Назначение режимов резания при точении реферат

Обновлено: 02.07.2024

Режимы резания оказывают влияние на точность и качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки.

Режимы резания

– совокупность параметров, определяющих характер протекания процесса механической обработки.

К режимам резания относятся: глубина резания (t), подача (S), скорость резания (V) или частота вращения шпинделя станка (n), сила резания (Р), мощность резания (N).

Глубина резания

– толщина слоя материала, удаляемого за один рабочий ход.

– величина перемещения инструмента относительно заготовки или заготовки относительно инструмента в направлении подачи за один оборот, за один рабочий ход или в единицу времени (минуту).

Скорость резания

– величина перемещения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки в единицу времени.

Частота вращения

–число оборотов твердого тела в единицу времени.

Сила резания

– усилие, возникающее при резании материалов в контакте заготовка – режущий инструмент.

Мощность резания

– это произведение силы резания на скорость резания.

Исходными данными при определении режимов резания являются:

1) материал заготовки и его характеристика (марка, состояние, механические свойства); точность размеров, точность формы, точность расположения поверхностей, требуемая шероховатость, технические условия; требования к состоянию поверхностного слоя (допускаемое упрочнение); вид заготовки, величина и характер припусков на обработку, наличие поверхностной корки;

2) режимы резания выбирают таким образом, чтобы была достигнута наибольшая производительность при наименьшей себестоимости операции. Это требование выполняется при работе инструментом рациональной конструкции (правильно подобранный материал, наивыгоднейшая геометрия, необходимая прочность, жёсткость и износоустойчивость);

3) тип и состояние металлорежущего оборудования (паспорта станков или каталоги);

4) метод обработки;

5) справочная литература.

Различают два метода назначения режимов резания – расчётный и табличный (нормативный). Различие методов только в определении скорости резания (V).

Расчёт режимов резания

выполняют в определённой последовательности.

1. Устанавливают глубину резания (t) с учётом припуска и точности обработки.

2. Выбирают режущий инструмент, устанавливают его тип, размер, материал и геометрию заточки в зависимости от:

· вида обрабатываемых поверхностей;

· материала режущей части инструмента.

3. Выбирают рекомендуемую подачу (по справочнику) с учётом метода обработки, глубины резания, мощности станка, материала заготовки и режущей части инструмента, прочности инструмента, точности и шероховатости обрабатываемой поверхности. Рекомендуемую подачу необходимо уточнить по паспорту станка.

4. Выбирают период стойкости режущего инструмента в зависимости от типа и размера инструмента, характеристики заготовки и условий работы.

1. Рассчитывают по формулам скорость резания, как функциональную зависимость от ряда факторов:

V = F(Cv, T, t, S, D, B, Z, Kv),

где Cv – коэффициент на скорость резания, учитывающий материал заготовки и режущей части инструмента; T – период стойкости инструмента, t – глубина резания; S – подача; D – диаметр инструмента; B – ширина фрезерования; Z – число зубьев фрезы; Kv – поправочный коэффициент на скорость.

При другом методе скорость резания выбирают по таблицам:

2. Определяют частоту вращения либо заготовки, либо инструмента и сравнивают с имеющейся на станке:

3. Определив расчётную частоту вращения, принимают действительную частоту вращения по паспорту станка, ближайшее к расчётному:

Рассчитывают фактическую скорость резания, соответствующую частоте вращения шпинделя станка:

Vф = π d n ст /1000.

5. Определяют составляющие силы резания, как функциональную зависимость от ряда факторов:

Рzyx = F(Cp, t, S, V, Kp).

6. Определяют крутящий момент, как функциональную зависимость от ряда факторов:

Мкр= F(Cм, t, S, V, Kм).

7. Определяют мощность процесса резания (в киловаттах):

N = Pz ∙ V/1020 ∙60;

8. Сравнивают рассчитанную мощность процесса резания с мощностью станка. Если мощность станка меньше (недостаточна), то либо изменяют режимы резания, либо выбирают станок большей мощности.

Результаты по определению режимов резания заносят в таблицу (табл. 4.20).

Определение режимов резания

Режимы резания и основные процессы резания.

Под термином режимы резания понимается совокупность числовых значений глубины резания, подачи, скорости резания, геометрических параметров и стойкости режущей части инструментов, а также силы резания, мощности и других параметров рабочего процесса резания, от которых зависят его технико-экономические показатели. Режимы резания будут рациональны, если они позволяют получить высокие технико-экономические показатели процесса. Названные показатели обеспечиваются, если:

а) режущая часть инструмента имеет оптимальные геометрические параметры и качественную заточку лезвий;

б) обработка заготовок ведется с технически и экономически обоснованными подачами S и скоростями резания υ;

в) кинематические и динамические возможности механизмов коробки подач и коробки скоростей станка позволяют реализовать обоснованные значения подачи и скорости резания.

