Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Табличный метод расчета

2. Аналитический метод расчета

3. Построение номограммы T = f(n,S)

Заключение

Библиографический список

1. Табличный метод расчета

Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Исходные данные

Деталь	Вал
Обрабатываемый материал	АМг6
Способ крепления детали	В патроне
Длина детали, мм	40
Длина обработки, мм	35
Диаметр заготовки, мм	16
Диаметр детали	13
Допуск на диаметр	h14
Шероховатость	Rz40
Вид номограммы	T=f(n,S)

Для достижения заданной точности и шероховатости поверхности детали её обработку достаточно произвести в один проход - черновой. Глубина резания t = 1,5 мм.

Для обработки детали, изготовляемой из цветного металла, выбираем сплав цветного металла марки ВК4.

Выбираем форму передней поверхности резца - плоскую с фаской.

Определяем геометрические параметры режущей части резца:

f = 0,6 мм; _f = -5; = 15; = 10; = 10; = 45; ₁ = 15; r = 0,5.

По ГОСТ 6743 принимаем резец правый, прямой проходной с сечением державки ВН = 1625 мм², длиной L = 100 мм, оснащённый цветносплавной пластиной толщиной С = 3 мм.

Назначаем глубину резания t = 3,5 мм.

Подача, допускаемая шероховатостью поверхности S_шп = 0,3…0,6 мм/об.

Принимаем S_шп = 0,4 мм/об.

Полученное значение подачи проверим по прочности резца и цветносплавной пластинки, а также по допускаемому прогибу детали.

Определим величину подачи, допускаемой прочностью державки резца, приняв при этом вылет резца l_p = 37,5 H = 30 мм: S_пр = 2,7 мм/об.

Определяем подачу, допускаемую прочностью пластинки: S_пп = 7,2 мм/об.

Подача, допускаемая по прогибу детали, определяется формулой 1.

S_жд = S_т K_L K K_S, (1)

где S_m - табличное значение подачи, S_т = 0,54 мм;

K_L, K, K_S - коэффициенты, учитывающие влияние длины детали, угла , способа закрепления детали, K_L = 9,7, K = 0,6, K_S = 1,5.

S_жд = 0,48 мм/об.

Подача, выбранная из условия получения заданной шероховатости поверхности детали, удовлетворяет и другим рассмотренным ограничениям и может быть принята за технологическую.

Скорость резания определяется по формуле 2.

V = V_тК₁К₂, (2)

где V_т - табличное значение скорости, V_т = 5,58 м/с;

К₁ - коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала,

К₁ = 1,2;

К₂ - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента,

К₂ = 0,8;

V = 5,58*1,2*0,8 = 5,35 м/с.

Эта скорость резания достигается при частоте вращения шпинделя n. Определяется по формуле 3.

(3)

об/мин.

Определяем мощность, затрачиваемая на процесс резания N = 1,1 кВт.

Мощность привода станка при к.п.д. = 0,8

N_ст = 1,1/0,8 = 1,375 кВт.

Усилие подачи определяется по формуле 4.

Q = Q_т К К, (4)

где Q_т - табличное значение усилия подачи, Q_т = 320 Н;

К - коэффициент, учитывающий влияние угла , К = 1;

К - коэффициент, учитывающий влияние угла , К = 0,75;

Q =240 Н.

Для обработки детали выбираем станок модели 1М61. Технические характеристики станка представлены в таблице 2.

Таблиц 2 - Технические характеристики станка 1М61

Наименование параметров	Ед.изм	Величины
Класс точности по ГОСТ8-71		Н
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над станиной	мм	320
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом	мм	160
Наибольший диаметр прутка проходящий через отверстие в шпинделе	мм	32
Наибольшая длина обрабатываемого изделия	мм	710
Пределы частоты вращения шпинделя	об/мин	12,5...1600
Пределы продольных подач	мм/об	0,08...1,2
Пределы поперечных подач	м/об	0,04...0,6
Мощность главного электродвигателя	кВт	4
Габаритные размеры станка (ДхШхВ)	мм	2055х1095 х1450
Общий вес станка	кг	1300

Определённые ранее значения подачи и частоты вращения корректируем по имеющимся в станке.

