Выбор шлифовального круга

1. Выбор шлифовального круга.

Для круглого наружного шлифования с продольной подачей (шлифовать с радиальной подачей нельзя из-за большой длины шлифуемой поверхности), параметра шероховатости Ra=0,4 мкм, конструкционной закаленной стали до HRC45 принимаем шлифовальный круг формы ПП, [2],

характеристика – 24 А401К, [6],

индекс зернистости – Н, [2],

структура – 5, [6],

класс – А, [2],

Полная маркировка круга ПП24 А40НС15КА 35 м/с.

Размеры шлифовального круга D_k=600 мм; В_к=63 мм (по паспорту станка).

2. Режим резания

2.1 Скорость шлифовального круга V_k =35 м/с [2].

Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки

, об/мин

 об/мин

Корректируя по паспортным данным станка, принимаем

n_ш=1112 об/мин.

(корректируется только в меньшую сторону).

Режимы резания для окончательного круглого наружного шлифования конструкционных сталей с подачей на каждый ход определяют по [2] или [3].

2.2 Окружная скорость заготовки V_з =15¸55 м/мин; принимаем V_з=30 м/мин.

Частота вращения шпинделя передней бабки, соответствующая принятой окружной скорости заготовки,

 , об/мин

 об/мин.

Так как частота вращения заготовки регулируется бесступенчато, принимаем n_з=120 об/мин.

2.3 Глубина шлифования

t=0,005¸0,015 мм.

Принимаем, учитывая бесступенчатое регулирование поперечной подачи шлифовального круга на ход стола,

t=0,005 мм.

2.4 Продольная подача

S=(0,2¸0,4)×В_к , мм/об.

Принимаем S=0,25×В_к=0,25×63=15,75 мм/об.

2.5 Скорость продольного хода стола

 м/мин.

С учетом паспортных данных (бесступенчатое регулирование скорости продольного хода стола) принимаем

V_c=1,9 м/мин.

3. Проверка достаточности мощности станка

3.1 Мощность затрачиваемая на резание

N_p=C_N×V_з^z×t^x×S^y×d^q , кВт [2], [3],

где C_N – коэффициент, учитывающий условия шлифования;

x, y, z, q – показатели степени;

V, t, S – элементы режима резания;

d – диаметр шлифования, мм.

Для круглого наружного шлифования закаленной стали с подачей на каждый ход шлифовальным кругом зернистостью 40, твердостью СМ1

C_N=2,65; z=0,5; х=0,5; y=0,55; q=0,

тогда N_p=2,65×30^0,5×0,005^0,5×15,75^0,55×1=2,65×5,48×0,07×4,55=4,63 кВт.

3.2 Мощность на шпинделе станка

N_шп=N_д×h , кВт

где N_д =7,5 кВт; h=0,8 – паспортные данные станка (см. приложение 2 к данным методическим указаниям).

N_шп=7,5×0,8=6 кВт.

Так как N_шп=6 кВт>N_p=4,63 кВт, то обработка возможна.

4. Основное время

 , мин

L=l-(1-K×m)×В_к , мм

где m – доля перебега круга , принимаем m=0,5 (т.е. половина круга); К=1 – число сторон перебега круга (см. эскиз обработки),

тогда

L=l-(1-1×0,5)×В_к=l-0,5× В_к=300-0,5×63=268,5 мм

К=1,4 – коэффициент выхаживания

 мин.

Задание на практическое занятие №7

Выполнить расчет режима резания аналитическим способом по заданному варианту.

Исходные данные приведены в таблице 7.

Порядок выполнения работы аналогичен предыдущим.

