Определяются усилия и мощности резания по выбранным значениям t,S и V

4. Определяются усилия и мощности резания по выбранным значениям t,S и V.

5. Проверка возможности осуществления выбранного режима резания на заданном станке по его эксплуатационным данным. Если найденный режим не может быть осуществлен на заданном станке, а выбранная подача удовлетворяет, необходимо уменьшить скорость резания. Уменьшение скорости V осуществляется вводом поправочного коэффициента изменения скорости K_v в зависимости от отношения мощности на шпинделе, допустимой станком, к мощности по нормативам.

6. Корректировка выбранного режима по станку в соответствии с его паспортными данными.

Пример решения задачи

Рассчитать режим резания при предварительной обточке детали типа вал на станке 16К20.

Исходные данные: род и размер заготовки - прокат, сталь 45; s_в=550 МПа; D=80 мм; d=68 мм; l=275 мм; условия выполнения операции - заготовка устанавливается в самоцентрирующийся патрон с поджатием центра задней бабки.

Решение

1.

Выполнение эскиза обработки.

2. Выбор режущего инструмента.

Для обтачивания вала из стали 45 принимаем токарный проходной резец прямой правый с пластиной из твердого сплава Т5К10 [2] или [3] j=45°; j1=10°; с=4 мм (толщина пластинки); ВхН=25х25 (сечение державки); I_p=1,5 Н (вылет резца).

3. Назначение режимов резания.

Расчет режимов резания выполним в традиционной последовательности с использованием данных работы [7].

3.1 Глубина резания. При черновой обработке припуск срезаем за один проход , тогда

 мм

3.2 Назначаем подачу. Для державки резца сечением 25х25 мм, диаметра обработки до 100 мм и глубины резания до 8 мм рекомендуется подача S=0,5...0,7 мм/об;

Проверим допустимость рекомендуемой подачи по мощности электродвигателя , прочности державки резца и прочности пластинки твердого сплава.

Для глубины резания t=6 мм, мощности электродвигателя N_д=8 кВт и для резца j₁>0° допускается подача S=0,7мм/об. Для стали с пределом прочности s_в=550 МПа (55 кг/мм²) поправочный коэффициент К_мs=1,07. Следовательно, подача, допускаемая мощностью электродвигателя (из условий обеспечения работы для твердого сплава со скоростью не ниже 50 м/мин) S=0,7×1,07=0,75 мм/об.

Для резца с державкой сечением 25х25 мм и глубиной резания t=6 мм находим подачу S=3 мм/об. Умножив эту подачу на поправочный коэффициент К_мs=1,07, соответствующий стали с пределом прочности s_в=550 МПа (55 кг/мм²), и К_мs=0,58, соответствующий вылету резца l=1,5 H, найдем подачу, допустимую прочностью державки резца: S=3×1,07×0,58=1,86 мм/об.

Для резца с главным углом в плане j=45°, толщиной пластинки твердого сплава с=4 мм и для глубины резания t=6 мм находим подачу S=1,11 мм/об.

С учетом поправочного коэффициента для стали (s_в=550 МПа), К_мs=1,07, допускается подача по прочности пластинки твердого сплава

S=1,11×1,07=1,19 мм/об.

Из сопоставления подач S=0,7 мм/об, S=1,86 мм/об и S=1,19 мм/об, видим, что величину подачи лимитирует мощность электродвигателя. Подача, допустимая мощностью электродвигателя, не ограничивает максимальную подачу S=0,7 мм/об. Такая подача имеется на станке (согласно паспортным данным), следовательно, ее и примем для выполнения технологического перехода обработки Æ68 .

3.3. Скорость резания и частота вращения шпинделя. Для глубины резания t=6 мм резца проходного прямого с главным углом в плане j=45° для S=0,7 мм/об соответствует V=100 м/мин, P_z=6630 H, N_э=10,7 кВт.

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий резца. В данном примере необходимо учесть только поправочный коэффициент в зависимости от предела прочности обработанного материала s_в. Для s_в=550 МПа находим K_mv =1,18, , .

