2.5.1 Расчет режимов резания для фрезерно-центровальной операции

Операция производится на фрезерно-центровальном полуавтомате МР-71М.

Первый технологический переход: Выбираем торцовую насадную фрезу 2214-0153 по ГОСТ 9473-80 со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава Т15К6. Назначаем глубину резания t = 5 мм.

Определяем скорость резания по формуле :

, [22, с. 282]

где C - коэффициент скорости, C = 332 [22, с.286,табл. 39];

D - диаметр фрезы, D = 100 мм;

T - стойкость фрезы, T = 180 мин [22, табл. 40, с.290];

t - глубина фрезерования, t =5 мм;

Sz - подача, Sz = 0,15 мм/зуб [22 , с.283,табл.33];

B - ширина фрезерования, B =20мм;

z - число зубьев фрезы, z = 10;

- показатели степени ([11] таблица 39, стр.286):

q = 0,2; [11, с.286, табл. 39]

m = 0,2; [11, с.286, табл. 39]

x = 0,1; [11, с.286, табл. 39]

y = 0,4; [11, с.286, табл. 39]

u = 0,2; [11, с.286, табл. 39]

p = 0. [11, с.286, табл. 39]

k - поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле :

k = kм kп kи [22, c.282]

где kм - коэффициент учитывающий качество обработки материала, определяется по формуле ([22] таблица 1, стр.261):

,

где kг - коэффициент учитывающий группу стали по обрабатываемости, kг =1 [22 , с.262 ,табл. 2];

n - показатель степени, n = 1,0 ([22] таблица 2, стр.262).

kп - коэффициент учитывающий состояние поверхности, kп = 0,8 ([22 табл. 5, с.263]);

kи - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента, kи = 1 ([22, с.263 табл. 6];

k = 1 0,8 1 = 0,8

Определяем частоту вращения по формуле:

,

где - скорость резания, = 235,8 м/мин;

D - диаметр фрезы, D = 100мм.

Принимаем ближайшее значение по паспорту станка

n=712 об/мин

Определяем силу резания по формуле:

,

где Cp = 825 ([22 табл. 41, с.291]);

t - глубина резания, t = 5 мм;

Sz - подача, Sz = 0,15 мм/зуб;

B - ширина фрезерования, B = 20мм;

z - число зубьев фрезы, z = 10;

D - диаметр фрезы, D = 100 мм;

n - частота вращения фрезы, n = 712 об/мин;

- показатели степени ([11 табл. 41, с.291]):

x = 1; [11 табл. 41, с.291]:

y = 0,75; [11 табл. 41, с.291]:

u = 1,1; [11 табл. 41, с.291]:

q = 1,3; [11 табл. 41, с.291]:

w = 0,2. [11 табл. 41, с.291]:

kмp - коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала, определяется по формуле ([22] таблица 9, стр.264):

,

где n - показатель степени, n = 2,12.

Определяем крутящий момент по формуле :

, [22]

где Pz - сила резания, Pz = 1811,9 Н;

D - диаметр фрезы, D = 100 мм.

Определяем мощность резания по формуле:

[22]

Второй технологический переход:

Выбираем сверло 2317-0006 ГОСТ 14952-75 из быстрорежущей стали Р6М5(с охлаждением). Назначаем глубину резания, руководствуясь [22]

t = 0,5*D=0,5*3,15=1,575мм.

Определяем скорость резания по формуле:

, [22]

где C - коэффициент скорости, C = 9,8 ([22] табл. 28, с.278);

D - диаметр сверла, D = 3,15 мм;

T - стойкость сверла, T = 15 мин;

t - глубина резания, t =1,575 мм ;

S - подача, S = 0,09 мм/об ([22] табл. 25, с.277);

- показатели степени ([22] табл. 28, с.278):

m = 0,2; [22] табл. 28, с.278

y =0,5; [22] табл. 28, с.278

q = 0,4; [22] табл. 28, с.278

k - поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле :

k = kм kl kи, [22, c.282] (2.5.1.10)

где kм - коэффициент учитывающий качество обработки материала, определяется по формуле ([22] табл. 1,с.261):

,[22]

где kг - коэффициент учитывающий группу стали по обрабатываемости, kг = 1,0 ([22] таблица 2 с.262);

n - показатель степени, n = 0,9.

kl = 1,0 ([22] таблица 31, с.280);

kи - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента,

kи = 1;

k = 1 1 1 = 1

Определяем частоту вращения по формуле :

где - скорость резания, = 30.08 м/мин;

D - диаметр сверла, D = 3,15мм.

принимаем число оборотов n = 800 об/мин

Определяем силу резания по формуле:

[22] (2.5.1.11)

где Cр - коэффициент осевой силы, Cр = 68 ([22] таблица 32, с.281)

D - диаметр cверла, D =3,15 мм;

S - подача, S = 0,09 мм/об;

- показатели степени ([22] таблица 32 , с. 281):

y = 0,7;

q = 1;

kp = kмp - определяем по формуле ([22] таблица 9, с.264):

где n - показатель степени, n = 1.

