Расчет режимов резания

1. Расчет наивыгоднейшего режима резания растачивания

Исходные данные варианта № 41

Рис. 1.1 Эскиз обработки

1.1 Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента

1) Выбираем марку инструментального материала. Для токарных резцов державку изготавливают из обычной конструкционной стали ст45, для рабочей части применяют твердосплавные пластины, их соединяют с крепежной частью с помощью пайки.

Марку твердого сплава выберем из табл.3 [1]стр116, для жаропрочной стали и нержавеющей стали, чистового и получистового растачивания ВК8.

2) Выбираем токарный проходной отогнутый резец правый. Форму заточки передней поверхности резца выбираем в зависимости от марки обрабатываемого материала и его прочностных свойств, жесткости технологической системы, характера выполняемой операции и необходимости завивания и дробления стружки. Для жаропрочного сплава передний угол = 15°, _f= 10°, задний угол, угол в плане

Рис. 1.2 Эскиз резца Таблица 1.1 Размеры резца

Форму заточки передней поверхности резца выбираем в зависимости от марки обрабатываемого материала и его прочностных свойств, жесткости технологической системы, характера выполняемой операции и необходимости завивания и дробления стружки.

Рис. 1.3 Форма заточки передней грани твердосплавного резца.

1.2 Выбор глубины резания t и число проходов i

При выборе глубины резания необходимо снять весь припуск за один проход и лишь при повышенных классах чистоты и точности припуск снимается за два и более проходов.

Например, при черновой обработке с чистотой поверхности до весь припуск следует снимать за один проход, т. е.. При получистовой обработке Rz от 10 до 40 мкм припуск мм следует снимать за один проход, т. е.. Если же припуск более 2 мм, то обработку производят за два прохода:

мм (1.1)

В нашем задании чистота поверхности Rz=20мкм.

Находим число проходов первой черновой обработки Находим число проходов второй чистовой обработки Выбор подачи

1.3 Выбор подачи табличным методом Подачу для чернового перехода выбираем для жаропрочного сплава в зависимости от диаметра детали и величины припуска по табл.11 стр. 266 [1]

Подачу для чистового перехода выбираем по табл.14 стр. 268 по чистоте поверхности и радиусе при вершине резца r=1 мм

.

1.4 Расчет скорости резания V для черновой обработки Скорость резания V, м/мин рассчитывается по формуле:

м/мин (1.3)

Т — период стойкости резца, Т = 60 мин при одноинструментальной обработке;

tглубина резания, мм;

S — подача на оборот, мм/об;

(1.4)

— поправочный коэффициент; табл. 1−6 стр261−265 [1]

— коэффициент, учитывающий качество обрабатывающего материала, =0,53;

— коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, =1;

— коэффициент, учитывающий качество состояния инструмента, =1;

С_у, K_V, m, x, у — коэффициенты, выбираются из таблице 17 стр. 269 для нержавеющей стали.

м/мин При этом частота вращения заготовки

об/мин; (1.4)

— постоянная =3,14;

D — диаметр заготовки, мм.

Согласно паспорта станка 16К20 принимаем n_ш-100 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания будет равна

м/мин.

Определение силы резания растачивания Окружную силу резания находим по формуле:

(1.5)

Где t — глубина резания, мм;

S_z — подача на оборот, мм/зуб;

V — скорость резания, м/мин;

С_v, x, y, — коэффициенты, выбираются по таблице 22[1] стр.273

;

откуда.

1.5 Определение мощности резания Мощность резания точения находим по формуле:

кВт, (1.6)

Где Р_z — окружная сила, Н;

V_факт — фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда кВт По паспорту станка 16К20 мощность двигателя N_дв=11 кВт,

N_ст= N_дв =110.75=8,25 кВт, то есть станок будет работать нормально.

=0,75 КПД станка.

1.5. Определение машинного времени черновой обработки Машинное время находим по формуле:

мин (1.7)

L — длина рабочего хода резца и врезания, здесь L=80+1+1=82, мм;

S₀ — подача на зуб, мм/об;

i — число проходов; i = 1

n — частота вращения шпинделя, об/мин.

мин

1.6 Расчет скорости резания V для чистовой обработки Скорость резания V, м/мин при чистовом точении рассчитывается по формуле:

м/мин (1.8)

Т — период стойкости резца, Т = 60 мин;

tглубина резания, мм;

S₀ — подача на оборот, мм/об;

С_у, K_V, m, x, у — коэффициенты, выбираются из таблице 17 стр269.

м/мин При этом частота вращения заготовки

об/мин; (1.9)

— постоянная =3.14;

D — диаметр заготовки, мм.

Согласно паспорта станка 16К20 принимаем n_ш-250 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания будет равна

м/мин.

Определение силы резания точения Окружную силу резания находим по формуле:

(1.10)

Где t — глубина резания, мм;

S_z — подача на оборот, мм/зуб;

V — скорость резания, м/мин;

С_v, Кv, x, y, — коэффициенты, выбираются по табл. 22[1] стр.273

откуда.

1.7 Определение мощности резания Мощность резания точения находим по формуле:

кВт, (1.11)

Где Р_z — окружная сила, Н;

V_факт — фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда кВт Станок будет работать нормально.