Режимные параметры взаимосвязаны и поэтому нельзя произвольно заменять значение хотя бы одного из них, не изменяя соответствующим образом всех прочих. При выборе и назначении режимов резания необходимо производить соответствующее согласование значений всех параметров с учетом возможности их реализации на используемом оборудовании. Необходимость оценки и учета большого количества взаимовлияющих факторов ведет к тому, что для решения задачи расчета и назначения режимов резания требуется использовать метод постепенного приближения. Т. е., задаваясь предварительными (стартовыми) значениями некоторых параметров, производить последующую корректировку, расчет и уточнение с учетом других параметров до получения окончательных значений, которые могут быть использованы для реализации данного технологического процесса. Может оказаться, что несколько вариантов сочетаний режимных параметров удовлетворяют поставленным требованиям, т. е. решение поставленной задачи иногда может быть многовариантным.

Назначение и методика расчета режимов резания.

Обычно выбор основных режимных параметров начинают с определения глубины резания. Она связана с припуском металла, оставляемым на выполнение данной технологической операции. На операциях чистовой обработки припуск составляет не более 0,5мм. На промежуточных операциях резания припуск на обработку изменяется в пределах 0,5…5мм. На операциях черновой обработки заготовок в зависимости от размеров и способа их изготовления припуск может быть более 5мм. За один проход резца может быть срезан припуск до 7мм. При превышении некоторых критических значений глубины резания могут возникнуть вибрации всей технологической системы, состоящей из станка, приспособления, инструмента и обрабатываемой заготовки. Поэтому при припуске более 7мм его срезают за два или более проходов резца, причем глубина резания на каждом проходе может быть одинакова, или ее последовательно уменьшают.

Ne= Pυ/1020*60, [кВт] (11)

где Р – усилие резания в Ньютонах,

υ м/мин — скорость резания.

Необходимая мощность электродвигателя главного привода станка определяется по уравнению

где η ≈ 0,8, — коэффициент полезного действия механизма главного привода станка.

26. Трудоемкость станочных операций.

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

Режимом резания называется совокупность элементов, определяющих условия протекания процесса резания.

К элементам режима резания относятся – глубина резания, подача, период стойкости режущего инструмента, скорость резания, частота вращения шпинделя, сила и мощность резания.

При проектировании технологических процессов механической обработки или режущих инструментов возникает необходимость в определении и назначении элементов режима резания.

Аналитический (расчетный) метод определения режима резания менее трудоёмок и более предпочтителен при учебном проектировании технологических процессов механической обработки резанием. Он сводится к определению, по эмпирическим формулам, скорости, сил и мощности резания по выбранным значениям глубины резания и подачи.

Оптимальным режимом резания называется такая совокупность всех его элементов (глубины, подачи и скорости резания), которая обеспечивает наибольшую производительность при наименьшей стоимости обработки.

Выбор, назначение или расчет режима резания ведется поэлементно в порядке влияния каждого из них на стойкость режущего инструмента: сначала назначается глубина резания, затем подача и после этого рассчитывается скорость резания с учетом принятых величин глубины и подачи.

Численная величина указанных и других коэффициентов выбирается или рассчитывается по данным справочной литературы.

Расчет режима резания производится поэлементно в указанной выше последовательности. Глубина резания t назначается максимально возможной по условиям выполняемой операции. При черновой обработке она принимается равной припуску, при получистовой (Rz = 6 – 3 мкм): t = 0,5 – 2,0 мм; при чистовой (Rz = 1 – 3 мкм): t = 0,1 – 0,5 мм.

Подача s выбирается по таблицам справочной литературы в зависимости от требуемой чистоты обработанной поверхности, размера обрабатываемой детали и принятой величины глубины резания.

Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле:

Конкретные условия резания учитываются одним общим коэффициентом Kv, который представляет собой произведение целого ряда частных поправочных коэффициентов.

Значение стойкости режущего инструмента T принимается для одноинструментальной обработки 30 – 60 минут, при многоинструментальной обработке и многостаночном обслуживание величина стойкости инструмента корректируется в сторону ее увеличения путем применения коэффициентов изменения стойкости.

После расчета режима резания производится расчет составляющих силы резания по формулам:

где Kp – общий поправочный коэффициент,

После выбора всех трех элементов режима резания проверяется их соответствие мощности станка.

Мощность резания рассчитывается по формуле:

После расчета мощности производится выбор станка, на котором будет выполнятся проектируемая операция.