Таблица 7

№	Материал заготовки и его свойства	Вид обработки и параметр шерохоатости поверхности, мкм	Размер шлифуемой поверхности, мм	Припуск на сторону , мм	Кол-во одновре-менно обраба-тыва-емых деталей	Модель станка
1	2	3	4	5	6	7
1	Сталь 45ХН закаленная, НRC45	Окончательная, Ra=0,8	D=60h8 l=240	0,22	1	3М131
2	Сталь 40Х незакаленная	Окончательная, Ra=0,4	D=55h7 l=40	0,15	1	3М131
3	Серый чугун СЧ30, НВ220	Предварительная, Ra=1,6	D=120H8 l=140	0,25	1	3К228В

Продолжение табл. 7

1	2	3	4	5	6	7
4	Серый чугун СЧ15, НВ190	Окончательная, Ra=0,8	D=80H7 l=60	0,2	1	3К228В
5	Сталь 12Х18Н9Т незакаленная	Предварительная, Ra=1,6	B=250 l=300	0,4	2	3П722
6	Сталь 40Х закаленная, НRC52	Окончательная, Ra=0,4	D=55H7 l=50	0,18	1	3К228В
7	Сталь 47А закаленная, НRC60	Окончательная, Ra=0,8	B=200 l=300	0,25	6	3П722
8	Серый чугун СЧ20, НВ200	Предварительная, Ra=1,6	B=280 l=650	0,5	1	3П722
9	Бронза Бр АЖН 10-4 НВ170	Окончательная, Ra=0,8	D=45h7 l=120	0,2	1	3М131
10	Сталь 40 закаленная, НRC35	Окончательная, Ra=0,4	D=84h7 l=300	0,1	1	3М131
11	Сталь Ст5 незакаленная	Предварительная, Ra=1,6	D=120h8 l=48	0,25	1	3М131
12	Сталь 45Х закаленная, НRC45	Окончательная, Ra=0,8	D=85H7 l=60	0,18	1	3П722
13	Сталь 40ХНМА закаленная, НRC55	Окончательная, Ra=0,8	B=120 l=270	0,2	6	3П722
14	Латунь ЛМцЖ 52-4-1	Предварительная, Ra=1,6	D=120H8 l=80	0,25	1	3К228В
15	Сталь 48А закаленная, НRC60	Окончательная, Ra=0,4	D=80H7 l=70	0,15	1	3К228В
16	Сталь 35 незакаленная	Предварительная, Ra=1,6	D=75h8 l=55	0,3	1	3М131
17	Сталь 45 закаленная, НRC40	Окончательная, Ra=0,8	D=38h7 l=100	0,15	1	3М131
18	Серый чугун СЧ10, НВ180	Предварительная, Ra=1,6	D=65h7 l=90	0,2	1	3М131
19	Серый чугун СЧ30, НВ220	Окончательная, Ra=0,8	B=45 l=250	0,25	10	3П722
20	Сталь 40 незакаленная	Предварительная, Ra=1,6	D=58H8 l=60	0,3	1	3К228В
21	Сталь 40Х закаленная, НRC50	Окончательная, Ra=0,4	D=65H7 l=70	0,25	1	3К228В
22	Сталь Ст3 незакаленная	Предварительная, Ra=1,6	B=55 l=150	0,45	20	3П722
23	Сталь 45Х закаленная, НRC52	Предварительная, Ra=1,6	B=80 l=250	0,35	8	3П722
24	Серый чугун СЧ20, НВ200	Предварительная, Ra=1,6	D=110h8 l=280	0,2	1	3М131
25	Сталь 30ХГТС закаленная, НRC55	Окончательная, Ra=0,4	D=65h7 l=50	0,25	1	3М131
26	Сталь 40Х закаленная, НRC40	Окончательная, Ra=0,8	D=65h7 l=200	0,3	1	3М131

ЛИТЕРАТУРА

1.   Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. – М.: Машиностроение, 1976.

2.   Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т.2. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985.

3.   Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т.2. Под ред. А.А. Малова . – М.: Машиностроение, 1972.

4.   Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. – М.: Машиностроение, 1967.

5.   Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 2. – М.: Машиностроение, 1967.

6.   Справочник по обработке металлов резанием. Абрамов Ф.Н. и др. – К.: Техника, 1983.

7.   Справочник нормировщика-машиностроителя: в 2 т./Под ред. Е.М. Стружестраха. – М.: ГОСИздат, 1961. – Т,2. – 892 с.

