4. Выбор инструмента:

а) На станке IА64 используют резцы с сечением державки – 32 × 32 мм.

Толщина пластины – 6,4 мм.

Материал режущей части инструмента ВК6 - для черновой и получистовой стадии обработки, а для чистовой – Т30К4.

Форма пластины трёхгранная с углом при вершине ε = 60º.

Способ крепления пластины – клинприхватом для черновой и получистовой стадии обработки и двуплечим прихватом за выемку для чистовой стадии.

Геометрические параметры режущей части резца:

φ = 60º, φ΄ = 7º

Для черновой и получистовой стадии обработки:

α = 6º, γ = 10º

Форма передней поверхности - плоская фаской;

Ширина фаски главной режущей кромки: f = 0,5 мм;

Радиус округления режущей кромки: p = 0,025 мм;

Радиус вершины резца: rв = 1 мм;

Для чистовой стадии обработки:

α = 6º, γ = 0º;

Форма передней поверхности - плоская фаской;

Ширина фаски главной режущей кромки f = 0,3 мм;

Радиус вершины резца: rв = 1,2 мм;

Нормативный период стойкости режущей части инструмента: Т = 45 мин.

Величина допускаемого износа режущей части резца:

Черновая – 1,0 – 1,4; Чистовая – 0,4 – 0,6;

б) Выбор материала режущей части инструмента:

- материал сверла – Р6М5;

- материал сверла при рассверливании – Р6М5;

- материал зенкера - Р6М5.

Форма заточки сверла – нормальная (Н);

Форма заточки зенкера - нормальная (Н);

Нормативный период стойкости при сверлении и рассверливании:

Т1 = 45 мин;

Т2 = 50 мин;

Нормативный период стойкости при зенкеровании Т3 = 50мин.

Величина допускаемого износа режущей части инструмента:

Сверла – 1,3 – 1,5 мм;

Зенкер – 0,8 – 1,5 мм.

в) Фреза торцовая D = 130 мм;

материал режущей части фрезы – Т15К6;

Геометрические параметры режущей части фрезы:

z = 18; φ = 67º.

5. Выбор подачи и скорости резания:

а) Для черновой стадии обработки:

подача - Sот = 0,73 мм/об,

поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

инструментального материала – Кsи = 1,1

способа крепления пластины – Кsр = 1

Для получистовой: Sот = 0.49 мм/об, Кsи = 1, Кsр = 1,1

Поправочные коэффициенты на подачу черновой и получистовой:

Поправочные коэффициенты для измененных условий работы в

зависимости от:

сечения державки резца - Кsд = 0,95

прочности режущей части – Кsh = 1,05

механических свойств обрабатываемого материала - Кsм = 1

состояния поверхности заготовки – Кsп = 0,85;

геометрических параметров резца – Кsφ = 0,95

схемы установки заготовки – Ку = 1

жесткости станка – Кsj = 1

Для черновой стадии обработки:

So = Sот·· Кsи ·Кsр · Кsд · Кsh ·Кsм · Кsп ∙Кsφ ∙Ку∙Кsj = 0.73∙1.1·1·0.95∙1,05∙1·0.85× ×0.95·1·1 = 0,65 мм/об

Силы резания: Рxт = 1160 Н, Рут = 410 Н

Поправочные коэффициенты на эти силы:

механических свойств обрабатываемого материала - Крм = 1

главного угла в плане – Крφx = 0.85; Крφу = 1.5

главного переднего угла – Крγx = 0.9; Крγу = 1.2

угол наклона кромки – Крλx = Крλу = 1

Рx = Рxт ·Крм · Крφx · Крγx · Крλx = 1160·1·0.85·0.9·1 = 887.4 Н ≤ Рос

Ру = Рут·Крм · Крφу · Крγу · Крλу = 410· 1·1.5·1.2·1 = 738 Н ≤ Рр

Рос иРр– значения осевой и радиальной сил, допускаемых станкам.