При корректировке режима резания частота вращения шпинделя (число его оборотов) принимается, как правило, ближайшей меньшей по сравнению с расчетной. Ближайшее большее число оборотов можно принимать лишь том случае, если действительная скорость резания увеличивается по сравнению с расчетной не более чем на 3%.

Обычно в нормативах по режимам резания имеются готовые таблицы для определения мощности резания (без учета к. п. д. станка) при определенных значениях выбранного режима резания.

ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

ПРИ ТОЧЕНИИ

Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента

1. Выбирают и обосновывают в зависимости от марки обрабатываемого материала марку инструментального материала. Для токарных резцов рекомендуется применять твердые сплавы или минералокерамику, так как они обеспечивают значительно большую производительность обработки по сравнению с быстрорежущими сталями. Статистика показывает, что в металлообрабатывающей промышленности на долю твердосплавного инструмента приходится 70 %объема снятой стружки (табл. П. 1.3, П. 1.4 или [1–18]).

2. Выбирают форму заточки передней поверхности резца в зависимости от марки обрабатываемого материала и его прочностных свойств, жесткости технологической системы, характера выполняемой операции и необходимости завивания и дробления стружки.

3. Выбирают размеры поперечного сечения державки резца, исходя из паспортных данных станка. Выбранные размеры округляют до ближайших меньших стандартных размеров, приведенных в справочной литературе [13, 17] или в табл. П. 2.1–П. 2.11.

4. Выбирают геометрические параметры режущей части инструмента (табл. П. 2.1–П. 2.11 или [1–18]).

При токарной обработке используются как резцы общего назначения (табл. П. 2.1–П. 2.8), так и резцы с МНП (табл. П. 2.9–П. 2.12).

2.2. Выбор глубины резания и числа проходов

При выборе глубины резания необходимо стремиться снять весь припуск за один проход и лишь при чистовой и отделочной обработке припуск снимается за два и более проходов.

Например, при черновой обработке с шероховатостью поверхности до мкм весь припуск следует снимать за один проход, т.е. . При получистовой обработке 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.

При проектировании технологических процессов рекомендуется выбирать значения параметров шероховатости из числа предпочтительных значений, принятых ГОСТ 2789-73 и приведенных в табл. 2.1 [6] или прил. 10.

Предпочтительные значения шероховатости

2.3. Выбор подачи

Подача назначается с учетом требований к шероховатости обработанной поверхности, радиуса при вершине резца r

, марки обрабатываемого материала, жесткости технологической системы (табл. П. 3.1–П. 3.11 или [3–17]).

Величина подачи уточняется по станку; берется ближайшая меньшая подача.

Выбранная величина подачи проверяется по прочности пластинки твердого сплава или минералокерамики, для чего находится тангенциальная составляющая силы резания Рz

при выбранном режиме резания и сопоставляется с силой резания, допустимой прочностью пластинки для заданных условий обработки. Если фактическая сила
Рz
не превышает допустимой, то подача выбрана правильно, в противном случае выбранную подачу необходимо уменьшить.

2.4. Расчет скорости резания

Скорость резания (м/мин): при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

а при отрезании, прорезании и фасонном точении – по формуле

Среднее значение стойкости Т

при одноинструментальной обработке 30–60 мин. Значения коэффициента
СV
показателей степени
х
,
у
и
m
приведены в справочной литературе [1, 7, 10–16], табл. П. 3.12.

Коэффициент КV

является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки
К
М
V
, состояния поверхности
К
П
V
, материала инструмента
К
И
V
, СОТС
КV
СОТС (табл. П. 3.12–П. 3.20, П. 9.1–9.7).

При многоинструментальной обработке и многостаночном обслуживании период стойкости увеличивают, вводя соответственно коэффициенты К

ТИ и
К
ТС, угол в плане резцов
К
φ и радиуса при вершине резца
Кr
[7, 12, 13], табл. П. 3.19.

Оптимальную скорость резания V

0 при точении выбирают из [5, 10] или подсчитывают по формулам (1.1–1.7).

После окончательного выбора или расчета скорости резания, с учетом всех поправок, произвести сравнительный анализ их величин и в дальнейших расчетах использовать наибольшую из них.

Определяют число оборотов шпинделя

– диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Число оборотов шпинделя уточняется по станку (для универсального оборудования) и рассчитывается уточненная скорость резания.

Режимом резания называется совокупность элементов, определяющих условия протекания процесса резания.

Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле:

После расчета режима резания производится расчет составляющих силы резания по формулам:

где K_p – общий поправочный коэффициент,

После выбора всех трех элементов режима резания проверяется их соответствие мощности станка.

