Диплом (1219699), страница 10
Текст из файла (страница 10)
1,12,1 1,26. [13].Определим ступени подачи и частот вращения:Ступени подач равны:S1 0,05 мм/мин; S2 0,05 1,12 0,056 мм/мин;S2 0,05 1,12 0,056 мм/мин; S3 0,05 1,122 0,063 мм/мин;S4 0,07 мм/мин; S5 0,077 мм/мин; S6 0,088 мм/мин; S7 0,099мм/мин;… S23 0,61 мм/мин; S24 0,678 мм/мин.Частота вращения шпинделя:n1 12,5 минˉ¹; n2 15,75 минˉ¹; n3 19,85 минˉ¹; n4 25 минˉ¹;n5 31,5 минˉ¹; n6 39,69 минˉ¹; n7 50,02 минˉ¹; n8 63,02 минˉ¹;…n21 1271,5 минˉ¹; n22 1602,1 минˉ¹.Глубина резания t, мм, определяется (рисунок 4.3) толщиной снимаемого слоя за один рабочий ход резца, измеренной по перпендикуляру к обрабатываемой поверхности детали.ЛистИзм.92Лист№ докум.ПодписьДата92Рисунок 6.3 — Технологическая схема точенияПри черновом точении и отсутствии ограничений по мощности станка величина t принимается равной припуску на обработку h; при чистовомточении припуск снимается за два и более проходов.
На каждом последующем проходе глубина резания устанавливается меньше, чем при предшествующем. При параметрах шероховатости обработанной поверхности доRa=3,2 мкм включительно t=0,5-2,0 мм; при Ra>0,8 мкм t=0,l- 0,4 мм.Скорость резания Vp, м/мин, зависит от конкретных условий обработки. Наеё величину оказывает существенное влияние следующие факторы: стойкость инструмента, физики механические свойства обрабатываемого материала, подача и глубина резания, геометрические параметры режущего инструмента, наличие смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), температура в зонеконтакта инструмента и детали, допустимый износ инструмента и др.При наружном продольном и поперечном точении, а также при растачивании расчётная скорость резания определяется по эмпирической формулеVpCvy Kvm xT t S(6.14)где Cv — коэффициент, учитывающий условия резания; Т - период стойкости инструмента, мин; S - подача, мм/об; Kv - корректирующий коэффициент;т, х, у - показатели степени.ЛистИзм.93Лист№ докум.ПодписьДата93Значения Су, т, х, у приведены в таблице 7 приложения [2].Средние значения периода стойкости Г можно принимать в пределах 6090 мин для резцов из быстрорежущей стали и 90-120 мин для твердосплавного инструмента.Корректирующий коэффициент определяется но следующей формуле:Kv K mv K Пv K Иv K y K r(6.15)где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки; KПv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; KИv - коэффициент, учитывающий материал режущей части резца; Ку - коэффициент,учитывающий главный угол в плане резца; Кr - коэффициент, учитывающийвеличину радиуса при вершине резца(принимается во внимание только длярезцов из быстрорежущей стали).
Коэффициент Kmv для сталей рассчитывается по формуле (3.5)Значения показателей nv и коэффициентов KПv, КИи, Ку, Кr приведены втаблице 8, 9, 10, 11 приложения [2].1KМ v 750 1,15 650 Kv 1,15 0,9 0,65 1 1 0,67Vp 3401200.220,15 0,80, 45 0,67 87,78 м / мин.Для проверки возможности реализации Vp на выбранном станке определяется расчетная частота вращения шпинделя n p , минˉ 1 по формуле (6.6)np 1000 87,78 232,97 минˉ 1 120ЛистИзм.94Лист№ докум.ПодписьДата94Полученное значение частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися паспортными данными на станке и принимаем ближайшее меньшееnст n p , принимаем n p 200,15-200,15 минˉ 1.Фактическая скорость резанияVФ 120 200,151000 157,12 м/минСила резания Р, II, раскладывается на составляющие силы направленные по осям координат станка ( тангенциальную P z .
радиальную Py и осевуюРх). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитываются по формулеxynP z , y, x 10 C p t S V Ф K p(6.16)Постоянная Ср и показатели степени х, у, п для каждой из составляющих силу резания приведены в табл. 12 приложения [ 10 ].Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение рядакоэффициентов, учитывающих условия резания:K p K mp K p K p K p(6.17)Численные значения коэффициентов приведены в табл.
13,14 приложения.K p 0,898 1 1 0,92 0,830,750,151 0,83 1972,93 HP z, y, x 10 300 2 0,8 157,12Главной составляющей силы резания является Р2, по которой рассчитываетсямощность, необходимая для снятия стружки. Поэтому расчётным путём достаточно определить только Pz, а остальные составляющие можно установитьпо формулам:ЛистИзм.95Лист№ докум.ПодписьДата95P x (0,3 0,4) P zP y (0,4 0,5) P z(6.18)(6.19)P x (0,3 0,4) 1972,93 591,88 H;P y (0,4 0,5) 1972,93 789,17 H.Осевая сила Рх (сила подачи) сравнивается по паспорту станка снаибольшей допускаемой механизмом подачи и в случае превышения последней, требует повторного расчёта режимов резания.591,88<3528 H - условие выполняется.Мощность резания, кВт.
