1.6 Режущий инструмент для заданной технологической операции

Применение твердосплавных неперетачиваемых пластин на резцах обеспечивает:

-повышение стойкости на 20-25% по сравнению с напаянными резцами,

-возможность повышения режимов резания за счет простоты восстановления режущих свойств многогранных пластин путем их поворота,

-сокращение затрат на инструмент в 2-3 раза, потерь вольфрама и кобальта в 4-4,5 раза вспомогательного времени на смену и переточку резцов,

-упрощение инструментального хозяйства.

Многогранные пластины различных форм имеют плоскую переднюю поверхность с выкружкой или вышлифованные лунки для частных случаев обработки. Ряд конструкций резцов может оснащаться многогранными пластинками из металлокерамики. Сверхтвердые инструментальные материалы предназначены для чистовой обработки материалов с высокими скоростями резания. С применением сверхтвердых инструментальных материалов увеличивается производительность обработки на 150%, достигается шероховатость поверхности до R_а1,25.

Для обработки торцев и обточки диаметральных поверхностей выбираем резец проходной упорный (правый) с механическим креплением твердосплавной пластиной Т5К10 ГОСТ24996-81. Марка твердого сплава ВК6.

Для растачивания отверстия выбираем расточной резец Ту 2-035-1040-86 с механическим креплением ромбовидной твердосплавной пластины с главным углом в плане φ=93°. Марка твердого сплава ВК6.

1.7 Расчет режимов резания для заданной технологической операции

Режимы резания определяются в зависимости от типа и конструкции инструмента, материала и геометрии его режущей части, качества заточки, правильности установки и закрепления его на станке, состояния системы СПИД, механических и физических свойств обрабатываемого материала.

При назначении и расчете режимов резания учитывают тип и размеры инструментов, материал режущей части, материал и состояние заготовки, тип оборудования и его совместимость.

Элементы режимов резания находятся во взаимной функциональной зависимости, устанавливаемой эмпирическими формулами, так что глубина резания и подача непосредственно влияют на стойкость инструмента, с которой в свою очередь связана скорость резания.

Глубина резания: при черновой обработке назначают по возможности максимальное значение. При чистовой обработке, в зависимости от требуемых степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Подача: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из прочности и жесткости системы СПИД, мощности привода станка. При чистовой обработке - в зависимости от требуемых степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Скорость резания: рассчитывают по формулам, учитывающим величину глубины резания и подачи, устанавливаемой стойкости инструмента, качество заготовки, вид обработки, материал режущей части инструмента, смазочно-охлаждающей жидкости.

Назначаем режимы резания.

Операция карусельная.

Точить торец Ø850.

а) черновое

Глубина резания t=3 мм, подача S=1,4мм/об.

Определяем скорость главного движения резания по формуле:

_{где S - подача, мм/об;}

_{Т – период стойкости резца, мин. Т=60ми;}

_{t – глубина резания, мм;}

_{Кv – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки, состояния поверхности, материала инструмента. Кv=1,04 [2, стр. 261-263].}

Значения коэффициента С_ри показателистепеней x, y, m[2, стр. 262-269].

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения по станку n=50 об/мин.

По скорректированной по станку частоте вращения шпинделя определяем фактическую скорость резания по формуле:

Определяем главную составляющую силы резания P_z по эмпирической формуле [2, стр.271]:

гдеК_р – поправочный коэффициент. К_р=0,9 [2, стр.264-275].

C_p,x,y,n– коэффициент и показатели степени, учитывающие конкретные условия обработки [2, табл. 22, стр. 273].

Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Определяем достаточность мощности станка для резания. Необходимо соблюдение условия :

где N_шп – мощность на шпинделе, кВт;

N_де - мощность двигателя станка, кВт;

_{- КПД станка. (0,87).}

9,6<47,85 следовательно обработка возможна.

б) чистовое

Глубина резания t=0,5 мм, подача S=0,47 мм/об.

Определяем скорость главного движения резания по формуле:

Значения коэффициента Ср и показатели степеней x, y, m [2, стр. 262-269].

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения по станку n=100 об/мин.