Мощность резания рассчитывается по формуле:

После расчета мощности производится выбор станка, на котором будет выполнятся проектируемая операция.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

В соответствии с вариантом задания (прил. 1, вариант № 6) и эскиза детали (прил. 2, рис. 3) подрезать торец детали с диаметра Ø52 мм на диаметр Ø45 мм шероховатостью 80 мкм. Материал заготовки – серый чугун Сч 15-32 твердость 1800 НВ. Обрабатываемая поверхность отливка с литейной коркой. Система станок – приспособление – инструмент – заготовка жесткая. Эскиз заготовки показан на рис. 1. Заданная шероховатость достигается черновым точением, поэтому выбор режущего инструмента и режимы резания определяем для черновой токарной операции.

Рис. 1. Эскиз заготовки

1. Общие сведения о токарных операциях

Токарные станки составляют около 50% станочного парка машиностроительной промышленности.

На токарных станках выполняются основные операции по изготовлению типовых деталей машин: обтачивание валиков цилиндрической и конической формы, растачивание отверстий, нарезание резьбы наружных и внутренних, торцевание, отрезка, прорезка торцов и галтелей.

Для наружного точения применяются проходные резцы. Если продольная подача не параллельна линии центров, то можно получить не цилиндрическую поверхность, а коническую.

Растачивание применяется для обработки внутренних поверхностей отверстий, для увеличения диаметров отверстий. При растачивании применяют расточные глухие и сквозные резцы.

Отрезание применяется для отрезки готовой детали, для разрезки заготовок. Для отрезания применяются узкие отрезные резцы.

Прорезка применяется для нарезания различных канавок. Прорезные – это те же самые резцы, что и отрезные, но ширина режущей кромки у них должна равняться ширине паза.

Подрезка применяется для обработки торцов заготовки, а также для обработки наклонных поверхностей. Подрезка производится подрезными резцами.

Итак, на токарных станках можно получить почти все виды деталей, имеющих форму тел вращения.

Основные положения теории резания металлов при эксплуатации станков и инструментов сводятся к назначению режимов резания с наиболее полным использованием режущих свойств инструмента, кинематических и динамических данных станка при непременном условии получения качественной обработанной поверхности.

Назначить основные элементы режима резания – это значит определить глубину резания, подачу, скорость резания (число оборотов) и основное время.

Для назначения элементов режима резания необходимо знать материал обрабатываемой детали (заготовки) и его физико-механические свойства, размеры заготовки, размеры детали и технические условия ее изготовление, материал и геометрию режущего инструмента, его размеры, максимально – допустимый износ и стойкость, кинематические данные станка, на котором будут обрабатывать заготовку.

2. Выбор формообразующего инструмента для черного точения Ø 52

Для чернового точения наружной поверхности по корке выбираем резец [1]. Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы. Принимаем токарный проходной резец отогнутый правый (рис. 2). Материал рабочей части - пластины - твердый сплав ВК6 (табл. 3, с. 116); материал корпуса резца – сталь 45; сечение корпуса резца 16 х 25 мм; длина резца 150 мм.

Выбираем геометрические элементы резца по справочнику [5]: форма передней поверхности – плоская с фаской типа IIб (табл. 29, с. 187); γ=12 о ; γ_ф=-3 о ; α=10 о ; λ=0 о (табл. 30, с. 188); φ=45 о ; φ₁=45 о (табл. 31, с. 190); r=1мм (табл. 32, с. 190 и табл. 4, примеч. 3, с.420).

Рис. 2. Резец токарный проходной отогнутый

3. Расчет режимов резания для чернового наружного точения поверхности Ø 52

Устанавливаем глубину резания t=3,5 мм, при черновом точении припуск на обработку равна глубине резания ([1], с. 256), следовательно принимаем t=h=3,5 мм при снятии припуска на один проход.

Назначаем подачу ([1] по табл. 11, с. 268), для параметра шероховатости R_z=80 мкм при обработке чугуна резцом с r=1 мм рекомендуется s₀=0,66 мм/об (для r=0,8) и s₀=0,81 мм/об (для r=1,2).

Принимаем для r=1 мм среднее значение s₀=1,005 мм/об, корректируя по паспорту станка, устанавливаем s₀=1 мм/об.

Скорость резания, м/мин

где Т-60 мин - стойкость инструмента;

C_ν=292; х=0,15; у=0,20; m=0,20 – коэффициент и показатели степени ([1] по табл. 17, с. 270);

Где К_mV – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на скорость резания:

где n_V=1,25 – показатель степени ([1] по табл. 2, с. 262);

НВ=180 – фактический параметр, характеризирующий материал, мПа

где K_nV– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки ([1] по табл. 5, с. 263);

K_uV=1,0 – коэффициент учитывающий влияние инструментального материала ([1] по табл. 6, с. 263).

