Расчет безвибрационной скорости резания при токарной обработке
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1986. Стр. 265−275. Коэффициент, зависящий от числа шариков в подшипнике и учитывающий соотношение кривизны шариков подшипника,. Для этого зададимся значением стойкости резца, а коэффициент и показатели степеней согласно выбираем такими: Примем глубину резания и, в соответствии… Читать ещё >
Расчет безвибрационной скорости резания при токарной обработке (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Расчёт безвибрационной скорости резания при токарной обработке Екатеринбург 2010 г.
Рассчитать безвибрационную скорость резания при следующих данных: обрабатываемый материал: сталь 45, ув=750 МПа; Е =2,1?105 МПа; с=7,8?10-6 кг/м3; dв=20 мм; lв=400 мм; Ев=2,1?105 Па; dш=7 мм; zп=34; µв=0,25 Па? с; h=0,01 мм; дн=0,02 мм; kе=0,3
D1 | l | r | mпб | mзб | D | Y | F0-Fk | mсуп | Pнат | R | |
; | 7?106 | ||||||||||
Заготовку диаметром 40 мм длиной 150 мм из Стали 45 () требуется обточить до диаметра 36 мм по длине 100 мм. Выберем токарный станок с характеристиками, приведенными в таблице 1, резец с характеристиками, приведенными в таблице 2.
Таблица 1. Характеристики токарного станка
Наименование характеристики | Числовое значение | Размерность | |
Мощность станка, | кВт | ||
КПД станка, | 0,7 | ||
Наибольший обрабатываемый диаметр заготовки на станке, D | мм | ||
Масса передней бабки, | кг | ||
Масса задней бабки, | ; | кг | |
Масса суппорта с инструментом, | кг | ||
Таблица 2
Наименование характеристики | Числовое значение | Размерность | |
Токарный проходной резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 | |||
Главный угол в плане, | градус | ||
Передний угол, | градус | ||
Угол наклона главного лезвия, | градус | ||
Радиус при вершине, | 1,0 | мм | |
Примем глубину резания и, в соответствии с [2, стр. 364, табл. 11], назначим подачу. Скорость резания рассчитывается по формуле:
Для этого зададимся значением стойкости резца, а коэффициент и показатели степеней согласно [2, стр. 367, табл. 11] выбираем такими:
Коэффициент является произведением
— коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости,
— показатель степени, аналогичный показателям ;
- коэффициент, учитывающий требуемое состояние поверхности детали;
— коэффициент, учитывающий материал инструмента.
Согласно [2, стр. 359, табл. 2, стр. 361, табл. 5 и 6] принимаем токарный шпиндель станок винт Расчетное значение скорости резания Частота вращения шпинделя станка, соответствующая этому при диаметре заготовки, будет равна Округляем ее до ближайшего значения, имеющегося на станке, получим и .
Вычисляем далее силу резания:
Согласно [2, стр. 372, табл. 22]
— коэффициенты, отвечающие геометрии резца.
Согласно [2, стр. 364, табл. 9, 2, стр. 362, табл. 9, 2, стр. 374, табл. 23]
Итак:
Мощность резания:
С учетом КПД станка :
Станок отвечает требованиям для данной обработки.
Частоты собственных колебаний технологической системы станка:
Рассчитаем массу обрабатываемой заготовки Масса при минимальной жесткости, когда :
Масса при максимальной жесткости, когда
Масса технологической подсистемы ТС1 для первого случая:
Для второго случая:
Жесткость передней бабки:
Жесткость системы:
В результате получим предельные частоты собственных колебаний подсистемы ТС1
Обратимся у технологической подсистеме ТС2, полагая, что технические характеристики механизма поперечной подачи станка таковы, как в таблице 3.
Таблица 3. Характеристики механизма подачи станка
Наименование характеристики | Числовое значение | Размерность | |
Рабочий диаметр винта, | мм | ||
Рабочая длина винта, | мм | ||
Модуль упругости материала винта, | МПа | ||
Расстояние от заднего конца винта до середины гайки, соединяющей винт с суппортом, | мм | ||
Диаметр шарика, | мм | ||
Число шариков в передаче, | |||
Динамическая вязкость масла, | 0,25 | ||
Разница между площадью опоры и площадью канавок образующих карман, | мм2 | ||
Зазор в направляющих, | 0,01 | мм | |
Сила предварительного натяга в передаче «винт-гайка», | Н | ||
Коэффициент, зависящий от числа шариков в подшипнике и учитывающий соотношение кривизны шариков подшипника, | |||
Величина предварительного натяга подшипника, | 0,02 | мм | |
Коэффициент погрешности изготовления, | 0,3 | ||
Коэффициент вязкого трения, обусловленный наличием несущего слоя смазки в поперечных направляющих станка, равен Жесткость винта в осевом направлении:
Жесткость передачи «винт-гайка»
Величина жесткости для упорных подшипников с натягом равна:
Жесткость подсистемы :
Частота собственных колебаний подсистемы
Для того, чтобы избежать резонансных явлений при обработке необходимо выполнение условия:
Для нашего случая, выразив не в Гц, а в об/мин получим:
Исходя из них, назначаем частоту вращения шпинделя .
Так как частота вращения была скорректирована в меньшую сторону, причем на небольшое значение, проверку правильности выбора станка по мощности в данном случае можно не проводить.
1. Либерман Я. Л., Меньшенина Н. А. Расчёт безвибрационной скорости резания при токарной обработке: Учебное пособие. — Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. 36 с.
2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1986. Стр. 265−275.