V . 3 . Выбор металлорежущего станка



 

Тип и модель станка выбирают в зависимости от выполняемой операции и габаритных размеров детали и заготовки. Данные о

станках берут из каталога "Металлорежущие станки" , "Справочник технолога-машиностроителя" и др. Техническая характеристика некоторых распространенных токарно-винторезных и фрезерных станков приведена в приложении.

Однако в технической характеристике (паспорте) станка указывают только минимальное и максимальное значение подачи S1,....Sz и частоты вращения шпинделя n1 ,....nz, а также их количество. Поэтому необходимо определить промежуточные значения подачи и частоты вращения шпинделя, которые на данном станке образуют ряд по закону геометрической прогрессии. Для определения промежуточного значения необходимо найти знаменатель геометрической прогрессии:

S1 = Smin; S2 = S1*j; S3 = S1*j2; … Sz=Smax = S1*jz-1;

 

n1 = nmin; n2 = n1*j; n3 = n1*j2; … nz = nmax = n1*jz-1;

 

где j - знаменатель геометрической прогрессии;

    z - число членов прогрессии (количество подач или частота вращения шпинделя).

 

;                      ;

 

Стандартизированы следующие знаменатели рядов j, принятые в станкостроении:1.06; 1.12; 1.26; 1.41; 1.58; 1.78; 2.

 

 

V .4.  Расчет основного технологического времени

Основное технологическое время на обработку То рассчитывается для всех проходов. При точении фасок ее принимают от 5 до 10 сек.

 

, (мин);                                        (13)

 

где L - расчетная длина обработки поверхности, мм;

        nст- частота вращения заготовки, об/мин;

        Sст - подача, мм/об;

         i - количество проходов.

Расчетная длина обработки при точении, мм,

 

                                  L = l + l1 + l2 , (мм);                                                (14)

 

где l - длина детали (чертежный размер),мм.

   При подрезке торца и отрезании это диаметр обрабатываемой поверхности;

    l1 - величина врезания инструмента, мм;

    l2 - величина перебега инструмента, мм;

 

   l1 = t * ctg j ,(мм) ;         l2  = (2-3) Scт, (мм);               (15)

 

     j - главный угол в плане, град.

 

 

V.5. Обработка на фрезерных станках

 

Необходимо определить основные характеристики режимов резания при фрезеровании.

Глубина резания t , мм, зависит от припуска на обработку и требуемого класса шероховатости обработанной поверхности. При припуске более 5мм фрезерование выполняют за два прохода, оставляя на чистовую обработку 1-1.5 мм.

Величину подачи выбирают по справочным таблицам в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала, режущего инструмента и требуемого класса шероховатости поверхности. Ориентировочно величину подачи на один зуб фрезы при обработке стали принимают равной 0.06 - 0.6 мм, а для чугуна - 0.1 - 0.6 мм. Минимальные величины подач соответствуют чистовому фрезерованию, а максимальные - черновому.

Расчетную скорость резания определяют по эмпирической формуле

 

, (м/мин);                               (16)

 

где Кv - поправочный коэффициент,

       D - диаметр фрезы, мм;

       В - ширина фрезерования, мм;

       Z - количество зубьев фрезы

Ориентировочно может быть принято:

- цилиндрические фрезы Z = mD0.5 ,

где m - коэффициент, за-

висящий от условий работы и конструкции фрезы (целиковые крупнозубые для грубой обработки -1.02, мелкозубые для чистовой обработки - 2, сборные мелкозубые для чистовой - 0.9, крупнозубые - 0.8);

- торцовые фрезы Z = 1.2*D0.5;

- концевые фрезы Z = D0.5 (число зубьев не менее 3).

Поправочный коэффициент

 

                                 Kv = Kmv*Kиv*Knv

 

Значения Cv, qv, Xv, Yv, Иv, wv, mv приведены в табл.9.

 

 

Таблица 9

Обрабат. материал Режущая часть Тип фрезы Подача Sz, мм Сv qv Xv Yv Иv wv
  Сталь   Тверд. сплав     Быстр. Реж. Торцовая Цилиндрическая   Дисковая   Прорезная - < 0.1 > 0.1   < 0.1 > 0.1 - 332 55 35.4   75.5 48.5 53 0.2 0.45 0.45   0.25 0.25 0.25 0.1 0.3 0.3   0.3 0.3 0.3 0.4 0.2 0.4   0.2 0.4 0.2 0.2 0.1 0.1   0.1 0.1 0.2 0 0.1 0.1   0.1 0.1 0.1
    Чугун   Тверд. сплав   Быстр. Реж.   Торцовая   Цилиндрическая Прорезная   -   < 0.15 > 0.15   -   306   56.7 26   74   0.2   0.7 0.7   0.25   0.1   0.5 0.5   0.3   0.3   0.2 0.6   0.2   0.2   0.3 0.3   0.2   0   0.3 0.3   0.1

 

Показатель степени m при периоде стойкости Т при фрезеровании стали и фрезеровании твердыми сплавами торцовыми, прорезными и шпоночными фрезами чугуна равен 0.2, во всех других случаях - 0.3.

 

Расчетная частота вращения шпинделя станка

 

, (об/мин);                                    (18)

Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравнивают с имеющимися на металлорежущем станке и принимают ближайшее минимальное: nст < nр.

При определении подачи следует помнить, что при фрезеровании различают три вида подач: Sм - подача в минуту ,м/мин; S0 - подача на оборот, мм/об; Sz - подача на один зуб фрезы , мм/зуб.

Расчетную минутную подачу определяют по формуле

 

                                 Sмр = S0 * nст = Sz * Z * ncт , (м/мин);                 (19)

 

где nст - фактическая частота вращения шпинделя, об/мин;

       Z - число зубьев фрезы.

 

Для определения поправочных коэффициентов используют те же формулы, что и при точении.

После того как по паспорту станка будет выбрана частота вращения шпинделя, необходимо определить значение минутной подачи и скорректировать ее по паспорту станка и принят ближайшее минимальное - Sмст < Sмр.

Фактическая скорость резания, м/мин,

 

                                 , (м/мин);                                   (20)

 

Сила резания Рz = 10 Cp* tXp * SzYp* BИр * Z * Dqp * Kp, МПа.

Значения коэффициента  Кp = Кмр для стали и чугуна приведены в табл.6., а значения коэффициентов Ср, Xр, Yр, Ир,qр приведены в таблице 14.

 

Таблица 14

Обрабатываемый материал Тип фрезы Ср Xр Yр Ир qр

                              Цилиндрич.

                              Концевая

Сталь

                              Торцевая

                              Дисковая

  68     82   0.86     1.10   0.74     0.80   1.00     0.95   -0.86     -1.10

                              Цилиндрич.

                              Концевая

Чугун

                              Торцевая

                              Дисковая

  48     70   0.83     1.14   0.65     0.70   1.00     0.90   -0.83     -1.14

 

Для определения возможности осуществления на выбранном станке принятых режимов резания необходимо сравнить значение силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка (см. приложение).

Для цилиндрической фрезы Рх = (l - 1.2)Pz, МПа.

Для торцевой фрезы             Рх = (0.3-0.4)Pz, МПа.

Требуется, чтобы РXдор > Px

Эффективная мощность на шпинделе станка считается самого нагруженного перехода

                                 , (кВт);                                         (21)

 

Потребная мощность на шпинделе станка

                        , (кВт)

где hст - КПД станка (см. приложение).

 

Коэффициент использования станка по мощности

                        ,

где Nст - мощность главного электродвигателя.

     Основное технологическое время:

 

                                 , (мин);                                                 (22)

где L - расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм.

 

L = l + l1+ l2, (мм);                                                 (23)

 

где l - действительная длина обрабатываемой поверхности (чертежный размер),мм;

       11 - величина врезания, мм;

       12 - величина перебега, мм;

        Sмст - минутная подача по паспорту станка, мм/мин;

         i - количество проходов.

При фрезеровании торцевой фрезой l1_= D; l2 = 2-4 мм; цилиндрической и дисковой фрезой - l1 = (t (D-t))0..5; l2 = 2-5 мм

концевой и пазовой фрезой - l1 = D/2, l2 = 1-5 мм.

 

 

Литература

 

   1. Материаловедение и технология конструкционных материалов для

  железнодорожной техники. Н.Н. Воронин и др. 2004, М.: Маршрут.

       2. Материаловедение и технология металлов. Г.П. Фетисов и др. 2007,

М.: Высшая школа

3. Материаловедение и технология материалов. Е.Г. Зарембо 2005,

М.: РГОТУПС

2. Краткий справочник металлиста. М./Машинострое­ние, 1987.

 

 

Приложения

                             

 

 

                                                              Приложение 1

 

                           Варианты деталей

Рис.3.

 

 

 

Рис.4.

 

 

Рис.5.

 

Рис.6.

 

 

Рис.7.

 

 

 

 

Рис.8.

 

 

 

 

Рис.9.

 

 

Рис.10

 

 


 

Рис.11.

 

 


 

Рис.12.

 

 

Приложение 2.

Токарно-винторезные станки

 

Показатели     Модели станков    
    1М61 1А616 1К62 1К620
Наибольший диаметр обраба­тываемой детали/мм. Расстояние между центрами мм. Число ступеней частоты вр щения шпинделя Частота вращения шпинделя Число ступеней подач суппорта Подача суппорта, мм/об: продольная   поперечная Мощность главного элек­тродвигателя, кВт. КПД станка Наибольшая сила подачи механизмов подачи, МПа. 320   1000     24 12,5-1600 24   0. 08-1.9   0.04-0.95   4   0 .75 1500 320   710     21 9-1800 16   0.065-0.91   0.065-0.91   4   0.75 2100 400   1000     23 12,5-2000 42   0.07- 4.16   0.035-2.08   7.5-10   0.75 3600 415   1000     22 12,5-1600 42   0.05- 4.16   0.25-2.08   10    0.75 6000

 

Частота вращения шпинделя для станков в об/мин. выборочно :

1А61 - 90;112;140;180;224;280;355;450;560;710;900.

 

1К62 - 12,5,•16;20,-25;31,5;40;50,-63;80,-100;125;160;

 

1К620 - 200;250;315;400;500;630;800;1000;1250;1600; 2000 .

 

Величина продольных подач/мм/об (выборочно):

1А61 - 0.1; 0.13; 0.15; 0.17; 0.2; 0.23; 0.3; 0.4; 0.45; 0.5.

1К62 - 0.15; 0.17; 0.19; 0.21; 0.23; 0.28; 0.3; 0.34; 0.39; 0.43; 0.47; 0.52; 0.57; 0.61; 0.7; 0.78.

1К620 - 0.05; 0.06; 0.075; 0.09; 0.1; 0.125; 0.15; 0.175, 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.8.

 

                                                                       Приложение 3

 

 


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 156; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!