Принимаем S = 0,39 мм/об, n = 100 об/мин.

Тогда скорость резания

м/с.

Основное или машинное время, необходимое для выполнения прохода. Это врем определяется по формуле 5.

(5)

где L - длина обрабатываемой поверхности детали, L = 100 мм;

l_в - длина врезания, l_в = t/tg = 1,5/tg 40 = 1,78 мм;

l_п - длина набега, принимаем l_п = 2 мм.

мин.

Определённые параметры инструмента занесем в таблицу 3.

Таблица 3 - Параметры инструмента

Вид инструмента	Матери-ал пластинки	Державка	Вылет резца	Геометрические параметры режущей части
		ширина	высота
		B	H	lp	f	f					1	r
Резец прямой проходной	ВК4	16	25	37,5	0,6	-5	15	10	0	45	15	0,5

Таблица 4 - Параметры оборудования

Модель станка	Допуск на обработку	Стойкость инструмента	Мощность привода, кВт	Диапазон частот вращения шпинделя, об/мин	Диапазон подач, мм/об	Наибольшая длина обрабатываемого изделия
			N	n	S	L
1М61	0,43	200	4	12,5...1600	0,08...1,2	710

Таблица 5 - Режим и время обработки

Глубина резания, мм	Подача, мм/об	Частота вращения шпинделя, об/мм	Скорость резания, м/с	Машинное время, мин
t	S	n	V	T
1,5	0,39	100	5,58	2,6

2. Аналитический метод расчета

г=============== Данные обработки ================¬

¦ Вид обработки - наружное продольное точение ¦

¦ Стойкость инструмента (мин) ? 200 ¦

¦ Длина обработки (мм) ? 35 ¦

¦ Глубина резания (мм) ? 1.5 ¦

¦ Допуск на обработку (мм) ? 0.43 ¦

¦ Вид закрепления - в патроне консольно ¦

¦ Вид СОЖ - на водной основе ¦

¦ Cтанок - 1М61 ¦

L============================================-

г================== Инструмент ===================¬

¦ Материал режущей части - ВК4 ¦

¦ Радиус при вершине резца (мм) ? 0.5 ¦

¦ Главный угол в плане (град) ? 45 ¦

¦ Вспомогат. угол в плане (град) ? 15 ¦

¦ Угол заострения (град) ? 75 ¦

¦ Сечение державки - прямоугольное ¦

¦ Ширина сечения (мм) ? 16 ¦

¦ Высота сечения (мм) ? 25 ¦

¦ Вылет резца (мм) ? 37.5 ¦

L==========================================-

г================ Деталь =====================¬

¦ Материал детали - АМГ6 ¦

¦ Твердость материала (HB) ? 65 ¦

¦ Шероховатость поверхности (Rz) ? 40 ¦

¦ Состояние поверхности заготовки - медные и ¦

¦ алюминиевые сплавы ¦

¦ Длина заготовки (мм) ? 40 ¦

¦ Диаметр под обработку (мм) ? 16 ¦

¦ Начальное положение резца (мм) ? 2 ¦

¦ Конечное положение резца (мм) ? 102 ¦

¦ Кол. наружн. ступеней (мм) ? 2 ¦

¦ Кол. внутр. ступеней (мм) ? 0 ¦

L============================================-

-------T-------------------------------------¬

| N, |Скорость| Ограничение подачи по |

|об/мин|резания +---------T----------T----------T------------+

| | V, |точности |прочности |стойкости | мощности |шероховатости|| | м/мин +---------+----------+----------+-------------+