Вначале рассчитывается эффективная мощность резания по формуле (4.9)Nэ 1972,93 157,12 5,07 кВт1020 60Потребная мощность на шпинделе станка по формулеN nom 5,07 6,76 кВт0,75(6.20)Коэффициент использования станка по мощности по формуле (6.11)K6,76 100% 61,45%11Основное технологическое (машинное) время, мин,To LiSncm мст(6.21)где L – расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,L l l1 l2(6.22)ЛистИзм.96Лист№ докум.ПодписьДата96гдеl 48 действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;l1 величина врезания резца, мм; l2 2 4 величина перебега (выхода)инструмента, мм; SМСТ 126,05 минутная подача по паспорту станка,мм/мин; i 3 количество проходов.To 48 177,45 3 3 0,026 мин200,15 126,05Остальные результаты точения поверхности 2,3,4,5,6 снесем в таблицу 6.2.Таблица 6.2 – Результаты расчётов№Содержа-Расчетный раз-ниемерперехода1Режим обработкиTоДиаметр Длина tnфVфiS10,8200,15 157,12 0,2681271,5 179,66Черновоеточение125482121480,2 50,3-10,1 10,5пов.
12Чистовоеточение0,21пов. 13Точитьфаску1009,14142,590,016.4.3 Сверление отверстияОтверстие 3.Исходные данные для рачета:станок – 16К20;глубина резания – t =D/2=25 мм;ЛистИзм.97Лист№ докум.ПодписьДата97Значения всех коэффициентов и показателей степени принимаем по рекомендациям [10].Определим знаменатели геометрической прогрессии ,1 по формулам(4,1) и (4,2). 1,12,1 1,26.
[13].Определим ступени подач и частот вращения:Ступени подач равны:S1 0,05 мм/мин; S2 0,05 1,12 0,056 мм/мин;S2 0,05 1,12 0,056 мм/мин; S3 0,05 1,122 0,063 мм/мин;S4 0,07 мм/мин; S5 0,077 мм/мин; S6 0,088 мм/мин; S7 0,099мм/мин;… S23 0,61 мм/мин; S24 0,678 мм/мин.Частота вращения шпинделя:n1 12,5 минˉ¹; n2 15,75 минˉ¹; n3 19,85 минˉ¹; n4 25 минˉ¹;n5 31,5 минˉ¹; n6 39,69 минˉ¹; n7 50,02 минˉ¹; n8 63,02 минˉ¹;…n21 1271,5 минˉ¹; n22 1602,1 минˉ¹.Расчетная скорость резания, м/мин:CV D V K VVpymT S Vq(6.22)Поправочный коэффициент определения по формулеK V K V K MV K nVгдеK V- коэффициент,(6.23)учитывающий глубину отверстия в зависимости отдиаметр сверла.K V 0,37 0,9 1 0,333Vp9,8 50 0, 4 0,33340 0,610, 20,5 7,58 м/минЛистИзм.98Лист№ докум.ПодписьДата98Расчётная частота вращения шпинделяVpn p , определяем по формуле (6.6)1000 7,58 86,22 минˉ¹ 28Полученное значение частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися паспортными данными на станке и принимаем ближайшее меньшееncm n p , принимаем n p 79,41 минˉ¹.Фактическая скорость резанияVф 50 79,41 6,98 м/мин1000Осевая сила (силу подачи):Pо 10 C p D z p S y p K H p(6.24)Pо 10 C м Dq М S y М K М p(6.25)Крутящий момент:Поправочный коэффициентK M p K H p ; значения K M pPо 10 6,8 50 0,75 0,68 1058,57 Н0,82М кр 10 0,034 50 0,6 0,68 120,46 Н м10,7Расчетная сила подачи не превышает паспортной силы станкаРодон PоМощность резания:Nэ Nэ M кр ncm9750(6.26)120,46 79,410,98 кВт9750ЛистИзм.99Лист№ докум.ПодписьДата99Потребная мощность резания:N пот 0,98 1,31кВт0,75Коэффициент использования станка по мощности:K0,67 6,07%11Основное технологическое (машинное) время, мин, определим по формуле (4.20)Tо L,ncm S cmгде L — расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм; nс т — частотавращения инструмента, об./мин; S c m - подача, мм/об.Длина обрабатываемой поверхности по формуле (6.21)L l l1 l 2где I - действительная длина обрабатываемой поверхности, мм; l₁ — величина врезания, мм; l₂ — выход (перебег) инструмента, мм.
Можно принятьl₁ + l₂ =0,35D, тогда l₁ + l₂ = 9,8 ммTо 48 9,8 1,97 мин79,41 0,3186.4.4 Расчет режимов протягиванияЛистИзм.100Лист№ докум.ПодписьДата100Протягивание используется для формирования таких стандартных элементов деталей, как шлицевые пазы, шпоночные канавки, квадраты или многогранники под гаечные ключи, круглые и прямоугольные отверстия и др.Особенность протягивания состоит в том, что при этом виде обработкиотсутствует движение подачи, так как она заложена в конструкции самогоинструмента: разность высот зубьев протяжки или полуразность диаметровкаждой пары смежных рабочих зубьев даёт величину, называемую подачейна зуб Sz (рисунок 6.4).Различают внутреннее и наружное протягивание.