм²

Длина резца берём по ГОСТу L = 140 мм. (Катрта 4, лист 4)

Длина режущей кромки берём тоже по ГОСТу m = 12мм.

2.8 Обозначение резца (Катрта 4, лист 4)

Резец: 2100 - 0073 Т15К6 ГОСТ 18878 - 73

Обозначение правого резца, исполнения 1, сечением HЧB = 25Ч20, с углом в плане г_врез. = 0^о, с пластиной из твёрдого сплава Т15К6.

2.9 Конструктивные размеры резца

Угол врезки пластины в стержень г_врез. = 0^ои главный угол в плане ц = 45^о (Карта 5, лист 2).

При толщине пластины более 4 мм.

Исполнение 1 по Т15К6 ГОСТ 18878 - 73.

Рисунок 3. Установка пластины и разворот резца

Сечение резца НЧВ	m₁	a	r	n	h	h₁	K
25Ч20	10,5	15,5	6,0	7,8	19,0	22,0	13,0

**2.10 Форма пластины для резцов исполнения 1 по ГОСТ 21701 - 76 (угол врезки г_врез. = 0^о)**

**2.11 Номер пластины по ГОСТ 21701 - 76 для правого резца - 7049(Карта 5, лист 2)**

2.12 Размеры пластины (Карта 7, лист 2)

Обозначение пластины

l

B

S

r

б,град.

70491

16,0

10,0

6,0

6,0

8^о

Эскиз пластины твердосплавной напаиваемой, правый, типа 70, исполнение 1.

Рисунок 4. Эскиз твердосплавной пластины

2.13 Форма передней поверхности (Карта 8, лист4)

Так как д₅% = 19 необходимо предусмотреть стружкозавивающую лунку (выполняется условие д₅% > 10).

Выбираем V форму заточки, передняя поверхность криволинейна с отрицательной фаской, её применяют для обработки нержавеющих сталей у_В ? 800 МПа (по условию материал детали

Сталь 40ХС, у_В ? 730 МПа).

2.14 Геометрические параметры резца

2.14.1 Главный угол в плане ц = 45^о (Карта 9, лист 3).

2.14.2 Вспомогательный угол в плане ц₁, при условии черновой обработки выбираем ц₁ = 10^оч 15^о => ц₁ = 10^о

2.14.3 Задний и передний угол б и г резца. (Карта 9, лист 2). Берём угол б = 8^о, г = 12^о ч 15^о => г = 12^о

2.14.4 Угол наклона главной режущей кромки л, при черновой точении стали. л = 0^оч 5^о => л = 0^о

2.14.5 Радиус при вершине r = 1,0 мм.

Проходной резец, твёрдый сплав, черновая обработка, сечение основания резца HЧB = 25Ч20.

2.14.6 Угол и ширина фаски г_f = (-5^о) ч (-10^о) - для всех типов резцов, сплавов и видов обработки. Выбираем г_f = (-5^о).

г_В = 0,4 мм - для всех типов резцов твёрдого сплава при черновой обработке.

2.14.7 Размеры радиусной (стружкоотводящей) лунки.

R = 4 ч 6 мм. => R = 4; В = 2 ч 2,5 мм. => В = 2,5 мм. Глубина лунки = 0,1 ч 0,15мм. => 0,15мм.

2.15 Допустимый износ и стойкость резца.

Резец проходной, с твёрдосплавной пластиной, основание резца - сталь углеродистая легированная, обработка черновая, допустимый износ по задней поверхности: h₃ = 1,0 ч 1,4 мм. (Карта 10, [2]). Выбираем h₃ = 1,0 мм.

Стойкость при черновой обработке, выбираем Т = 60 мин.

3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЁТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

3.1 Глубина резания - определяется из условия обработки: припуска, точности и шероховатости.

Припуск на обработку определяется по формуле:

где D - диаметр заготовки,

d - диаметр детали.

В

ычислим снимаемый слой с заготовки по формуле:

Точность и шероховатость задано условием задания:

R_Z 80 = 80…50 мкм. => относится 3^му классу шероховатости. Считается грубый класс - проведём обработку за один проход.

Так как припуск на обработку целесообразно удалять за наименьшее число проходов, то в данном случае припуск (как и предполагали) удалим за один проход; i = 1.

i - количество проходов; t - глубина срезаемого слоя.

Так как i = 1 то t = h = 3,25 мм.

3.2 Выбор подачи

Для большей производительности подача должна быть по возможности максимальной, на неё наложены технические ограничения - это ограничения по резцу (по прочности державки, её жёсткость, прочность твердосплавной пластины, стойкость резца); ограничения по станку (по мощности и прочности станка); ограничения по детали (по жёсткости, точности и шероховатости самой детали)

Рассчитаем максимальную допустимую подачу по всем ограничениям, результирующая (технологическая) подача должна удовлетворять всем ограничениям сразу, то есть должна быть минимум из рассчитанных.

3.2.1 Подача, допустимая прочностью державки резца, S _п.р.

Эту подачу определяют, рассматривая резец как консольную балку, изгибаемую силой Р_Z.

12

Рисунок 6. Резец в работе и действующая сила Р_Z.

Сила Р_Z изгибает резец с моментом М_изг.:

М_изг.= Р_Z Ч l, кг./мм.

где l - вылет резца в мм. находим из формулы l = 1,5 Ч Н = 37,5мм.

М_изг. не должен превышать величины, допустимой прочности державки резца:

М_изг. ? [у_и] Ч щ

где [_и] допускаемое напряжение на изгиб материала державки резца, кгс/мм²; Для незакаленной углеродистой стали с _в = 60...75 кгс/мм² ; [_и] = 20 кгс/мм².

щ - момент сопротивления сечения державки резца, мм²;

где В - ширина державки резца, мм;

Н - высота державки резца, мм:

Как предельный случай можно принять, что

М_изг. = [у_и] Ч щ,

то есть

,

Или

,

Откуда

, мм./об.

Зададимся всеми необходимыми для расчёта коэффициентами:

P_Z = Cp_Z Ч t^Xpz Ч S^У^pz Ч Kp_Z

Kp_Z = K_Mp_z Ч K_цp_z Ч K_гp_z Ч K_Vp_z Ч K_hp_z Ч K_rp_z

где Ср_Z - постоянный коэффициент для данных условий обработки (обрабатываемого из инструментального материала, геометрия инструмента и других факторов);

Kp_Z - поправочный коэффициент на изменённые условия резания.