Приложение I

ПАСПОРТНЫЕ ДАННЫЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Токарно-винторезный станок 16К20

Высота центров, мм - 215

Расстояние между центрами, мм - до 2000.

Мощность двигателя, N_д=10 кВт

КПД станка h=0,75.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Продольные подачи, мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,36; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8.

Поперечные подачи, мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4.

Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи.

Р_х=600 кгс»6000 Н.

Вертикально-фрезерный станок 6В12

Площадь рабочей поверхности стола 320х1250 мм.

Мощность двигателя, N_д=7,5 кВт

КПД станка h=0,8.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Подачи стола продольные и поперечные , мм/мин: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250.

Подачи стола вертикальные, мм/мин: 8; 10; 13,3; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 210; 266,6; 333,3; 400.

 

Горизонтально-фрезерный станок 6Р82Г

Мощность, частота вращения и подачи такие же , как у станка 6Р12.

Зубофрезерный станок 53А50

Наибольший наружный диаметр нарезаемого колеса, мм – 500.

Наибольший модуль нарезаемого колеса, мм – 8.

Мощность двигателя, N_д=8 кВт

КПД станка h=0,65.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 240; 315; 405.

Вертикальные подачи суппорта (фрезы) за один оборот заготовки, мм/об: 0,75; 0,92; 1,1; 1,4; 1,7; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,1; 3,4; 3,7; 4,0; 5,1; 6,2; 7,5.

Радиальные подачи , мм/об: 0,22; 0,27; 0,33; 0,4; 0,48; 0,55; 0,66; 0,75; 0,84; 1,0; 1,2; 1,53; 1,8; 2,25.

Зубодолбежный станок 5122

Наибольший наружный диаметр нарезаемого колеса, мм – 200.

Наибольший модуль нарезаемого колеса, мм – 5.

Мощность двигателя, N_д=3 кВт.

КПД станка h=0,65.

Число двойных ходов долбяка в 1 мин: 200; 280; 305; 400; 430; 560; 615; 850.

Круговые подачи за один двойной ход долбяка, мм/дв.ход: 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6.

Радиальные подачи , мм/дв.ход: 0,006; 0,009; 0,013; 0,036; 0,051; 0,072; 0,15.

Круглошлифовальный станок 3М131

Наибольший диаметр шлифуемой заготовки, мм – 280.

Наибольшая длина заготовки, мм – 700.

Мощность двигателя шлифовальной бабки N_д=7,5 кВт.

КПД станка h=0,8.

Частота вращения круга , об/мин: 1112 и 1285.

Частота вращения обрабатываемой заготовки регулируется бесступенчато, об/мин: 40¸400.

Скорость продольного хода стола регулируется бесступенчато, об/мин: 50¸5000.

Периодическая поперечная подача шлифовального круга регулируется бесступенчато, мм/ход.стола: 0,002¸0,1.

Непрерывная подача для врезного шлифования, мм/мин: 0,1¸4,5.

Размеры шлифовального круга (нового) D_к=600 мм, В_к=63 мм.

Внутришлифовальный станок 3К228В

Наибольший диаметр шлифуемого отверстия, мм – 200.

Наибольшая длина шлифуемой поверхности, мм – 200.

Мощность двигателя шлифовального шпинделя N_д=5,5 кВт.

КПД станка h=0,85.

Частота вращения обрабатываемой заготовки регулируется бесступенчато, об/мин: 100¸600.

Частота вращения шлифовального круга , об/мин: 4500; 6000; 9000; 13000.

Скорость продольного хода шлифовальной бабки регулируется бесступенчато, об/мин: 1¸7.

Поперечная подача шлифовального круга мм/ход: 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005; 0,006.

Наибольшие размеры шлифовального круга D_к=175 мм, В_к=63 мм.

Плоскошлифовальный станок 3П722

Размер стола 320х1250 мм.

Мощность двигателя N_д=15 кВт.

КПД станка h=0,85.

Частота вращения шлифовального круга , об/мин: 1500.

Скорость движения стола – регулируется бесступенчато, м/мин: 3¸45.

Поперечная подача шлифовальной бабки – регулируется бесступенчато, мм/ход: 2¸48.

