Расчёт режимов резания при токарных работах
Содержание:
I.Определить глубину резания, при обтачивании, если обработка идет за один проход Ø25мм до Ø20мм.
Воспользуемся формулой для определения глубины резания:
где D – диаметр заготовки, d – диаметр детали, i – число проходов.
II. Определить продольной подачу s, при точении.
Исходя из требований, предъявляемых к шероховатости обрабатываемых поверхностей, по справочнику находим подходящую величину подачи s = 0,1-0,3 мм/об.
III. Определить скорость резания v при обработке внешних цилиндрических поверхностей.
Для найденных значений подачи и глубины резания, скорость резания v = 80 м/мин
IV. Расчет числа оборотов шпинделя. Из формулы скорости резания:
где D – наиболее удаленная точка от оси вращения шпинделя, находим число оборотов n
Ближайшее значение n согласно паспортным данным n=1000об/мин
Фрезерная обработка
I.Вычисление ширины и глубины резания при фрезеровании. Воспользуемся формулой для определения глубины резания:
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, d – диаметр обработанной поверхности.
II. Расчет скорости фрезерования.
По таблице скоростей фрезерования для инструмента из быстрорежущей стали v=20м/мин
III. Расчет числа оборотов шпинделя. Из формулы скорости резания:
где D – диаметр инструмента, находим число оборотов n
Ближайшее значение n согласно паспортным данным n=1250об/мин
Сверление.
I.Вычисление глубины сверления для отверстия Ø5мм
Воспользуемся формулой для определения глубины резания при сверлении:
где D – диаметр сверла,
II. Определение скорости сверления .
Формула скорости резания при сверлении
2.7 Виды возможного брака и способы его устранения
1. Повышенная шероховатость — настроить подачу и обороты; проверить заточку резца.
2.Неправильные продольные размеры обточенной заготовки – выбрать люфт при пользовании лимбом.
3. Недостаточная точность при фрезеровании закрытого паза — использовать фрезу несколько меньшего диаметра и обрабатывать паз за два прохода
3. Организация рабочего места
Рабочим местом называется участок производственной площади цеха, на котором расположен станок с комплектом приспособлений, вспомогательного и режущего инструмента, технической документации и других предметов и материалов, находящихся непосредственно в распоряжении токаря. Оснащенность рабочего места и организация труда на нем в значительной мере определяют производительность труда токаря. Рабочее место оснащается: одним или несколькими станками с постоянным комплектом принадлежностей; комплектом технологической оснастки постоянного пользования, состоящим из приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструмента; комплектом технической документации, постоянно находящейся на рабочем месте; комплектом предметов ухода за станком и рабочим местом; инструментальными шкафами, подставками, планшетами, стеллажами и т. п.; передвижной и переносной тарой для заготовок и изготовленных деталей; подножными решетками, табуретками или стульями. Комплект технологической оснастки и комплект предметов ухода за станком и рабочим местом постоянного пользования устанавливаются в зависимости от характера выполняемых работ, типа станка и принятой схемы инструментального хозяйства в цехе. Количество такой оснастки определяет размеры, внутреннее устройство и число шкафов, тумбочек и стеллажей.
Пример 1. Точить валик с одной стороны начерно из заготовки, полученной методом горячей штамповки (рис.2.1) 90 х 725 мм с припуском по ступеням вала 5 мм на сторону, материал заготовки сталь 40Х, σв = 72 кг/мм 2 , станок токарно-винторезный модели 16К20Ф1, η = 0,8. Инструмент — резец проходной, φ = 45°, Т5К10, резец проходной упорный 16×25 φ = 90°, Т5К10. Приспособление — центры, хомутик.
Рис.2.1 — Точение ступеней валика
Паспортные данные токарно-винторезного станка модели 16К20Ф1 следующие:
Число оборотов шпинделя в минуту: 12,5; 16 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125;160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 мин -1 .
Продольные подачи 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,61; 0,70;0,78; 0,87; 0,94; 1;04; 1,14; 1,21; 1,40; 1,56; 1,74; 1,90; 2,08; 2,28; 2,42; 2,80; 3,12; 3,48; 3,80; 4,16 мм/об.
Максимальное усилие механизма осевой подачи составляет 360 кг (3600Н), а мощность на шпинделе NСТ = 8,5 кВт.
1. Назначается глубина резания t = 5 мм для обработки каждой шейки вала (весь припуск) (см. рис.2.1).