По скорректированной по станку частоте вращения шпинделя определяем фактическую скорость резания по формуле:

Определяем главную составляющую силы резания Pz по эмпирической формуле [2, стр.271]:

где Кр – поправочный коэффициент. Кр=0,9 [2, стр. 264-275].

Cp , x, y, n – коэффициент и показатели степени, учитывающие конкретные условия обработки [2, табл. 22, стр. 273].

Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Определяем достаточность мощности станка для резания. Необходимо соблюдение условия :

Nшп=Nдв∙ , (13)

где Nшп – мощность на шпинделе, кВт;

Nде - мощность двигателя станка, кВт;

- КПД станка. (0,87).

Nшп=55∙0,87=47,85 кВт

1,3<47,85 следовательно обработка возможна.

Дальнейший расчет режимов резания назначаем по таблицам нормативов режимов резания [4].

Точить цилиндрическую поверхность Ø850мм :

а) черновое

t=4мм

S=1,4мм/об

V=111м/мин

n=40об/мин

N=12,4кВт

б) чистовое

t=0,5мм

S=0,47мм/об

V=228м/мин

n=85об/мин

N=1,3кВт

Точить Ø465g7 на L13

а) черновое за 2 прохода

t=5мм

S=1,3мм/об

V=107м/мин

n=70об/мин

N=14кВт

б) получистовое

t=2,5 мм

S=1,4 мм/об

V=118 м/мин

n=80 об/мин

N=9 кВт

в) чистовое

t=0,5мм

S=0,25мм/об

V=336м/мин

n=230об/мин

N=1,09кВт

Точить Ø600 с выводом R10

а) черновое за 2 прохода

t=4мм

S=1.4мм/об

V=149м/мин

n=80об/мин

N=16кВт

б) получистовое

t=1,5 мм

S=1,7 мм/об

V=114 м/мин

n=60 об/мин

N=5,5 кВт

в) чистовое

t=0,5 мм

S=0,47 мм/об

V=243 м/мин

n=130об/мин

N=1,3 кВт

Расточить отверстие Ø395 до Ø405мм:

а) черновое

t=4,5мм

S=1,2мм/об

V=103м/мин

n=80об/мин

N=11,8кВт

б) чистовое

t=0,5мм

S=0,144мм/об

V=457м/мин

n=360об/мин

N=0,92кВт

Расточить обнижение Ø405 мм до Ø420Н7:

t=5мм

S=1,1мм/об

V=106м/мин

n=80об/мин

N=12,5кВт

б) получистовое

t=2 мм

S=1,2 мм/об

V=118 м/мин

n=90 об/мин

N=5,8 кВт

в) чистовое

t=0,5 мм

S=0,144 мм/об

V=457 м/мин

n=360 об/мин

N=0,92 кВт

Подрезать торец 121 мм

а) черновое

t=3мм

S=1,2мм/об

V=121м/мин

n=60об/мин

N=9кВт

б) чистовое

t=0,5мм

S=0,47мм/об

V=233м/мин

n=115об/мин

N=2,06кВт

Точить торец Ø850

а) черновое

t=3 мм

S=1,4 мм/об

V=115 м/мин

n=40 об/мин

N=9,6 кВт

б) чистовое

t=0,5 мм

S=0,47 мм/об

V=228 м/мин

n=100 об/мин

N=1,3 кВт

Точить цилиндрическую поверхность Ø650мм

а) черновое

t=5мм

S=1.2мм/об

V=113м/мин

n=55об/мин

N=14кВт

б) чистовое

t=0,5мм

S=0,25 мм/об

V=397 м/мин

n=195 об/мин

N=1,3 кВт

Точить канавку Ø 650 мм до Ø 634 мм:

а) черновое

t=7,5мм

S=1,1мм/об

V=111м/мин

n=55об/мин

N=19,3кВт

б) чистовое

t=0,5мм

S=0,4мм/об

V=270м/мин

n=135об/мин

N=1,3кВт

Расточить обнижение Ø61015с выводомR16:

а) черновое

t=3,5 мм

S=1,3 мм/об

V=103 м/мин

n=55 об/мин

N=9,7 кВт

б) чистовое

t=0,5 мм

S=0.47 мм/об

V=219 м/мин

n=115 об/мин

N=1,2 кВт