Для легированной углеродистой стали, наружного точения, твёрдого сплава, для силы P_Z: Cp_Z = 214, Xp_Z = 1,0, Уp_Z = 0,75

Поправочные коэффициенты:

K_Mp_z- поправочный коэффициент на обрабатываемый материал:

K_цp_z - поправочный коэффициент на главный угол в плане ц = 45^о

K_цp = 1,0

K_гp_z - поправочный коэффициент на передний угол г = 12^о

K_гp = 1,0

K_Vp_z - поправочный коэффициент на скорость резания, при неизвестной V выбираем из предположения, что для чернового точения скорость V < 100 ^м./_мин.

K_Vp = 1ч0,89, K_Vp = 0,9

K_hp_z- поправочный коэффициент на износ по задней поверхности

h₃ = 1,0мм., K_hp_z = 1,0

K_rp_z- поправочный коэффициент на радиус при вершине

K_rp = 0,93

Подставляем в формулу:

Kp_Z = 1,086 Ч 1,0 Ч 1,0 Ч 0,9 Ч 1,0 Ч 0,93 = 0,909

3.2.2 Подача, допустимая жёсткостью державки резца, S_ж.р.

Под действием силы P_Z вершина резца прогибается на величинуf

, мм.

где Е - модуль упругости материала державки резца, кг./мм².

Для углеродистой конструкционной стали Е = 20 Ч 10³ кг./мм²;

J - момент инерции державки резца, мм⁴,

Рисунок 7. Действующая сила Р_Zи прогиб f.

Или

Откуда

, мм./об.

При черновой обработке допустимая величина прогиба вершины резца f_доп. = 0,1.

Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластинки, S_n_._n_.

Экспериментальными исследованиями установлено, что максимальная нагрузка на пластинку твёрдого сплава не должна превышать величины, определяемой по следующей эмпирической формуле:

где С - толщина пластинки, мм., С = 6 мм. (C = S из п. 2.12.); ц - главный угол в плане, град, ц = 45^о

Учитывая, что

P_Z = Cp_Z Ч t^Xpz Ч S^У^pz Ч Kp_Z_,

получаем:

Если подачи S_n_.р,_. S_ж._n_., S_n_._n_. окажутся меньше, чем подачи, подсчитанные по другим технологическим ограничениям, то перед тем, как остановится на меньшей из них, нужно попытаться изыскать возможность её увеличения, например, путём увеличения сечения державки резца, или уменьшения его вылета, или применения более толстой пластинки твёрдого сплава.

3.2.4 Подача, допустимая прочностью механизма подач станка S_м._n_.

Рисунок 8. Движение суппорта и действующие силы

Механизм подачи станка (рейка 1 и шестерня 2 рис.8) должен преодолевать силу R, которая состоит из суммы осевой силы Р_х и силы трения супорта о направляющие:

R = P_x + м(P_z + P_y);

где м - коэффициент трения, равный 0,1.

Принимая ориентировочно Р_х = 0,25 Р_Z и Р_у = 0,4 Р_Z, имеем округлённо R = 0,39 Р_Z , принимаем R ? 0,4 Р_Z . Следовательно, сила R не должна превышать наибольшего усилия, допускаемого прочностью механизма подач станка - Qм.п. :

R ? Qм.п.

Или

0,4P_z = Qм.п. ,

Или

Отсюда

Значение Q возьмём из паспорта станка Q = 308 кг. (продольное усилие).

3.2.5 Подача, допустимая жёсткостью изделия, S_ж.д.

В процессе обработки деталь под действием сил резания R₁ претерпевает упругие деформации. В зависимости от способа закрепления на станке она получает коническую или бочкообразную форму детали.

, мм./об.

где А коэффициент, зависящий от метода закрепления детали на станке; При обработке детали в патроне с поджимом задним центром А = 110.

Е = 20Ч10³ кг./мм².; f_доп. = 0,1. D = 158,5 мм. (обраб. поверхн.)

L = 310 мм. (длинна заготовки).

3.2.6 Подача допустимая шероховатостью поверхности, S_ш_.

При продольном точении подача в зависимости от требуемого класса шероховатости обработанной поверхности может быть определена по эмпирической формуле:

где С_Н - коэффициент, характеризующий условия обработки;

R_Z - высота шероховатости поверхности, мкм. R_Z = 80, так как нормируем черновой проход;

r - радиус при вершине резца, мм., r = 1,0 мм.

ц и ц₁ - главный и вспомогательный углы в плане, град.

ц = 45є, ц₁ = 10є

Обрабатываемый

материал

С_Н

У

u

Х

Z

Z₁

Сталь и стальное

литьё

0,32

0,8

0,5

0,3

0,35

0,33

3.2.7 Подача, допустимая мощностью на шпинделе станка, S_м.с_.

Эффективная мощность, затрачиваемая на резание:

Она не должна превышать мощность на шпинделе станка Nш.

Nш. - приводится в паспорте станка для каждой ступени частоты вращения шпинделя станка:

Или

Или

Откуда

N_ш. = 4,5, n = 1200.

N_ш. = 4,8, n = 955.

N_ш. = 4,9, n = 765.

N_ш. = 5,2, n = 607.

N_ш. = 5,3, n = 462.

N_ш. = 5,7, n = 367.

N_ш. = 5,3, n = 600.

N_ш. = 5,4, n = 480.

N_ш. = 5,8, n = 380.

N_ш. = 6,0, n = 300.

N_ш. = 5,6, n = 230.

N_ш. = 5,6, n = 184.

N_ш. = 5,6, n = 150.

N_ш. = 5,6, n = 120.

N_ш. = 5,6, n = 96.

N_ш. = 5,6, n = 76.

N_ш. = 5,6, n = 58.

N_ш. = 5,6, n = 46.

N_ш. = 5,6, n = 38.

N_ш. = 5,6, n = 30.

N_ш. = 5,6, n = 24.

N_ш. = 5,6, n = 19.

N_ш. = 5,6, n = 16.

