k_Fidarov2 (986925), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Назначаем период стойкости фрезы [1, табл. 9, с. 38] для D = 250 мм, Т = 240 мин.Величина допустимого износа задней поверхности зубьев фрезы h3 = 1 мм ([1] табл. 2, с. 21).4. Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, м/минv=C v D qvm XvT tS ZYv BU v Z PvKv .Для данных условий обработки находим [1, табл. 3, с. 22–23]:Сv = 332; qv = 0,2; Xv = 0,1; Yv = 0,4; Uv = 0,2; Рv = 0; т = 0,2.Для обрабатываемой стали поправочный коэффициентKv = 75 / σв = 75 / 78 = 0,96.Прочие поправочные коэффициенты не учитываются.v=322 ⋅ 250 0, 20, 20,10, 4240 ⋅1,5 ⋅ 0,125 ⋅150= 262 м/мин ≈ 4,37 м/с .0, 2⋅ 0,96 =322 ⋅ 3,02⋅ 0,96 =2,99 ⋅1,04 ⋅ 0,435 ⋅ 2,725. Частота вращения шпинделя станкаn = 1000v / πD = 1000 ⋅ 262 / (3,14 ⋅ 250) = 334 мин–1.Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станкаnд = 300 мин–1.6.
Действительная скорость резанияvд = πDnд / 1000 = (3,14 ⋅ 250 ⋅ 300) / 1000 = 236 м/мин ≈ 3,94 м/с.7. Минутная подачаSм = SZ z nд = 0,125 ⋅ 8 ⋅ 300 = 300 мм/мин.Корректируем минутную подачу по паспортным данным станка и устанавливаем действительное значение минутной подачиSм = 300 мм/мин.8. Определяем мощность, затрачиваемую на резание, кВтN рез = C N ⋅10 −5 D q N t X N s YzN BU N z PN n Z N K N ,гдеK N = Kм N KϕN K γ N .Для данных условий обработки находим [1, табл.
4, с. 26]СN = 42,4; qN = –0,3; XN = 1,0; YN = 0,75;UN = 1,1; PN = 1,0; ZN = 0,8.Учитываем поправочные коэффициенты на мощность:K м N = (78 / 75)0,3 = 1,040,3 = 1,02 (для σв = 78 кгс/мм2);K ϕ N = 1,0 (для ϕ = 60°); K γ N = 0,95 (для γ = –5°);N рез =42,4 ⋅ 1,5 ⋅ 0,1250,75 ⋅ 1501,1 ⋅ 8 ⋅ 3000,8= 1,02 ⋅ 0,95 =100000 ⋅ 250 0,342,2 ⋅ 1,5 ⋅ 0,21 ⋅ 247,6 ⋅ 8 ⋅ 95 ⋅ 95,87⋅ 1,02 ⋅ 0,95 = 4,65 кВт .=100000 ⋅ 5,249. Определяем мощность привода станка.У станка модели 6Р13 мощность Nм = 10 кВт, КПД = 0,75; Nшп = =Nм η = 10 ⋅ 0,75 = 7,5 кВт, следовательно, обработкавозможна (4,65 < 7,5).Определение машинного времениТм = L / Sм, мин,где L = l + y + ∆; y = D = 255 мм (для получистового торцевого фрезерования); ∆ = 4 мм; L = 500 + 250 + 4 = 754 мм; Тм =754 / 300 = 2,52 мин.В случае, когда режим резания определяется по таблицам нормативных справочников, пункты 4 и 8 расчета выполняютследующим способом.Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы.
