Наивыгоднейший расчет режимов резания для станка 1А62

ПРИМЕР РАСЧЕТА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

Данные к расчету

Деталь – вал;

Вид обработки Наружное продольное точение

Метод закрепления детали в станке в центрах

Материал детали сталь 37ХН3А ул; _в = 130 кгс/мм²

Длина детали в мм 430

Длина обработки в мм 380

Диаметр детали до обработки в мм 66

Диаметр готовой детали в мм 57

Чистота обработанной поверхности R_а = 2,5

Станок модели 1А62

Паспортные данные станка 1А62

Высота центров – 200мм;

расстояние между центрами – 750 мм;

высота от опорной поверхности резца до линии поверхности

центров – 25мм;

мощность электродвигателя N_эл.дв.= 7 кВт;

КПД  = 0,8;

Мощность на шпинделе по приводу с учетом КПД N_ш = 4,5…6,0 кВт;

Наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи

Q_м.с. = 308 кг;

Число оборотов шпинделя в минуту n, максимальный крутящий момент по мощности электродвигателя станка М_кр, продольные подачи S (см.в табл.1).

Таблица № 1

Число оборотов шпинделя, крутящий момент, мощность, КПД

и продольные подачи станка 1А62

Продолжение Табл. №1

Аналитический метод расчета

Выбор типа и размеров резца и марки инструментального материала

Принимаем резец правый, отогнутый проходной с сечением державки В х Н = 20 х 25 мм² , оснащенный пластинкой твердого сплава Т15К6 (карта 1 [9] ). Форму пластины выбираем по ГОСТ 25395-82, угол врезки 0^. Исполнение 1 № 02651.

Расчет толщины пластины:

S = 0.16H = 0.16x25 = 4мм., где

S – толщина пластины;

H – высота державки резца.

m = 0,50В = 0,50х 20 = 10., где m- параметр,

определяющий расположение вершины резца в мм.

По карте 9[9] устанавливаем параметры режущей части резца, в соответствии производится их заточка.

Для обработки принимаются следующие значения:

 =45 - главный угол в плане;

=0 - угол наклона главной режущей кромки;

₁ = 10 - вспомогательный угол в плане;

= 10 - задний угол;

= 10 - передний угол;

r=1 мм. - радиус при вершине;

f_bмм=0,2 мм. – ширина фаски;

_f= -5 - угол фаски.

Принимаем размеры лунки:

R=5 мм., B= 2 мм., Глубина= 0,1 мм.

Определяем глубины резания.

По величине общего припуска на обработку h=4,5 мм. (на сторону), а с учетом оствление припуска на чистовую обработку 0,75 мм., устанавливаем глубину резания t_pz=3,75 мм.

Выбор подачи.

Подача, допустимая прочность резца державки.

H=20 мм., высота корпуса державки резца;

B=25 мм., ширина державки резца ;

l =1,5хН=37,5 мм., длина вылета резца;

С_pz=214, коэффициент (по карте 11[9]);

x_pz = 1., показатель степени в главной составляющей силы резания;

y_pz=0,75., показатель степени в главной составляющей силы резания;

t = 3,75 мм., глубина резания в мм.;

[]_u= 20 кг/мм² .,(для сталей);

K_pz- поправочный коэффициент на P_z.

По карте 11[9] находим поправочные коэффициенты на измененные условия работы:

K_pz = K_MpzK_pzK_pzK_pzK_hpzK_rpz ,

где K_Mpz – поправочный коэффициент на P_z в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала:

K_Mpz= (_в/75)^0,35=(130/75)^0,35=1,21;

_в – временное сопротивление (кгс/мм²).

K_pz- поправочный коэффициент на P_z в зависимости от главного угла в плане. При  =45, K_pz=1;

K_pz- поправочный коэффициент на P_z в зависимости переднего угла.

При = 10 , K_pz=1;

K_pz- поправочный коэффициент на P_z в зависимости от скорости резания.

K_pz=0,9;

K_hpz- поправочный коэффициент на P_z в зависимости от износа резца.

K_hpz=1;

K_rpz- поправочный коэффициент на P_z в зависимости от радиуса при вершине лезвия резца. При r=1 мм., K_rpz=0,93.

K_pz = 1,21110,910,93=1,012; Следует, что

М
ожно посчитать:

Подача, допустимая жесткостью державки резца.

г
де –

y_pz= 0,75., показатель степени в главной составляющей силы резания;

H=20 мм., высота корпуса державки резца;

B=25 мм., ширина державки резца ;

С_pz=214, коэффициент (по карте 11[9]);

t^xpz = 3,75^1.0 мм., глубина резания в мм.;

K_pz- поправочный коэффициент на P_z.

l =37,5 мм., длина вылета резца.

По черновой обработке:

f = 0,1., величина прогиба вершины резца;

Е= 2010³ кг/м³.,модуль упругости материала.

Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластинки.

Подача, допустимая прочностью механизма подач станка.

где Q_м.п.=308 кг., по паспорту станка;

y_pz= 0,75., показатель степени в главной составляющей силы резания;

С_pz=214, коэффициент (по карте 11[9]);

t^xpz = 3,75^1.0 мм., глубина резания в мм.;

K_pz- поправочный коэффициент на P_z.

Следует, что

П
одача, допустимая жесткостью изделия.

Данная подача рассчитывается по формуле:

L
=430 мм., длина детали;

f_доп=0,2.,коэффициент предварительного точения;

А=48., коэффициент, зависящий от метода закрепления детали в станке;

Е= 2010³ кг/м³.,модуль упругости материала;

D= 66 мм., диаметр детали;

С_pz=214, коэффициент (по карте 11[9]);

t^xpz = 3,75^1.0 мм., глубина резания в мм.;

K_pz- поправочный коэффициент на P_z.

Следует,что

Подача, допустимая классом частоты обработки. На предварительном черновом проходе задаем класс частоты поверхности R_A = 2,5.

З
начения С_н, y, u, x, z – выбираем по табл.№1

С_{н =} 0,32; y = 0,80; u = 0,50;

X = 0,30; z = 0,33; z₁= 0,33; r = 1 мм.

Подача, допустимая мощностью станка.

Поскольку для каждой из ступеней чисел оборотов станка 1А62 мощность N_шиимеет разное значение, подачу рассчитываем для каждой из ступеней:

Подача, допустимая стойкостью резца.

Значение коэффициента С_v , показателей степеней x_v , y_v , m и величину периода Т резца выбираем по общемашиностроительным нормативам режимов резания или по карте 12[9].

С_v = 227; y_v= 0,35; Т=60;

x_v= 0,15; m = 0,2.

По этой же карте находим поправочные коэффициенты на измененные условия обработки:

Здесь К_v– поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от главного угла в плане. При  = 45⁰. К_v= 1;

K_1v-- поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от вспомогательного угла в плане. При точении стали не учитывается, принимаем K_1v= 1;

K_v—поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от формы передней поверхности резца. K_v = 1;

K_rv – поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от радиуса при вершине резца. Для резцов, оснащенных твердым сплавом, значение коэффициента в карте отсутствует.

Принимаем K_rv = 1;

K_uv—поправочный коэффициент резания в зависимости от марки твердого сплава, K_uv = 1,54;

K_cv, K_nv,K_v – поправочные коэффициенты на скорость резания, соответственно учитывающие состояние стали, состояние поверхности заготовки и наличие охлаждения. K_cv= K_nv =K_v =1;

K_mv -- поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала:

Результаты расчета подач сводим в таблицу №4. В качестве технологической подачи, т.е. максимально допустимой из условий обработки, на каждой ступени чисел оборотов принимаем наименьшую из расчетных и корректируем по станку.

Анализ таблицы №4 показывает, что наивыгоднейшей для заданных условий точения является 14-- (n = 230 об/мин): на этой ступени получается наибольшая производительность и наименьшее основное время t₀.

По числу оборотов рассчитаем скорость резания:

Таблица №4.

Число оборотов шпинделя, мощность станка 1А62, результаты расчета подач.

Наивыгоднейший режим резания.

Глубина t = 3,75 мм;

Подача S = 0.8 мм/об;

Число оборотов n = 230 об/мин;

Скорость резания V = 72,66 м/мин;

Основное время t = 2,34 мин.

Табличный метод расчета.

Выбор глубины резания.

Глубину резания выбираем так же, как и при аналитическом методе расчета. Принимаем t = 3,75 мм.

Выбор подачи.

1. По карте 13[9] для обработки стали резцом с размерами державки 20х25 мм² при точении детали диаметром до 100 мм., с глубиной резания до 5 мм. Выбираем рекомендуемую подачу в пределах от 0,7…0,9 мм/об. Принимаем S = 0,8 мм/об.

2. Подача, допустимая шероховатостью поверхности. По карте 14 рекомендуется подача S = 0,8…0,9 мм/об. Принимаем S = 0,8 мм/об.

Поправочный коэффициент в зависимости от свойств обрабатываемого материала K_ms =1.06, тогда S_r.o. = 0,6x1 = 0,60 мм/об.

Похожие работы

Технологии машиностроения

Скачать

118431

12

10

... и допусков проставляют на операционных эскизах обработки. При выполнении размерного анализа студенты пользуются знаниями, полученными при изучении курсов "Основы взаимозаменяемости, стандартизации и технических измерений", " Основы технологии машиностроения", и указаниями [2, с. 550-633; 7, c. 10l-113; 8, с. 126-142; 9, с. 49-55; 16; 23, с. 127-141 и др.] П р и м е р 9. Расстояние между торцом ...