ПЗ (1222901), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

где =1250 мм/мин, =25 мм/мин – максимальная и минимальная подачи у выбранного станка, мм/об; =18 – количество подач,

для ступеней частот вращения

, (4.2)

где =1600 мин^-1, =31 мин^-1 – максимальная и минимальная частота вращения шпинделя станка, об/мин; =16 – количество ступеней частоты вращения.

,

Значения , корректируем по стандартным значениям и принимаем = =1,26.

Ступени подач и частот вращения определяются следующими равенствами:

; ;

; ;

; ;

; ;

…………… ……………

…………… ……………

; .

Ступени подач равны:

=25 мм/мин; =25·1,26=33,5 мм/мин; =25·1,26²=39,69 мм/мин; = 50,01 мм/мин; =63,01 мм/мин; =79,39 мм/мин; =100,04 мм/мин; =126,05 мм/мин; =158,82 мм/мин; =200,11 мм/мин;… =635,52 мм/мин; =800,75 мм/мин; =1008,95 мм/мин; =1271,27 мм/мин.

Частота вращения шпинделя:

=31мин^-1; =39,06 мин^-1; =49,22 мин^-1; =62,01 мин^-1; =78,13 мин^-1; =98,45 мин^-1; =124,05 мин^-1; =156,3 мин^-1;….. =788,14 мин^-1; =992,93 мин^-1; =1251,1 мин^-1; =1576,4 мин^-1.

Для расчетов принимаем S=800,75 мм/мин и =992,93 мин^-1.

Поверхность 2.

Так как диаметр заготовки 125 мм выбираем торцевую насадную регулируемую фрезу (рисунок 4.3). Основные характеристики приведены в таблице 4.1.

Рисунок 4.3 – Фреза торцевая насадная регулируемая

Таблица 4.1 – Основные характеристики фрезы

Расчетную скорость резания , м/мин, определяют по эмпирической формуле

; (4.3)

где =64,7 – коэффициент, учитывающий условия резания;  поправочный коэффициент; =160 мм  диаметр фрезы, мм; T =180 мин – период стойкости инструмента; t=0,1 мм – глубина резания; =125 мм  ширина фрезерования, мм; z =14  количество зубьев фрезы.

Значения приведены в таблице 2.18

=0,25; =0,2; =0,1; =0,2; =0.

Общий поправочный коэффициент определяется по формуле:

(4.4)

где - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал; - коэффициент, учитывающий материал инструмента, 0,8; - коэффициент, учитывающий состояние поверхности, 1.

(4.5)

где = 650 МПа – предел прочности материала заготовки при растяжении; =0,9 – показатель степени.

Расчетная частота вращения шпинделя:

(4.6)

Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравнивают с имеющимися паспортными данными на станке и принимают ближайшее меньшее . Принимаем =156,3 мин^-1.

Фактическая скорость, м/мин,

(4.7)

Сила резания, кгс,

. (4.8)

где =82,5 – коэффициент, учитывающий условия резания; значения коэффициента для стали и чугуна приведены в табл. 2.8 [15], а значения  в табл. 2.19[13].

Для определения возможности осуществления на выбранном станке принятых режимов резания необходимо сравнить силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка =3, 1 Н.

Необходимо, чтобы .

1500>>3, 1 Н.

Эффективная мощность на шпинделе станка, кВт,

(4.9)

Потребная мощность на шпинделе станка

(4.10)

где  КПД станка.

Коэффициент использования станка по мощности

(4.11)

где  мощность главного электродвигателя.

Основное технологическое (машинное) время, мин,

(4.12)

где  расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,

(4.13)

где =125  действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;
=2 – 4  величина перебега (выхода) инструмента, мм; =126,05  минутная подача по паспорту станка, мм/мин; =1 количество проходов.

4.3.2 Точение

Исходные данные для расчета:

• станок – 16К20;

• глубина резания t=2 мм;

• Наибольшая сила подачи P_x = 3528 Н.

Значения всех коэффициентов и показателей степени принимаем по рекомендациям [15].

Определим знаменатели геометрической прогрессии , по формулам (4.1) и (4.2). =1,12, =1,26. [15].

Определим ступени подач и частот вращения:

Ступени подач равны:

=0,05 мм/мин; =0,05·1,12=0,056 мм/мин; =0,05·1,12²=0,063 мм/мин; = 0,07 мм/мин; =0,077 мм/мин; =0,088 мм/мин; =0,099 мм/мин;… =0,61 мм/мин; =0,678 мм/мин.

Частота вращения шпинделя:

=12,5 мин^-1; =15,75 мин^-1; =19,85 мин^-1; =25 мин^-1; =31,5 мин^-1; =39,69 мин^-1; =50,02 мин^-1; =63,02 мин^-1;….. =1271,5 мин^-1; =1602,1 мин^-1.