| | | S, ( мм/об ) |

+------+--------+---------T------------------+

|12.5 | 0.6 | 0.973 | 47.308 | 57.647 | 2903.371 | 0.392 |

|16.0 | 0.8 | 0.973 | 47.308 | 57.821 | 2089.084 | 0.392 |

|20.0 | 1.0 | 0.973 | 47.308 | 58.021 | 1551.467 | 0.392 |

|25.0 | 1.3 | 0.973 | 47.308 | 58.272 | 1152.204 | 0.392 |

|28.0 | 1.4 | 0.973 | 47.308 | 58.424 | 990.616 | 0.392 |

|35.5 | 1.8 | 0.973 | 47.308 | 58.805 | 721.902 | 0.392 |

|45.0 | 2.3 | 0.973 | 47.308 | 59.294 | 526.218 | 0.392 |

|56.0 | 2.8 | 0.973 | 47.308 | 59.868 | 393.126 | 0.392 |

|63.0 | 3.2 | 0.973 | 47.308 | 60.238 | 335.992 | 0.392 |

|80.0 | 4.0 | 0.973 | 47.308 | 61.152 | 244.341 | 0.392 |

|100.0 | 5.0 | 0.973 | 47.308 | 62.254 | 181.461 | 0.392 |

|125.0 | 6.3 | 0.973 | 47.308 | 63.676 | 134.763 | 0.392 |

|160.0 | 8.0 | 0.973 | 47.308 | 65.754 | 96.967 | 0.392 |

|200.0 | 10.0 | 0.973 | 47.308 | 68.262 | 72.013 | 0.392 |

|250.0 | 12.6 | 0.973 | 47.308 | 71.613 | 53.481 | 0.392 |

|315.0 | 15.8 | 0.973 | 47.308 | 76.369 | 39.298 | 0.392 |

|555.0 | 27.9 | 0.973 | 47.308 | 99.061 | 18.467 | 0.392 |

|450.0 | 22.6 | 0.973 | 47.308 | 87.983 | 24.425 | 0.392 |

|560.0 | 28.1 | 0.973 | 47.308 | 99.643 | 18.247 | 0.392 |

|710.0 | 35.7 | 0.973 | 47.308 | 119.947 | 13.298 | 0.392 |

|800.0 | 40.2 | 0.973 | 47.308 | 134.740 | 11.341 | 0.392 |

|1000.0| 50.2 | 0.973 | 47.292 | 134.740 | 8.420 | 0.392 |

|1250.0| 62.8 | 1.018 | 49.450 | 124.867 | 6.538 | 0.392 |

|1600.0| 80.4 | 1.069 | 51.953 | 82.540 | 4.943 | 0.392 |

L------+--------+--+-----------+--------------

Оптимальные режимы резания:

S, мм/об : 0.392

N, об/мин : 1600.000

V, м/мин : 80.384

Машинное время Т, мин : 0.056

Толщина пластинки твердого сплава не менее (мм): 0.987

Cpz = 60.000

Xpz = 1.000

Ypz = 0.750

Kpz = 0.766

Kv = 3.591

Сила резания Pz = 34.129

Теперь увеличим радиус при вершине резца. Примем его равным 2. Радиус увеличиваем для того, чтобы увидеть как изменится скорость резания при шероховатости, т. е., скорость резания зависит от шероховатости материала.

