Выбор режимов резания при токарной обработке

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вариант50

Дано:

Материал заготовки - сталь 3;

Вид заготовки - отливка;

Точность материала заготовки - ?в = 460 МПа;

Модель станка - 16Б16П;

Диаметр заготовки D = 95 мм;

Диаметр обработанной поверхности d=88 мм;

Длина заготовки L=250мм;

Длина обработанной поверхности l = 200 мм;

Квалитет точности - 10;

Шероховатость обработанной поверхности - Ra 6.3 мкм;

Вылет резца - lp= 40 мм;

Жёсткость системы ЗИПС - нормальная.

1.Выбор размеров и материала режущей части инструмента

По карте 1[1] для чернового точения непрерывного с равномерным сечением среза конструкционная углеродистая обычного качества стали при нормальной жесткости ЗИПС принимаем в качестве материала режущей части инструмента твердый сплав Т15К6.

Для этих условий обработки принимаем размеры сечения державки резца В?Н= 12?20 мм, толщину пластины h = 4 мм.

2. Назначение геометрических параметров режущей части инструмента

По карте 2[1] для обработки стали прочностью ?в до 600 МПа твердосплавным инструментом принимаем форму передней поверхности плоскую.

Передний угол ? = 15(черновой)?, задний угол ? = 8?(черновой) ?=12?(чистов),.

Для обработки гладкой поверхности при нормальной жёсткости системы ЗИПС принимаем угол в плане ? = 45?

Для шероховатости обработанной поверхности Ra= 3.2…12.5 мкм принимаем величину радиуса при вершине r = 1 мм.

3.Определение глубины резания и числа ходов

Делаем попытку обработки за один рабочий ход.

Глубину резания t определяем по формуле:

t =D - d / 2 (1)

t = 95 - 88 / 2 = 3.5 мм

t1= 2 мм- черновая обр., t2 = 1,5 мм- чистовая об

4. Определение подачи

4.1 Определение подачи S1, в зависимости от шероховатости обрабатываемой поверхности

По карте 3[1] для шероховатости Rа 6.3 мкм и радиуса при вершине r = 1 мм определяем подачу S1 = 0.37 мм/ об.-чистовая об., S1 = 0.55 мм/ об-черновая обр.

4.2 Проверка подачи по допустимому усилию подачи

По карте 4[1] для обработки стали прочностью ?в до 500 МПа, глубине резания t до 3,5 мм, угле в плане ? = 45? при подаче S = 0,36 мм/ об, определяем усилие подачи Рх= 770 Н.

По паспорту станка 16Б16П допустимое усилие составляет Рх0 = 36 00 Н.

Имеем Рх< Рх0, 770 < 3600- резание возможно. Оставляем выбранную в пункте 4.1. подачу S1 = 0.37 мм / об.

4.3 Определение подачи S3 в зависимости от прочности державки резца

По карте 5[1] для обработки стали ?вдо 500МПа, глубине резания t = 2.9 мм, сечении державки 16х25 мм определяем S3табл .= 1.8 мм/об.-чистовая, S3табл .= 2.8 мм/об-черновая

Определяем допустимую подачу по формуле:

S3 = S3табл.?Kl, (2)

где Kl- коэффициент, учитывающий отношение вылета резца lp к высоте сечения державки Н. Для lp / H=40 / 20=1.5, Kl= 1-чист..lp / H=40 / 25=1.6 , Kl=1-черн,

S3 = 1.8 ? 1 = 1.8 мм /об-чист. S3 = 2.8 ? 1 = 2.8 мм /об .-черн,

Оставляем выбранную в п. 4.1. подачу S1 = 0.37 мм/ об

4.4 Определение подачи S4 в зависимости от прочности пластины твердого сплава

По карте 6[1] для обработки стали ?в до 500 МПа, угле в плане 45, глубине резания t = 2.5 мм, толщине пластины из т/с h = 4 мм находим S4табл = 1.9 мм/ об -чист. S4табл = 6,0 мм/ об-черн, h = 8 мм- черн

Определяем допустимую подачу по формуле:

S4= S4табл.?Kp, (3)

где Кр- коэффициент, учитывающий условие работы инструмента.