Вертикальная подача круга, мм, на реверс шлифовальной бабки: 0,004; 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03; 0,035; 0,04; 0,045; 0,05; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,075; 0,08; 0,085; 0,09; 0,095; 0,1.

 Размер шлифовального круга (нового) D_к=450 мм, В_к=80 мм.

Горизонтально-протяжной станок 7А510

Номинальная тяговая сила, Н=100000.

Длина рабочего хода, мм – 1250.

Высота планшайбы, l_пл =70 мм.

Толщина фланца, планшайбы, l_а =50 мм.

Толщина стола станка l_с=70 мм.

Вертикально-сверлильный станок 2Н135

Мощность двигателя N_д=4,5 кВт.

КПД станка h=0,8.

Частота вращения шпинделя , об/мин: 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1440.

Подачи, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6.

Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка Р_max =15000 Н.

Выбор характеристик шлифовальных кругов для различных условий шлифования (скорость круга V=35 м/с).

Приложение 2.

Вид шлифования	Ra, мкм	Конструкционная (углеродистая и легированная) сталь с твердостью HRC			Жаропро-чная и коррозионно-стойкая сталь	Чугун и бронза
		30	30-50	50
1	2	3	4	5	6	7
Круглое наружное с продольной подачей	20-10	15А50С1К	15А50СМ2К	15А50СМ1К	15А50СМ1Б, К	54С50СМ1К
	2,5-1,25	15А40-50С2К	15А40-50С1К	15А40-50СМ2К	15А40-50С1Б, К	54С40-50СМ1К
	1,25-0,63	15А, 24А40СТ1К	24А40С1К	24А40СМ2К	24А40СМ2Б, К	63С, 24А40СМ2К
	0,63-0,32	24А16-25СТ1К	24А16-25С2К	24А16-25С1К	24А16-25СМ2Б, К	63С, 25А16-25СМ2К
Круглое наружное с радиальной подачей	20-10	15А50С2К	15А50С1К	15А50СМ2К	15А50СМ2Б, К	54С50СМ2К
	2,5-1,25	15А40-50СТ1К	15А40-50СМ2К	15А40-50СМ2К	15А40-50СМ2Б, К	54С40-50СМ2К
	1,25-0,63	15А, 24А40СТ1К	24А40С1К	24А40С1К	24А40С1Б, К	63С, 24А40С1К
	0,63-0,32	24А16-25СТ2К	24А16-25С2К	24А16-25С2К	24А16-25С1Б, К	63С, 24А16-25С1К
Круглое внутреннее	20-10	24А50С1К	24А50СМ2К	24А50СМ2К	24А50СМ1К, Б	54С50СМ1К
	2,5-1,25	24А40С2К	24А40С1К	24А40СМ2К	24А40СМ2К, Б	54С40СМ2К
	1,25-0,63	24А25С2К	24А25С2К	24А25С1К	24А25С1К, Б	63С, 24А25СМ2К
	0,63-0,32	24А16СТ1К	24А16С2К	24А16С2К	24А16С1К, Б	63С, 24А16С1К
Плоское периферией круга	20-10	15А50СМ2К	15А50СМ1К	15А50М3К	15А50М3К, Б	63С, 54С, 24А50СМ2К
	2,5-1,25	15А40СМ2К	15А40СМ1К	15А40М3К	15А40М3К, Б	63С, 54С, 24А40СМ2К
	1,25-0,63	15А25С1К	15А25СМ2К	15А25СМ1К	15А25СМ1К, Б	63С, 54С, 24А25С1К
	0,63-0,32	15А16С1К	15А16СМ2К	15А16СМ1К	15А16СМ1К, Б	63С, 54С, 24А16С1К
Плоское торцом круга	20-10	15А50СМ1Б	15А50СМ1Б	15А50СМ2Б	15А50М2Б	63С, 54С, 24А50СМ2Б
	2,5-1,25	15А40СМ1Б	15А40СМ1Б	15А40М2Б	15А40М2Б	63С, 54С, 24А40СМ2Б
	1,25-0,63	15А25СМ2Б	15А25СМ1Б	15А25М3Б	15А25М3Б	63С, 54С, 24А25С1Б
	0,63-0,32	15А25СМ2Б	15А25СМ1Б	15А25М3Б	15А25М3Б	63С, 54С, 24А25С1Б
Бесцентровое с продольной подачей	20-10	15А50С2К	15А50С1К	15А50СМ2К	15А50СМ2Б, К	63С, 54С50СМ2К
	2,5-1,25	15А, 24А40-50СТ1К	15А40-50С2К	15А40-50СМ2К	15А40-50СМ2Б, К	63С, 54С40-50СМ2К
	1,25-0,63	15А, 24А40СТ1К	15А, 24А40С2К	15А, 24А40С1К	15А, 24А40С1Б, К	63С, 54С15А40С1К
	0,63-0,32	24А16-25СТ2К	24А16-25СТ1К	24А16-25С2К	24А16-25С1Б, К	63С, 54С15А1625С2К
Бесцентровое с радиальной подачей	20-10	15А50СТ1К	15А50С2К	15А50С1К	15А50С1Б, К	63С, 54С50С1К
	2,5-1,25	15А40-50СТ1К	15А40-50С2К	15А40-50С1К	15А40-50СМ1Б, К	63С, 54С40-50С1К
	1,25-0,63	15А, 24А40СТ2К	15А, 24А40СТ1К	15А, 24А40С2К	15А, 24А40С2Б, К	63С, 54С15А40С2К
	0,63-0,32	24А16-25СТ2К	24А16-25СТ1К	24А16-25С2К	24А16-25С2Б, К	63С, 54С15А1625С2К

