Методичка для дз. Даниленко,Зубков (Методичка для дз. Даниленко, Зубков), страница 3

табл. 5).Рекомендуемые приближенные соотношения между нагрузкойна резец, условно характеризуемой глубиной резания, и сечениемдержавки, от которых зависит ее прочность и жесткость, приведены в табл. 7.Таблица 7Глубинарезания t, мм,не более1,03,05,06,0Рекомендуемые значенияСечение державки резцаТолщина режущейпластины h, мм, не менееB × H, мм, не менее10 × 163,716 × 205,25,720 × 256,725 × 32Подсчитанное значение подачи Sо должно быть проверено покритерию получения заданной шероховатости поверхности. Такаяпроверка проводится только в том случае, если рассматриваемая операция является окончательной и требуемая шероховатость задана.Предельные значения подачи по критерию шероховатостиприведены в табл.

8.Таблица 819Шероховатостьповерхности, мкмРадиус при вершине пластинки, r, мм0,60,81,00,25t0,40,450,50,250,280,30,110,120,13Rz > 40Rz 20…40Rz 10… 20Ra < 52.4. Назначение скорости резанияСкорость резания v, м/мин, может быть рассчитана по формулеv=Cv ⋅ K Hv ⋅ Kϕ v ⋅ K mvT 0,4t X v ⋅ SoYv.Значения коэффициента Сv и показателей степени Xv и Yv приведены в табл. 9.Таблица 9ОбрабатываемыйматериалСтали конструкционныеуглеродистыеи легированныеВысоколегированные,жаростойкие, жаропрочные и нержавеющие сталиЧугун, медныеи алюминиевые сплавыSо, мм/обCvXvYv< 0,45480,150,25> 0,44780,150,4< 0,43450,150,4> 0,43010,150,4< 0,4> 0,44364050,150,150,40,4Нормативный период стойкости T, являющийся экономическим периодом стойкости, для резцов, оснащенных СМП и используемых при работе на станках с ЧПУ, обычно составляет 30мин [1].Поправочный коэффициент KHv учитывает свойства обрабатываемого материала:CHBдля стали и чугуна K Hv =;(HB) nv20для медных и алюминиевых сплавов K Hv =CHB.(σ в ) nvЗначения CHB и nv приведены в табл.

10.Таблица 10Обрабатываемый материалСтальЧугунАлюминиевые сплавыМедные сплавыCHB100017208,96,5nv1,31,420,360,29Поправочный коэффициент Kϕv учитывает геометрические параметры резца в плане:3,62 ⋅ ϕ0, 004K ϕv =.ε 0, 29Поправочный коэффициент Kmv, учитывающий марку материала режущей части резца, определяется по табл. 11.Таблица 11ОбрабатываемыйматериалУглеродистые илегированныесталиЖаростойкие, жаропрочныеи коррозионностойкие сталиСерыйчугунВидобработкиПоправочный коэффициент на скорость резания Kmvдля различных инструментальных материаловT15К6 T14K8 T5K10BK6BK6МBK6ОМBK8С коркой1,01,11,1————Без корки1,00,950,9————С коркой———1,01,11,11,1Без корки———1,01,11,20,9С коркой———1,01,11,21,2Без корки———1,01,21,21,121Медныеи алюминиевыесплавыС коркой———1,01,1——Без корки———1,01,1——2.5. Определение частоты вращения шпинделя станкаЧастоту вращения шпинделя n, об/мин, определяют по формулеn=1000 ⋅ v.π ⋅dПолученное значение n проверяют на возможность его использования на данном оборудовании по табл.

12, где приведены диапазоны значений частоты вращения шпинделя для некоторыхстанков с ЧПУ токарной группы.Таблица 12Диаметрзаготовки DmaxммДлиназаготовкиLmax, ммЧислооборотовшпинделя,об/мин16Б16Т116К20Ф3125220750100040–200012,5–200016К20Т121590010–200016К30Ф30516К20Ф3С321Б732Ф31740Ф3РТ755Ф30132021532040014001000140014005701713Ф3250Модельстанка22Скоростьподачи,мм/минМощность,кВт7,1106,3–125010–200025–125016–16002–12003–12000,01–2,8мм/об1–12000,05–28005–5120,01–1000028005–5001–12004520512,5–12505–60002211221140372.6. Определение скорости подачи резцаНа станках с ЧПУ механизм подачи обеспечивает ее бесступенчатое регулирование, и эта величина характеризуется значением скорости подачи vS, мм/мин:v S = S о ⋅ n.Значение Sо установлено в разд.