Для непрерывного резания Кр= 1

S4=1.9?1 = 1.9 мм/ об-чист., S4=6.0?1 = 6.0 мм/ об

Оставляем выбранную в п. 4.1. подачу S1 = 0.37 мм/ об.

4.5 Определение подачи S5 в зависимости от точности обработки

По карте 7[1] для обработки по 10 квалитету точности стали с ?в до 640 МПа, глубине резания t до 2.0 мм, диаметру обработанной поверхности d = 80…100 мм, определяем S5табл. = 2.5 мм /об.

Определяем допустимую подачу по формуле:

S5=S5табл .?Kl?K? (4)

где Kl - коэффициент, учитывающий отношение длины заготовки к диаметру d,

K? - коэффициент, учитывающий величину угла в плане.

Для L / d = 250 : 88 = 2.84, K1=10

?=45? ,K?=1,0.

S5 = 2.5? 10 ? 1.0 = 25 мм/об

Оставляем выбранную в п. 4.1. подачу S1 = 0.37 мм/ об.

4.6 Уточнение подачи по паспорту станка

По паспорту станка 16Б16П

ближайшее к S1 значение подачи

S = 0.35 мм /об

5.Назначение периода стойкости инструмента

Для одноинструментальной обработки в серийном производстве принимаем период стойкости резца Т = 60 мин [2]

6.Определение скорости резания и частоты вращения шпинделя

6.1 Определение скорости резания

По карте 8 для обработки стали ?в до 500 МПа, t до 3 ммS до 0.38 мм/ об, ? = 45…60?

Vтабл . = 300 м/мин

Определяем допустимую скорость по формуле:

Vp = Vтабл ? Кп ? Кн ? Кт ? Ко (5)

где Кп- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Ки - коэффициент, учитывающий марку инструментального материала;

Кт - коэффициент, учитывающий стойкость инструмента;

Ko- коэффициент, учитывающий охлаждение.

Для обработки отливки, где поверхность с коркойКп = 0,75;

Для твёрдосплавных резцов Т15К6Кп = 1.0; 0.9-черн

Для периода стойкости Т = 60 мин Кт=1;

Для обработки с охлаждением Ко=1.

Vр = 300 ? 1 ? 1 ? 1 ? 1 = 300 м/ мин

6.2 Определение частоты вращения шпинделя

Частоту вращения шпинделя станка определяем по формуле:

np = 1000?Vp / ?D = 318?V / D (6)

где D - диаметр заготовки, мм

np = 318?300 / 25 = 1004 об /мин

По паспорту станка 16К20 ближайшее значение n = 1000 об/мин.

Тогда V = D?n / 318 (7)

V =95 ? 1000 / 318 = 298 м/мин,

где V - фактическая скорость резания.

7. Определение мощности резания

7.1 Определение мощности, необходимой для снятия стружки

По карте 9 при обработке стали ?в = 450…500 МПа,

t до 2.0 мм, S до 0.47 мм/ об, V до 300 м/ мин

Nтабл. = 4.9 кВт

Определяем необходимую мощность по формуле

режущий инструмент шпиндель материал

N = Nтабл.?К??К? (8)

Где К? и К? - коэффициенты, учитывающие величину переднего угла и главного угла в плане.

Для ? = 10? К? = 1.

Для ? = 45…60? К? = 1,1.

N = 4.9 ? 1 ?1.0 = 5.8 кВт

7.2 Проверка режима по мощности станка

По паспорту станка 16Б16П мощность двигателя главного движения

Nд = 6.3 кВт, КПД ? = 0.80.

Мощность привода главного движения

Nc = Nд? ?

Nc = 6.3 ? 0.80 = 5.0 кВт

Выполняется условие N<Nc

4.9<5.0

Принимаем

t1 = 2.0 мм; S = 0.35 мм/об; n = 1 000 об / мин , t1 = 1.5мм.

8. Определяем основное время обработки

Основное время То определяем по формуле:

To = lo / Sм = l+l1 / S? n To = 200+2 / 0.35?1000 =0, 57 об/мин(10)

где lo- длина рабочего хода резца, мм;

l- длина обрабатываемой поверхности, мм;

l1- 2 мм- недовод резца, мм;

Sм- скорость подачи, м

Размещено на Allbest.ru