Приложение 3

Параметры шероховатости поверхности и соответствующие им классы шероховатости

Класс шероховатости	Параметры шероховатости для документации, разработанной до 1975 г. (ГОСТ 2789-73)		Параметры шероховатости по ГОСТ 2789-73 (соответствует предпочтительному ряду)
	Rz	Ra
1		320	50
2		160	25
3		80	12,5
4		40	6,3
5		20	3,2
6	2,5		1,6
7	1,25		0,8
8	0,63		0,4
9	0,32		0,2
10	0,16		0,1
11	0,08		0,05
12	0,04		0,025
13		0,1	0,012
14		0,05	0,012

Приложение 4

Среднее значение припусков на диаметр, снимаемых зенкерами и развертками, в мм

Припуск	Диаметр отверстия, в мм
	11-18	19-30	31-50	51-80
Под зенкерование	0,5-0,8	1,0-1,5	1,6-1,8	3-4
Общий под черновое и чистовое развертывание	0,30	0,35	0,40	0,55
Под черновое развертывание	0,25	0,25	0,30	0,40
Под чистовое развертывание	0,05	0,10	0,10	0,15

Приведенные припуски определяют глубину резания для зенкеров и разверток.

СОДЕРЖАНИЕ

стр

Общие указания	1
Практическое занятие №1
Определение сил, действующих при точении, и мощности	1
Практическое занятие №2
Расчет режима резания при точении аналитическим способом	4
Практическое занятие №3
Расчет режима резания при токарных работах с помощью нормативно-справочной литературы	9
Практическое занятие №4
Назначение режима резания при сверлении, зенкеровании и развертывании	14
Практическое занятие №5
Расчет режима резания при фрезеровании	18
Практическое занятие №6
Расчет режима резания при нарезании зубьев зубчатых колес	22
Практическое занятие №7
Расчет режима резания при шлифовании	27
Литература	34
Приложение 1
Паспортные данные металлорежущих станков	35
Приложение 2
Выбор характеристик шлифовальных кругов для различных условий шлифования (скорость круга=35 м/с)	37
Приложение 3
Параметры шероховатости поверхности и соответствующие им классы шероховатости	38
Приложение 4
Средние значения припусков на диаметр, снимаемых зенкером и развертками	38

СОСТАВИТЕЛИ:

В.В. Зиль

Под общей редакцией профессора Р.П. Дидыка