2. По таблице 2.1 определяется подача 0,5…1,1 мм/об для диаметра детали 60…100 мм и размера державки 16×25 мм 2 при глубине 3…5 мм.
В среднем получается подача S = 0,8 мм/об.
3. Ближайшее значение подачи по паспорту станка Sct = 0,78 мм/об.
4. Расчетная скорость резания определяется по эмпирической формуле:
Значение коэффициента и показателей степени выбираются из таблицы 4. Для подачи S св. 0,7 мм/об CV = 340, х = 0.15, у = 0.45, т = 0.20мм, Т = 60 мин (принимаем). Для поправочных коэффициентов по скорости резания из таблиц 5, 6, 7, 8 устанавливают величины поправок.
При подстановке данных в формулу скорости резания получаем:
Vр=340?0,54/(60 0,2 5 0,15 0,78 0,45 ) =340?0,54/(2,267?1,27?0,894) =71,3 м/мин.
5. Частота вращения шпинделя для обработки шеек 61,5; 71,5; 81,5 определяется по формуле:
n1 = (1000?71,3) / π61,5 = 369,2 мин -1 ; п2 = (1000?71,3) / π71,5 = 317,5 мин -1 ; п3 = (1000?71,3) / π·81,5 = 278,6 мин -1 .
6. По паспорту станка при назначении чисел оборотов шпинделя можно принять п = 315 мин -1 .
7. Действительная скорость резания для трех шеек получается
V1 = (π·61,5?315) / 1000=60,82 м/мин; V2 = (π·71,5·315) / 1000 = 70,72 м/мин;
8. Разница с расчетной скоростью не превышает 10…15%, поэтому можно принять обработку трех шеек с общей частотой вращения п = 315 мин -1 .
9. Эффективная мощность резания определяется по формуле:
где Рz — тангенциальная составляющая силы резания.
Показатели степени и постоянная CPz определяются по таблице 2.9.
Рис. 2.2 — Эскиз обработки к примеру 2
I. Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы. Принимаем токарный проходной резец отогнутый правый. Материал рабочей части – пластины — твердый сплав ВК6; материал корпуса резца — сталь 45; сечение корпуса резца 16 ´ 25 мм; длина резца 150 мм.
Из-за отсутствия рекомендаций по выбору геометрических элементов резца в используемом справочнике принимаем их по справочнику: форма передней поверхности — плоская с фаской, типа II; = 12°; = – 3°; = 10°; = 0°; = 45°; = 45°; = 1 мм.
2. Назначаем режим резания
1. Устанавливаем глубину резания. При снятии припуска за один рабочий ход t = h = 2 мм.
2. Назначаем подачу.
Для параметра шероховатости поверхности Rz = 20 мкм (Ra = 6,3мкм) при обработке чугуна резцом с = 1 мм рекомендуется = 0,33 мм/об (для = 0,8 мм) и = 0,42 мм/об (для = 1,2 мм).
Принимаем для = 1 мм среднее значение = 0,38 мм/об и, корректируя по паспорту станка, устанавливаем = 0,35 мм/об.
3. Назначаем период стойкости резца. При одноинструментной обработке Т = 30 . 60 мин. Принимаем Т = 60 мин.
4. Определяем скорость главного движения резания (м/мин), допускаемую режущими свойствами резца:
Из таблицы 17 выписываем коэффициент и показатели степеней формулы: для наружного продольною точения серого чугуна с НВ 190 при £ 0,4 резцом с пластиной из твердого сплава ВК6 (с последующим учетом поправочных коэффициентов) = 292; = 0,15; = 0,2; m = 0,2.
Учитываем поправочные коэффициенты на скорость:
(табл. 1, с. 261); = 1,25 (табл. 2, с. 262);
;
= 1,0, так как заготовка без литейной корки; = 1,0, так как твердый сплав ВК6; = 1,0, так как = 45°.
Поправочный коэффициент на скорость , учитывающий вид токарной обработки — , т. е. наружное продольное точение, поперечное точение или растачивание. Нами используется формула для наружного продольного точения, а по условию примера точение поперечное, поэтому нужно ввести поправочный коэффициент . В справочнике в табл. 17 приведены значения этих коэффициентов в зависимости от при поперечном точении. При = 0 . 0,4 = 1,24; при = 0,5 … 0,7 = 1,18; при = 0,8 . 1 = 1,04. Для заданных условий , поэтому = 1,18.
С учетом всех найденных поправочных коэффициентов
м/мин.
м/мин (≈ 2,52 м/с).
5. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:
мин -1 .