С учетом всех найденных коэффициентов:

V=(292/60 0,2 3,5 0,15 1 0,2 )х0,86=91,32 м/мин.

Частота вращения заготовки, об/мин

где D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

По паспортным данным станка принимаем частоту вращения заготовки n=500 об/мин. Тогда действительная скорость составит, м/мин:

Мощность резания, кВт

где P_z– тангенциальная составляющая силы резания , Н

n=0 – постоянная и показатели степени ([1] по табл. 22, с. 274);

К_р – поправочный коэффициент

где K_mP – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости:

де n=0,4- показатель степени ([1] по табл. 9, с. 264).

K_λP=1,0 – коэффициенты, учитывающие фактические условия резания ([1] по табл. 23, с. 275).

P_z=10х92х3,5 1 х1 0,75 х81,64 0 х1,02=3284,4 Н.

Выполняем проверку по мощности.

где η – КПД = 0,75…0,8

Так как условие N< N_шп выполняется, то обработка поверхности возможна.

Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 17689
Количество таблиц: 26
Количество изображений: 4

ВВЕДЕНИЕ

Режимы резания являются основой любого технологического процесса, и их назначение служит одним из главных условий создания эффективных и ресурсосберегающих технологий машиностроительного производства.

К основным элементам режимов резания относят глубину резания, подачу, скорость и силу резания, необходимые для выполнения рабочего перехода технологической операции механической обработки детали.

Цель выполнения данной курсовой работы –это закрепление и обобщение знаний, полученных во время изучения курса и применение этих знаний к комплексному решению инженерной задачи по проектированию режимов резания на различные виды операций механической обработки детали.

При выполнении данной работы предполагается решить следующие задачи:

- систематизировать, закрепить и расширить теоретические знания, а также развить расчетные навыки ;

- ознакомиться с особенностями элементов режима резания основных операций механической обработки и привить навыки самостоятельного решения инженерно-технических задач, умения рассчитывать и определять составляющие режима резания, силы и мощности резания на основе полученных знаний;

- освоить технику расчета режимов резания табличным и аналитическим методами;

- научиться работать со справочной и методической литературой; защищать самостоятельно принятое техническое решение.
Назначение режимов резания может быть выполнено двумя способами:

- расчетно-аналитическим, при котором режимы резания подсчитывают по эмпирическим (полученным опытным путем) формулам теории резания;

- статистическим, при котором режимы резания назначают по справочным таблицам общемашиностроительных нормативов режимов резания.

Независимо от выбранного способа, параметры режимов резания назначают таким образом, чтобы достичь наибольшей производительности труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции, с экономически целесообразной геометрией его режущей части, с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.

Расчеты режимов резания целесообразно сравнить с нормативными данными, что позволит сделать заключение о соответствии результатов назначения режимов резания обоими методами. Подход к назначению режимов резания в условиях реального производства позволит не только правильно их задать, но и понять принципы формообразования поверхностей деталей при их механической обработке на металлорежущих станках.

Основные элементы режимов резания:

- глубина резания tопределяется расстояниеммежду обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренным по перпендикуляру к последней.

- подачей sназывают перемещение инструмента (заготовки) за один оборот (рабочий ход) заготовки (инструмента).

- скорость резания v это отношение перемещения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности к времени обработки.

При расчете или выборе режимов резания учитывают также расчетные размеры (длину L обработки, диаметр D или ширину В обрабатываемой поверхности), приводят частоту вращения п шпинделя станка (или заготовки), определяют основное технологическое время Т₀. Важным элементом является припуск Z на механическую обработку, по которому по принятой глубине резания t рассчитывается число рабочих ходов i. При необходимости определяют составляющие усилия резания, мощность резания и другие параметры.

На назначение режимов резания также влияет форма детали, точность размеров и шероховатость ее отдельных поверхностей, жесткость, материал, а также твердость и другие свойства обрабатываемого материала. В ряде случаев выясняют способ получения заготовки, назначение и особенности детали, особые требования к ее обработке. Еще одним важным фактором является информация об объеме производства (общее количество деталей) и техническом оборудовании предприятия (наличие необходимых станков и приспособлений).

1.НАЗНАЧЕНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭМПИРИЧЕСКИХ ФОРМУЛ И НОРМАТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Выбор геометрических параметров режущего инструмента

25*25

Размеры в зависимости

Наружного диаметра 58 мм.

Требуемая шероховатость: R_а=1,25;

Длина обработки : l = 50 мм;

Материал заготовки: ЛС63-2

Обработка ведется проходным упорным резцом с твердосплавной пластинкой ВК3.