Глубина резания t, мм, определяется (рисунок 3.3) толщиной сни­маемого слоя за один рабочий ход резца, измеренной по перпендикуляру к

обрабатываемой поверхности детали.

Рисунок 4.3 – Технологическая схема точения

При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности станка ве­личина t принимается равной припуску на обработку h; при чистовом точе­нии припуск снимается за два и более проходов. На каждом последующем проходе глубина резания устанавливается меньше, чем при предшествующем. При параметрах шероховатости обработанной поверхности до R_a=3,2 мкм включительно t=0,5-2,0 мм; при R_a ≥0,8 мкм t=0,1- 0,4 мм.

Скорость резания V_p, м/мин, зависит от конкретных условий об­работки. На её 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 зоне контакта инструмента и детали, допустимый износ инструмента и др.

При наружном продольном и поперечном точении, а также при растачива­нии расчётная скорость резания определяется по эмпирической формуле

, (4.14)

где Cv – коэффициент, учитывающий условия резания; Т – период стойкости инструмента, мин; S – подача, мм/об; K_v – корректирующий коэффициент; т, x, у – показатели степени.

Значения C_V, m, x, у приведены в таблице 7 приложения [15].

Средние значения периода стойкости Т можно принимать в пределах 60-90 мин для резцов из быстрорежущей стали и 90-120 мин для твердосплав­ного инструмента.

Корректирующий коэффициент определяется по следующей формуле:

(4.15)

где – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки; – ко­эффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; – коэффици­ент, учитывающий материал режущей части резца; – коэффициент, учиты­вающий главный угол в плане резца; – коэффициент, учитывающий вели­чину радиуса при вершине резца(принимается во внимание только для резцов из быстрорежущей стали). Коэффициент для сталей рассчитывается по формуле (4.5)

Значения показателей n_v и коэффициентов приведены в таблице 8, 9, 10, 11 приложения [15].

м/мин.

Для проверки возможности реализации V_P на выбранном станке определяется расчетная частота вращения шпинделя n_P, мин^-1 по формуле (4.6)

Полученное значение частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися паспортными данными на станке и принимаем ближайшее меньшее , принимаем =200,15 мин^-1.

Фактическая скорость резания

Сила резания Р, Н, раскладывается на составляющие силы на­правленные по осям координат станка (тангенциальную P_Z. радиальную Р_у и осевую Р_х). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитываются по формуле

(4.16)

Постоянная Ср и показатели степени x, у, n для каждой из составляющих силу резания приведены в табл. 12 приложения [15].

Поправочный коэффициент К_р представляет собой произведение ряда ко­эффициентов, учитывающих условия резания:

(4.17)

Численные значения коэффициентов приведены в табл. 13,14 приложения.

Н

Главной составляющей силы резания является P_z, по которой рассчитывается мощность, необходимая для снятия стружки. Поэтому расчётным путём достаточно определить только P_z, а остальные составляющие можно устано­вить по формулам:

P_x=(0,3-0,4)P_z; (4.18)

Р_у=(0,4-0,5)Р_z. (4.19)

P_x=(0,3-0,4) 1972,93=591,88 Н;

Р_у=(0,4-0,5) 1972,93=789,17 Н.

Осевая сила Р_х (сила подачи) сравнивается по паспорту станка с наиболь­шей допускаемой механизмом подачи и в случае превышения последней, тре­бует повторного расчёта режимов резания.

591,88<3528 Н – условие выполняется.

Мощность резания, кВт. Вначале рассчитывается эффективная мощность резания по формуле (4.9)

Потребная мощность на шпинделе станка по формуле (4.10)

Коэффициент использования станка по мощности по формуле (4.11)

Основное технологическое (машинное) время, мин ,

(4.20)

где  расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,

(4.21)

где =48  действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;

- величина врезания резца, мм; =2 – 4  величина перебега (выхода) инструмента, мм; =126,05  минутная подача по паспорту станка, мм/мин; =3 количество проходов.

Остальные результаты точения поверхностей 2, 3, 4, 5, 6 снесем в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Результаты расчетов

№	Содержание перехода	Расчетный размер		t	i	Режим обработки			To
		Диаметр	Длина			S	nф	Vф
1	Черновое точение пов. 1	125	48	2	1	0,8	200,15	157,12		0,268
2	Чистовое точение пов. 1	121	48	0,2	5	0,3	1271,5	179,66		0,21
3	Точить фаску 4, 5	-	1	0,1	1	0,5	1009,14	142,59		0,01

4.3.3 Сверление отверстия

Отверстие 3.

Исходные данные для расчета:

• станок – 16К20;

• глубина резания – =25 мм;

Значения всех коэффициентов и показателей степени принимаем по рекомендациям [15].

Определим знаменатели геометрической прогрессии , по формулам (4.1) и (4.2). =1,12, =1,26. [15].

Характеристики

Список файлов ВКР