^{Министерство образования и науки Российской Федерации}

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»

Курсовая работа по «Выбору режима резания»

по дисциплине «Резание материалов»

Выполнил: Бабраков А.И.

гр. М-300201

Проверил: Ничков А.Г.

Екатеринбург

2013

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение (Последовательности расчета) ………………………………………….3

2.Точение ………………………………………………………………………………4

3.Сверление …………………………………………………………………………...11

4.Фрезерование………………………………………………………………………..15

5.Шлифование…………………………………………………………………………20

6.Вывод……………. ...………………………………………………………….…….23

7.Список литературы …………………………………………………………………24

1.Введение.Обоснование последовательности расчета элементов режима резания

Параметры режима резания – скорость резания V, подача S и глубина резания t в одинаковой степени влияют на объем металла, срезаемого в единицу времени (Q = VSt). Однако они по-разному влияют на стойкость режущего инструмента

, где

С_Т, n, y_T, x_T – эмпирический коэффициент и показатели степени. При этом

n > y_T > x_T

Таким образом, наибольшее влияние на стойкость и износ инструмента оказывает скорость резания и наименьшее – глубина резания, поэтому скорость рассчитывается после назначения глубины резания и подачи.

2. Точение

На токарно-винторезном станке модели 16К20 обрабатываются шейки вала диаметром дона длине. Длина вала. Способ крепления трех кулачковый патрон с поджатием торца центром.

Сталь 40 ХГТ .

Шероховатость .

Точность .

Паспортные данные токарно-винторезного станка 16К20.

Высота центров, 215

Расстояние между центрами, до 2000

Мощность двигателя, 11

КПД станка .

^{Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.}

^{Продольные подачи, мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,36; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8.}

^{Поперечные подачи, мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4.}

^{Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи.}

.

1. При назначении элементов режимов резания учитываем характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Элементы режима резания обычно устанавливают в следующем порядке:

а) глубина резания;

б) подача;

в) скорость резания;

г) стойкость;

д) сила резания.

2. Выбор режущего инструмента

Для обтачивания шеек вала из стали 40ХГТ принимаем токарный проходной резец прямой правый с пластиной из твердого сплава Т15К6, (толщина пластинки твёрдого сплава ; сечение державки,[4, стр. 45]; вылет резца[4, стр. 45]).

Форма передней поверхности радиусная с фаской; геометрические параметры режущей части резца: .

3. Выбор параметров режима резания.

Глубина резания.

Подача, допустимая прочностью державки резца, рассчитывается по формуле

где ‑ поправочный коэффициент

‑поправочные коэффициенты учитывающие влияние соответственно механических свойств обрабатываемого материала, главного угла в плане, переднего угла, радиуса при вершине угла, угла наклона главной режущей кромки [6, стр. 430, табл. 9, 10 ,23].

, ,,

–допустимое напряжение на изгиб материала державки резца, МПа [3, стр. 86];

, ,– эмпирические коэффициенты и показатели степеней в

формуле [6, стр. 273];

Подача, допускаемая жесткостью державки определяется, по формуле

‑допускаемая величина прогиба резца, для чистовой обработки ;

Е – модуль упругости материала державки;

Подача, допустимая твердостью твердосплавной пластины.

При черновой обработке резцами, оснащенными пластинками из твердого сплава, подача часто ограничивается прочностью этой пластинки:

.

Подача, допустимая прочностью механизма подач станка, рассчитывается по формуле:

мм/об, (9)

где – максимально–допустимое усилие подачи по паспорту станка, Н.

.

Подача, допустимая заданной шероховатостью обработанной поверхности, определяется по формуле:

мм/об (12)

где – высота микронеровностей, мкм;

–радиус при вершине резца в плане, мм;

, ,,,– эмпирические коэффициент и показатели степеней (табл. 5).

Подача, допустимая заданной точностью обработки, вычисляется из выражения:

где – жесткость станка (D– максимальный диаметр обрабатываемой детали по паспорту станка);

–жесткость детали;

–диаметр детали, м;

–коэффициент, определяющий жесткость закрепления детали (консольно в патроне с поджимом задним центром – А = 110);

–длина детали, м;

–жесткость резца;

–величина поля допуска выполняемого размера, мм;

–коэффициент, определяющий допустимую долю погрешности обработки ();

Подача не должна превышать ни одну из рассчитанных выше подач. Она подбирается из ряда подач, имеющихся на выбранном станке.

В соответствии с паспортными данными станка принимаем .

Стойкость инструмента:.

Скорость резания, допускаемая материалом резца

где ;;;. [6. стр. 269, табл. 17].

Поправочный коэффициент для обработки резцом с твердосплавной пластиной

где ,;[6. стр. 262, табл. 2].

; ;; [6. стр. 263-271, табл. 5, 6, 18],

тогда

.

Частота вращения, соответствующая найденной скорости резания

.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка

.

Действительная скорость резания

.

Элементы срезаемого слоя

;

.

4 .Сила резания.

Мощность резания.

Вычислим требуемую мощность, затрачиваемую на обработку заготовки детали по формуле:

.

Вычислим мощность на шпинделе _. и сопоставим с затрачиваемой мощностью на обработку заготовки, _.

.

Следовательно, станок не лимитирует выбранного режима резания.

5. Основное время

где - длина рабочего хода, мм;

- количество проходов.

где - размер обрабатываемой поверхности в направлении подачи;

- величина врезания;

- величина перебега.

.