Расчет режимов резания

1. Расчет режимов резания точения Таблица 1

Рис. 1. — Эскиз обработки

· ЖС6К — жаропрочный литейный сплав на никелевой и хромовой основах. 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 для чистового и получистового точения (VI группа табл.2 стр.11) жаропрочного сплава на основе никеля и хрома — ВК6М.

2) Выбираем токарный проходной упорный отогнутый резец правый с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 188 879–73.

Рис. 2 Эскиз резца Таблица 2 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. Для жаропрочной стали с передний угол = 10°, _f=-5°, задний угол, угол в плане

Рис. 3 Форма заточки передней грани твердосплавного резца.

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 В нашем задании чистота поверхности Rz=2,5мкм.

Обработка будет производиться двух видов черновая и чистовая.

Глубина резания для чернового прохода t = 2,25 мм, припуск на черновую обработку 4,5 мм, на чистовую 0,5 мм.

Находим число проходов черновой обработки Глубина резания для чистового прохода t = 0,5 мм Находим число проходов чистовой обработки

3. Выбор подачи табличным методом Подачу для чернового перехода выбираем в зависимости от диаметра детали и величины припуска

Подачу для чистового перехода выбираем по чистоте поверхности и радиусе при вершине резца r=0,5 мм табл.24 стр.70

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

м/мин (1.2)

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

T — глубина резания, мм;

S — подача на оборот, мм/об;

— поправочный коэффициент на скорость;

С_у, K_V,— выбирается из таблице 28 стр.74

м/мин При этом частота вращения заготовки

об/мин;

— постоянная =3,14;

D — диаметр заготовки, мм.

Согласно паспорта станка 16К25 принимаем n_ш-50 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания будет равна

м/мин.

Определение силы резания растачивания Окружную силу резания находим по формуле:

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 для жаропрочной стали, откуда.

Определение мощности резания Мощность резания точения находим по формуле:

кВт, Где Р_z — окружная сила, Н;

V_факт — фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда кВт По паспорту станка 1К25 мощность двигателя N_дв=11 кВт, то есть станок будет работать нормально.

Определение машинного времени черновой обработки Машинное время находим по формуле:

мин.

L — длина рабочего хода резца и врезания, здесь L=30+1+1=32 мм;

S₀ — подача на зуб, мм/об;

i — число проходов; i = 1

n — частота вращения шпинделя, об/мин.

мин

1Расчет скорости резания V для чистовой обработки Скорость резания V, м/мин при чистовом точении рассчитывается по формуле:

м/мин.

Т — период стойкости резца, Т = 30 мин ;

tглубина резания, мм;

S₀ — подача на оборот, мм/об;

С_у, K_V, m, x, у — выбирается из таблице 28 стр.74

м/мин При этом частота вращения заготовки

об/мин;

— постоянная =3,14;

D — диаметр заготовки, мм.

Согласно паспорта станка 1К25 принимаем n_ш-100 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания будет равна

м/мин.

Определение силы резания точения Окружную силу резания находим по формуле:

Где t — глубина резания, мм;

S_z — подача на оборот, мм/зуб;

V — скорость резания, м/мин;

С_v, x, y, — коэффициенты, выбираются п. 28 стр.73

откуда.

Определение мощности резания Мощность резания точения находим по формуле:

кВт Где Р_z — окружная сила, Н;

V_факт — фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда кВт Станок будет работать нормально.

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

мин.

L — длина рабочего хода резца: сумма длины обработки и величина врезания, здесь L=30+1+1=32, мм;

S₀ — подача на зуб, мм/об;

i — число проходов; i =1

n — частота вращения шпинделя, об/мин.

мин.

4. Назначение и расчет режимов резания при сверлении Выбираем режущий инструмент — сверло D=16 мм, L=140 мм, l=100 мм, для труднообрабатываемого материала, средней серии по ГОСТ 20 697–75

Рис. 4. Геометрические параметры сверла Рис. 5. Эскиз обработки

Рассчитываем припуск обработки :

t=0,5· D=0,5·16=8 мм Определение скорости резания сверления Скорость резания сверления отверстия 16, находим по формуле

м/мин.