г=============== Данные обработки ================¬

¦ Вид обработки - наружное продольное точение ¦

¦ Стойкость инструмента (мин) ? 200 ¦

¦ Длина обработки (мм) ? 35 ¦

¦ Глубина резания (мм) ? 1.5 ¦

¦ Допуск на обработку (мм) ? 0.43 ¦

¦ Вид закрепления - в патроне консольно ¦

¦ Вид СОЖ - на водной основе ¦

¦ Cтанок - 1М61 ¦

L===========================================-

г================== Инструмент ===================¬

¦ Материал режущей части - ВК4 ¦

¦ Радиус при вершине резца (мм) ? 2 ¦

¦ Главный угол в плане (град) ? 45 ¦

¦ Вспомогат. угол в плане (град) ? 15 ¦

¦ Угол заострения (град) ? 75 ¦

¦ Сечение державки - прямоугольное ¦

¦ Ширина сечения (мм) ? 16 ¦

¦ Высота сечения (мм) ? 25 ¦

¦ Вылет резца (мм) ? 37.5 ¦

L=================================================-

г==================== Деталь =====================¬

¦ Материал детали - АМГ6 ¦

¦ Твердость материала (HB) ? 65 ¦

¦ Шероховатость поверхности (Rz) ? 40 ¦

¦ Состояние поверхности заготовки - медные и ¦

¦ алюминиевые сплавы ¦

¦ Длина заготовки (мм) ? 40 ¦

¦ Диаметр под обработку (мм) ? 16 ¦

¦ Начальное положение резца (мм) ? 2 ¦

¦ Конечное положение резца (мм) ? 102 ¦

¦ Кол. наружн. ступеней (мм) ? 2 ¦

¦ Кол. внутр. ступеней (мм) ? 0 ¦

L=================================================-

-------T--------T--------------------------------------¬

| N, |Скорость| Ограничение подачи по |

|об/мин|резания +---------T----------T----------T-----------T-------------+

| | V, |точности |прочности |стойкости | мощности |шероховатости|

| | м/мин +---------+----------+----------+-----------+--------+

| | | S, ( мм/об ) |

+------+--------+---------T-----------------T-------------+

|12.5 | 0.6 | 0.810 | 39.363 | 66.769 | 2415.731 | 0.220 |

|16.0 | 0.8 | 0.810 | 39.363 | 66.970 | 1738.209 | 0.220 |

|20.0 | 1.0 | 0.810 | 39.363 | 67.200 | 1290.888 | 0.220 |

|25.0 | 1.3 | 0.810 | 39.363 | 67.490 | 958.684 | 0.220 |

|28.0 | 1.4 | 0.810 | 39.363 | 67.665 | 824.235 | 0.220 |

|35.5 | 1.8 | 0.810 | 39.363 | 68.105 | 600.654 | 0.220 |

|45.0 | 2.3 | 0.810 | 39.363 | 68.669 | 437.836 | 0.220 |

|56.0 | 2.8 | 0.810 | 39.363 | 69.331 | 327.098 | 0.220 |

|63.0 | 3.2 | 0.810 | 39.363 | 69.758 | 279.560 | 0.220 |

|80.0 | 4.0 | 0.810 | 39.363 | 70.811 | 203.302 | 0.220 |

|100.0 | 5.0 | 0.810 | 39.363 | 72.083 | 150.983 | 0.220 |

|125.0 | 6.3 | 0.810 | 39.363 | 73.723 | 112.128 | 0.220 |

|160.0 | 8.0 | 0.810 | 39.363 | 76.119 | 80.681 | 0.220 |

|200.0 | 10.0 | 0.810 | 39.363 | 79.011 | 59.918 | 0.230 |

|250.0 | 12.6 | 0.810 | 39.363 | 82.874 | 44.498 | 0.230 |

|315.0 | 15.8 | 0.810 | 39.363 | 88.358 | 32.698 | 0.240 |

|555.0 | 27.9 | 0.810 | 39.363 | 114.514 | 15.365 | 0.260 |

|450.0 | 22.6 | 0.810 | 39.363 | 101.745 | 20.323 | 0.250 |

|560.0 | 28.1 | 0.810 | 39.363 | 115.184 | 15.183 | 0.260 |

|710.0 | 35.7 | 0.810 | 39.363 | 138.580 | 11.064 | 0.270 |

|800.0 | 40.2 | 0.810 | 39.363 | 155.623 | 9.436 | 0.280 |

|1000.0| 50.2 | 0.810 | 39.349 | 155.623 | 7.006 | 0.300 |

|1250.0| 62.8 | 0.847 | 41.144 | 144.248 | 5.440 | 0.796 |

|1600.0| 80.4 | 0.889 | 43.227 | 95.472 | 4.112 | 0.796 |

L------+--------+---------+----------+---------+--------------

Оптимальные режимы резания:

S, мм/об : 0.796

N, об/мин : 1600.000

V, м/мин : 80.384

Машинное время Т, мин : 0.027

Толщина пластинки твердого сплава не менее (мм): 1.006

Cpz = 60.000

Xpz = 1.000

Ypz = 0.750

Kpz = 0.879

Kv = 3.915

Сила резания Pz = 66.651

Режимы резания, определённые табличным и аналитическим методами сравним и занесем в таблицу 6.