По таблицам нормативов [1, карта 8, с. 50 –51] для D = 250 мм; Z = 8; t до 5 мм; Sz ≤ 0,13 мм/зуб находим vтабл = 266 м/мин.Каждый поправочный коэффициент для заданных условий обработки равен единице. Следовательно, vu = vтабл = 266м/мин ≈ 4,43 м/с.По таблицам нормативов [1, карта 10, с. 54 – 55] находим для стали:σв = 56…100 кгс/мм2; В до 162 мм; t ≤ 1,7 мм;D × Z = 250 × 8 и Sм < 320 мм/мин; Nтабл = 4,6 кВт.Поправочные коэффициенты на мощностьK ϕ N = 1,0 (для γ = 60°) и K γ N = 0,95 (для γ = –5°).Следовательно,Nрез = Nтабл ⋅ K γ N = 4,6 ⋅ 0,95 кВт.Методика расчета режимов резания приМНОГОИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТАХРасчет режимов резания при многоинструментальных работах на токарных многошпиндельных и многорезцовых автоматах, фрезерных, сверлильных и других станках имеет ряд специфических отличий от расчета одноинструментальной обработки, приведенной выше.
Основным пособием для расчетов при многоинструментной обработке служит справочник [2, с.800 – 890].Пример 2Операция – чистовая токарная обработка заготовки зубчатого колеса на многорезцовом одношпиндельном полуавтомате модели 1А730. Материал заготовки – сталь 45, σв = 65 кгс/мм (650 МП/м2). Операционные размеры и размеры заготовкипоказаны на рис. 8 (где а – наладка, б – заготовка, в – обработанная деталь).Режущие инструменты – резцы с пластинками твердого сплава Т15К6.
Необходимо назначить режимы резания; определитьмашинное время.Назначение режима резания1. Устанавливаем значения глубины резания для каждого резца наладки, при снятии припуска за один проход:t = (D – d) / 2 = (193 – 190) / 2 = 1,5 мм;− для резца 1− для резца 2t = (D – d) / 2 = (73 – 70) / 2 = 1,5 мм;t = h = 2 мм;− для резцов 3 и 4 припуск на сторонуt = h = 1 мм.− для резца 52.
Определяем длину рабочего хода продольного и поперечного суппортаLр.х = lрез + y + lдоп,где l – длина резания по лимитирующему инструменту, мм; у – величина врезания и перебега инструмента, мм; lдоп – дополнительная длина хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации заготовки.а) определяем Lр.х, у продольного суппорта: в продольном суппорте наибольшую (лимитирующую) длину резания имеет резец 1, lрез = 24 мм.
Величину определяем по [1, табл. 1, с. 809]а)б)в)Рис. 8Y = Yврез + Yподв + Yп + Yдоп,где Yврез = 1,5 мм (при t = 1,5 мм и ϕ = 45о); Yподв + Yп = 4 мм; Yдоп = 0; тогдаY = 1,5 + 4 = 5,5 мм;Lр.х = 24 + 5,5 = 29,5 мм.б) определяем Lр.х поперечного суппорта; в поперечном суппорте наибольшую (лимитирующую) длину резания имеютрезцы 3 и 4Lрез = (D – d) / 2 = (193 – 70) / 2 = 61,5 мм;Yподв + Yп = 2 мм (при ϕ = 90o); lдоп = 0,тогдаLр.x = 61,5 + 2 = 63,5 мм.3. Определяем подачу суппортов за оборот шпинделя. Подача назначается для каждого инструмента наладки в зависимости от суммарной глубины резания обрабатываемого материала, шероховатости поверхностей и точности обработки [2,карта 1, с.
813].Суммарная глубина резания резцов составляет:– для продольного суппортаΣt = t1 + t2 = 1,5 + 1,5 = 3 мм;– для поперечного суппортаΣt = t3 + t4 + t5 = 2 + 2 + 1 = 5 мм.Для этих значений суммарной глубины резания рекомендуются подачи:– для продольного суппорта S0 = 0,6 мм/об;– для поперечного суппорта S0 = 0,4 мм/об.В соответствии с [1, примечание 6], к карте 1 необходимо при назначении подачи также учитывать заданный параметршероховатости поверхности.Для предусмотренной чертежом детали шероховатости поверхности Rz =16 мкм в [1] рекомендуется подача не выше S0= 0,4 мм/об (для обработки) стали, радиус при вершине резца r = 1 мм, скорость резания v > 100 м/мин).Учитывая поправочный коэффициент на материал (для стали σв = 65 кгс/мм, поправочный коэффициент Ks = 0,75), подача Speз = Sтабл Ks = 0,4 ⋅ 0,75 = 0,3 мм/об.