Где D — диаметр отверстия, мм; D=16 мм Т — стойкость сверла, мин, Т=12 мин выбирается по табл.30 стр. 279;

S₀ — подача на оборот, мм/об; S₀=0,15 мм/об выбираются по табл.92 стр.109[5]

С_v, q, m, y, — коэффициенты, выбираются по табл.74 стр.96

м/мин При этом частота вращения сверла будет равна

об/мин.

Где V_рез — скорость резания, м/мин;

— постоянная =3.14;

D_св — диаметр сверла, мм.

По паспорту вертикально сверлильного станка 2Н135, принимаем

n_ш =160 об/мин.

Тогда фактическая скорость будет равна:

м/мин.

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

Где S_z — подача на оборот, мм/об;

D — диаметр отверстия, мм С,_м С_р, q, y — коэффициенты, откуда ,

Определение мощности резания Мощность резания сверления находим по формуле:

кВт Где — крутящий момент резания, Нм;

n_ш — частота вращения шпинделя, об/мин.

Откуда кВт По паспорту станка 2Н135 мощность двигателя Nдв=4 кВт, поэтому сверление возможно при выбранных режимах обработки.

Определение машинного времени сверления Машинное время сверления находим по формуле:

мин.

L — длина сверления, сумма глубины и длины врезания., L=100+8+9=117мм;

S₀ — подача на оборот, мм/об;

n_ш — частота вращения шпинделя, об/мин.

мин

5. Режимы резания фрезерования плоскости

Выбираем для обработки плоскости фрезу с пластинами из твердого сплава ВК6М, для обработки заготовок из жаропрочных сталей и сплавов, а также сплавов на титановой основе следует применять фрезы с винтовыми пластинами из твердого сплава. Задний угол у фрез с винтовыми пластинами должен быть равен 15 — 20°.

У фрез с винтовыми пластинами для обработки заготовок из жаропрочных сплавов передний угол y = 3−5.

Выбираем для обработки детали цилиндрическую насадную фрезу.

Угол

Рисунок 6. — Эскиз фрезы

D=80 мм. Число зубьев 8, ширина фрезы 96 мм.

Рис. 7. Эскиз обработки Глубина резания

t=2мм, величина припуска 1 мм, число проходов 2.

Выбираем подачу Sz=0,1 мм/зуб; табл.140 стр. 158.

Определение скорости резания фрезерования

Скорость резания фрезерования находим по формуле:

м/мин.

Где D_ф — диаметр фрезы, мм;

Т — стойкость фрезы, Т=90 мин стр. 159 [5]

t — глубина резания, t=2 мм;

S_z — подача на зуб, В — ширина фрезы, В=80 мм;

Z — число зубьев фрезы равно 8;

С_v, q, m, x, y, u, p — коэффициенты, выбираются по таблице

м/мин (3.2)

При этом частота вращения фрезы будет равна

об/мин.

Где V_рез — скорость резания, м/мин;

— постоянная =3,14;

D_ф — диаметр фрезы, мм.

По паспорту вертикально фрезерного станка 6Р82Г, принимаем

n_ш =80 об/мин.

Тогда фактическая скорость будет равна:

м/мин.

Определение окружной силы резания фрезерования:

Окружную силу резания находим по формуле:

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 Мощность резания фрезерования находим по формуле:

кВт, резание точение сверление фрезерование Где Р_z — окружное усилие фрезерования, Н;

V_факт — фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда кВт По паспорту станка 6Р82Г мощность двигателя Nдв=7,5 кВт, поэтому фрезерование возможно при выбранных режимах обработки.

Определение машинного времени фрезерования Машинное время фрезерования находим по формуле:

мин.

L — длина фрезерования, L=100 +80/2+3+80/2+3=186мм;

S₀ — подача на зуб, мм/об;

i — число проходов. i =2;

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, — 96 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.

Назначение и расчет режимов резания при механической обработке: Учебное пособие В. М. Кишуров и др. Уфа УГАТУ 2012 г. — 176с

Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник/ Я. Л. Гуревич, М. В. Горохов, В. И. Захаров и др. 2-е изд., перераб. И доп. — М.: Машиностроение, 1986 г. — 240с.