N_ш. = 5,6, n = 12.

3.2.8 Подача, допустимая стойкостью резца, S_с.р..

В общем случае скорость резания, допускаемая инструментом:

Учитывая, что

Получаем

Отсюда

где D - диаметр заготовки, D = 165 мм.;

K_v - поправочный коэффициент на скорость резания для изменёных условий работы;

Т - наивыгоднейший (заданный) период стойкости инструмента, Т = 60 мин.

Для стали легированной углеродистой, наружного продольного точения, ц₁ = 10є; С_v = 227; X_v = 0,15; У_v = 0,35; m = 0,2 .

Поправочные коэффициенты:

К_ц_v - поправочный коэффициент на главный угол в плане ц = 45є:

К_ц_v = 1,0;

К_ф_v - поправочный коэффициент на форму передней поверхности (с отрицательной фаской):

К_ф_v = 1,0;

К_r_v - поправочный коэффициент на радиус при вершине, r = 1,0:

K_rv = 1,0;

К_gv- поправочный коэффициент на сечение державки, НЧВ = 25Ч20:

K_gv = 1,0;

К_u_v- поправочный коэффициент на марку твёрдого сплава, Т15К6:

K_uv = 1,54;

К_пов._v- поправочный коэффициент на состояние поверхности заготовки, без корки:

K_пов._v = 1,0;

К_М_v- поправочный коэффициент на механические свойства и группу обрабатываемого материала, Сталь 40ХС (у_В = 88кгс./мм²):

К_об._v- поправочный коэффициент на вид обработки при точении, (наружное продольное точение):

K_об._v = 1,0;

K_v = K_цvЧK_ф_vЧK_rvЧK_gvЧK_uvЧK_пов._vЧK_MvЧK_об._v

K_v = 1,0Ч1,0Ч1,0Ч1,0Ч1,54Ч1,0Ч0,85Ч1,0 = 1,31

n = 600

n = 480

n = 380

n = 300

n = 230

n = 184

n = 150

n = 120

n = 96

n = 76

n = 58

n = 46

В качестве технологической подачи S_тех_. на каждой ступени чисел оборотов берётся наименьшая из расчётных.

Она корректируется по станку (Sтех.ф.). Принимается ближайшая меньшая или ближайшая большая из имеющихся на станке. После этого сравнивается характеристика производительности на каждой из ступеней чисел оборотов по произведению S_тех_._ф_.Ч n мм./мин.

Наивыгоднейшей ступенью считается та, где произведение S_тех_._ф_.Чn наибольшее и где, следовательно, при заданной стойкости инструмента и технических условиях на деталь можно достигнуть максимальной производительности (наименьшее основное время t_o)

Расчёт основного времени t_o:

где L_p_._x_. - длина рабочего хода, мм. ;

L_обр. - длина обработки, мм; L_обр. = 225 мм.

l₁ - длина врезки, мм. ;

l₂ - длина пробега, мм. ;

l₁ = tЧtgц ; l₁ = 3,25 мм.

l₂  1 ч 2 мм. , принимаем l₂ = 1,5 мм.

L_p_._x_. = 225 + 3,25 + 1,5 = 229,75

Анализ результатов расчёта подач показывает, что наивыгоднейшей ступенью для заданных условий точения является 30^я передача подачи и на 9^ой передачи вращения шпинделя (п = 76 об./мин.): на этой ступени получается наибольшая производительность и наименьшее основное время t₀.

Для выбранной ступени чисел оборотов определяем действительную скорость резания:

Наивыгоднейший режим резания:

Глубина -t = 3,25 мм.;

Подача - S = 1,56 мм./об.;

Число оборотов - п = 76 об./мин.;

Скорость резания - V = 39,38 м./мин.;

Основное время - t = 1,94 мин.

Результаты расчёта максимально допустимых подач

-

-

1,94

2,08

2,39

2,55

2,77

2,85

3,06

3,36

3,99

4,67

S_{тех. ф.} · п

-

-

118,6

110,4

96,0

90,0

82,8

80,5

75,0

68,4

57,6

49,2

Фактическая подача по станку S_тех.ф.

-

-

1,56

1,15

0,80

0,60

0,45

0,35

0,25

0,18

0,12

0,082

Технологическая наименьшая расчётная подача S_тех.

2,992

2,196

1,532

1,122

0,833

0,619

0,471

0,35

0,269

0,188

0,125

0,091

Подача допустимая

Стойкостью

резца S_c.p_.

78,76

40,62

18,76

9,626

5,088

2,689

1,50

0,793

0,371

0,189

0,097

0,051

Мощностью станка S_м._c_.

2,992

2,196

1,532

1,122

0,833

0,619

0,471

0,35

0,269

0,188

0,125

0,091

Чистотой обработки S_ш.

0,923 мм./об.

Жёсткостью изделия S_ж.д.

2327,5 мм./об.

Прочностью механизма

подач S_м.п.

1,3 мм./об.

Прочностью твердосплавной

пластины S_п.п.

2,127 мм./об.

Жёсткостью державки резца S_ж.р.

7,843 мм./об.

Прочностью державки резца S_n_._p_.

2,121 мм./об.

Мощность на шпинделе станка N, кВт.

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

6,0

5,8

5,4

5,3

Число оборотов n, об./мин.

46

58

76

96

120

150

184

230

300

380

480

600

№ Ступени

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

4. ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЁТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

Назначение элементов режима резания наиболее просто может быть осуществлено при помощи специальных таблиц, приведённых в общемашиностроительных нормативах режимов резания для технического нормирования работ, выполняемых на металлорежущих станках.

4.1 Глубина резания

Глубина резания выбираем так же, как и при аналитическом методе расчёта.

Принимаем t = 3,25 мм.

4.2 Выбор подачи

При черновой обработке подача выбирается в зависимости от размеров державки резца, диаметра обрабатываемой детали и глубины резания.

Выбранная подача уточняется путём умножения на поправочные коэффициенты.

4.2.1 По карте 13 [2] для обработки стали резцом с размерами державки 25Ч20 мм., при точении детали диаметром до 400 мм., с глубиной резания до 5 мм., выбираем рекомендуемую подачу в пределах 0,7ч1,0 мм./об.

Принимаем S = 0,85 мм./об.

