Обработка на токарно-винторезных станках.

Порядок расчёта режима резания при точении.

Для проведения токарных работ широко используются токарно-винторезные станки следующих типов: 1К62, 16К20, 1К63, 165.

Первая цифра означает группу станков: 1 - токарные, 2 - сверлильные, 3 - шлифовальные, 4 - протяжные, 5 - специальные (зубофрезерные, резьбошлифовальные) и т.п.

Буква указывает степень модификации станка. Так для токарной группа (К - токарно- винторезный обычной точности, М - повышенной точности, Е - переходная габаритная группа, Н - горизонтальное расположение шпинделя, Р - вертикальное расположение шпинделя).

Следующая цифра указывает конструктивные особенности станка (6 - универсальный).

Последняя цифра - габаритная группа станка.

Основные узлы станка: КПП - передняя бабка, коробка подач, станина, суппорт (продольный, поперечный), задняя бабка, задний центр, патрон, резцедержатель.

Основные движения: главное движение - вращение шпинделя; движения подач - продольное S_прод, поперечное - S_поп.

Производимые работы: точение цилиндров и конусов, растачивание отверстий, подрезание торцев, прорезание канавок, обработка осевым инструментом (сверление, развертывание, зенкерование, цекование), отрезка, нарезание резьб.

Используемый инструмент: различные резцы и осевые инструменты.

Для расчёта режима резания необходимо иметь данные о заготовке и готовой детали: материал заготовки и её размеры, механические характеристики материала, размеры детали и их точность, шероховатость обработанных поверхностей. Необходимы данные об инструменте /материал режущей части, размены инструмента, геометрические параметры/, данные о станке /мощность главного при­вода, частоты вращения шпинделя, величины подач/.

Расчёт режима ведётся в следующем порядке.

1. Выбирается глубина резания t мм. Максимальная её величина не должна превышать 10...15 мм для средних токарных станков.

2. Задаются величиной подачи S мм/об. При черновой обработке подача выбирается в зависимости от t и диаметра заготовки D: чем больше глубина резания и меньше диаметр, тем меньше S. При чистовой обработке подача выбирается в зависимости от тре­буемой шероховатости обработанной поверхности.

3. При монотонной связи между скоростью резания и периодом стой­кости задаются величиной экономического периода стойкости Т_эк. Он зависит от поперечного сечения корпуса резца, увеличиваясь с увеличением этого сечения. Если связь немонотонна, то пери­одом стойкости не задаются.

4. Определяется скорость резания V м/мин. При монотонной свя­зи между V и Т по формуле

5. Определяют частоту вращения шпинделя станка n об/мин

.

6. Определяют окружную силу резания P_Z кгс

7. Определяют элективную мощность N_e

.

8. Подбирают станок и корректируют режим резания в соответст­вии с частотой вращения шпинделя и подачей, имеющейся на стан­ке. Если имеющееся на станке число оборотов шпинделя превышает расчётное не более, чем на 5%, то берётся станочной число обо­ротов, а если более, то ближайшее меньшее.

9. Определяется крутящий момент резания М кгсм

.

Полученная величина крутящего момента сравнивается с крутящим моментом, который развивает станок при выбранном числе оборотов шпинделя М_ст. Должно быть М < М_ст.

Если это условие не выполняется, то снижают частоту вращения шпинделя.

10. Определяют основное технологическое время t_о мин.

; t ctg j.

ЛЕКЦИЯ №6

План лекции:

1. Обработка на сверлильных станках:

а) оборудование;

б)производимые работы;

в) инструмент.

2. Обработка на фрезерныхных станках:

а) оборудование;

б)производимые работы;

в) инструмент.

Обработка на сверлильных станках.

Основные типы станков: 2А125, 2А250 (А - универсальный с вертикальным шпинделем, 1 - число шпинделей, 25 - максимальный диаметр сверла).

Основные узлы станка: станина, шпиндельная бабка, стол станка.

Основные движения: главное движение - вращение шпинделя с инструментом, подача - вертикальное перемещение шпиндельной бабки или шпинделя, настроечные перемещения.

Производимые работы: сверление и рассверливание отверстий.

Классификация сверл: 1. Винтовые - для сверления отверстий с L/D £ 10;

2. Перовые - для легких материалов (дерево и пластмасса).

3. С режущей частью из неперетачиваемых твердосплавных пластин - для станков с ЧПУ, при D ³ 32 мм и при L/D £ 5.

4. Шнековые - с углом наклона стружечной канавки w = 50...60°, и при L/D = 10...20.

5. Сверла для глубокого сверления (пушечные) - односторонние.

