Назначаем элементы режимы резания

Работа 1

Расчёт рабочих режимных параметров

Назначаем элементы режимы резания

1. Определение глубины резания

Припуск на обработку снимаем за один проход, т.е. принимаем i=1, тогда:

t= D-d/2=66-60/2=3 мм (10)

2.Назначаем подачу (по табл.11-14 с.266-268 [10]). Для параметра шероховатости R_a=6, 3 мкм (в таблице приведено старое обозначение) обработка стали резцом с радиусом при вершине r=1 мм, S₀=0.45…0.60 мм/об. Учитываем поправочный коэффициент на подачу на подачу, равный 1.25 (там же примечание 1): S₀=(0.45…0.60)·1.25=0.56…0.75 мм. 3. Назначаем период стойкости резца. По данным [10] с.268 период стойкости резца принимаем равным 60 мин. 4. Определение скорости резания. Определяем скорость главного движения резания, допускаемому режущими свойствами резца (с.265) для двух значений подачи (S=0.56 мм/об и S=0.75 мм/об)

(11)

По таблице 17 с.269 находим значение коэффициентов С_v и показателей степени m, X_v, Y_v формулы. Для наружного точения, твердого сплава Т15К6 и S₀=0.56 мм/об, С_v=350, X_v=0, 15, Y_v=0, 35, m=0, 2. Учитываем поправочные коэффициенты на скорость резания. K_v – общий поправочный коэффициент, равный произведению поправочных коэффициентов, учитывающих изменение механических свойств обрабатываемого материала (табл.1 с.261 [10]):

По условию δ _в=720 МПа, K_mv= =1, 04, К_nv – поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (табл. 5, с.263) K_nv=0, 8, так как заготовка – поковка с необработанной поверхностью; K_uv – поправочный коэффициент, учитывающий изменение материала рабочей части инструмента (табл. 6, с.271), K_uv=1, так как принят твердый сплав Т15К6, К_{φ v} – поправочный коэффициент, учитывающий изменение главного угла в плане φ. (табл.18, с.271) К_{φ v}=0.9, так как φ =60˚; К_ov – поправочный коэффициент, учитывающий вид обработки (табл. 8, с.264), К_ov=1, так как осуществляется наружное продольное точение.

Определяем общий поправочный коэффициент на скорость главного движения резания.

K_v=K_mv·K_nv·K_uv·K_{φ v}·K_ov,

K_v=1, 04·0, 8·1·0, 9·1=0, 749

Подставим все найденные величины в формулу (11) получим значение скоростей резания:

V₁=(350/60^{0, 2}·3^0.15·0, 56^0.35) ·0, 749=119, 9 м/мин,

V₂=(350/60^{0, 2}·3^0.15·0, 56^0.35) ·0, 749=108.3 м/мин.

5.Определяем частоту вращения шпинделя, соответствующую найденным скоростям:

n ₁=(1000·V₁/ПД)=(1000·119.9/3.14·66)=578 мин^-1,

n ₂=(1000·V₂/ПД)=(1000·108.3/3.14·66)=522 мин^-1.

Корректируем подачу и частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка модели 16К20 и устанавливаем действительные значение подачи и частоты вращения:

S₀=0.6 мм/об, n_Д=500мин^-1.

6. Определяем действительную скорость главного движения резания.

V_Д=π Д· n_Д/1000=3.14·66·500/1000=103.7 мин^-1

7. Определяем главную составляющую силы резания.

P_z=Cp_z·t^xpz ·S^ypz · V^npz · Kp_z (12)

По табл. 22, с.273 [10] находим значение коэффициента Cp_z и показателей степени формулы (12) Xp_z, Yp_z, n_pz. Для наружного продольного точения твердосплавным резцом конструкционной стали δ _В=750 МПа, Сp_z=300, Xp_z=1, Yp_z=0.75, n_pz=0, 15. Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания. Kp_z - общий поправочный коэффициент, равный произведению отдельных поправочных коэффициентов, учитывающих измененные условия обработки. Определяем значение этих коэффициентов: Kм_pz – поправочный коэффициент, учитывающий изменения механических свойств обрабатываемого материала (табл.9, с.264)

K_mpz= (δ _B/750)^np.

Показатель степени n_p определяем из таблицы 22, с.430. Для обработки конструкционной стали твердосплавным резцом n_p=0.75. По условию δ =720 МПа. Тогда:

K_mpz= (720/750)^0.75=0.96^0.75=0.97

Кφ _pz – поправочный коэффициент, учитывающий изменения главного угла в плане φ. Для φ =60˚ и твердосплавного резца Kφ _pz=0, 94 (табл.23, с.275) Kγ _pz=1, так как γ =15˚ (приятно по графе γ =10˚); Kλ _pz – поправочный коэффициент, учитывающий изменение угла наклона главной режущей кромки λ (табл.23, с. 275) Kλ _pz=1, так как λ =0.

Определяем общий поправочный коэффициент на силу резания.

K_pz=Km_pz·Kγ _pz·Kλ _pz=0, 97·0, 94·1·1=0, 926

Подставляем все найденные величины в формулу (12):

P_z=300·3¹·0, 6^{0, 75}·103, 7^{-0, 15}·0, 926=283, 48 кгс.

В единицах СИ P_z=9, 81·283, 48=2780, 944 H

8. Определяем мощность, затрачиваемую на резание (стр. 271 [10]):

N_рез=(P_z·V_D/60·102)=(283, 78·103, 7/60·102)=4, 81 кВт.

9. Проверяем, достаточно ли мощность привода станка. Необходимо проверить выполнение условия N_рез≤ N_шп. Мощность на шпинделе станка по приводу N_шп= N_д·η кВт. По паспортным данным станка 16К20 находим - N_д=10 кВт, η =0, 75; N_шп=10·0, 75=7, 5 кВт.

Следовательно, 481< 7, 5, т.е. обработка возможна.

Определяем основное время (мин)

В решении были определены параметры формулы: число проходов i=1; частота вращения шпинделя станка n_д=500мин^-1; подача резца S₀=0, 6 мм/об.

Определяем длину рабочего хода резца 4, мм (см. эскиз обработки): 4=l+y+∆, мм.

По условию l=300 мм. Врезания резца y=t. Ctgφ =3·Ctg60˚ =3·0, 58=1, 7 мм. Перебег резца ∆ =(1…3) мм; применяем ∆ =2 мм.

L=300+1, 7+2=303, 7 мм,

мин.

Задание 1. На токарно - винторезном станке 16К20 обтачивают заготовку диаметром D до диаметра d. Длина обрабатываемой поверхности L, длина заготовки l₁ (таблица 1).

Необходимо: выбрать режущий инструмент, материал его режущей части, форму передней поверхности и геометрические параметры резца; аналитическим методом определить режимы резания; определить основное время обработки.

Таблица 1

Данные к заданию 1