Лабораторная работа №2

Определение ограничений, накладываемых

На выбор глубины резания и величины подачи

С учетом жесткости технологической системы

Цель работы: Изучение и оценка на практике ограничений, накладываемых на выбор режимов резания при проектировании процесса токарной обработки с учетом жесткости технологической системы применительно к токарно-винторезным станкам 1620 и 1624.

Оборудование, приспособления и инструменты:

1. Токарно-винторезные станки модели 1620 и 1624.

2. Набор токарных резцов.

3. Штангенциркуль.

4. Настольный угломер.

5. Заготовка из углеродистой стали.

6. Эталоны шероховатости.

Последовательность выбора элементов режима резания

Режимом резания называют совокупность глубины резания, подачи, скорости резания, соответствующих периоду стойкости инструмента. Рацио­нальным режимом резания называют такой, который при выполне­нии всех требований, предъявляемых к качеству обрабатываемой детали, обеспечивает при минимальной себестоимости операции максимально возможную для данной себестоимости производитель­ность.

Максимально возможная глубина резания равна припуску, ос­тавленному на обработку. Если нет ограничений по точности обра­ботки, то весь припуск срезают за один проход. В противном случае припуск разбивают на черновые и чистовые проходы. При этом глу­бина резания черновых проходов должна быть возможно большей, а на чистовой проход следует оставлять такой минимальный припуск, который обеспечит изготовление детали с заданным допуском.

Максимально допустимая подача, как правило, ограничива­ется: 1) эффективной мощностью или крутящим моментом станка; 2) прочностью слабого звена механизма подачи станка; 3) прочнос­тью и жесткостью обрабатываемой детали; 4) прочностью и жест­костью инструмента; 5) шероховатостью обработанной поверхности.

Максимальная подача, допускаемая мощностью станка N_CT:

S _{N cm} = [1 950 000 N_cm/(Dnt^xp)]^1/ур мм/об.

Максимальная подача, допускае­мая крутящим моментом станка М_ст:

S _{M cm}= [2 000 М_ст/(С_pDt^хр)] ^1/ур мм/об.

Максимальная подача, допускае­мая прочностью слабого звена меха­низма подачи станка:

s_Mn=[P_мм /(С_pt^хр)] ^1/ур мм/об.

Максимальная подача, допуска­емая прочностью детали:

s_nd=[K_nD³[S_u ]_d /(l_d С_р t^хр)] ^1/ур мм/об.,

где [S_u ]_d - допускаемое напряже­ние при изгибе для материала детали, н/мм²;

К_n – коэффициент, учитывающий метод закрепления детали на станке; L_д -длина детали, мм.

Максимальная подача, допускаемая жесткостью детали:

S_жд= [K_жE_дf_дD⁴/ (l³_д С_р t^хр)] ^1/ур мм/об.,

где Е_д - модуль упруго­сти обрабатываемого материала, н/мм²; f_д - допускаемая стрела прогиба детали, мм; К_ж - коэффициент, учитывающий метод зак­репления детали.

Максимальная подача, допускаемая прочностью резца:

S_np=[BH²[S_u ]_p/ (6l_p С_р t^хр)] ^1/ур мм/об.,

где В и H- высота и ширина державки резца, мм; [S_u ]_p - допус­каемое напряжение изгиба для материала державки резца, н/мм²; l_р - вылет резца, мм.

Максимальная подача, допускаемая жесткостью резца:

S_жр=[ВН³Е_рf_p/(41_р³С_р t^xp)] ^1/ур мм/об.,

где Е_р- модуль упругости материала державки резца, н/мм²; f_p - допускаемая стрела изгиба резца, мм.

Максимальная подача, допускаемая шероховатостью обрабо­танной поверхности:

S_ш=С_sR_z^yR r^uR/(t^xRj^zRj^ZR) мм/об,

Из всех рассчитанных значений подачи выбирают минималь­ное, которое корректируют по паспорту станка, принимая действи­тельную подачу s_д.

Порядок выполнения лабораторной работы.

1. Ознакомится с порядком выбора элементов режима резания.

2. Получить задание на выполнение работы.

3. Замерить размеры обрабатываемой заготовки.

4. Замерить размеры державки и вылет резца.

5. Определить максимально допустимую подачу, допустимую мощностью и крутящим моментом станка, слабым звеном станка, прочностью и жесткостью детали с учетом схемы закрепления, прочностью и жесткостью резца, шероховатостью обрабатываемой поверхности.

6. Результаты расчетов занести в таблицу

7. Из всех рассчитанных значений выбрать минимально допустимую величину подачи.

8. Скорректировать подачу по паспортным данным станка.

9. Настроить станок на выбранную подачу с учетом ограничений и проточить деталь.

10. Сделать вывод по работе.

11. Оформить отчет.

Контрольные вопросы

1. Какие ограничения накладываются на выбор величины подачи при черновой токарной обработке?

2. Какие ограничения накладываются на выбор величины подачи при чистовой токарной обработке?

3. Слабое звено какого механизма станка накладывает ограничения на выбор величины подачи?

4. Какие ограничения накладывают про выборе глубины резания?

5. Каким образом устанавливается глубина резания в зависимости от числа проходов и величины пропуска на обработку?