2.3, значение n — в разд. 2.5. Значение vS необходимо сверить с паспортными данными (см. табл. 12).2.7. Определение главной составляющей силы резанияГлавная составляющая силы резания Pz, H, равнаPz = C P ⋅ t X P ⋅ S oYP ⋅ K H .Значения коэффициента CP и показателей степени, входящих вформулу, для случая работы резцом из твердого сплава по стали ичугуну приведены в табл. 13.Поправочный коэффициент на силу резания KН, учитывающийсвойства обрабатываемого материала, можно рассчитать по формулеK H = C H ⋅ (HB) n .PЗначения СН и nP приведены в табл. 13.Таблица 13Обрабатываемый материалУглеродистыеи легированные сталиЧугун серый и ковкийСРХРYРСНпР19501,00,810,040,6112001,00,700,00650,962.8.

Проверка назначенных режимовпо допустимой силе резанияПосле расчета главной составляющей силы резания Pz необходимо провести проверочные расчеты, подтверждающие возможность работы при назначенных глубине резания t и подаче Sо. Проверку проводят по следующим критериям:231) по прочности державки резца;2) по жесткости державки резца;3) по прочности твердосплавной пластины;4) по прочности механизма подач станка;5) по жесткости обрабатываемой заготовки.Проверка по прочности державки резца. Допускаемое значение главной составляющей силы резания [Pz]пр, Н, по прочностидержавки резца вычисляют по формуле[ Pz ]пр =W[σ и ],lB⋅H2(B — ширина6державки резца, H — высота державки), м3; l — вылет резца изрезцедержки, м; [σи] — допускаемое напряжение на изгиб материала державки резца.

Для углеродистых конструкционных сталей[σи] = 2,5·108 Па.Если форма обрабатываемой заготовки позволяет обрабатывать заданную поверхность без увеличенного вылета резца, тообычно принимают l ≈ 1,5⋅Н, м.Проверка по жесткости державки резца. Допускаемое жесткостью державки резца значение [Pz]ж, Н, можно вычислить поформуле3 ⋅[ f р ] ⋅ E ⋅ I x[ Pz ]ж =,l3где W — момент сопротивления изгибу, W =где [fр], — допускаемый прогиб резца, м: при черновом точении3⋅10–4 м, при получистовом точении 1,7⋅10–4 м, при чистовом точении 1,2⋅10–4 м; Е — модуль упругости материала державки резца:для углеродистых конструкционных сталей Е = 2,1⋅1011 Па; Ix —B⋅H3осевой момент инерции, I x =, м4.12Проверка по прочности твердосплавной пластины. Допустимая сила резания, разрушающая пластину, может быть вычисленапо формуле:24[Pz ]пл = 290 ⋅ t⋅ h1,350 , 77(sin ϕ )0,8,Нгде h – толщина используемой твердосплавной пластины, мм.Проверка по прочности механизма подач станка.

Допускаемую силу подачи станка [Px]ст, Н, нужно сравнить с осевой составляющей силы резания Px. Необходимо, чтобы выполнялось условие [Px]ст > Px. Значение осевой составляющей силы резанияможно приближенно вычислить по формулеPx = 0, 035 ⋅ Pz ⋅ ϕ 0,6 .Для станков с ЧПУ токарной группы допускаемая сила подачи[Px]ст чаще всего составляет не менее 4000 Н.Проверка по жесткости обрабатываемой заготовки. Прогибобрабатываемой заготовки будет осуществляться равнодействующей двух составляющих Pz и Py, т. е.

силой Pzy. Значение этой силыбудет зависеть от угла в плане ϕ и может быть приближенно определено по формулеPzy = Pz ⋅ 1 + 20 / ϕ 1,6 .Ограничения по жесткости заготовки будут зависеть от методакрепления заготовки на станке.1. При креплении заготовки консольно в патроне станка прогибзаготовки fз, м, можно подсчитать по формулеfз =Pzy ⋅ L33⋅ E ⋅ Ix,где L — длина заготовки (величина вылета из патрона), м; Iх —π⋅d4осевой момент инерции круглого сечения, I x =, м4.642. При креплении заготовки в центрах станка прогиб равенfз =Pzy ⋅ L348 ⋅ E ⋅ I x.253. При креплении заготовки в патроне токарного станка с поджатием задним центром прогиб составляетfз =Pzy ⋅ L3102 ⋅ E ⋅ I x.Допускаемый прогиб заготовки [fз] можно принимать равным:при черновом точении — 10–4 м; при получистовом точении —7⋅10–5 м; при чистовом точении — 5⋅10–5 м.Если превышен допускаемый прогиб заготовки, по значению[fз] подсчитывают допускаемое значение составляющей [Pzy], а затем допускаемое значение [Pz]:[ Pz ] =[ Pzy ]1 + 20 / ϕ 1, 2.В том случае, если по какому-либо критерию допускаемое значение силы резания или прогиба детали будет превышено, необходимо уменьшить снимаемый припуск t или подачу Sо.