4.2.2 Подача, допустимая шероховатостью поверхности, S_r_._a_._. По карте 14 [2] рекомендуется подача S = 0,8ч0,9 мм./об.

Принимаем S = 0,85 мм./об.

Поправочный коэффициент в зависимости от свойства обрабатываемого материала К_м_s = 1,0, тогда S_r_._a_. = 0,85 Ч 1,0 = 0,85 мм./об.

4.2.3 Подача допустимая прочностью державки резца S_п.р.

Выбирается в зависимости от предела прочности обрабатываемой стали, глубины резания и сечения державки резца.

По карте 16 [2] принимаем S = 2,0 мм./об.

Поправочный коэффициент в зависимости от вылета резца

Кl₃ = 1,0. Следовательно: S = 2,0 мм./об.

4.2.4 Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластинки, S_п.п.

Выбирается в зависимости от обрабатываемого материала, главного угла в плане, глубины резания и толщины твердосплавной пластины.

По карте 17 [2] принимаем S_п.п.= 2,5 мм./об.

4.2.5 Подача, допустимая жёсткостью детали S_ж.д.

Выбирается в зависимости от метода крепления детали на станке.

По карте 19 [2] определяем, что подача S_ж.д. не является лимитирующей.

По результатам расчётов в качестве технологической подачи (максимально допустимой по условиям обработки) принимаем наименьшую, то есть ограниченную размером державки резца, диаметром обрабатываемой детали и глубиной резания, S = 0,85 мм./об. Корректируем выбранную подачу по станку. Принимаем фактическую подачу, имеющуюся на станке

S_ф.= 0,8 мм./об.

4.2.6 Проверка подачи по усилию, допустимому механизмом подачи станка - Q_м.п.

По карте 20 [2] определяем силу подачи Рх, соответствующей

Рх = 77ч156 кг.

Поправочный коэффициенты на силу Рх в зависимости от угла: г = 12^о => Клр_х = 1,0. По паспорту станка Q _м.п. = 308 кг.

Следовательно, Рх < Q _м.п.и выбранная подача удовлетворяет заданному условию.

4.3 Выбор скорости резания

После выбора глубины резания и подачи в зависимости от обрабатываемого материала и марки твердосплавной пластины назначается скорость резания.

Она выбирается в зависимости от предела прочности и твёрдости обрабатываемого материала, глубины резания, подачи и главного угла в плане.

Найденное значение скорости резания корректируется с помощью поправочных коэффициентов в зависимости от принятого периода стойкости резца Кт_v. марки твёрдого сплава Кп_v.

По карте 22 [2] принимаем скорость резания V = 90 м./мин.

(при условии: у_в = 80…89 кгс./мм2.; t до 4 мм.; S до 0,97 мм./об.; ц = 45^о).

Поправочный коэффициенты на скорость резания в зависимости от: 1) Периода стойкости Т => Кт_v = 1,0 при Т = 60 мин.;

2) Марки твёрдого сплава Т15К6 => Кu_v = 1,0;

3) Состояния поверхности заготовки Кп_v = 1,0 (без корки).

По установленной скорости резания определяем число оборотов:

Найденное число оборотов корректируем по паспорту станка. Принимаем фактическое число оборотов n_ф. = 184 об./мин.

Находим соответствующую этому числу оборотов фактическую скорость резания:

4.4 Проверка выбранного режима резания по мощности станка

По карте 26 [2] определяем мощность, потребную на резание, которая составляет 5,8 кВт. (при условии: у_в = 88 кгс./мм2.;

t до 3,4 мм.; S до 0,97 мм./об.; V = 90 м./мин.)

Поправочный коэффициент на мощность в зависимости от переднего угла в плане К_N = 1,0.

Согласно паспортным данным, мощность на шпинделе станка при работе с числом оборотов шпинделя n = 184 об./мин. Составляет 5,6 кВт., то есть немного меньше потребную для резания. Следовательно, установленный режим по мощности немного затруднён в осуществлении. Для выхода из положения требуется: снизить обороты шпинделя или снизить подачу резца.

Определим основное время:

НАИВЫГОДНЕЙШИЕ РЕЖЕМЫ РЕЗАНИЯ

Глубина резания t = 3,25 мм.

Подача S = 0,85 мм./об.

Число оборотов n = 184 об./мин.

Скорость резания V = 95,33 м./мин.

Основное время t_о = 1,29 мин.

4.5 Сопоставление режимов резания, полученных различным методом расчёта:

Режим резания

Аналитических метод

Табличный метод

Глубина резания t, мм.

3,25 мм.

3,25

Подача S, мм./об.

1,56

0,85

Число оборотов

п, об./мин.

76

184

Скорость резания

V, м./мин.

39,38

95,33

Основное время

t_о , мин.

1,94

1,29

Вывод: По результатам двух расчётов, аналитического и табличного, и после сведения их в сравнительную таблицу, можно сделать вывод, что:

Табличный метод имеет расхождения с аналитическим и даёт погрешности, так как при подборе подач по таблицам, мы принимаем некоторые допущения, такие как: предел прочности при растяжении у_в, сечение державки резца HЧB, глубина резания t, которые существенным образом влияют на численные значения наивыгоднейшего режима резания.

Аналитический метод расчёта наиболее точен и предпочтителен, а табличный можно применять для расчёта режимов резания неответственных и в малом количестве требуемых деталей.

5. ПОСТРОЕНИЕ НОМОГРАММ ОТДЕЛЬНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ

Формулы, используемые для расчёта режима резания, могут быть выражены графически, в виде номограмм, что в ряде случаев значительно упрощает расчёт. Номограммы строятся отдельно для каждой зависимости или в форме комбинированных графиков. Весьма удобно пользоваться комбинированным графиком, где даются зависимости:

5.1 Построение номограмм зависимости (график 1).

Зависимость V от D и n выражается формулой:

Номограмма строится в логарифмических координатах. По оси ординат откладывается скорость резания lg V, по оси абсцисс - диаметр детали lg D.

Приняв

Получим

После логарифмирования получим уравнение прямой линии, наклонной к оси абсцисс под углом б = 45^о (tg45^o = 1):

Для различных значений п получим ряд прямых линий. При построении номограммы удобно принять D = 100 мм., тогда формула примет вид:

Подставляя в формулу различные значения чисел (по станку), получим соответствующие им значения V:

n₁ = 12

D₁ = 100 мм.

