Расчет режимов резания

Расчет режимов резания

1. Расчет режимов резания точения

Таблица 1

Рис.1. - Эскиз обработки

·              ЖС6К - жаропрочный литейный сплав на никелевой и хромовой основах. Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента.

1)              Выбираем марку инструментального материала. Для токарных резцов державку изготавливают из обычной конструкционной стали ст45, для рабочей части применяют твердосплавные пластины, их соединяют с крепежной частью с помощью пайки.

Марку твердого сплава выберем для чистового и получистового точения (VI группа табл.2 стр.11) жаропрочного сплава на основе никеля и хрома - ВК6М.

2)      Выбираем токарный проходной упорный отогнутый резец правый с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 188879-73.

Рис. 2 Эскиз резца

Таблица 2 Размеры резца

Форму заточки передней поверхности резца выбираем в зависимости от марки обрабатываемого материала и его прочностных свойств, жесткости технологической системы, характера выполняемой операции и необходимости завивания и дробления стружки. Для жаропрочной стали с  передний угол = 10°, _f=-5°, задний угол , угол в плане

Рис. 3 Форма заточки передней грани твердосплавного резца.

2. Выбор глубины резания t и число проходов i

При выборе глубины резания необходимо снять весь припуск за один проход и лишь при повышенных классах чистоты и точности припуск снимается за два и более проходов.

Например, при черновой обработке с чистотой поверхности до  весь припуск следует снимать за один проход, т.е. . При получистовой обработке Rz от 10 до 40 мкм припуск  мм следует снимать за один проход, т.е. . Если же припуск более 2 мм, то обработку производят за два прохода:

мм

В нашем задании чистота поверхности Rz=2,5мкм.

Обработка будет производиться двух видов черновая и чистовая.

Глубина резания для чернового прохода t = 2,25 мм, припуск на черновую обработку 4,5 мм, на чистовую 0,5 мм.

Находим число проходов черновой обработки

Глубина резания для чистового прохода t = 0,5 мм

Находим число проходов чистовой обработки

3. Выбор подачи табличным методом

Подачу для чернового перехода выбираем в зависимости от диаметра детали и величины припуска  

Подачу для чистового перехода выбираем по чистоте поверхности и радиусе при вершине резца r=0,5 мм табл.24 стр.70

Расчет скорости резания V для черновой обработки

Скорость резания V, м/мин рассчитывается по формуле:

, м/мин(1.2)

Т - период стойкости резца, Т = 60 мин при одноинструментальной обработке;

T - глубина резания, мм;

S - подача на оборот, мм/об;

- поправочный коэффициент на скорость;  

С_у, K_V,- выбирается из таблице 28 стр.74

 м/мин

При этом частота вращения заготовки

, об/мин;

 - постоянная =3,14;

D - диаметр заготовки, мм.

Согласно паспорта станка 16К25 принимаем n_ш-50 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания будет равна

 м/мин.

Определение силы резания растачивания

Окружную силу резания находим по формуле:

Где t - глубина резания, мм;

S_z - подача на оборот, мм/зуб;

V - скорость резания, м/мин;

Определение мощности резания

Мощность резания точения находим по формуле:

, кВт,

Где Р_z - окружная сила, Н;

V_факт - фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда  кВт

По паспорту станка 1К25 мощность двигателя N_дв=11 кВт, то есть станок будет работать нормально.

Определение машинного времени черновой обработки

Машинное время находим по формуле:

, мин.

L - длина рабочего хода резца и врезания, здесь L=30+1+1=32 мм;

S₀ - подача на зуб, мм/об;

i - число проходов; i = 1

n - частота вращения шпинделя, об/мин.

мин

1Расчет скорости резания V для чистовой обработки

Скорость резания V, м/мин при чистовом точении рассчитывается по формуле:

, м/мин.

Т - период стойкости резца, Т = 30 мин ;

t- глубина резания, мм;

S₀ - подача на оборот, мм/об;

С_у, K_V, m, x, у - выбирается из таблице 28 стр.74

 м/мин

При этом частота вращения заготовки

 об/мин;

 - постоянная =3,14;

D - диаметр заготовки, мм.

Согласно паспорта станка 1К25 принимаем n_ш-100 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания будет равна

 м/мин.

Определение силы резания точения

Окружную силу резания находим по формуле:

Где t - глубина резания, мм;

S_z - подача на оборот, мм/зуб;

V - скорость резания, м/мин;

С_v, x,y, - коэффициенты, выбираются п.28 стр.73

откуда.

Определение мощности резания

Мощность резания точения находим по формуле:

, кВт

Где Р_z - окружная сила, Н;

V_факт - фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда  кВт

Станок будет работать нормально.

Определение машинного времени чистового точения

Машинное время чистового точения находим по формуле:

, мин.

L - длина рабочего хода резца: сумма длины обработки и величина врезания, здесь L=30+1+1=32, мм;

S₀ - подача на зуб, мм/об;

i - число проходов; i =1

n - частота вращения шпинделя, об/мин.

 мин.

