ИВАНОВ А.С. гр. 0041 зу

31

К= 1,0

К 1 =0,94

Таким образом Кравен:

K

0,89

1,00

1,90

1,00

0,94

1,59

Подставляем полученные значения в формулу (3.4.1):

		420				1,59 199,89	м
45	0,20	2,14	0,15		0,35		мин
				0,31

3.1.4 Частота вращения

Частоту вращения шпинделя станка рассчитаем по формуле (3.4.3):

1000

n (3.4.3)

D

Подставляем численные значения:

n	1000 199.89		770.94	об
	3.14 86.71			мин

Принимаем из ряда стандартных значений частот вращения ближайшую к вычисленной частоте частоту вращения.

n= 780 об/мин

3.1.5 Сила резания

32

Силу резания Н, принято раскладывать на составляющие силы,

направленные по осям координат станка (тангенциальную Рz, радиальную Ру,

и осевую Рх). При наружном продольном и поперечном точении,

растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле (3.4.4).

Рz, у,х 10Ср t x s y n К p

(3.4.4)

Для дальнейших расчѐтов нам понадобится только тангенциальная составляющая силы резания, Рz.

Постоянную Cр и показатели степени х, у, n принимаем по таблице

(ТМ1, стр. 273).

Cр= 300

x = 1

y = 0,75

n = -0,15

Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведения ряда коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки Кмр, углов в плане резцов К р, переднего угла К р и угла наклона главного лезвия К р.

Выбираем вышеуказанные коэффициенты по таблицам (ТМ1, стр. 264, 275).

Кмр определяется по формуле (3.4.5)

	kм р	(	в	)n	(3.4.5)
			750

предел прочности ζв=800 МПа; n=0,75 тогда:

33

kм v (800750)0,75 1,05

Кмр=1,05

Кр = 1,08

Кр = 1,00

Кр = 1,00

Таким образом, Кр равен:

K р	1,05 1,08 1,00 1,00 1,13
Подставляем полученные значения в формулу (3.4.4):
Рz	10 300 2,141 0,310,75 199,89 0,15 1,13 1228,29Н

3.1.6 Мощность резания Мощность резания рассчитывают по формуле (3.4.6):

	N		Pz		(3.4.6)
		1020		60

Подставляем численные значения:

	N	1228,29 199,89			4,01КВт
		1020		60

Сравниваем Nфакт и Nрас:

10КВт>>4,01КВт

34

Nфакт > Nрас

Условие выполняется.

3.2 Расчѐт режимов резания для сверлильной операции 025.

Проведѐм расчѐт режимов резания на сверлильную операцию 025 –

сверление отверстия под последующее зенкерование. Обрабатываем диаметр

D=13 мм (лист 1). Инструмент – сверло из быстрорежущей стали Р6М5.

Обработка происходит на вертикально-сверлильном станке 2Н125.

Мощность электродвигателя N=2,2КВт, частота вращения шпинделя 45 – 2000 об/мин. Материал заготовки – сталь 40Х, НВ 229.

3.2.1 Глубина резания

При сверлении глубина резания рассчитывается по формуле (3.4.7).

t 0.5D

(3.4.7)

где D – диаметр получаемого отверстия, D=13 мм, тогда:

t=0.5*13=6.5мм

3.2.2 Подача

При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу (ТМ1, стр. 277). В

нашем случае существуют следующие ограничения:

1)глубина отверстия l 5D , следовательно вводится коэффициент Кls=0,9

35

2)достигается более высокое качество отверстия в связи с последующей операцией зенкерования, следовательно вводится коэффициент Коs=0,5

Табличное значение подачи s равно 0,25. Принимаемая подача равняется:

s 0,250,9 0,5 0,11мм об

3.2.2 Скорость резания

Скорость резания при сверлении рассчитывается по формуле (3.4.8):

c		Dq
				k	(3.4.8)
T	m	S	y

Среднее значение периода стойкости инструмента Т при сверлении принимает по таблице (ТМ1, стр. 279). Т= 25 мин.

Значения коэффициента C , показателей степени x, y и m приведены в таблице (ТМ1, стр. 278).

C = 7

q = 0,4

y = 0,7

m = 0,20

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, Копределяется по формуле (3.4.9).

k

km kи kl

(3.4.9)

где Км- коэффициент на обрабатываемый материал, принимаем по таблице (ТМ1, стр. 262)

36

Ки- коэффициент на материал инструмента, принимаем по таблице

(ТМ1, стр. 263)

Кl- коэффициент, учитывающий глубину сверления, принимаем по таблице (ТМ1, стр. 280)

Км =0,89

Ки= 1,00

Кl= 0,75

Учитывая (3.4.9), получаем:

k	0,89 1,00 0,75 0,67

Подставляем полученные значения в формулу (3.4.8):

v=(14.7∙130.25)/(250.125∙0.110.55)=27,01м/мин

3.2.3 Частота вращения

Частоту вращения рассчитаем по формуле (3.4.3):

Подставляем численные значения:

n=1000∙27.01/3,14∙13=975об/мин

Принимаем из ряда стандартных значений частот вращения ближайшую к вычисленной частоте частоту вращения.

n= 1000 об/мин

3.2.3 Крутящий момент и осевая сила

При сверлении крутящий момент рассчитывают по формуле (3.4.10), а

осевую силу по формуле (3.4.11).

					37
М кр	10СМ	Dq	s y	K p	(3.4.10)
Ро	10 Ср	Dq	s y	K p	(3.4.11)

Значения коэффициентов Cм, Cр и показателей степени x, q приведены в таблице (ТМ1, стр. 281).

Cм = 0,0345

q = 2,0

y = 0,8

Cр = 68

q = 1,0

y = 0,7

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в

данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением (3.4.12).

К р К м р

(3.4.12)

Кмр рассчитывалось ранее (см. главу 3.4.1).

Кмр=1,05Кр=1,05

Подставляем известные величины в формулу (3.4.10).

М кр 10 0,0345 82,0 0,110,8 1,05 3,94Н м

Подставляем известные величины в формулу (3.4.11).

Po 10 68 81,0 0,110,7 1,05 1199,52Н

3.2.4 Мощность резания

Мощность резания для сверления определяем по формуле (3.4.13):

38

Ne M кр n

9750

Мкр = 3,94 Нм

n=1000 об/мин;

	Ne	3,94 1000	0,40кВт
		9750

Необходимая мощность на приводе станка:

N пр Ne

где η - КПД станка, η=0,85

Должно выполняться условие Ncт>Nпр

2,0>0,47 кВт

(3.4.13)

(3.4.14)

4.3.3 Рассчитаем режимы резания на операцию 020 фрезерования двух лысок.

Из табл. 91.[5, стр. 187] выберем диаметр дисковой фрезы: D=150мм.

Материал режущей кромки Р6М5.

Глубина фрезерования равна ширине обрабатываемого фланца t =12мм.

Ширина фрезерования равна ширине фрезы В = 10 мм.

Из табл. 37 [5, стр. 285] выберем подачу: для нашей заготовки.

Выбираем S= 0,24 мм/зуб.

Из табл. 39 [5, стр. 287] выберем значения коэффициента CV и

показателей степени в формуле скорости резания при фрезеровании: для обрабатываемого материала сталь 40Х, для фрезы Р6М5, для S>0,1 мм/об.

CV=155, q=0,25, y=0,1, m=0,15,р=0.1,n=0.1,х=0.1

Из табл. 40 [5, стр. 290] определим период стойкости фрезы T=150 мин. (для обработки 40Х ).

39

Скорость резания при фрезеровании V	C	s y	Dq
	T m t x		Bu z p KV ,
	V

z

где KV=KMV*KИV*KпV.

Из табл. 4 [5, стр. 263] для обработки фрезой Р6М5

K mv=1.2

KИV=1 – для обработки 40Х (табл. 6 [5, стр. 263]).

KпV=0.9(табл. 5 [5, стр. 263]). KV=1.2*1*0.9=1.08

Ширина фрезерования В=10

Число зубьев фрезы(исходя из диаметра фрезы=150) по табл. 95 [5,с.188] z=12

155 1500,25

V 1500,2 0.240,1 0.240.4 100.15 120,1 1.08 118,1м/мин

Рассчитаем число оборотов шпинделя:

n	1000		118.1		376.02 об/мин
	3,14		100

Округляем до значения n=400 об/мин

Определим силу резания.

	10 C	t x S y Bn z
Pz	p	z	KMP
	Dq nw

Значение коэффициента Ср берется из табл.41[5, стр. 291].Выбираем Ср= 82.5

Показатели степени окружной силы: х,y,n,q,w берутся из табл.41[5, стр. 291]

Поправочный коэффициент находится по формуле из табл.10 [5, стр. 265] Kmp=2

Определяем силу резания

							40
Pz	10		82.5 0.40.95	0.40.8	41.1	12	0.25	2	340,2Н
			1501,1	4000

Крутящий момент

Мкр.=(Pz*D)/2*100.

Мкр.=(340.2*160)/2*100 =287,36 Н*м.

Pz V

Ne 1020 60

N=340.2∙118.07/ 1020∙60=0,65 кВт

Nшп.=Nдв.*η,

где Nдв=8 кВт – мощность двигателя; η=0,81 – КПД станка.

Nшп.=8∙0,81=6,48 кВт.

Сравниваем мощность резания и мощность станка:

6,48>0,65

Nшп.>Nрез.

Мощность станка больше мощности резания, следовательно обработка возможна.

Таблица 4.5.1 Режимы резания на операции механообработки,

назначенные по нормативам Для остальных операций посчитаем режимы резания и занесѐм их в

таблицу