V₁ = 3,77

lgV₁ = 0,576

n₂ = 16

D₂ = 100 мм.

V₂ = 5,03

lgV₂ = 0,7

n₃ = 19

D₃ = 100 мм.

V₃ = 5,97

lgV₃ = 0,775

n₄ = 24

D₄ = 100 мм.

V₄ = 7,54

lgV₄ = 0,877

n₅ = 30

D₅ = 100 мм.

V₅ = 9,42

lgV₅ = 0,974

n₆ = 38

D₆ = 100 мм.

V₆ = 11,93

lgV₆ = 1,076

n₇ = 46

D₇ = 100 мм.

V₇ = 14,44

lgV₇ = 1,159

n₈ = 58

D₈ = 100 мм.

V₈ = 18,21

lgV₈ = 1,26

n₉ = 76

D₉ = 100 мм.

V₉ = 23,86

lgV₉ = 1,377

n₁₀ = 96

D₁₀ = 100 мм.

V₁₀ = 30,14

lgV₁₀ = 1,479

n₁₁ = 120

D₁₁ = 100 мм.

V₁₁ = 37,67

lgV₁₁ = 1,576

n₁₂ = 150

D₁₂ = 100 мм.

V₁₂ = 47,1

lgV₁₂ = 1,673

n₁₃ = 184

D₁₃ = 100 мм.

V₁₃ = 57,78

lgV₁₃ = 1,761

n₁₄ = 230

D₁₄ = 100 мм.

V₁₄ = 72,22

lgV₁₄ = 1,858

n₁₅ = 300

D₁₅ = 100 мм.

V₁₅ = 94,2

lgV₁₅ = 1,974

n₁₆ = 380

D₁₆ = 100 мм.

V₁₆ = 119,3

lgV₁₆ = 2,077

n₁₇ = 480

D₁₇ = 100 мм.

V₁₇ = 150,7

lgV₁₇ = 2,178

n₁₈ = 600

D₁₈ = 100 мм.

V₁₈ = 188,4

lgV₁₈ = 2,275

n₁₉ = 367

D₁₉ = 100 мм.

V₁₉ = 115,24

lgV₁₉ = 2,062

n₂₀ = 462

D₂₀ = 100 мм.

V₂₀ = 145,07

lgV₂₀ = 2,161

n₂₁ = 607

D₂₁ = 100 мм.

V₂₁ = 190,6

lgV₂₁ = 2,280

n₂₂ = 765

D₂₂ = 100 мм.

V₂₂ = 240,21

lgV₂₂ = 2,380

n₂₃ = 955

D₂₃ = 100 мм.

V₂₃ = 299,87

lgV₂₃ = 2,476

n₂₄ = 1200

D₂₄ = 100 мм.

V₂₄ = 376,8

lgV₂₄ = 2,576

Отложив на оси абсцисс D = 100 мм., проведём вертикальную линию, на ней отметим точки, соответствующие значениям найденых скоростей (V₁ ч V₂). Через эти точки проведём линии под углом 45^о к оси абсцисс.

При построении номограммы диапазон скоростей на оси ординат принимаем из условия материала резца и обрабатываемого материала по справочнику для расчёта режима резания; диапазон диаметров (D_min_. ч D_max_.) - из условия возможности обработки на данном станке. Обычно D_min_.= 10 ч 30мм., D_max_.= 400мм. (по паспорту станка).

5.2 Построение номограмм зависимости (график 2).

Зависимость основного времени t_o от n и S выражается формулой:

где L_p_._x_. - длина рабочего хода инструмента

где l - длина обработки, мм.,

l₁ - врезание резца, мм.,

l₂ - перебег резца, мм.

Целесообразно строить номограмму для L_p_._x_. = 100 мм.

Номограмму строят в логарифмических координатах.

По оси ординат откладывают основное время lgt_o, по оси абсцис - подачу lgS.

Приняв

получим

Прологарифмируем эту зависимость:

Это уравнение прямой линии, проведённой под углом 45^о к оси абсцисс.

Для различных значений п имеем ряд прямых линий. При построении применим L_p_._x_. = 100 мм.;

Подставляем в формулу различные значения чисел оборотов (по станку), получим соответствующие значения t_o:

n₁ = 12

S₁ = 1 мм./об.

to₁ = 8,33

lgto₁ = 0,92

n₂ = 16

S₂ = 1 мм./об.

to₂ = 6,25

lgto₂ = 0,79

n₃ = 19

S₃ = 1 мм./об.

to₃ = 5,26

lgto₃ = 0,72

n₄ = 24

S₄ = 1 мм./об.

to₄ = 4,16

lgto₄ = 0,619

n₅ = 30

S₅ = 1 мм./об.

to₅ = 3,33

lgto₅ = 0,52

n₆ = 38

S₆ = 1 мм./об.

to₆ = 2,63

lgto₆ = 0,419

n₇ = 46

S₇ = 1 мм./об.

to₇ = 2,17

lgto₇ = 0,336

n₈ = 58

S₈ = 1 мм./об.

to₈ = 1,72

lgto₈ = 0,235

n₉ = 76

S₉ = 1 мм./об.

to₉ = 1,32

lgto₉ = 0,12

n₁₀ = 96

S₁₀ = 1 мм./об.

to₁₀ = 1,04

lgto₁₀ = 0,017

n₁₁ = 120

S₁₁ = 1 мм./об.

to₁₁ = 0,83

lgto₁₁ = - 0,08

Страница:

1
2

курсовая работа "Расчёт оптимального режима резания" скачать

Подобные документы

Методы расчета оптимального режима резания: аналитический, табличный, графический
Характеристика аналитического метода расчёта оптимального режима резания металлов. Выбор режущего инструмента, определение глубины проникновения. Описание подач табличным способом. Построение номограммы зависимости скорости резания от параметров детали.

курсовая работа [982,0 K], добавлен 08.01.2016

Расчёт наивыгоднейшего режима резания
Показатели, характеризующие расчет самого выгодного режима резания материала. Основные паспортные данные станка 16К20: высота центров, мощность электродвигателя и шпинделя. Влияние скорости резания на шероховатость поверхности. Построение номограмм.

