Режимы резания

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Цель работы

Изучить методику аналитического расчета режима резания при точении, установить взаимосвязь элементов режима резания, геометрии инструмента, конструктивных элементов и технических характеристик токарных станков и произвести расчет режима резания по варианту задания, оптимизировать режим резания по машинному времени, сделать анализ использования выбранного для обработки станка и режущего инструмента.

2 Методические указания

Сведения о заготовке и детали

Заготовка

Вид обработки: получистовая

Состояние поверхности: обработанная

Диаметр мм: 48

Способ закрепления: патрон и центр

Деталь

Диаметр мм: 40

Длина мм: 280

Марка материала: СЧ20 НВ200

Точность h9

Rz мкм: 40

Выбор модели и типоразмера станка для обработки

Исходя из условий возможности обработки, сравнивая диаметр заготовки D=48мм, и длину L=280мм с максимальными размерами обработки на станке, пользуясь «Справочником технолога-машиностроителя» (1, с.15, табл.9.) выбираем станок 16Б16Т1.

Данные станка 16Б16Т1:

Наибольший диаметр обработки заготовки :

над станиной: 320мм

над суппортом: 125мм

Наибольшая длина обработки заготовки : 750мм

Мощность электродвигателя: 7,1кВт

Допустимое усилие: 4800кН

Размеры сечения резцедержателя: 25*20

Ряд частот вращения шпинделя:

40;50;63;80;100;125;160;200;250;315;400;500;630;800;1000;1250;1600;2000.

Ряд продольных передач: 2-1200мм/мин

Выбор конструктивных элементов и геометрии режущей части резцов

Материал режущей части и конструкция резца выбирается в зависимости от вида обработки и материала заготовки. Согласно «Справочнику технолога-машиностроителя» под ред. Касиловой А.Г. 1986г. (1, с.116, табл.3; с.119, табл. 4-7) выбираем токарный упорный проходной отогнутый резец с углом в плане 90⁰ с пластиной из твердого сплава (по ГОСТ 18879-73) ВК 4.

Размеры, мм.

h=25;--?=9_^_;--

b=2_;--?^l=1_^_;

L=14_;--б=6^_;

l=2_;--л=_;

R=1.5;--?=_.

n=8.

Толщина пластинки твердого сплава выбирается в зависимости от высоты сечения державки резца:



С=1/4Н=1/4*25=6мм

Допустимое напряжение на резец ?_i=1250МПа

Расчет глубины резания

t= D-d = 48-40 =4мм

2*I 2*1

Где D-диаметр заготовки;

d-диаметр детали;

i- число проходов

Расчет максимально допустимой технологической подачи

По требуемой шероховатости обработанной поверхности:

, мм/об,

где r - радиус при вершине резца, мм;

R_Z - максимальная высота микронеровностей, мкм;

K_S - коэффициент равный

K_S = 2,2 для чистовой и получистовой обработки;

K_S = 3,5 - для черновой обработки.

R- радиус скругления вершины резца, мм;

0,539 мм/об

По точности обработки детали:

мм/об,

где Pz - тангенциальная составляющая силы резания;

Ср=92, Сv=243 - коэффициенты, учитывающие механические свойства материала заготовки;

x_p=1; x_v=0,15; y_p=0,75; y_v=0,40; n_p=0; m_v=0,20 - показатели степени (1, с.269, табл.17; с.273, табл.22),

t - глубина резания, мм;

Т=45 мин. - период стойкости для получистовой обработки;

К_р - коэффициент (для составляющей силы резания Pz), учитывающий условия обработки, угол в плане резца, передний угол, радиус скругления вершины резца, угол наклона главного лезвия (1,с.264, табл 9, с.275, табл.23)

К_р=Км_р*К?_р*К?_р*Кл_р*Кr_р;

где Км_р= ==1,02;

К?_р=0,89 (?=90⁰);

К?_р= 1,0 (?^l=10⁰);

Кл_р=1;

Кr_р=1

К_р=1,02

- коэффициент, учитывающий изменение условий обработки (1, с.261-263, табл. 1,2,3,5,6),

;

где =0.94;

=1,1;

0,8



По точности обработки детали

Для S₀₂:

P_z=

режим резание токарный станок

Где L=280мм - длина обработки;

=0,13мм;

К=110 - коэффициент, учитывающий способ закрепления заготовки в патроне и центре

Е=1,45*10⁵ - модуль упругости для чугуна

P_z= =1186,36 H

По точности державки резца

Для S₀₃

P_z=, где - допустимое напряжение материала державки резца,

=200МПа;

В,Н- размеры сечения резца;

l - вылет резца,мм;

l=1,5*H=37,5 мм

P_z==11111,1 Н

По жесткости державки резца

Для S₀₄:



P_z= ,

где f=0,1мм - допускаемая стрела прогиба вершины резца;

Е=2,2*10⁵МПа - модуль упругости материала державки.

P_z==32593 Н

По прочности пластинки твердого сплава

Для S₀₅:

P_z=,

где =1400Мпа - предел прочности на изгиб твердого сплава(2,с.94-97,табл.4.9)

С=6мм - толщина твердосплавной пластины

е=180⁰- ?- ?^l==1,1345*10⁵

По прочности механизма подач станка

Для S₀₆:

P_z=3*Ps,

где Ps=4800кН - допускаемое усилие подачи станка

P_z=3*4800000=1,44*10⁷ Н

=0,32 мм/об



Принимаем S_ф =0,32 мм/об

Pасчет скорости резания

Рассчитываем скорость резания

,

где Сv - коэффициент;

Т - период стойкости, мин;

t - глубина резания, мм;

S_ф - фактическая подача, мм/об;

, , m_v - показатели степени;

K_v - коэффициент, учитывающий условия обработки.

Значения коэффициента и показателей степеней , , принимаются по [1] (табл. 17).

Расчет частоты вращения шпинделя

Корректировка частоты вращения шпинделя n по ряду, имеющемуся на станке, n_ф=630



Расчет фактической скорости резания

Расчет фактического периода стойкости

Определение фактической тангенциальной составляющей силы резания

Расчет эффективной мощности резания

Проверка станка по мощности электродвигателя

,

где з - КПД привода главного движения станка, з=0,85…0,9.

Расчет машинного времени на обработку



,

где L₁=1,5 - величина врезания резца, мм:

L =280 - длина обработки, мм;

L₂ - величина перебега резца, мм, принимается равной 1,5…3 мм;

- число проходов, принимается равным единице.

Анализ рассчитанного режима резания

Анализ использования выбранного металлорежущего станка по мощности заключается в сравнении необходимой для осуществления рассчитанного режима мощности с мощностью электродвигателя станка:

Мощность станка используется рационально.



Литература

1 Справочник технолога-машиностроителя. т.1. т.2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986.

2 Справочник инструментальщика / Под ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение 1987.- 846 с.

3. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1984. - 400 с.

Размещено на Allbest.ru