4. Расчет режимов резания

Аналитически расчет режимов резания и норм времени проводим по методике работы [7, с.265, с.276, с.298].

Операция 005 Комбинированная с чпу Установ 1

На обрабатывающем центре KOEPFER производится токарная обработка шестерни.

Материал – сталь15ХГН2ТА, σ_в = 750 МПа.

Материал резца – пластинки из твердого сплава Т5К10, проходной резец

1)Расточить отверстие, выдержав размер Ø65,5^+0,4 мм

Выбираем подачу и глубину резания по справочнику [3]

S=0.4 мм/об

t= 1.5 мм

Определяем скорость резания

v=C_v/(T^m*t^x*S^y)*K_v

По таблице [3] выбираем значения коэффициента C_v и показателей степеней х,у и m, при S= 0.25 мм/об: C_v=292; х=0,15; у= 0,2; m=0,2.

Стойкость резца принимаем Т = 60 мин.

K_v=K_Mv*Kп_v*Kи_v*Kφ_v*Kт_и*Kт_е*K_р,

где K_Mv=0,7 – коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала (для твердого сплава);

Kп_v = 0,8 – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;

Kи_v = 1 – коэффициент учитывающий влияние инструментального материала;

Kφ_v =1 – коэффициент учитывающий влияние главного угла в плане;

Kт_и =1,7 – коэффициент изменения периода стойкости при многоинструментальной обработке;

Kт_е =1,13 = коэффициент изменения периода стойкости при многостаночном обслуживании;

K_р =0,8 – коэффициент учитывающий влияние параметров резца на скорость резания

K_v=0,7*0,8*1,7*1*1*1,13*0,8=0,86

v=292/(60^0,2*1,5^0,15*0,4^0,2)*0,86=125 м/мин.

Далее находим частоту вращения шпинделя:

n=1000*125/(3.14*65.5)=608 об/мин.

Приводим к существующей, на станке, частоте вращения шпинделя

n_д=600 об/мин – далее все расчеты будут производиться для этой частоты вращения. Находим скорость резания:

v_д=π*d*n/1000 = 3.14*65.5*600/1000 = 123.4 м/мин.

Находим мощность станка необходимую для обработки данной поверхности:

N_рез = P_z*v_д/(1020*60) [кВт];

P_z= 10* C _Pz*t^{x Pz}*S^yPz*v^nPz*K_Pz,

По табл. [3]:

K_Pz = 0,97; C _Pz=92; x _Pz=1 ; y_Pz=0,75; n_Pz=0;

P_z= 10* 92*1,5¹*0,4^0,75*123,4⁰*0,97 =694Н.

N_рез = 694*123,4/(1020*60)=1,4 кВт.

T_o=L*i/(n*S)=(52+4+2)*1/(0.4*600)=0.24 мин.

2) Подрезать торцы ступицы и венца со снятием фасок, выдерживая размер 36±0,31 мм; 5,15±0,1мм; 2,5х45^о.

Нормируемым будем считать переход по подрезанию торца венца.

Выбираем подачу и глубину резания по справочнику [3]

S=0.25 мм/об

t= 1мм.

Определяем скорость резания

По таблице [3] выбираем значение коэффициента С_v и показателей степени

степеней х,у и m, при S= 0.25 мм/об: C_v=292; х=0,15; у= 0,2; m=0,2.

Стойкость резца принимаем Т = 60 мин.

v=292/(60^0,2*1^0,15*0,25^0,2)*0,86=146м/мин.

Далее находим частоту вращения шпинделя:

n=1000*146/(3.14*167)=278,4 об/мин.

Приводим к существующей, на станке, частоте вращения шпинделя

n_д=275 об/мин – далее все расчеты будут производиться для этой частоты вращения. Находим скорость резания:

v_д=π*d*n/1000 = 3.14*167*175/1000 = 144,2 м/мин.

Находим мощность станка необходимую для обработки данной поверхности:

По табл. [3]:

K_Pz = 0,97; C _Pz=92; x _Pz=1 ; y_Pz=0,75; n_Pz=0;

P_z= 10* 92*1¹*0,25^0,75*144,2⁰*0,97 =315,5Н.

N_рез = 315,5*122,5/(1020*60)=0,63 кВт.

T_o=L*i/(n*S)=(20+2,5+25+2,5)*1/(0.25*275)=0.73 мин.

3)Расточить отверстие, выдержав размер Ø67,1^+0,2 мм.

Выбираем подачу и глубину резания по справочнику [3]

S=0.25 мм/об

t= 0,75мм.

Определяем скорость резания

По таблице [3] выбираем значение коэффициента С_v и показателей степени

степеней х,у и m, при S= 0.25 мм/об: C_v=292; х=0,15; у= 0,2; m=0,2.

Стойкость резца принимаем Т = 60 мин.

v=292/(60^0,2*0,75^0,15*0,25^0,2)*0,86=152,5м/мин.

Далее находим частоту вращения шпинделя:

n=1000*152,5/(3.14*67,1)=723 об/мин.

Приводим к существующей, на станке, частоте вращения шпинделя

n_д=720 об/мин – далее все расчеты будут производиться для этой частоты вращения. Находим скорость резания:

v_д=π*d*n/1000 = 3.14*67,1*720/1000 = 151,7 м/мин.

Находим мощность станка необходимую для обработки данной поверхности:

По табл. [3]:

K_Pz = 0,97; C _Pz=92; x _Pz=1 ; y_Pz=0,75; n_Pz=0;

P_z= 10* 92*0,75¹*0,25^0,75*151,7⁰*0,97 =237 Н.

N_рез = 237*151,7/(1020*60)=0,59 кВт.

T_o=L*i/(n*S)=(50+4+2)*1/(0.25*720)=0.31 мин.

Штучное время:

Т_шк=Т_п.з./n+Т_шт.

по [1]:

Т₀=0,24+0,73+0,31=1,29 мин;

Т_в=0,15+0,11+0,015+0,05=0,2 мин;

Т_оп=1,29+0,2=1,49 мин;

Т_об=2%* Т_оп=2%*1,49 = 0,03 мин;

Т_от=8%* Т_оп=8%*1,49 = 0,12 мин;

Т_орг=2% *Т_оп=2%*1,49 = 0,03 мин;

Т_ип=1,49+0,03+0,12+0,03=1,65 мин;