дипломная работа [922,0 K], добавлен 18.07.2011

Расчет наивыгоднейшего режима резания. Кинематический анализ металлорежущего станка
Этапы выбора наивыгоднейшего режима резания. Выбор типа резца, его основных размеров. Проверка выбранного режима резания по крутящему моменту (мощности) на шпинделе станка. Определение коэффициента загрузки станка по мощности (крутящему моменту).

курсовая работа [1010,5 K], добавлен 03.04.2011

Назначение наивыгоднейших режимов резания и расчет машинного времени при различных видах обработки резанием
Табличный метод расчета режимов резания при точении, сверлении и фрезеровании. Выбор марки инструментального материала и геометрических параметров режущей части инструмента. Расчет скорости резания, мощности электродвигателя станка, машинного времени.

курсовая работа [893,5 K], добавлен 12.01.2014

Расчет режимов резания
Расчет режима резания растачивания отверстия. Выбор марки инструментального материала и геометрических параметров режущей части инструмента. Определение скорости, мощности, машинного времени сверления отверстия и фрезерования плоскости торцевой фрезой.

контрольная работа [933,7 K], добавлен 30.06.2011

Расчет режимов резания
Расчет рационального режима резания при обтачивании валика на станке. Выбор геометрических параметров режущей части резца, инструментального материала. Выбор углов в плане, угла наклона главной режущей кромки. Расчетное число оборотов шпинделя станка.

контрольная работа [697,4 K], добавлен 20.02.2011

Резание материалов: выбор режима резания
Параметры режима резания металлов. Влияние скорости и глубины резания на стойкость и износ инструмента. Обработка шейки вала на токарно-винторезном станке. Сверление отверстия на вертикально-сверлильном станке. Особенности шлифования и фрезерования.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2015

Расчет режимов резания металла
Назначение режима резания при сверлении, зенкеровании и развертывании. Изучение особенностей фрезерования на консольно-фрезерном станке заготовки. Выполнение эскизов обработки; выбор инструментов. Расчет режима резания при точении аналитическим способом.

контрольная работа [263,8 K], добавлен 09.01.2016

Расчёт режимов резания при точении полным методом
Расчет режима резания при точении аналитическим методом для заданных условий обработки: размер заготовки, обоснование инструмента, выбор оборудования. Стойкость режущего инструмента и сила резания при резьбонарезании. Срезаемый слой при нарезании резьбы.

контрольная работа [3,7 M], добавлен 25.06.2014

Расчет режимов резания
Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента. Расчет скорости резания и машинного времени для черновой обработки и чистового точения, сверления отверстия и фрезерования плоскости.

контрольная работа [172,6 K], добавлен 05.02.2015

Другие документы, подобные "Расчёт оптимального режима резания"

главная

рубрики

по алфавиту

вернуться в начало страницы

вернуться к началу текста

вернуться к подобным работам

Рубрики

По алфавиту

Закачать файл

Заказать работу

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Обозначение пластины	l	B	S	r	б,град.
70491	16,0	10,0	6,0	6,0	8^о

Результаты расчёта максимально допустимых подач		-	-	1,94	2,08	2,39	2,55	2,77	2,85	3,06	3,36	3,99	4,67
	S_{тех. ф.} · п	-	-	118,6	110,4	96,0	90,0	82,8	80,5	75,0	68,4	57,6	49,2
	Фактическая подача по станку S_тех.ф.	-	-	1,56	1,15	0,80	0,60	0,45	0,35	0,25	0,18	0,12	0,082
	Технологическая наименьшая расчётная подача S_тех.	2,992	2,196	1,532	1,122	0,833	0,619	0,471	0,35	0,269	0,188	0,125	0,091
	Подача допустимая	Стойкостью резца S_c.p_.	78,76	40,62	18,76	9,626	5,088	2,689	1,50	0,793	0,371	0,189	0,097	0,051
		Мощностью станка S_м._c_.	2,992	2,196	1,532	1,122	0,833	0,619	0,471	0,35	0,269	0,188	0,125	0,091
		Чистотой обработки S_ш.	0,923 мм./об.
		Жёсткостью изделия S_ж.д.	2327,5 мм./об.
		Прочностью механизма подач S_м.п.	1,3 мм./об.
		Прочностью твердосплавной пластины S_п.п.	2,127 мм./об.
		Жёсткостью державки резца S_ж.р.	7,843 мм./об.
		Прочностью державки резца S_n_._p_.	2,121 мм./об.
	Мощность на шпинделе станка N, кВт.	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6	6,0	5,8	5,4	5,3
	Число оборотов n, об./мин.	46	58	76	96	120	150	184	230	300	380	480	600
	№ Ступени	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18

Режим резания	Аналитических метод	Табличный метод
Глубина резания t, мм.	3,25 мм.	3,25
Подача S, мм./об.	1,56	0,85
Число оборотов п, об./мин.	76	184
Скорость резания V, м./мин.	39,38	95,33
Основное время t_о , мин.	1,94	1,29