Оборудование: токарный станок с ЧПУ SL - 30

1.2. Расчет режимов резания на чистовую токарную операцию по обработке наружного диаметра 58 мм.

1.2.1 Назначение глубины резания

Глубина резания определяется припуском на обработку. Когда подача более чем в два раза превышает глубину резания, для резцов с пластинками из твердого сплава можно руководствоваться следующим. Для обработки ЛС63-2 резцами с пластинками из твердого сплава марки ВК3 глубина резания t = 0,2мм.

1.2.2 Назначение подачи

На глубину резания 0,5 мм при черновой обработке назначаем подачу 0,08 мм/об [6, с.266].

1.2.3 Назначение скорости:

где - скорость резания, м/мин.;

T – период стойкости инструмента, 30-60 мин; [6, с.262];

t – глубина резания, принимаем 0,5мм;

- подача, мм.; принимаем - 0,08 мм [6,с.262];

- произведения коэффициентов поправок;

- коэффициент, характеризующий обрабатываемые свойства материала и условия обработки, С_v=485 [6, с. 268]

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания,; [6,с.263];

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания, К_uv=1,0; [6,с.263];

- поправочный коэффициент, K_mv=1,0; [6,с.263]

1.2.4 Расчет частоты вращения шпинделя n:

где V- скорость резания, м/мин.

- диаметр заготовки, Д_з = 59 мм

Сравниваем с частотой вращения шпинделя по паспорту станка ,

1.2.5 Действительная скорость резания:

1.2.6 Расчет силы резания :

где - коэффициент, учитывающий характеристику материала и условия обработки,

- показатели степеней, [6:с.273];

- поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки.

где - поправочный коэффициент

где - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на состояние силы резания; , [6:с.275]

1.2.7 Расчет мощности резания :

где - мощность на шпинделе станка

- мощность станка; кВт.

- коэффициент полезного действия; =0,85.

Условия позволяют вести обработку детали т.к. мощность резания не превышает мощность на шпинделе станка.

1.2.8 Расчет машинного времени :

где L- длина хода инструмента, мм;

число проходов; i = 1

где - длина детали, мм;

- длина врезания и перебега, мм.

1.3 Табличный метод расчета режимов резания на остальные операции Необходимые данные беру по [9] и [10]. Результаты расчетов занесем в таблицу 1.

материал детали: ЛС63-2 (латунь свинцовая)

инструментальный материал: ВК3

-резец проходной упорный ГОСТ 18879-73

-резец проходной отогнутый ГОСТ 18877-73

- резец расточной проходной для глухих отверстий ГОСТ 18883-73

- резец отрезной ГОСТ 18884-73

-сверло 6,3 мм Р6М5 ГОСТ 10903-77

-сверло центровочное Р6М5 ГОСТ 14952-75

- зенкер для снятия фасок Р6М5 с углом 60 0 ГОСТ 14953-80

2.НАЗНАЧЕНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА ФРЕЗЕРНУЮ ОПЕРАЦИЮ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭМПИРИЧЕСКИХ ФОРМУЛ И НОРМАТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Расчет режимов резания на вертикально-фрезерную операцию по обработке паза h = 2 мм, В = 12 мм, L = 21,5 мм.

Выбираем фрезу концевую 12 из материала Р6М5.

2.1.2 Осевое врезание:

где - диаметр инструмента, 12 мм;

T – период стойкости инструмента, 80 мин; [6, с.290 таб. 40];

- постоянная для скорости резания C_v = 103 [6,с.286 таб. 39];

t – глубина резания, принимаем 2 мм;

S_z – подача, мм.; принимаем S_z = 0,05 мм/зуб. [6,с.286 таб. 38];

В- ширина паза, 12 мм;

Z- число зубьев фрезы 4;

Остальные значения указаны выше.

где, [6,с.286 таб 39].

2.1.3 Расчет частоты вращения шпинделя

По паспортным данным станка принимаем , диапазон станка HAAS CN.

2.1.4 Действительная скорость резания:

2.1.5 Расчет силы резания

где S_z- подача на зуб, S_z = 0,05 мм/зуб; [6:с.282];

В- ширина паза, мм.;

Д- диаметр фрезы, мм;

остальные значения указаны выше.
.

2.1.6 Расчет мощности резания N_рез

Обработка возможна, т.к. мощность резания меньше мощности шпинделя.

2.1.8 Расчет машинного времени

где S_м- подача минутная вертикальная = 0,05*4*1775 = 355 мм/мин; [6:с.408];

где L- длина хода инструмента, мм;

L=21,5+5+13,5 = 40 мм,

число проходов; i = 1

где - длина детали,= 21.5 мм;

- длина врезания и перебега,= 5+13,5мм.