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения = 400 мин -1 .
6. Действительная скорость главного движения резания:
м/мин (≈ 2,51 м/с).
7. Мощность, затрачиваемая на резание:
кВт,
где — в кгс, а -в м/мин,
Н (с. 271).
Для заданных условий обработки = 92; = 1; = 0,75; = 0.
Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания:
; 210 HB (по условию); = 0,4; ; = 1,0, так как = 45°; = 1,0 (там же), так как = 12° (принимаем по графе « = 10°»); = 1,0 (там же), так как = 0°;
Н (≈ 87 кгс).
кВт. В единицах СИ (Вт) , где — в Н, а — в м/с;
Вт кВт.
8. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. У станка 16К20 кВт; ; 2,14 m -1 ,
где m — общее число ступеней скорости соответствующего элемента станка-шпинделя токарного или фрезерного станка, стола продольно-строгального станка и т.д;
φ — знаменатель ряда.
Отсюда можно определить любую из четырех величин-nmax, nmin, φ или m, если известны или выбраны значения всех остальных. Чаще всего необходимо для построения ряда по известным nmax, nmin, и m определить φ. В современных станках чаще всего применяются средние значения зпаменателя ряда φ: 1,26;1,41или 1,58. Из ранее приведенной формулы следует:
Значения нормализованных знаменателей рядов φ, возведенные в степени, приведены в приложении 13. Пользуясь таблицей, можно легко определить значение φ на основании заданных в технической характеристике станка nmax, nmin, и m.
Пример 3. Точить цилиндрический валик при заданных условиях, из которых известны размеры детали, припуск на обработку, обрабатываемый материал и его прочность или твердость НВ, шероховатость обрабатываемой поверхности и тип токарного станка, на котором производится обработка.
Исходные данные:
Материал детали: ковкий чугун КЧ35 ГОСТ 1215-79
Диаметр заготовки: мм
Диаметр после обработки: мм
Длина обрабатываемой поверхности: мм
Шероховатость обработанной поверхности: мкм
Твердость материала: 163 НВ.
Способ крепления на станке: в центрах
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: "Что-то тут концом пахнет". 8265 — | 7903 — или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Как известно, существует множество способов расчета режимов резания: таблицы, формулы пересчета с усилий резания, графики стойкости резца, метод оптимального сечения стружки. Однако хотелось бы предложить новую методику расчета режимов резания, которая основана на пересчете максимально возможной мощности затраченной на резание — исходя из мощности станка. Данный метод разработан не так давно, и лично автором опробован на производстве с различным оборудованием, как на ветхих 16К20, так и на модифицированных российских станках с ЧПУ. В обоих случаях были показаны весьма неплохие показатели по времени обработки и по качеству поверхности, однако при некоторых типах точения (например растачивание и отрезная) приходилось корректировать понижающие коэффициенты — что в принципе можно считать плюсом методики, так как есть возможность регулирования.
Как уже говорилось принцип метода — пересчет из затрачиваемой мощности, и жесткая зависимость площади сечения стружки и скорости резания. Самым главным моментом является удержание пропорциональности величин подачи, глубины резания, и частоты вращения при определенном диаметре заготовки, поэтому удобнее всего эту методику применить при расчете в программе (например ТехноПро). Скачать отдельный макрос автоматического расчета режимов резания можно в теме режимов на форуме во вложении.
С учетом особенностей отечественной промышленности и взяв во внимание тот факт, что каждый токарь стремится производить обработку так как сам считает нужным (практика), то данная методика несет рекомендательный характер (хотя в 80% случаев токари применяли аналогичные режимы), однако для оформления технологической документации наиболее удобна ввиду своей возможной автоматизации.
Методика расчета режимов резания при токарных работах
Наружное продольное точение
Подачи при черновой и чистовой обработке выбирать по таб.1; большие назначать при обработки малых диаметров, меньшие – при обработке больших диаметров. Подачи заведомо снижены, учитывая недостаточную жесткость системы и высокую вероятность возникновения вибраций при резании. При чистовой обработке радиус при вершине резца выбирать не меньше 2 мм, вылет резца минимальный.
s =0.30 мм/об ( Ra =6.3)
s =0.23 мм/об ( Ra =3.2)
s =0.11 мм/об ( Ra =1.6)
При прерывистом точении снижать подачу на 25%. Подачу корректировать коэффициентом Kls в зависимости от вылета резца l (таблица 2) и коэффициентом K φ s в зависимости от главного угла в плане (таблица 3).
Отправить ответ