4. Назначение и расчет режимов резания при сверлении

Выбираем режущий инструмент - сверло D=Æ16 мм, L=140 мм, l=100 мм, для труднообрабатываемого материала , средней серии по ГОСТ 20697-75

Рис. 4. Геометрические параметры сверла

Рис.5. Эскиз обработки

Рассчитываем припуск обработки :=0,5·D=0,5·16=8 мм

Определение скорости резания сверления

Скорость резания сверления отверстия Æ16, находим по формуле

, м/мин.

Где D - диаметр отверстия, мм; D=16 мм

Т - стойкость сверла, мин, Т=12 мин выбирается по табл.30 стр. 279;

S₀ - подача на оборот, мм/об; S₀=0,15 мм/об выбираются по табл.92 стр.109[5]

С_v, q,m,y, - коэффициенты, выбираются по табл.74 стр.96

м/мин

При этом частота вращения сверла будет равна

 об/мин.

Где V_рез - скорость резания, м/мин;

D_св - диаметр сверла, мм.

По паспорту вертикально сверлильного станка 2Н135, принимаем

n_ш =160 об/мин.

Тогда фактическая скорость будет равна:

 м/мин.

Определение крутящего момента и осевой силы резания

Крутящий момент и осевую силу резания при сверлении находим по формуле:

Где S_z - подача на оборот, мм/об;

D - диаметр отверстия, мм

С,_м С_р, q,y - коэффициенты, откуда ,

Определение мощности резания

Мощность резания сверления находим по формуле:

, кВт

Где  - крутящий момент резания, Н м;

n_ш - частота вращения шпинделя, об/мин.

Откуда  кВт

По паспорту станка 2Н135 мощность двигателя Nдв=4 кВт, поэтому сверление возможно при выбранных режимах обработки.

Определение машинного времени сверления

Машинное время сверления находим по формуле:

, мин.

L - длина сверления, сумма глубины и длины врезания. , L=100+8+9=117мм;

S₀ - подача на оборот, мм/об;

n_ш - частота вращения шпинделя, об/мин.

мин

. Режимы резания фрезерования плоскости

Выбираем для обработки плоскости фрезу с пластинами из твердого сплава ВК6М, для обработки заготовок из жаропрочных сталей и сплавов, а также сплавов на титановой основе следует применять фрезы с винтовыми пластинами из твердого сплава. Задний угол у фрез с винтовыми пластинами должен быть равен 15 - 20°.

У фрез с винтовыми пластинами для обработки заготовок из жаропрочных сплавов передний угол y = 3-5.

Выбираем для обработки детали цилиндрическую насадную фрезу.

Угол

Рисунок 6. - Эскиз фрезы

D=Æ80 мм. Число зубьев 8, ширина фрезы 96 мм.

Рис.7. Эскиз обработки

Глубина резания =2мм, величина припуска 1 мм, число проходов 2.

Выбираем подачу Sz=0,1 мм/зуб; табл.140 стр. 158 [5].

Определение скорости резания фрезерования

Скорость резания фрезерования находим по формуле:

, м/мин.

Где D_ф - диаметр фрезы, мм;

Т - стойкость фрезы, Т=90 мин стр. 159 [5]

t - глубина резания, t=2 мм;

S_z - подача на зуб,

В - ширина фрезы, В=80 мм;

Z - число зубьев фрезы равно 8;

С_v,, q,m,x,y,u,p - коэффициенты, выбираются по таблице

м/мин(3.2)

При этом частота вращения фрезы будет равна

 об/мин.

Где V_рез - скорость резания, м/мин;

 - постоянная =3,14;

D_ф - диаметр фрезы, мм.

По паспорту вертикально фрезерного станка 6Р82Г, принимаем

n_ш =80 об/мин.

Тогда фактическая скорость будет равна:

 м/мин.

Определение окружной силы резания фрезерования:

Окружную силу резания находим по формуле:

Где t - глубина резания, мм;

S_z - подача на зуб, мм/зуб;

В - ширина фрезы, мм;

Z_ф - число зубьев фрезы;

D_ф - диаметр фрезы, мм

С_v,Кv, q,m,x,y,u,p - коэффициенты, выбираются по табл. 41 стр.291

n_ш - частота вращения фрезы, об/мин.

откуда ,Н

Мощность резания фрезерования находим по формуле:

, кВт,

Где Р_z - окружное усилие фрезерования, Н;

V_факт - фактическая скорость резания, м/мин.

Откуда  кВт

По паспорту станка 6Р82Г мощность двигателя Nдв=7,5 кВт, поэтому фрезерование возможно при выбранных режимах обработки.

Определение машинного времени фрезерования

Машинное время фрезерования находим по формуле:

, мин.

L - длина фрезерования, L=100 +80/2+3+80/2+3=186мм;

S₀ - подача на зуб, мм/об;

i - число проходов. i =2;

n_ш - частота вращения фрезы, об/мин.

мин

Список использованной литературы

1. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т.- М.; Машиностроение, 1985. - Т. 2, - 96 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя,- т 1. - м.: Машиностроение, 1980. - 559 с.

3. Белецкий Д.Г. Справочник токаря-универсала, - М.: Машиностроение, 1987, - 560 с.

4. Назначение и расчет режимов резания при механической обработке: Учебное пособие В.М. Кишуров и др. Уфа УГАТУ 2012 г. - 176с

5. Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник/ Я.Л. Гуревич, М.В. Горохов, В.И. Захаров и др. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1986 г. - 240с.