Рос = 3000 Н; Рр = 3000 Н.

При продольном точении кинематический угол в плане φк = φ ;

принимаем Sот = 0.6 об/мин.

Скорость резания и мощность: Vт = 135 м/мин; Nт = 10 кВт

Поправочные коэффициенты:

На скорость резания – Кvи = 0.35

V = Vт· Кvи = 135 · 0.35 = 47.25 м/мин

По значению V определяем вращение шпинделя n:

n = 1000 · V / πD = 1000 · 47.25 / 3.14 · 80 = 185.7 об/мин

принимаем nф = 140 об/мин

Фактическая скорость резания Vф :

Vф =πD nф / 1000 = 3.14 · 80 · 140 / 1000 = 35.168м/мин

Режимы резания проверяют по мощности станка:

N ≤ Nэ, N – расчетное значение мощности , кВт, Кn = 1

N = Nт· Vф/ Vт· Кn=10·35.168/135·1 = 2,6 кВт

Nэ – эффективная мощность станка

Nэ = Nдв·η, η – коэффициент полезного действия станка, Nдв –мощность

электродвигателя станка – η = 0.8

Nэ = 17 · 0.8 = 13,6 кВт

Условие выполняется, следовательно, установленный режим резания

по мощности осуществим.

Sм = Sо · nф = 0.65 · 140 = 91 мм/мин

l2 + l3 = 4мм, l1 =5мм

Lpx = L + l1 +(l2 + l3) = 180 + 5 + 4 = 189мм

tо = Lpx/ Sм =189 / 91 = 2,07мин – основное технологическое время.

Для получистовой стадии обработки:

So = Sот··Кsи ·Кsр ·Кsд ·Кsh ·Кsм · Кsп ·Кsφ · Ку·Кsj = 0.49·1·1.1·0.95·1.05·1·0.85·0.95·1·1 = 0.43 мм/об;

Рxт = 750 Н, Рут = 270 Н

Крм = 1; Крφx = 0.85; Крφу = 1.5, Крγx = 0.9; Крγу = 1.2, Крλx = Крλу = 1,

Рx = Рxт · Крм · Крφx · Крγx · Крλx = 750 · 1 · 0.85 · 0.9 · 1 = 573.75 Н ≤ Рос

Ру = Рут · Крм · Крφу · Крγу · Крλу = 270 · 1 · 1.5 · 1.2 · 1 = 486 Н ≤ Рр

При продольном точении кинематический угол в плане φк = φ ;

принимаем Sот = 0.45 об/мин

Vт = 185 м/мин, Nт = 8.2 кВт; Кvи = 0.35

V = Vт· Кvи = 185 · 0.35 = 64.75 м/мин

n = 1000 · V / πD = 1000 · 64.75 / 3.14· 80 = 257.7 об/мин,

принимаем nф = 200 об/мин,

Vф =πD nф / 1000 = 3.14 · 80 · 200 / 1000 = 50.24 м/мин; Кn = 1

N = Nт· Vф/ Vт· Кn=8.2 · 50.24 / 185 · 1 = 2.2 кВ

Nэ = Nдв · η = 3.68 кВт

N ≤ Nэ, 2.2 ≤ 3.68 - условие выполняется.

Минутная подача: Sм = Sо · nф = 0.43 · 200 = 86мм/мин

l2 + l3 = 2.5мм – длина врезания и перебега

l1 = 2мм – длина подвода

Lpx = L + l1 +(l2 + l3) = 180 +2 + 2.5 = 184.5мм – рабочий ход резца

tс = Lpx/ Sм =184.5 / 86 = 2.15мин

Подача для чистовой и отделочной стадии:

Sот = 0.22 об/мин, Sот = 0.07 мм/ об

Rа = 5 мкм, rв = 1.2 мм, Vт = 265 м/мин, Кvи = 0.8

V = Vт· Кvи = 265 0.8 = 212 м/мин

n = 1000·V / πD = 844 об/мин, nф = 800 об/мин

Vф =πD nф / 1000 = 200 м/мин

Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от шероховатости

обработанной поверхности для измененных условий в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала - Крм = 1

инструментального материала – Кsи = 1

вида обработки - Кsо = 1

наличия охлаждения – Кsж = 1

Окончательно максимально допустимую подачу по шероховатости для

чистовой и отделочной стадии обработки:

So=0.22 · 1·1·1·1 = 0,22 мм/об

So=0.07 · 1·1·1·1 = 0,07 мм/об

Основное технологическое время:

Sм = Sот · nф = 0.22 · 800 = 176 мм/мин

(l2 + l3) = 2мм, l1 =3мм, Lpx = L + l1 +(l2 + l3) = 180 + 2 + 3 = 185мм

tо = Lpx/ Sм =185 / 176 = 1мин – для чистовой

Sм = Sот · nф = 0.07 · 800 = 56 мм/мин

tо = Lpx/ Sм =185 / 56 = 3.3 мин – для отделочной

б) Сверление при диаметре D = 16мм, l/D = 8, Dт = 35мм

Sот = 0.38 об/мин, Vт = 16 м/мин, Рт= 15298 Н, Nт = 2.8 кВт

При рассверливании D = 32.696мм;

Sот = 0.28 об/мин, Vт = 18.5 м/мин, Рт= 11403 Н, Nт = 2.2 кВт

При зенкеровании D = 35мм;

Sот = 0.14 об/мин, Vт = 20.5 м/мин, Рт= 6804 Н, Nт = 1.7 кВт

Поправочные коэффициенты:

Кvж = 0.8, Кvw = 1, Кvи = 1, Кvз = 1, Кvl = 1, Кvп = 1, Кvт = 1, Кvм = 1.05

V = Vт · Кvж · Кvw · Кvи ·Кvз · Кvl ·Кvп ·Кvт·Кvм = 16 · 0.8 · 1 · 1· 1 ·1 · 1· 1 · 1.05 = 13.44 м/мин – сверление

V = Vт · Кvж · Кvw · Кvи ·Кvз · Кvl ·Кvп ·Кvт·Кvм = 20.5 · 0.8 ·1· 1·1·1· 1·1·1,05 = 17,22 м/мин – зенкерование

Подача S:

S = Sот · Ksм = 0.38 · 1.05 = 0.4 мм/ об– сверление

S = Sот · Ksм = 0.28 · 1.05 = 0.294 мм/ об– рассверливание

S = Sот · Ksм = 0.14 · 1.05 = 0.147 мм/ об– зенкерование

Мощность N:

N = Nт / КNм = 2.8 / 1.05 = 2.6 кВт – сверление

N = Nт / КNм = 2.2 / 1.05 = 2 кВт - рассверливание

N = Nт КNl/ КNм = 1.7 1 / 1.05 = 1.6 - зенкерование

Сила Р:

Р = Рт / Крм = 15298 /1.05 = 14569,5 Н

Р = Рт / Крм = 11403 /1.05 = 10860 Н

Р = Рт Крi/ Крм = 6804∙ 1 /1.05 = 6480 Н

n = 1000 · V / π ·D = 1000· 13.44/3.14· 35 = 122.3 об/мин - сверление

n = 1000 · V / π ·D = 1000· 17.22/3.14· 35 = 156.7 об/мин - зенкерование

Sм = Sо · n = 0.4 · 122.3 = 48.92мм/мин

Sм = Sо · n = 0.147 · 156.7 = 23 мм/мин

Скорректированную подачу Sои частоту вращения n уточняют по

Паспорту станка: S = 0.4 об/мин, S = 0.28 об/мин, S = 0.14 об/мин

nф = 125 мм/об, nф = 180 мм/об.

Фактическая скорость резания:

Vф =πD nф /1000 = 3.14· 35 ·125/ 1000 = 13.73 м/мин

Vф =πD nф /1000 = 3.14· 35 ·180 / 1000 = 19.78 м/мин

Выбранные режимы удовлетворяют условиям:

Р ≤ Рос,N ≤ Nдв · η, Р ≤ 15000 Н, N ≤ 3.2 кВт

Основное технологическое время для сверления:

tо = Lpx / nф · S = 31.5 / 125· 0.4 = 0.83 мин,

Lpx = L + l1 +(l2 + l3) = 30 + 5 + 6.5 = 41,5 мм

Основное технологическое время для зенкерования:

tо = Lpx / nф · S = 36 / 180 · 0.147 = 1.36 мин

Lpx = L + l1 + (l2 + l3) = 30 + 2 + 4 = 36 мм

в) Для черновой стадии обработки:

Szm = 0.16 мм/зуб – подача на зуб

Поправочные коэффициенты:

Кsо = 1, Кvо = 0.95; Кsм = 1, Кsв = 1.1, Кsφ = 1, Кsр = 1, Кsс = 1, Кsи = 1,1

Sz = Szm·Кsо·Кsм ·Кsи ∙Кsφ ·Кsр ·Кsс ·Кsв = 0.16·1·1.1·1·1·1·1·1,1=

= 0,194 мм/зуб

Vт = 266 м/мин, Nт = 21,2 кВт

Поправочные коэффициенты: Кvм =1∙КNм = 1∙Кvи = 0,8∙ Кvв =1

КNв= 1, Кvт = 1, Кnт = 1; Кvφ = 1, Кvп = 1, Кvр = 1, Кvж = 0.85

V = 266 ·1·1·0,85·1· 0,8·1·1·1·1·1·1= 180,88 м/мин

n = 1000·V/π ·D = 1000·180,88/3,14·315 = 182,8 об/мин

принимаем – nф = 180 об/мин

Vф =πD nф /1000 = 3,14· 315·180/1000 = 178 м/мин

Sм = Sz · nф·z = 0,194·180·18 = 628,56 мм/мин

Sмф = 600 мм/мин

Основное технологическое время:

tо = Lpx/Sмф = 722 / 600 = 1,2 мин

Lpx = L + l1 +(l2 + l3) = 700 + 5 + 17 = 722 мм.

Nэ = Nдв · η = 19·0.8 = 15,2 кВт

N = Nт·Vф/ Vт·Кn= 21,2 · 178/266 ·1 = 14,2 кВт

N ≤ Nэ, 14,2 ≤ 15,2 – условие выполняется.

Для получистовой стадий:

Szm = 0.2мм/зуб

Поправочные коэффициенты:

Кsм = 1∙Кsи = 1,1∙Кsв = 1,1∙Кsφ = 1∙Кsр = 1∙Кsс = 1∙Кsо = 1; Кvо = 0,95;

Sz = Szm ·Кsо·Кsм ·Кsи ∙Кsφ ·Кsр ·Кsс ·Кsв = 0,2·1·1,1·1.1·1·1·1·1 =

= 0,242 мм/зуб.

Vт = 222 м/мин, Nт = 17,2 кВт

Поправочные коэффициенты: Кvм = 1,КNм = 1, Кvи = 0.8, Кvв =1

КNв= 1, Кvт = 1, Кnт = 1; Кvж = 0.85, Кvп = 1, Кvр = 1, Кvφ = 1.

V = 222 ·1·1·0,8·1·0,85·1·1·1·1·1= 150,96 м/мин

Частота вращения шпинделя:

n = 1000 · V / π · D = 1000 ·150,96/3,14·315 = 152,62 об/мин

принимаем – nф = 180 об/мин,

Vф =πD nф / 1000 = 3,14·315·160/1000 = 178 м/мин.

Минутная подача:

Sм = Sz ·nф·z = 0,242·180·18 = 784 мм/мин;

Sмф = 700 мм/мин;

Основное технологическое время:

tо = Lpx/Sмф = 722/700 = 1 мин, Lpx = L + l1 +(l2 + l3) = 722 мм.