Таблица 6 - Режимы резания

Параметр	Величина
	Табличный метод	Аналитический метод
Глубина резания t, мм	1,5	3,5
Подача S, мм/об	0,39	0,392
Частота вращения n, об/мин	106	100
Скорость резания V, м/c	5,58	5

Несовпадение параметров режима резания, полученных аналитическим и табличным методами, объясняется тем, что при аналитическом расчете более полно учитываются все факторы процесса обработки.

3. Построение номограммы T=f(n,S)

Зависимость основного времени T от n и S выражается формулой 6.

, (6)

где LP - длина рабочего хода инструмента. Определяется формулой 7.

(7)

где l - длина обработки, мм;

l1 - врезание резца, мм;

l2 - перебег резца, мм.

Целесообразно строить номограмму для LP=100 мм. Номограмму строят в логарифмических координатах. По оси ординат откладывают основное время lg(t0), по оси абцисс - подачу lg(S). Приняв L/n = C, подставим в формулу 6, t0=C/S или t0=C*S^(-1).

Прологарифмируем эту зависимость:

Это уравнение прямой линии, проведенной под углом б = 45° к оси абсцисс.

Для различных значений n имеем ряд прямых линий. Подставляя в формулу 6 различные значения чисел оборотов (по станку), получим соответствующие им значения t0:

Отложив на оси абсцисс S, проведем вертикальную линию и на ней отложим точки, соответствующие значениям найденного основного времени. Через эти точки проведем линии под углом 45° к оси абсцисс.

Таким образом, получим номограмму для определения основного времени в зависимости от подачи и числа оборотов шпинделя станка: T=f(n,S) (рис. 1).

Рисунок 1 - Номограмма T=f(n,S)

Заключение

В данной расчетно-пояснительной записке я выполнила три метода расчета режима резания: табличный, аналитический, графический.

Рассчитала для конкретного задания режим резания. Наиболее точным оказался аналитический расчет, так как в его условиях учитываются все характерные признаки обуславливающие резание.

При назначении элементов режима резания полно использовали режущие свойства инструмента, а так же технические данные станка. При этом обеспечила заданное качество обработки детали.

В графической части работы построила номограмму зависимости T=f(n,S).

режим резание номограмма аналитический

Библиографический список

1. Расчет режимов резания на ПК. Учебное пособие. - Челябинск: изд-во ЮУрГУ, 2003. - 54 с. Составили: Козлов А.В., Дерябин И.П., Миронова И.В.

2. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1974. - Ч. I. - 406 c.

3. Режимы резания металлов: Справочник - 3-е изд., перераб. и доп. / Под ред. Ю.В. Барановского. - М.: Машиностроение, 1972. - 405 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. - В 2 т. / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 2. - 496 с.

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

6. Справочник технолога-машиностроителя. - В 2 т. / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 1. - 656 с.

7. Краткий справочник металлиста. - 3-е изд., перераб. и доп. / Под ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова. - М.: Машиностроение, 1987. - 960 с.

8. Справочник металлиста. - 3-е изд., перераб. / Под ред. А.Н. Малова. - М.: Машиностроение, 1976. - Т. 2. - 720 с.

9. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978. - Т. 1. - 728 с.

10. Допуски и посадки: Справочник. - 6-е изд., перераб. и доп. / Под ред. В.Д. Мягкова. - Л.: Машиностроение, 1982. - Т. 1. - 544 с.

11. Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к оформлению. СТП ЮУрГУ 04-2008 / Составители: Н.В. Сырейщикова, В.И. Гузеев, И.В. Сурков, Л.В. Винокурова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. - 49 с.

Размещено на Allbest.ru