Расчет технологии режимов резания

3.2 Расчет технологии режимов резания

При назначении элементов режимов резания учитывается характер обработки, тип и размеры инструмента, материала его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Скорость резания при точении рассчитывают по формуле:

где Cv – коэффициент;

т, х, у - коэффициенты, принимаемые в зависимости от вида обработки и характеристики подачи;

T – среднее значение периода стойкости(работа до затупления), при одноинструментальной обработке выбирается любое в диапазоне от 30 до 60, мин;

kv – коэффициент, являющийся произведением коэффициентов:

kv=kmv×knv×kuv ;

kmv=kГ(750/σB)nv;

где kmv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

knv – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания;

kuv - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания;

σв - параметр, характеризующий обрабатываемый материал, σв = 750МП;

kГ – коэффициент, характеризующий группу сталей по обрабатываемости.

Принимаем значения коэффициентов:

kmv ≈1;

knv = 0,9;

kuv =1;

Тогда рассчитываемый коэффициент:

kv=1×0,9×1=0,9 .

Т=50 мин.

При черновом точении назначают глубину резания t по возможности максимальную, равную всему припуску на обработку или большей части его. При чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

tчерн= 1,446 мм;

tп.ч= 0,23 мм;

tчист=0,11мм ;

Подачу при черновой обработке выбирают максимально возможную, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов.

При чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

При наружном черновом точении резцами с пластинками из твердого сплава Т15К6 выбираем, для детали D = 120 мм:

S черн=1 мм/об; Cv =340; x=0,15; y=0,45;m=0,2.

Отсюда рассчитываем скорость резания при черновом точении:

мм/мин;

При получистовом точении:

Sп.ч= 0,9 мм/об; Cv =340; x=0,15; y=0,45;m=0,2.

Отсюда рассчитываем скорость резания при получистовом точении:

мм/мин;

Для чистового точения:

Sп.ч= 0,8 мм/об; Cv =340; x=0,15; y=0,45;m=0,2.

Отсюда рассчитываем скорость резания при черновом точении:

мм/мн;

3.3 Расчет силы резания

Силу резания принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка – тангенциальную Pz, радиальную Py и осевую Px.

При наружном, продольном и поперечном точении, растачивании, эти составляющие рассчитывают по формуле:

Pz(Py ,Px)=10Cp×tx×Sy×Vn×kp ;

В зависимости о обрабатываемого материала (конструкционная сталь, σв=750 МПа), материала рабочей части резца (твердый сплав Т15К6) и вида обработки (наружное, продольное, поперечное точение), выбираем:

для тангенциальной составляющей:

Cp=300 ; x=1; y=0,75; n=-0,15 ;

для радиальной составляющей:

Cp=243; x=0,9; y=0,6; n=-0,3 ;

для осевой составляющей:

Cp=339; x=1; y=0,5; n=-0,4 ;

Поправочный коэффициент kp представляет собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия резания:

kv=kmp×kφp×kvp×kλp ,

где kmp – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости:

n – показатель степени, для твердого сплава равный 0,75;

kφp,kvp,kλp – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали.

Для режущей части инструмента из твердого сплава:

При главном угле в плане φ=450, переднем угле γ= -150, а угле наклона главного лезвия λ= -50 :

для Pz: kφp=1,0;

kvp =1,25;

kλp = 1,0.

Для Px: kφp=1,0;

kvp =2,0;

kλp = 1,07.

Для Py: kφp=1,0;

kvp =2,0;

kλp = 0,75.

Следовательно получим:

для Pz: kp=1,25;

Px: kp=1,5;

Py: kp=2,14.

Имея все данные, рассчитываем силы резания:

Pz черн=3000×1,4461×10,75×132,41-0,15×1,25= 2605,62 Н ;

Px черн=2430×1,4460,9×10,6×132,41-0,3×1,5= 1172,92 Н;

Py черн=3390×1,4461×10,5×132,41-0,4×2,14=1485,98 Н ;

Pz пч=3000×0,231×0,90,75×183-0,15×1,25=364,82 Н ;

Px пч=2430×0,230,9×0,90,6×183-0,3×1,5= 181,02 Н;

Py пч=3390×0,231×0,90,5×183-0,4×2,14= 197,01 Н;

Pz чис=3000×0,111×0,80,75×215,5-0,15×1,25= 155,86 Н ;

Px чис=2430×0,110,9×0,80,6×215,5-0,3×1,5= 87,25Н;

Py чис=3390×0,111×0,80,5×215,5-0,4×2,14=83,21 Н ;