Следовательно, для заданных условий обработки нормативные значения V, P_z и N_э составляют: V=100×1,18=118 м/мин; P_z=6630×0,92=6100 Н; N_э=10,7×1,09=11,6 кВт.

Найденный режим не может быть осуществлен на заданном станке , так как эффективная мощность , потребная на резание N_э=11,6 кВт, выше мощности на шпинделе, допустимой номинальной мощностью электродвигателя (7,5 кВТ по паспорту станка). Необходимо уменьшить скорость резания. Коэффициент изменения скорости резания зависит от отношения мощности на шпинделе, допускаемой станком, к мощности по нормативам.

В данном примере это отношение будет 7,5/11,6=0,6.

Для этого соотношения коэффициент изменения скорости резания: K_v =0,55 м/мин. Скорость резания, установленная по мощности станка ,

V=188×0,55=65 м/мин

Частота вращения шпинделя

 об/мин

По паспорту станка выбираем n=250 об/мин. Тогда фактическая скорость резания

 м/мин.

Окончательно для перехода обработки Æ80: глубина резания t=6мм, подача S=0,7 мм/об, n=250 об/мин, V_ф=62,8 м/мин.

4. Основное время

 мин.

где L - путь резца

L=l+l₁=275+6=281 мм

здесь l₁ - величина врезания резца (для данного примера). Для глубины резания t=6 мм и главном угле в плане j=45° находим l₁=6 мм;

l - длина обработанной поверхности.

Задание на практическое занятие №3.

Определить режимы резания по таблицам нормативов (по заданному варианту) для обработки на токарно-винторезном станке 16К20.

Исходные данные приведены в таблице 3.

Порядок выполнения работы

1. Пользуясь инструкцией и дополнительной литературой, изучить методику определения режима резания. Ознакомиться со справочником [7].

2. Выполнить эскиз обработки.

3. Выбрать режущий инструмент, выполнить эскиз.

4. Назначить глубину резания.

5. Определить подачу.

6. Определить скорость, силу и мощность затрачиваемую на резание.

7. Определить частоту вращения шпинделя и скорректировать по паспорту станка.

8. Определить действительную скорость резания.

9. Определить основное технологическое время. Таблица 3

№	Заготовка, материал и его свойства	Вид обработки и параметр шероховатости	D, мм	d, мм	l, мм
1	2	3	4	5	6
1	Прокат. Сталь 45, sв=600 МПа	Растачивание на проход, Ra=3,2 мкм	97	100H10	120
2	Прокат. Сталь 2Х13, sв=600 МПа	Обтачивание на проход, Ra=3,2 мкм	80	70h10	300
3	Прокат. Сталь ШХ15, sв=700 МПа	Растачивание в упор, Ra=12,5мкм	90	95H12	50
4	Отливка с коркой. Серый чугун СЧ 15, НВ197	Обтачивание в упор, Ra=12,5 мкм	100	94h12	150
5	Прокат. Латунь ЛМцЖ 52-4-1 НВ220	Растачивание на проход, Ra=12,5 мкм	48	54H12	70
6	Отливка. Чугун ВЧ 60-2. НВ240	Растачивание, Ra=3,2 мкм	70	63h10	60
7	Прокат. Сталь 40Х, sв=700 МПа	Обработка в упор, Ra=12,5 мкм	66	70H12	100
8	Обработанная. СЧ 24, НВ207	Обработка в упор, Ra=3,2 мкм	120	114h10	250
9	Поковка. Чугун КЧ33 НВ163	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	110	116H12	150
10	Обработанная.Сталь20Х, sв=550 МПа	Обработка в упор, Ra=1,6 мкм	80	70h7	200
11	Прокат. Сталь 40ХН, sв=700 МПа	Обработка на проход, Ra=3,2 мкм	74	80H10	75
12	Прокат. Сталь 18ХГТ, sв=700 МПа	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	170	155h12	125
13	Обработанная.Сталь65Г, sв=700 МПа	Обработка в упор, Ra=12,5 мкм	62	70H12	80
14	Отливка с коркой. Серый чугун СЧ 21, НВ205	Обработка в упор, Ra=12,5 мкм	125	113h12	275
15	Поковка. Чугун КЧ35 НВ163	Обработка на проход, Ra=3,2 мкм	138	150H10	100
16	Обработанная.Сталь1Х13,sв=500МПа	Обтачивание на проход, Ra=3,2 мкм	90	81h10	175
17	Прокат. Сталь 1Х18Н9Т, sв=550 МПа	Обработка в упор, Ra=12,5 мкм	42	50H12	90
18	Отливка с коркой. Бронза БрАЖН 10-4. НВ170	Обтачивание на проход, Ra=1,6 мкм	105	100h7	85
19	Отливка с коркой. Серый чугун СЧ 40, НВ210	Обработка на проход, Ra=3,2 мкм	60	69H12	45
20	Обработанная.Сталь35, sв=560МПа	Обработка на проход, Ra=1,6 мкм	115	100h7	280
21	Прокат. Сталь 38ХА, sв=680 МПа	Обработка на проход, Ra=1,6 мкм	85	90H7	110
22	Отливка с коркой. Сталь35ХГСЛ, sв=800Мпа	Обтачивание, Ra=12,5 мкм	95	90h12	70
23	Прокат. Сталь 20, sв=420 МПа	Обработка на проход, Ra=1,6 мкм	65	70H7	50
24	Обработанная.Сталь50, sв=900МПа	Обработка в упор, Ra=12,5 мкм	55	51h12	35
25	Обработанная.Сталь50Х, sв=650МПа	Обработка в упор, Ra=3,2 мкм	32	35H10	20
26	Отливка с коркой. Сталь30Л, sв=480МПа	Обработка на проход, Ra=1,6 мкм	100	92h7	195