Геометрические параметры винтового сверла

Винтовое сверло имеет две передние, две задние и две вспомогательные задние поверхности. Их пересечение даёт две главные, две вспомогательные и две /одну/ поперечные режущие кромка. Вспомогательные задние поверхности называют иногда фасками, а поперечные лезвия - перемычкой. Режущая часть сверла имеет следующие геометрические параметры: 2j - двойной угол в плане. Это угол между проекциями главных лезвий на плоскость, проходящую через ось сверла, парал­лельно главным лезвиям. У стандартных сверл этот угол равен 116-118°, а у сверл специальных, проектируемых для определённой операции он выбирается в зависимости от твёрдости или прочнос­ти обрабатываемого материала в пределах 90-140°. Причём с уве­личением s_В или НВ угол 2j увеличивается.

w - угол наклона винтовой канавки - угол между касательной к винтовой линии канавки и осью сверла. Поскольку передние по­верхности сверла представляют собой совокупности винтовых ли­ний, то в разных точках главно­го лезвия, определяемых радиусом r, величина угла w_Р будет различна. На периферии это w ; .

По мере приближения к оси сверла угол наклона винтовой канавки непрерывно уменьшается. Для стандартных свёрлw = 25...30°, а для специальныхw = 15...45°, причёмw¯ = f (s_В или НВ)­.

Сверло имеет обратную конусность, характеризуемую углом j₁. Это угол, который образуют вспомогательные лезвия с плоскостью, параллельной оси сверла и он называется вспомогательным углом в плане. Величина угла j₁ мала и не превышает 10”.

y - угол наклона перемычки. Это угол между проекциями главно­го лезвия и перемычки на плоскость, перпендикулярную к оси свер­ла. Его величина 50...55°.

В сечении плоскостью N-N, проходящей нормально к главному ле­звию, рассматривают передний угол g_р. Им называют угол между плоскостью, касательной к передней поверхности, и плоскостью, проходящей через главное лезвие параллельно оси сверла. Т.к. передние поверхности винтовые, то

,

и следовательно, чем меньше радиус r, тем угол g_Р будет меньше.

Задним углом называют угол a_Р, образованный между плоскостью, касательной к задней поверхнос­ти в заданной точке, и плоскостью, перпендикулярной к оси сверла. В зависимости от способа заточки и формы задних поверхнос­тей величина угла a вдоль режущего лезвия будет переменна. На периферии сверла, где на чертеже задаётся задний угол, он равен 8...14°, а к центру увеличивается на 4...5°. Чем меньше диа­метр сверла, тем больше назначается задний угол.

Порядок назначения режима резания при сверлении

1. Глубина резания - расстояние от обработанной поверхности до оси сверла /выродившейся в линию обрабатываемой поверхности/ - при сверлении

t = D / 2, а при рассверливании .Толщина и ширина срезаемого слоя: а = S_Z sin j; b = t / sin j.

2. Подача S измеряется в мм/об, а т.к. у сверла две главные режу­щие кромки, то подача, приходящаяся на каждую из них будет равна S_Z = S / 2. Задаёмся возможно большей величиной подачи S мм/об. На величину подачи влияют; диаметр сверла, прочность матери­ала заготовки, точность отверстия, тип отверстия. При умень­шении диаметра и повышении прочности материала и точности обработки подачу надо снижать, т.к. сверло малопрочный инструмент. При свер­лении сквозных отверстий подача берётся меньше, т.к. свёрла чаще всего ломаются на выходе из обрабатываемого материала.

3. Задаёмся периодом стойкости Т _мин, принимая его равным экономическому Т = Т_эк Экономический период стойкости зависит от диаметра сверла, и увеличивается с ростом последнего.

4. По обобщённой формуле подсчитывается скорость резания, м/мин.

V =

5. Определяется частота, вращения шпинделя n об/мин

.

6. Доля осевой силы и крутящего момента, приходящаяся на лез­вия сверла, представлена в таблице:

Лезвие Создаёт в %%

м р₀

Главное 80 40

Вспомогательн. 12 3

Поперечное 8 57

Из таблицы следует, что основную часть крутящего момента создаёт главное лезвие, а основную часть осевой силы - пере­мычка. Последнее связано со специфическими условиями работы перемычки: за счет очень большого и отрицательного переднего угла g_п перемычка не режет металл, а сминает, выдавливает его. Передний угол на перемычке: - g _п @ j = 60⁰. По обобщенной формуле подсчитывается крутящий момент реза­ния, М кгсм

M = C_M D^Xм S^yм К_М...

7. Рассчитывают эффективную мощность N_e в квт

.

8. Подбирают станок, и корректируют режим резания.

9. Сравнивают крутящий момент резания с моментом, развиваемом станком. Должно быть: М < М _ст.

10. Определяют осевую силу Р₀ кгс, и сравнивают её с силой, до­пускаемой механизмом подач станка. Должно быть:

Р₀ < P_ст.

11. Определяется основное технологическое время, t₀ мин

;

где При 2j = 120° l_вр = 0.3 D. Путь перебегаl_пер = 2...3 мм.