Пояснительная записка (1221758), страница 14
Текст из файла (страница 14)
6.3 Расчет режимов обработки
6.3.1 Расчет режимов токарной обработки
Выбор глубины резания зависит главным образом от требуемого класса шероховатости обработанной поверхности и величины припуска.
Расчет начинается с определения знаменателя геометрической прогрессии,
для ступеней подач:
где =1,9 мм/об ,
= 0,08 мм/об - максимальная и минимальная подачи у выбранного станка;
Z=24 – количество подач;
Для ступеней частот вращения знаменатель геометрической прогрессии определяется по формуле:
где =1600 об/мин,
=12,5 об/мин - максимальная и минимальная
частота вращения шпинделя станка, об/мин;
=24- количество ступеней частоты вращения.
Определим знаменатель геометрической прогрессии, для ступеней подач по формуле (6.1):
Для ступеней частот вращения знаменатель геометрической прогрессии определим по формуле (6.2):
Значения ,
корректируем по стандартным значениям и принимаем:
Ступени подач и частот вращения определяются следующими равенствами:
…………… ……………
…………… ……………
Ступени подач и частоты вращения шпинделя приведены в таблице 6.5:
Таблица 6.5 Ступени подач и частоты вращения шпинделя станка 1М61
Номер подачи | Подача станка, мм/об | Частота вращения шпинделя, об/мин |
1 | 0,08 | 12,5 |
2 | 0,089 | 15,75 |
3 | 0,100 | 19,85 |
4 | 0,112 | 25 |
5 | 0,125 | 31,5 |
6 | 0,140 | 39,7 |
7 | 0,157 | 50 |
8 | 0,176 | 63 |
9 | 0,198 | 79,4 |
Продолжение таблицы 6.5
Номер подачи | Подача станка, мм/об | Частота вращения шпинделя, об/мин |
10 | 0,221 | 100 |
11 | 0,248 | 126 |
12 | 0,278 | 158,85 |
13 | 0,311 | 200 |
14 | 0,349 | 252,2 |
15 | 0,390 | 317,75 |
16 | 0,437 | 400 |
17 | 0,490 | 504,47 |
18 | 0,549 | 635,63 |
19 | 0,615 | 800,90 |
20 | 0,689 | 1009 |
21 | 0,771 | 1271,51 |
22 | 0,864 | 1602,1 |
23 | 0,968 | 2018,65 |
24 | 1,084 | 2543,5 |
При предварительной механической обработке глубина резания равна t=0,75 мм.
Расчетная скорость резания при точении Vр, м/мин, вычисляется по формуле:
где Сv -коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала
и материала режущей части инструмента;
Кv -поправочный коэффициент, учитывающий реальные условия резания;
Т – принятый период стойкости резца, Т=90 мин;
m, Xv, Yv – показатели степени;
S – подача токарного станка, S=0,5.
Поправочный коэффициент определяется по формуле:
где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала при точении резцом, оснащенным твердым сплавом для стали определяется по формуле:
KИv – поправочный коэффициент, зависящий от материала режущей части инструмента, марка твердого сплава, KИv=1,0;
КТ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние периода стойкости резца, КТ=0,92
KПv – поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, KПv=0,8
Определяем поправочный коэффициент по формуле (6.4):
Значение Сv, m, Xv, Yv приведены в таблице 6.6
Таблица 6.6 Численные значения коэффициентов
Обрабатываемый материал | Сv | Xv | Yv | m |
Сталь 40Х | 350 | 0,15 | 0,35 | 0,2 |
Расчетную скорость резания при точении определяем по формуле (6.3):
Определяем частоту вращения шпинделя по формуле:
где Vp – расчетная скорость резания, м/мин;
D0 – диаметр поверхности до обработки, мм.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (6.6):
Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися на металлорежущем станке и принимаем ближайшее меньшее .
По принятому значению частоты вращения определяем фактическую скорость резания по формуле:
Определим фактическую скорость резания по формуле (6.7):
Силу резания, кгс, определим по формуле:
где Ср, Хр, Yр, nр - коэффициенты приведены в таблице 6.7;
Поправочный коэффициент определяется по формуле:
где - поправочный коэффициент на обрабатываемый материал,
;
Поправочный коэффициент определим по формуле (6.9):
Таблица 6.7 Поправочные коэффициенты
Обрабатываемый материал | Материал режущей части | Ср | Хр | Yр | nр |
Сталь | Твердый сплав | 300 | 1 | 0,75 | -0,15 |
Определяем силу резания по формуле (6.8):
Определим мощность на резание по формуле:
Находим мощность на резание по формуле (6.9):
Потребную мощность на шпинделе определяем по формуле:
Определим потребную мощность на шпинделе по формуле (6.11):
Коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя определяется по формуле:
где - мощность главного электродвигателя, кВт
Определим коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя по формуле (6.12):
Полученное значение мощности намного меньше мощности главного электродвигателя. Принимаем частоту вращения шпинделя Тогда скорость резания:
Основное технологическое (машинное) время определяется по формуле:
где L – расчетная длина обработки поверхности, мм.
- частота вращения детали, об/мин;
i – количество проходов.
Расчетная длина обработки при точении определяется:
где l - действительная длина обрабатываемой поверхности детали, мм, l=45мм;
l1 - величина врезания, мм;
l2 - выход (перебег) инструмента, мм.
где φ - главный угол резца в плане.
Определим основное технологическое время по формуле (6.13):
При окончательной механической обработке глубина резания равна t=1 мм.
Расчетную скорость резания при точении определяем по формуле (6.3):
Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (6.6):
Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися на металлорежущем станке и принимаем ближайшее меньшее .
По принятому значению частоты вращения находим фактическую скорость резания по формуле (6.7):
Определим силу резания по формуле (6.8):
Мощность на резание определим по формуле(6.9):
Потребную мощность на шпинделе определим по формуле (6.11):
Коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя определим по формуле (6.12):