1.8 Определение машинного времени чистового точения Машинное время чистового точения находим по формуле:

мин (1.12)

L — длина рабочего хода резца: сумма длины обработки и величина врезания, здесь L=80+1+1=82, мм;

S₀ — подача на зуб, мм/об;

i — число проходов; i =1

n — частота вращения шпинделя, об/мин.

мин.

резание сверление фрезерование

2. Назначение и расчет режимов резания при сверлении

Сверло D=20 мм, материал инструмента Р6М5.

Рис. 2.1 Эскиз обработки

2.1 Определение скорости резания сверления Скорость резания сверления отверстия 10 на глубину 80 мм, находим по формуле

м/мин (2.1)

Где D — диаметр отверстия, мм; D=20мм Т — стойкость сверла, мин, Т=15 мин выбирается по табл. 30[1] стр.279;

S₀ — подача на оборот, мм/об; S₀=0,25 мм/об выбираются по табл. 25[1] стр. 277.

С_v, Кv, q, m, y, — коэффициенты, выбираются по табл. 29 стр. 279.

м/мин При этом частота вращения сверла будет равна

об/мин (2.2)

Где V_рез — скорость резания, м/мин;

— постоянная =3.14;

D_св — диаметр сверла, мм.

По паспорту вертикально сверлильного станка 2С132ПМФ2, принимаем

n_ш =315об/мин.

Тогда фактическая скорость будет равна:

м/мин.

2.2 Определение крутящего момента и осевой силы резания Крутящий момент и осевую силу резания находим по формуле:

(2.3)

(2.4)

Где S_z — подача на оборот, мм/об;

D — диаметр отверстия, мм С,_м С_р,К_р, q, y — коэффициенты, выбираются по табл. 22[1] стр. 273.

откуда ,

<15 400Н

2.3 Определение мощности резания Мощность резания фрезерования находим по формуле:

кВт, (2.5)

Где — крутящий момент резания, Нм;

n_ш — частота вращения шпинделя, об/мин.

Откуда кВт По паспорту станка 2С132ПМФ2 мощность двигателя Nдв=4 кВт, поэтому сверление возможно при выбранных режимах обработки.

2.4 Определение машинного времени сверления Машинное время сверления находим по формуле:

мин (2.6)

L — длина сверления, сумма глубины и длины врезания., L=80+5+5=90мм;

S₀ — подача на оборот, мм/об;

n_ш — частота вращения шпинделя, об/мин.

мин

3. Режимы резания фрезерования плоскости торцевой фрезой

Выбираем для обработки паза дисковую трехстороннюю фрезу, D=63 мм.

Число зубьев 16, ширина фрезы 12 мм ГОСТ 3755–78. Материал фрезы Р6М5.

Рис. 3.1 Эскиз обработки

3.1 Определение скорости резания фрезерования Скорость резания фрезерования находим по формуле:

м/мин (3.1)

Где D_ф — диаметр фрезы, мм;

Т — стойкость фрезы, Т=120мин; табл.40 стр290эж

t — глубина резания, t=5 мм;

S_z — подача на зуб, Sz=0.1 мм/зуб;

В — ширина фрезы, В=12 мм;

Z — число зубьев фрезы равно 16;

С_v, q, m, x, y, u, p — коэффициенты, выбираются по табл. 39 [1]стр.287

м/мин (3.2)

При этом частота вращения фрезы будет равна

об/мин (3.3)

Где V_рез — скорость резания, м/мин;

— постоянная =3.14;

D_ф — диаметр фрезы, мм.

По паспорту вертикально фрезерного станка 6Р82Г, принимаем

n_ш =250 об/мин.

Тогда фактическая скорость будет равна:

м/мин.

4.2 Определение окружной силы резания фрезерования:

Окружную силу резания находим по формуле:

(3.4)

Где t — глубина резания, мм;

S_z — подача на зуб, мм/зуб;

В — ширина фрезы, мм;

Z_ф — число зубьев фрезы;

D_ф — диаметр фрезы, мм С_v, Кv, q, m, x, y, u, p — коэффициенты, выбираются по табл. 41 стр.291

n_ш — частота вращения фрезы, об/мин.

откуда, Н

4.3 Определение мощности резания Мощность резания фрезерования находим по формуле:

кВт, (3.5)

Где Р_z — окружное усилие фрезерования, Н;

V_факт — фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда кВт По паспорту станка 6Р83Г мощность двигателя Nдв=7.5 кВт, поэтому фрезерование возможно при выбранных режимах обработки.

4.4 Определение машинного времени фрезерования Машинное время фрезерования находим по формуле:

мин (3.6)

L — длина фрезерования, L=100+5+5=110 мм;

S₀ — подача на зуб, мм/об;

n_ш — частота вращения фрезы, об/мин.

мин

Косилова А.Г., Мещеряков Р. К. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т.- М.; Машиностроение, 1985. Т. 2,-496 с.

Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя, — т 1- м.: Машиностроение, 1980. 559 с.

Белецкий Д. Г. Справочник токаря-универсала, — М.: Машиностроение, 1987, — 560 с.