число проходов; i = 1

3.НАЗНАЧЕНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ОТВЕРСТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭМПИРИЧЕСКИХ ФОРМУЛ И НОРМАТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Исходные данные:

чертеж детали с отверстием;

размеры отверстия – D=6, глубина 26мм;

оборудование – сверлильно-фрезерный станок HAAS CN ;

операция вертикально-сверлильная по обработке отверстия.

3.1.2 Выбор режущего инструмента.

Производится в зависимости от точности и шероховатости отверстия.

Назначаем инструмент: Сверло спиральное 6мм Р6М5 (ГОСТ10903-77).

3.2 Расчет режимов резания на сверление

3.2.1 Расчет глубины резания: [6,ст. 184]

где D=6 мм – диаметр отверстия;
3.2.2. Нахождение подачи.

S_о= 0,27 мм/об. [6,ст. 427]
3.2.3 Расчет скорости резания при сверлении. [6,ст. 427]

3.2.4 Расчет частота вращения сверла:

где V=37,3 м/мин- скорость резания;

D=6мм - диаметр сверла;

Расчетное значение n_p сравниванием с паспортными данными станка и выбираем ближайшее меньшее - n_ст= 1980 об/мин.

Пересчитаем действительную скорость резания:
м/мин
3.2.5 Расчет осевой силы резания.

По осевой силе Р можно определить мощность, затрачиваемую на резание.

3.2.6 Расчет мощности резания при сверлении.
кВт

2.1.7 Расчет мощности на шпинделе станка

Обработка возможна, т.к. мощность резания меньше мощности шпинделя.

3.2.8 Расчет машинного времени:

l_д=26 мм – длина отверстия;

l₁=3 мм – величина врезания;

l₂=7 мм – величина перебега;

i= 1- число проходов;

n_ст и S_ст – режимы обработки, уточненные по паспортным данным станка;

3.3 Табличный метод расчета режимов сверлени на остальные операции. Необходимые данные беру по [9] и [10]. Результаты расчетов занесем в таблицу 2.

материал заготовки ЛС63-2

длина обрабатываемой поверхности l = 50 мм

диаметр детали после обработки d = 58 мм

требуемая шероховатость обработанной поверхности Ra = 0,8 мкм

точность обработки -6 квалитет

круглошлифовальный станок 3М151
4.2 Определение формы, размеров и характеристики круга

По паспорту круглошлифовального станка 3М151 [14.табл. 1 приложений]

выбираем форму и размеры круга: 250×50.

Характеристику абразивного круга выбираем [14. табл. 2 приложений]

пробной эксплуатации с учётом конкретных технологических условий.

4.3 Расчет режимов резания на шлифование

4.3.1 Определение припуска на обработку

припуск на диаметр 2h равен 0,45 мм.[14. Табл. 3 приложений].Шлифо-

вание осуществляем за два перехода – черновой и чистовой.

4.3.2 Определение глубины резания поперечной подачи

s пoп 1 = 0,03 мм/ 2х;

s поп 2 = 0,02 мм/ 2х. [14. Глава5]

4.3.3 Определение скорости вращения детали
- для чернового шлифования n_д1 = 100 об/мин, [14 табл. 4 приложений]

- для чистового шлифования n_д2 = 200 об/мин, [14 табл. 4 приложений]

Скорость вращения детали определяем по формуле:

4.3.4 Определение продольной подачи

Определение продольной подачи в долях от ширины круга:

S_пр1 = 0,5B = 0,5 ·50 = 25 мм/об,

S_пр2 = 0,3B = 0,3·50 = 15 мм/об.

Определим скорость продольной подачи стола станка в м/мин:

На станке 3М151 максимальная скорость перемещения стола со-

ставляет 5 м/мин, условие выполняется.

4.3.5 Определим скорость вращения шпинделя:

Уточним скорость вращения детали:

4.3.6. Определение окружной скорости абразивного круга

Полагаем, что используем новый круг, тогда из паспорта n_кр = 1590 об/мин

На станке 3М151 максимальная скорость абразивного круга составляет 35 м/сек, условие выполняется.
4.3.7. Проверка выбранного режима резания

Мощность, затрачиваемая на резание Nр должна быть меньше или равна

мощноcти на шпинделе Nшп:

где Nэ – мощность электродвигателя станка, кВт, η – кпд привода шлифовального станка.

Для станка 3М151 N_э = 10 кВт, η = 0,8.