Корректируя принятую подачу по паспортным данным станка для поперечногосуппорта, получаем Sпас = 0,29 мм/об.Так как время работы продольного суппорта значительно меньше, чем поперечного (Lр.х.прод < Lр.х.поп) и работают ониодновременно, то можно уменьшить величину подачи продольного суппорта без снижения производительности станка. Этодостигается выполнением условия выравнивания продолжительности работы продольного и поперечного суппортов (т.е.равенство частот вращения шпинделя за ход каждого суппорта):Lр.х.поп / S0 поп= n = Lр.х.прод / S0 прод;63,5 / 0,29 = 219 = 29,5 / S0 прод;S0 прод = 29,5 / 219 = 0,135 мм/об.При окончательном выборе величины подачи нелимитирующего суппорта не рекомендуется, несмотря на результатырасчета, уменьшать подачу твердосплавного инструмента ниже 0,15…0,20 мм/об [2, карта 1, с.
812] при точении стальныхзаготовок. Поэтому при корректировании подачи продольного суппорта по станку принимаем S0 прод = 0,17 мм/об.4. Определяем периоды стойкости лимитирующих инструментов ([2], карта 2, с. 814 – 815). Период стойкости в минутахвремени резания для каждого предположительно лимитирующего инструмента наладки, по которому ведется расчет скорости резания,T = Tм λ,где Тм – период стойкости в минутах машинной работы станка – для нашего случая принимаем II группу наладок (для пятиинструментов в наладке), т.е.
Тм = 120 мм; λ – коэффициент времени резания определяется [2, карта 2, с. 815] как отношениечастоты вращения шпинделя за время резания к количеству оборотов шпинделя за время рабочего хода суппорта на рабочейподаче.Предположительно имитирующими инструментами в многоинструменальных наладках являются обычно инструменты,расположенные на наибольших диаметрах обрабатываемых поверхностей (наибольшая скорость резания) или имеющие наибольшую длину резания.
Такими резцами в рассматриваемом случае может быть резец 1 или резцы 3 и 4.Определяем значение коэффициента времени резания [2, карта 2, с. 815] для резца 1. Количество оборотов шпинделя завремя резания равно отношению длины резания к подачеLp.x / S0 прод = 24 / 0,17 = 141 об.Количество оборотов шпинделя за время рабочего хода суппортов при их параллельной работе равно наибольшему отношению длины рабочего хода к подачеLр.х / Sпоп = 63,5 / 0,29 = 219 об.Тогда коэффициент времени резания λ = 141 / 219 = 0,65.Период стойкости резца 1 в минутах времени резания составитТ = Тм λ = 120 ⋅ 0,65 = 78 мин.Для резцов 3 и 4, расположенных на суппорте, имеющем наиболее продолжительное время работы (при условии параллельной работы суппортов станка), коэффициент времениλ = lp.x / Lp.x = 61,5 / 63,5 = 0,97.Если коэффициент λ > 0,7, то его можно не учитывать и принимать Т ≈ Тм [2, карта 2, с.
814]. Таким образом, для резцов3 и 4 период стойкости Т = Тм = 120 мин.5. Определяем скорости резания для предположительно лимитирующих режимов наладки [2, карта 3, с. 816].Для резцов 3 и 4 vтабл = 110 м/мин (при t до 2,5 мм; S0 до 0,3 мм/об; обработке стали и угле φ = 90°). Поправочные коэффициенты на скорость резания [2, с. 817 – 818] равны: K м v = 1 (для стали 45 НВ 180, σв = 65 кгс/мм); KU v = 115 (для материала инструмента Т15К6; найден путем интерполирования значений KU v = 1,25 для Т = 100 мин и KU v = 1 для Т = 150мин); K Bv = 1,35 (для поперечного точения при отношении диаметров обработки d / D = 70 / 193 = 0,37).