Продолжение табл. 3

1	2	3	4	5	6
27	Прокат. Сталь 30ХМ, sв=1000 МПа	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	75	80H12	120
28	Прокат. Сталь 30, sв=600 МПа	Обработка в упор, Ra=3,2 мкм	116	98h10	115
29	Отливка с коркой. Чугун ЖЧХ, НВ250	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	95	115H12	180
30	Прокат. Сталь 65Г, sв=700 МПа	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	150	128h12	300

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

Назначение режима резания при сверлении, зенкеровании и развертывании

Цель работы: изучить методику назначения режимов резания по таблицам нормативов. Ознакомиться и приобрести навыки работы с нормативами.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Наиболее распространенный метод получения отверстий резанием – сверление.

Движение резания (главное движение) при сверлении – вращательное движение, движение подачи – поступательное. В качестве инструмента при сверлении применяются сверла. Самые распространенные из них – спиральные, предназначены для сверления и рассверливания отверстий , глубина которых не превышает 10 диаметров сверла. Шероховатость поверхности после сверления Ra=12,5¸6,3 мкм, точность по 11-14 квалитету. Градация диаметров спиральных сверел должна соответствовать ГОСТ 885-64. Для получения более точных отверстий (8-9 квалитет) с шероховатостью поверхности Ra=6,3¸3,2 мкм применяют зенкерование. Исполнительные диаметры стандартных зенкеров соответствуют ГОСТ1677-75. Развертывание обеспечивает изготовление отверстий повышенной точности (5-7 квалитет) низкой шероховатости до Ra=0,4 мкм.

Исполнительные размеры диаметров разверток из инструментальных сталей приведены в ГОСТ 11174-65, с пластинками из твердого сплава в ГОСТ 1173-65.

Отличительной особенностью назначения режима резания при сверлении является то, что глубина резания t=D/2, при рассверливании, зенкеровании и развертывании.

 , мм.

При рассверливании отверстий подача, рекомендуемая для сверления, может быть увеличена в 2 раза.

Порядок назначения остальных элементов режима резания аналогичен назначению режимов резания при токарной обработке.

Средние значения припусков на диаметр, снимаемых зенкерами и развертками см. в приложении 4.

Пример решения задачи

На вертикально-сверлильном станке 2Н125 обработать сквозное отверстие диаметром 25Н7 (Ra=1,6 мкм), l=125 мм. Материал заготовки СЧ18, НВ210.

Необходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режим резания по таблицам нормативов, определить основное время.

Решение:

Эскиз обработки