Определяем мощность на шпинделе:

Nшп = 10·0,8 = 8 кВт.
Определяем мощность резания для чернового шлифования с поперечной

подачей на двойной ход по формуле:
N_ρ = С_N · V_д r · t x · S_пр y · d q , кВт

где С_N – постоянный коэффициент,(14. табл. 5 приложений) C_N = 1,3;

V_д1 –скорость вращения детали, м/мин, V_д1 = 16,5 м/мин;

t – глубина резания, t = S_поп= 0,03 мм/2ход;

S_пр – продольная подача, мм/об, S_пр = 12,5 мм/об;

d – диаметр шлифования, d = 58 мм.

Показатели степени r, x, q и z выбираем по(14 табл. 5приложений): r = 0,75; x = 0,85; y =0,7; q = 0.
N_ρ1 =1,3∙18,2 0,75 ·0,03 0,85 ·25 0,7 = 4,19 кВт,
N_р ≤ N_шп = 4,19 кВт≤ 8 кВт, условие выполняется.
N_ρ₂ =1,3∙36,4 0,75 ·0,02 0,85 ·15 0,7 = 5,12 кВт,
N_р ≤ N_шп = 5,12 кВт≤ 8 кВт, условие выполняется.
4.3.8 Проверка по условию бесприжогового шлифования

Условием бесприжогового шлифования является непревышение удельной

мощности резания допустимой:

Допустимое значение удельной мощности резания определяем по форму-ле:

где C_N 0 – постоянный коэффициент, который зависит от твердости круга, для выбранного нами круга при СМ2 – C_N 0 = 0,037 (14 табл. Прил); V_д – скорость вращения детали, м/мин., тогда:

Проверку выбранного режима по условию бесприжогового шлифования

делаем как для чернового, так и для чистового шлифования, учитывая условия

Nρ1 = Nρ2 = Nшп

Так как для чернового и чистового шлифования Nуд.р ≤ Nуд.д (0,12 ; 0,16≤0,0,16 ), то условие бесприжогового шлифования выполняется.
4.3.9 Определение основного времени

При шлифовании с поперечной подачей:

Число рабочих ходов при шлифовании с продольной подачей определяет-

где k₁, k₂ – поправочный коэффициент, учитывающий добавочное число рабочих ходов без поперечной подачи (на выхаживание) с целью повышения точности, соответственно для чернового и чистового шлифования; принимаем

k₁ = 1,2; k₂ = 1,6.
Так как число рабочих ходов должно быть только целым числом, округ-

ляют его до целого числа, тогда:

Подставим найденные значения в формулу:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе мы ознакомились с особенностями режимов резания основных операций механической обработки и получили навыки самостоятельного решения инженерно-технических задач. Научились рассчитывать и определять составляющие режима резания, силы и мощности резания для различных видов операций механической обработки детали на основе полученных знаний.

Полученные в результате расчетной работы данные, соответствуют характеристикам выбраного нами оборудования, что позволяет обработать данную деталь.

При выполнении данной работы решили следующие задачи:

а) систематизировали, закрепили и расширили теоретические знания, а также развили расчетные навыки;

б) освоили технику расчета режимов резания табличным и аналитическим методами;

в) научились работать со справочной и методической литературой

В ходе выполнения данной работы были закреплены знания, полученные во время изучения курса, которые были применены к решению данной задачи.

Список использованной литературы
1.Марков В.В. Расчет режимов резания. Курсовое и дипломное проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие / В.В. Марков, А.В. Сметанников, П.И. Кискеев, Л.И. Лебедева, Д.А. Ветчинников. – Орел: Орел-ГТУ, 2010. – 112 с.

2.Аршинов В.А. Резание металлов и режущий инструмент. М.: Машиностроение, 1976;

3.Грановский Г.И. Резание металлов. М.: Высшая школа, 1985;

4.Яшерицын П.И. Основы резания материалов и режущих инструментов. Минск: Высшая школа, 1981;

5.Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. Справочник. М.: Машиностроение, 1990;

6.Справочник технолога машиностроителя т.2. Под ред. Косиловой А.Г. М.: Машиностроение, 1986;

7.Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник т.1. М.: Машиностроение, 1991;

8.Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник т.2. М.: Машиностроение, 1991;

9.Кащук В.А. Справочник шлифовщика. М.: Машиностроение, 1988;

10.Справочник металлиста т.3. Под ред. Малова А.Н. М.: Машиностроение, 1977;

11. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. М.: Машиностроение, 1988;

12. Справочник токаря-универсала. М.: Машиностроение, 1986;

13. Захаров В.А. Токарь. М.: Машиностроение, 1989.

14. Колокатов А.М., Байкалова В.Н. Шлифование абразивным и алмазным

инструментом: Учебное пособие / А.М. Колокатов, В.Н. Байкалова. М.: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2015.

Читайте также:

Назначение режимов резания при точении реферат

Режимы резания и основные процессы резания.

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

Похожие работы

ВВЕДЕНИЕ