n₁ = 12	D₁ = 100 мм.	V₁ = 3,77	lgV₁ = 0,576
n₂ = 16	D₂ = 100 мм.	V₂ = 5,03	lgV₂ = 0,7
n₃ = 19	D₃ = 100 мм.	V₃ = 5,97	lgV₃ = 0,775
n₄ = 24	D₄ = 100 мм.	V₄ = 7,54	lgV₄ = 0,877
n₅ = 30	D₅ = 100 мм.	V₅ = 9,42	lgV₅ = 0,974
n₆ = 38	D₆ = 100 мм.	V₆ = 11,93	lgV₆ = 1,076
n₇ = 46	D₇ = 100 мм.	V₇ = 14,44	lgV₇ = 1,159
n₈ = 58	D₈ = 100 мм.	V₈ = 18,21	lgV₈ = 1,26
n₉ = 76	D₉ = 100 мм.	V₉ = 23,86	lgV₉ = 1,377
n₁₀ = 96	D₁₀ = 100 мм.	V₁₀ = 30,14	lgV₁₀ = 1,479
n₁₁ = 120	D₁₁ = 100 мм.	V₁₁ = 37,67	lgV₁₁ = 1,576
n₁₂ = 150	D₁₂ = 100 мм.	V₁₂ = 47,1	lgV₁₂ = 1,673
n₁₃ = 184	D₁₃ = 100 мм.	V₁₃ = 57,78	lgV₁₃ = 1,761
n₁₄ = 230	D₁₄ = 100 мм.	V₁₄ = 72,22	lgV₁₄ = 1,858
n₁₅ = 300	D₁₅ = 100 мм.	V₁₅ = 94,2	lgV₁₅ = 1,974
n₁₆ = 380	D₁₆ = 100 мм.	V₁₆ = 119,3	lgV₁₆ = 2,077
n₁₇ = 480	D₁₇ = 100 мм.	V₁₇ = 150,7	lgV₁₇ = 2,178
n₁₈ = 600	D₁₈ = 100 мм.	V₁₈ = 188,4	lgV₁₈ = 2,275
n₁₉ = 367	D₁₉ = 100 мм.	V₁₉ = 115,24	lgV₁₉ = 2,062
n₂₀ = 462	D₂₀ = 100 мм.	V₂₀ = 145,07	lgV₂₀ = 2,161
n₂₁ = 607	D₂₁ = 100 мм.	V₂₁ = 190,6	lgV₂₁ = 2,280
n₂₂ = 765	D₂₂ = 100 мм.	V₂₂ = 240,21	lgV₂₂ = 2,380
n₂₃ = 955	D₂₃ = 100 мм.	V₂₃ = 299,87	lgV₂₃ = 2,476
n₂₄ = 1200	D₂₄ = 100 мм.	V₂₄ = 376,8	lgV₂₄ = 2,576

n₁ = 12	S₁ = 1 мм./об.	to₁ = 8,33	lgto₁ = 0,92
n₂ = 16	S₂ = 1 мм./об.	to₂ = 6,25	lgto₂ = 0,79
n₃ = 19	S₃ = 1 мм./об.	to₃ = 5,26	lgto₃ = 0,72
n₄ = 24	S₄ = 1 мм./об.	to₄ = 4,16	lgto₄ = 0,619
n₅ = 30	S₅ = 1 мм./об.	to₅ = 3,33	lgto₅ = 0,52
n₆ = 38	S₆ = 1 мм./об.	to₆ = 2,63	lgto₆ = 0,419
n₇ = 46	S₇ = 1 мм./об.	to₇ = 2,17	lgto₇ = 0,336
n₈ = 58	S₈ = 1 мм./об.	to₈ = 1,72	lgto₈ = 0,235
n₉ = 76	S₉ = 1 мм./об.	to₉ = 1,32	lgto₉ = 0,12
n₁₀ = 96	S₁₀ = 1 мм./об.	to₁₀ = 1,04	lgto₁₀ = 0,017
n₁₁ = 120	S₁₁ = 1 мм./об.	to₁₁ = 0,83	lgto₁₁ = - 0,08

Расчёт оптимального режима резания

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАСЧЁТ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

1. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ (Дано техническим заданием)

2. Выбор инструмента. Резец с напаенной пластиной из твёрдого сплава

2.1 Выбор материала режущей части (пластины)

твёрдый сплав Т15К6 (карта1 лист1)

Тип точения - черновой.

Состояние заготовки - без корки и ударов.

2.2 Выбор материала державки резца

2.3 Выбор главного угла в плане

2.4 Выбираем тип резца

Резец токарный проходной прямой правый с пластиной из твёрдого сплава ГОСТ 18878 - 73. (карта 4, лист 1)

2.5 Выбор исполнения: Исполнение 1.

2.6 Угол врезки пластины

Для стальных заготовок угол врезки пластины равен гврез. = 0о

2.7 Определение сечение державки

При конструировании резца выбирают одну из трёх форм державки - прямоугольную, квадратную или круглую.

Н/В = 1,25

Н - высота от опорной поверхности резца до линии центров станка, Н = 25мм.

В - ширина резца.

Так как для чернового точения рекомендуется соотношение сечение основания резца Н/В = 1,25 то В = Н/1,25 = 25/1,25 = 20.

Из этого следует, что ширина резца В = 20 мм.

Сечение державки F = HЧB = 25Ч20 = 500 мм2

Длина резца берём по ГОСТу L = 140 мм. (Катрта 4, лист 4)

Длина режущей кромки берём тоже по ГОСТу m = 12мм.

2.8 Обозначение резца (Катрта 4, лист 4)

Резец: 2100 - 0073 Т15К6 ГОСТ 18878 - 73

Обозначение правого резца, исполнения 1, сечением HЧB = 25Ч20, с углом в плане гврез. = 0о, с пластиной из твёрдого сплава Т15К6.

2.9 Конструктивные размеры резца

Угол врезки пластины в стержень гврез. = 0о и главный угол в плане ц = 45о (Карта 5, лист 2).

При толщине пластины более 4 мм.

Исполнение 1 по Т15К6 ГОСТ 18878 - 73.

Рисунок 3. Установка пластины и разворот резца

2.10 Форма пластины для резцов исполнения 1 по ГОСТ 21701 - 76 (угол врезки гврез. = 0о)

2.11 Номер пластины по ГОСТ 21701 - 76 для правого резца - 7049(Карта 5, лист 2)

2.12 Размеры пластины (Карта 7, лист 2)

2.13 Форма передней поверхности (Карта 8, лист4)

Так как д5% = 19 необходимо предусмотреть стружкозавивающую лунку (выполняется условие д5% > 10).

Сталь 40ХС, уВ ? 730 МПа).

2.14 Геометрические параметры резца

3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЁТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

4. ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЁТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

4.1 Глубина резания

Глубина резания выбираем так же, как и при аналитическом методе расчёта.

Принимаем t = 3,25 мм.

4.2 Выбор подачи

При черновой обработке подача выбирается в зависимости от размеров державки резца, диаметра обрабатываемой детали и глубины резания.

Принимаем S = 0,85 мм./об.

4.2.2 Подача, допустимая шероховатостью поверхности, Sr.a.. По карте 14 [2] рекомендуется подача S = 0,8ч0,9 мм./об.

Принимаем S = 0,85 мм./об.