Расчетная скоростьрезанияvрас = vтабл K м v KU v K Bv = 110 ⋅ 1 ⋅ 1,5 ⋅ 1,35 = 171 м/мин ≈ 2,85 м/с.Для резца 1 vтабл = 130 м/мин (при t ≤ 2,5 мм, S0 ≤ 0,2 мм/об; обработке стали и угле φ = 45°).Поправочные коэффициенты на скорость резания K м v = 1 (для стали 45, НВ 180, σв = 65 кгс/мм); KU v = 1,4 (для материала инструмента Т15К6, найден путем интерполирования значений); KU v = 1,5 для Т = 60 мин и KU v = 1,25 для Т = 100мин.), K Bv = 1 (для продольного точения). Расчетная скорость резанияvрас = vтабл K м v KU v K Bv = 130 ⋅ 1 ⋅ 1,4 ⋅ 1 = 182 м/мин ≈ 3,05 м/с.Таким образом, лимитирующими по скорости резания являются резцы 3 и 4 (vрас = 171 м/мин).6.
Расчетная частота вращения шпинделя станкаn = 1000 vрас / πD = 1000 ⋅ 171 / (3,14 ⋅ 193) = 282 мин–1.Корректируя значение n по паспорту станка, устанавливаем действительное значение nд шпинделя: nд = 280 мин–1.7. Действительные скорости резания равны:для резцов 1, 3, 4vд = πDnд / 1000 = 3,14 ⋅ 73 ⋅ 280 / 1000 = 170 м/мин ≈ 2,84 м/с;для резцов 2 и 5vд = πDnд / 1000 = 3,14 ⋅ 73 ⋅ 280 / 1000 = 64,5 м/мин ≈ 1,08 м/с.8. Определяем суммарную мощность резания по всем инструментам наладки [2, карта 5, с. 820].Для резца 1 Nтабл = 1,4 кВт (при t = 1,5 мм; S0 = 0,17 мм/об).Поправочные коэффициенты на мощность резания:KмN = 0,7 (для стали 45, обрабатываемой твердосплавным инструментом);KмN = 0,9 (для скорости резания до 200 м/мин и угла γ = 10°).Расчетная мощность резанияv170K м N K v N = 1,4 ⋅⋅ 0,7 ⋅ 0,9 = 1,5 кВт.100100N рез = N таблДля резца 2 Nтабл = 1,4 кВт (при t = 1,5 мм; S0 = 0,17 мм/об).Поправочные коэффициенты на мощность резания: K v N = 0,7 (для скорости резания до 100 м/мин и угла γ =10°); K м N= 0,7.N рез 2 = N таблv64,5K м N K v N = 1,4 ⋅⋅ 0,7 ⋅ 0,9 = 0,62 кВт.100100Для резцов 3 и 4 Nтабл = 2,7 кВт (при t = 2 мм; S0 = 0,29 мм/об).Поправочные коэффициенты на мощность резания: K v N = 0,7 (для скорости резания до 200 м/мин и угла γ = 10°); K м N =0,9.Расчетная мощность резания для каждого резцаN рез 3− 4 = N таблv170K м N K v N = 2,7 ⋅⋅ 0,7 ⋅ 0,9 = 2,9 кВт.100100Для резца 5 Nтабл = 1,3 кВт (при t = 1 мм; S0 = 0,29 мм/об).Поправочные коэффициенты на мощность резания: K v N = 1 (для скорости резания до 100 м/мин и угла γ = 10°); K м N =0,7.Расчетная мощность резанияN рез 5 = N табл170vK м N K v N = 1,3 ⋅⋅ 0,7 ⋅1 = 0,58 кВт.100100Суммарная мощность резания для всей наладки∑ N рез= 1,54 – 0,62 + 2 ⋅ 2,9 + 0,58 = 8,5 кВт.9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