Возможнотакже увеличение главного угла в плане ϕ. Ч, аще всего уменьшаютзначение подачи.Новое значение подачи Sо, мм/об, может быть подсчитано поформуле1[ Pz ]S o = XP CP ⋅ t ⋅ K H YP .Значения параметров СР, ХР, KН и YР приведены в разд. 2.7.2.9. Определение необходимой мощности станкаНеобходимую мощность станка Nст, кВт, находят по формулеN ст =Pz ⋅ v,6 ⋅ 10 4 ⋅ ηгде η — КПД станка, можно принимать равным η = 0,75. Рассчитанное значение сравнивается с паспортными данными станка (см.табл.

12).262.10. Определение основных параметров нормированияОсновное технологическое (машинное) время to, мин, рассчитывают по формулеLto = ,vSгде L — фактическая длина прохода резца, мм (рис. 3), L = lз + l1 ++ lвр + lп (lз — длина обрабатываемой поверхности заготовки, мм;l1 — путь подвода резца, т. е. начальный, предохраняющий инструмент зазор между деталью и резцом, l1 ≈ 2 мм, lвр — длина вреtзания резца на полную глубину резания, lвр =, lп — путь выtg ϕхода резца из контакта с заготовкой (перебег). Если обработкаведется напроход, lп ≈ 2 мм).Количество заготовок, обработанных за период стойкости, Kз,шт, рассчитывают по формулеTKз = .toШтучное время обработки tшт, мин, определяют какtшт = (tо + tв)⋅(1 + Kобсл + Kотд).Сомножитель (tо + tв) является суммой основного tо и вспомогательного tв времени и называется оперативным временем.27LDгlзlврlпlврl1tϕDSРис.

3Вспомогательное время tв затрачивается на закрепление и снятие обрабатываемых заготовок, пуск и останов станка, смену режущего инструмента, а также на его подвод и отвод на каждомпереходе, на измерение размеров заготовки и т. п.Коэффициент Kобсл характеризует время на обслуживание станка. По нормативам для токарно-винторезных станков Kобсл = 0,035.Коэффициент Kотд характеризует затраты времени на отдых иличные надобности рабочего. По нормативам Kотд = 0,06 при ручной смене заготовок массой до 50 кг, Kотд = 0,07…0,08 для болеетяжелых заготовок и Kотд = 0,04 при механической смене заготовок. При выполнении домашних заданий условно можно принимать Kотд = 0,06.Поскольку за период стойкости обрабатывается Kз заготовок,время на смену инструмента, приходящееся на одну заготовку,будет составлять tсм / K з , где tсм — время, затрачиваемое на смену резца или поворот многогранной пластины, т.

е. вспомогательное время может быть выражено как tв = ε ⋅ t o + t см / K з . В слагаемом ε⋅ tо с помощью коэффициента ε учитываются всевременные вспомогательные затраты при обработке одной заго28товки (исключая время на смену инструмента) в долях основноготехнологического времени tо.По нормативным данным для токарно-винторезных станков ε == 0,56. Таким образом, формула для расчета штучного временипринимает видt tшт = t o ⋅ 1 + ε + см  ⋅ (1 + K обсл + K отд ).T Время на смену резца или поворот многогранной пластины приработе на токарном станке по нормативам составляет от 0,5 до1 мин. Будем условно принимать, что tсм = 0,5 мин.Сменная выработка Н, шт., равнаH=Tсм,t штгде Тсм — продолжительность смены, можно принять 480 мин.Сменный расход инструмента (количество необходимых СМПв смену) И, шт., определяют по формулеИ=H ⋅τ,Kз ⋅ Zгде τ — коэффициент случайной убыли, обычно принимают τ == 1,2; Z — число рабочих вершин многогранной пластины.3.