Поправочный коэффициент в зависимости от свойства обрабатываемого материала Кмs = 1,0, тогда Sr.a. = 0,85 Ч 1,0 = 0,85 мм./об.

4.2.3 Подача допустимая прочностью державки резца Sп.р.

Выбирается в зависимости от предела прочности обрабатываемой стали, глубины резания и сечения державки резца.

По карте 16 [2] принимаем S = 2,0 мм./об.

Кl3 = 1,0. Следовательно: S = 2,0 мм./об.

4.2.4 Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластинки, Sп.п.

Выбирается в зависимости от обрабатываемого материала, главного угла в плане, глубины резания и толщины твердосплавной пластины.

По карте 17 [2] принимаем Sп.п.= 2,5 мм./об.

4.2.5 Подача, допустимая жёсткостью детали Sж.д.

Выбирается в зависимости от метода крепления детали на станке.

По карте 19 [2] определяем, что подача Sж.д. не является лимитирующей.

Sф.= 0,8 мм./об.

4.2.6 Проверка подачи по усилию, допустимому механизмом подачи станка - Qм.п.

По карте 20 [2] определяем силу подачи Рх, соответствующей

Рх = 77ч156 кг.

Поправочный коэффициенты на силу Рх в зависимости от угла: г = 12о => Клрх = 1,0. По паспорту станка Q м.п. = 308 кг.

Следовательно, Рх < Q м.п. и выбранная подача удовлетворяет заданному условию.

4.3 Выбор скорости резания

После выбора глубины резания и подачи в зависимости от обрабатываемого материала и марки твердосплавной пластины назначается скорость резания.

Она выбирается в зависимости от предела прочности и твёрдости обрабатываемого материала, глубины резания, подачи и главного угла в плане.

По карте 22 [2] принимаем скорость резания V = 90 м./мин.

(при условии: ув = 80…89 кгс./мм2.; t до 4 мм.; S до 0,97 мм./об.; ц = 45о).

Поправочный коэффициенты на скорость резания в зависимости от: 1) Периода стойкости Т => Ктv = 1,0 при Т = 60 мин.;

2) Марки твёрдого сплава Т15К6 => Кuv = 1,0;

3) Состояния поверхности заготовки Кпv = 1,0 (без корки).

По установленной скорости резания определяем число оборотов:

Найденное число оборотов корректируем по паспорту станка. Принимаем фактическое число оборотов nф. = 184 об./мин.

Для стальных заготовок угол врезки пластины равен г_врез. = 0^о

Сечение державки F = HЧB = 25Ч20 = 500 мм²

Обозначение правого резца, исполнения 1, сечением HЧB = 25Ч20, с углом в плане г_врез. = 0^о, с пластиной из твёрдого сплава Т15К6.

Угол врезки пластины в стержень г_врез. = 0^ои главный угол в плане ц = 45^о (Карта 5, лист 2).

**2.10 Форма пластины для резцов исполнения 1 по ГОСТ 21701 - 76 (угол врезки г_врез. = 0^о)**

**2.11 Номер пластины по ГОСТ 21701 - 76 для правого резца - 7049(Карта 5, лист 2)**

Так как д₅% = 19 необходимо предусмотреть стружкозавивающую лунку (выполняется условие д₅% > 10).

Сталь 40ХС, у_В ? 730 МПа).

4.2.2 Подача, допустимая шероховатостью поверхности, S_r_._a_._. По карте 14 [2] рекомендуется подача S = 0,8ч0,9 мм./об.

Поправочный коэффициент в зависимости от свойства обрабатываемого материала К_м_s = 1,0, тогда S_r_._a_. = 0,85 Ч 1,0 = 0,85 мм./об.

4.2.3 Подача допустимая прочностью державки резца S_п.р.

Кl₃ = 1,0. Следовательно: S = 2,0 мм./об.

4.2.4 Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластинки, S_п.п.

По карте 17 [2] принимаем S_п.п.= 2,5 мм./об.

4.2.5 Подача, допустимая жёсткостью детали S_ж.д.

По карте 19 [2] определяем, что подача S_ж.д. не является лимитирующей.

S_ф.= 0,8 мм./об.

4.2.6 Проверка подачи по усилию, допустимому механизмом подачи станка - Q_м.п.

Поправочный коэффициенты на силу Рх в зависимости от угла: г = 12^о => Клр_х = 1,0. По паспорту станка Q _м.п. = 308 кг.

Следовательно, Рх < Q _м.п.и выбранная подача удовлетворяет заданному условию.

(при условии: у_в = 80…89 кгс./мм2.; t до 4 мм.; S до 0,97 мм./об.; ц = 45^о).

Поправочный коэффициенты на скорость резания в зависимости от: 1) Периода стойкости Т => Кт_v = 1,0 при Т = 60 мин.;

2) Марки твёрдого сплава Т15К6 => Кu_v = 1,0;

3) Состояния поверхности заготовки Кп_v = 1,0 (без корки).

Найденное число оборотов корректируем по паспорту станка. Принимаем фактическое число оборотов n_ф. = 184 об./мин.

По карте 26 [2] определяем мощность, потребную на резание, которая составляет 5,8 кВт. (при условии: у_в = 88 кгс./мм2.;

Поправочный коэффициент на мощность в зависимости от переднего угла в плане К_N = 1,0.

Основное время t_о = 1,29 мин.

**5.1 Построение номограмм зависимости (график 1).**

После логарифмирования получим уравнение прямой линии, наклонной к оси абсцисс под углом б = 45^о (tg45^o = 1):

**5.2 Построение номограмм зависимости (график 2).**

Зависимость основного времени t_o от n и S выражается формулой:

где L_p_._x_. - длина рабочего хода инструмента

l₁ - врезание резца, мм.,

l₂ - перебег резца, мм.

Целесообразно строить номограмму для L_p_._x_. = 100 мм.

По оси ординат откладывают основное время lgt_o, по оси абсцис - подачу lgS.

Это уравнение прямой линии, проведённой под углом 45^о к оси абсцисс.

Для различных значений п имеем ряд прямых линий. При построении применим L_p_._x_. = 100 мм.;

Подставляем в формулу различные значения чисел оборотов (по станку), получим соответствующие значения t_o: