Проверка выбранного режима резания по прочности   механизма подачи станка и мощности станка



Для проверки выбранного режима необходимо знать составляющие сил резания, которые рассчитываются по формуле

 

, Н.                   (2.4)

 

При отрезании, прорезании и фасонном точении t – длина лезвия резца.

Постоянная Ср и показатели степени х, y, п для конкретных условий обработки приведены в прил. 3 (табл. П. 3.21).

Поправочный коэффициент . Численные значения этих коэффициентов приведены в прил. 3 (табл. П. 3.22–  –П.3.24).

Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи станка, Qст сравнивается с осевой составляющей силы резания Рх

 

.                                      (2.5)

 

Если условие (2.5) не выполняется, то надо уменьшать подачу.

Мощность на шпинделе станка Nшпсравнивается с мощностью процесса резания Nрез.

 

,                                        (2.6)

 

где  – мощность двигателя станка, кВт;

η– КПД станка, η=0,81;

Кп – коэффициент перегрузки станка.

, кВт,                           (2.7)

 

где Рz – тангенциальная составляющая силы резания, Н.

 

.                                           (2.8)

Если условие (2.8) не выполняется, то надо уменьшить скорость резания.

Расчет машинного времени

,                                             (2.9)

 

где L – общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;

п – число оборотов заготовки в минуту;

s – подача, мм/об.;

i – число проходов.

 

,                                               (2.10)

 

где l – длина обработанной поверхности, мм;

l1– величина врезания, мм;

l2 величина выхода (перебега) резца, мм.

 

Пример. Рассчитать наивыгоднейшие режимы резания при точении согласно рис. 8.1, а и табл. 8.1, 2.2 обработка без охлаждения.

 

Таблица 2.2

 

Исходные данные на токарную операцию

 

Обраб.

 матер.

σв, МПа

D,

мм

d,

мм

L,

мм

l,

мм

Шерохов. обработ.

поверхности, мкм

Модель станка

Креплен. загот.

Ra Rz
Сталь 40Х13 1000 50 45 300 200 2,5 10 16К20 Патрон-центр

 

1. Выбор марки инструментального материала, конструкции и геометрии инструмента.

Обрабатываемый материал – коррозионно-стойкая хромистая сталь (группа II) [11].

В качестве инструмента принимаем стандартный проходной отогнутый резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 (табл. П. 1.3 и табл. П. 2.1) с геометрией режущей части: φ=φ1=45º; α=10º; γ=10º; λ=0º; r=1 мм. Сечение державки Н В= 25 16 мм (табл. П. 2.1 и    табл. П. 7.1).

2. Выбор глубины резания t и числа проходов i.

Припуск на обработку согласно данным задания

 

Δ= (Dd)/2=50–45=2,5 мм.

 

Шероховатость обработанной поверхности Ra =2,5 мкм; Rz = =10 мкм, а это получистовой вид обработки. Поэтому припуск Δ возможно снять за один проход, т.е. t=Δ=2,5 мм.

3. Выбор подачи.

Подача, допустимая прочностью пластины твердого сплава (табл. П.3.1), s=2,6 мм/об.

Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности (табл. П.3.4), соответственно s=0,2–0,246 мм/об.

Технологически допустимой подачей будет подача s=    =0,246 мм/об. Согласно паспорту станка 16К20 (табл. П. 7.2), принимаем ближайшую подачу s=0,2 мм/об.

4. Расчет скорости резания V.

Скорость резания рассчитывается по формуле (3.1).

Рекомендуемый период стойкости Т=60 мин. [9].

Значения коэффициента СV показателей степени х, у и m      (табл. П. 3.12): СV =350; т=0,2; х=0,15; у=0,2.

Коэффициент , где значения коэффициентов (табл. П.3.14–П.3.19): КМV=0,92; КПV=1; КИV=1,0; КφV=1; КrV=0,94.

КV= 0,92·1,0·1,0·1,0·0,94= 0,865.

Скорость резания 160,5 м/мин.

165,2 м/мин.

 

Число оборотов шпинделя по формуле (3.3)

 

1052,2 об/мин.

Ближайшее число оборотов по паспорту станка п=1250 об/мин (табл. П. 7.2).

Действительная скорость резания

 

=196,25  м/мин.

5. Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка.

При этом должны обеспечиваться неравенства  и . Для этого необходимо подсчитать составляющие сил резания Рх и Рz.

Осевая составляющая Рх подсчитывается по формуле (3.9).

Постоянная Ср и показатели степени х, y, п (табл. П. 3.21):     Ср =339; п= –0,4; х=1,0; у=0,5.

Коэффициент . Значения составляющих Кi (табл. П.3.24): КМр=0,75; Кφр=1,0; Кγр=1,0; Кλр=1,0; Кrр=1,0.

 

Крх= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75.

 

45,8 Н.

 

По станку 5884 Н (табл. П. 7.2), т.е. условие  выполняется.

Для определения мощности резания необходимо подсчитать тангенциальную составляющую сил резания Рz формуле (3.9).

Постоянная Ср и показатели степени х, y, п (табл. П. 3.21):     Ср =300; п=–0,15; х=1,0; у=0,75.

Коэффициент . Значения составляющих Кi (табл. П. 3.24): КМр=0,75; Кφр=1,0; Кγр=1,0; Кλр=1,0; Кrр=1,0.

 

Кр= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75.

 

 Н.

 

Зная величину Рz, подсчитываем мощность резания по формуле (2.7)

=0,325 кВт.

 

Мощность на шпинделе станка рассчитывается по формуле (2.6)

 

=8,8 кВт,

 

где = 11 кВт (табл. П. 7.1);

η– КПД станка, η=0,8;

Кп =1 коэффициент перегрузки станка.

Таким образом , т.е. 0,325<8,8 – условие выполняется.

6. Расчет машинного времени Тм производится по формуле (2.9). Общая длина прохода инструмента  L – по формуле (2.10).

 

0,81 мин.

 

l1=2,5 мм величина врезания;

l2 =0величина выхода (перебега) резца.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 604; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!