Определяем крутящий момент по формуле:

[22] (2.5.1.12)

где Cм - коэффициент , Cм = 0,0345 ([22] таблица 32, стр.281)

D - диаметр cверла, D =3,15мм;

S - подача, S = 0,09 мм/об;

- показатели степени ([22] таблица 32, стр.281): y = 0,8;

q =2,0;

kp = kмp. - определяем по формуле :

где n - показатель степени, n = 1,0.

Определяем мощность резания по формуле :

(2.5.1.13)

Необходимая мощность на приводе станка:

(2.5.1.14)

где з - КПД станка, з=0,75 [15]

Ncт=13 кВт [3, с. 195, табл.2.42]

Должно выполняться условие:

Ncт>Nпр

13>8,12 кВт, условие выполняется

Определим норму времени на операцию 015:

То=(L1/ Sм)+ (L2/n* Sо) [15 с.612-612.], (2.5.1.15)

L1= l1+l+ l2, (l1=15, l=20мм, l2=15)

L2=l1+l, (l1=1мм, l=6,97мм);

Sм- минутная подача (Sм= Sz*z*n, мм/мин, Sм=0,15*10*712=1068мм/мин );

Sо- подача на оборот шпинделя, мм/об (Sо=0,09мм/об).

То=(50мм/ 1068мм/мин)+ (7,97мм/(800об/мин* 0,09мм/об)) =0,16мин.

2.5.2 Расчет режимов резания на токарную операцию 020

Выбираем из шести инструментов лимитирующий режущий инструмент - токарный проходной упорный отогнутый резец с режущей частью из сплава Т15К6 по табл.3 [22]

Назначаем следующие параметры обработки (по лимитирующему резцу, который непосредственно обрабатывает поверхность диаметром 45, длиной 75мм):

- глубина резания t = 2 мм ( это значение берем из расчета припусков на механическую обработку- см. табл.2.2.1 настоящей записки);

- подача S = 0,6 мм/об. [22,табл.11,с.266]

Определяем скорость резания по формуле :

 , [22]

где Cv- коэффициент скорости, Cv = 350; [22,табл.17,с.269]

T - стойкость инструмента, так как у нас многоинструментальная обработка- одновременно работают 3 резца на одном суппорте, 3 резца -на втором, то период стойкости определим по формуле:

Тми=Т*кти ([22]табл.8, с.264);

Тми=60*2=120мин.

t - глубина резания, t = 2 мм;

S - подача, S = 0,6 мм/об;

Показатели степени: m = 0,2 [22,табл.17,с.269] ;

x = 0,15 [22,табл.17,с.269] ;

y = 0,35 [22,табл.17,с.269] .

kv поправочный коэффициент, определяется по формуле

kv = kмv kпv kиv kTи ,

где kмv - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки, определяется по формуле : [22,таб.1,с.261]

где kг - коэффициент учитывающий группу стали по обрабатываемости [22,табл.2,с.262], kг = 1,0;

nv - показатель степени, nv = 1.

[22]

kпv - коэффициент учитывающий состояние поверхности

[22, т.2, табл.5,с.263], kпv = 0,8;

kиv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента [22,табл.6,стр.263], kиv = 1;

kти - коэффициент учитывающий многоинструментальную обработку [22,табл.7,с.264], kти = 2

kv = 0,75 0,8 1 2 = 1,2.

Определяем частоту вращения по формуле :

[22]

где v - скорость резания, v = 144,78м/мин , D - диаметр обрабатываемой детали, D = 45 мм.

Примечание: все параметры определяем для лимитирующего резца.

Принимаем , ближайшее стандартное значение по паспорту станка: n=1048 об/мин

Рассчитаем фактическое значение скорости резания для каждого резца, участвующего в обработке:

Vф=( *D*n)/1000

Vф1 =(3.14*45*1048)/1000=148,08 м/мин;

Vф2 =(3.14*20*1048)/1000=65,8 м/мин;

Vф3 =(3.14*32*1048)/1000=105,3 м/мин;

Vф4 =(3.14*20*1048)/1000=65,8 м/мин;

Vф5 =(3.14*18*1048)/1000=59,2 м/мин;

Vф6 =(3.14*20*1048)/1000=65,8 м/мин.

Определяем силу резания по формуле :

где Cp = 300; [22,табл.22,с.273]

t - глубина резания, t = 2 мм;

S - подача, S = 0,6 об/мин;

v - скорость резания, v = 148,08 м/мин;

Показатели степени: x = 1; [22,табл.22,с.273]

y = 0,75; [22,табл.22,с.273]

n = - 0,15; [22,табл.22,с.273]

kp - поправочный коэффициент учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле :

kp = kмр kр kр kр krр ,

где kмp - коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала [22,табл.9,с.264]

.

kр, kр, kр, krр - коэффициенты учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента .

Назначим эти коэффициенты по справочнику: