3 Определение режимов резания при механической обработке отливки деталей машин лесного комплекса

3.1 Выбор режущего инструмента

Для расточки глухого отверстия (d=140 мм,L=18,5 мм) выбирается расточный резец с главным углом в плане φ=91°.Для расточки отверстия с уступом в детали из чугуна СЧ20 с глубиной резанияt=0 мм, и твердостью 170HBвыбирается материал режущей части резца твердый сплавBK6.

Материал корпуса резца – сталь 45,сечение державки 20х30, длина 200 мм.

Геометрические элементы выбираются по таблице 3.1 [23]:φ=60°,=10°,Y=15°,d=10°,r=1,0 мм.

– главный угол в плане (влияет на чистоту обработанной поверхности и на износ инструмента);

–вспомогательный угол в плане, влияющий на шероховатость поверхности уменьшается и увеличивается прочность вершины резца и снижает его износ);

Y– главный передний угол, оказывающий влияние на процесс режима резания (с его увеличением уменьшается деформация срезанного слоя, снижается усилие резания и расход мощности);

d–главный задний угол (уменьшает трение между задней поверхностью инструмента и поверхностью резания заготовки, уменьшает износ инструмента увеличение угла снижает прочность режущего лезвия);

r– радиус при вершине резца (уменьшает шероховатость обработанной поверхности).

3.2 Выбор подачи

Подача S – величина, перемещения режущей кромки резца в направлении движения подачи в единицу времени или за один оборот заготовки.

В зависимости от чистоты обработки поверхности заготовки подача выбираются по таблице 3.4 [23];при глубине резания t=0,8 мм S=0,35мм/об.

По паспортным данным станка определяется действительная подача S=0,35 мм/об. Станок 1К62

3.3 Определение скорости резания

Определение скорости резания производится по формуле(3.1),проведем расчет величины :

(3.1)

–скорость резания, м/с;

–общий коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемой заготовки;

m, x_v ,y_v– степенные показатели, влияющие на скорость резания, определяются по таблице 3.5[23];

C_v =292,при S=0,35мм/об;

x_v =0,15;

y_v =0,10;

m =0,2;

Т–стойкость резца, Т=60мин;

–общий поправочный коэффициент, равный произведению поправочных коэффициентов, учитывающих изменение условий обработки. Определяется по формуле (3.2),проведем расчет величины :

, (3.2)

Где –поправочныйкоэффициент, учитывающий влияние свойств обрабатываемого материала на скорость резания. Определяется по формуле (3.3),проведем расчет величины :

=(3.3)

–поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества заготовки на скорость резания, =0,75;

–поправочный коэффициент, учитывающий изменение вспомогательного угла в плане, =0,7;

–поправочный коэффициент, учитывающий изменение главного угла в плане, =1,0;

–поправочный коэффициент, учитывающий влияние сечения державки резца=0,73;

–поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала режущего инструмента на скорость резания ,=0,94.

Подставляя известные значения, получим:

.

По рассчитанной скорости резания определяется частота вращения шпинделя. Определяется по формуле (3.4),проведем расчет величины :

(3.4)

Где –частота вращения шпинделя, об/с;

d–диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Полученная частота вращения корректируется по паспортным данным станка, при этом паспортная величина должна быть больше расчетной величины .

.

Действительная скорость резания определяется по формуле (3.5), проведем расчет величины :

(3.5)

3.4 Определение силы резания

Вертикальная составляющая силы резания (P_z H_,) действует в плоскости резания в направлении главного движения и определяется по формуле (3.6), проведем расчет величины:

(3.6)

где C_p= общий коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материалаC_p= 92

Степенные показатели Х_р,Y_р,Z_р

Х_р= 1,0;

Y_р = 0,8;

Z_р= 0.

К_р– общий поправочный коэффициент, равный произведению поправочных коэффициентов, учитывающих изменение условий обработки. Определяется по формуле (3.7), проведем расчет величины:

(3.7)

где K_m– поправочный коэффициент, учитывающий изменение механических свойств обрабатываемого материала на силу резания. Определяется по формуле (3.8), проведем расчет величины:

(3.8)

– поправочный коэффициент, учитывающий влияние углов заточки резца на силу резания,

3.5 Определение мощности резания

Мощность резания определяется по формуле (3.9), проведем расчет величины :

(3.9)

где P_Z= 29,98H– сила резания,

V_g=1,1 м/с – скорость резания.

.

Проверяем расчетное значение мощности по мощности привода при условии . Мощность на шпинделе определяется по формуле (3.10), проведем расчет величины:

(3.10)

где N_М= 0,39 кВт – мощность двигателя,

 = 0,75 – коэффициент полезного действия.

.

Условие выполняется.

3.6 Определение машинного времени

Для обработки машинное время определяется по формуле (3.11), проведем расчет величины :

(3.11)

Где –машинное время обработки, с;

L–расчетная длина, мм. Определяется по формуле (3.12), проведем расчет величиныL:

L=l+a+b, (3.12)

l= 18,5 мм – длина обрабатываемой поверхности,

а–величина врезания, мм. Определяется по формуле (3.13), проведем расчет величины а:

а = tctgφ; (3.13)

а=0,8 ctg60 = 1,38 мм;

b–величина перебега резца,b=1 мм;

i–число проходов, i=1.

[23].