5. Расчет режимов резания и нормирование технологических операций.

При этом наиболее выгодными считаются такие режи­мы обработки, которые обеспечивают наименьшую себестоимость механической обработки при удовлетворении всех требований к качеству продукции и производительности обработки.

В общем случае необходимо соблюдать определенную последо­вательность назначения режимов резания , котораявключает следующие этапы:

Выбор глубины резания t (мм) по условию удаления припуска под обработку за один рабочий ход, но в зависимости от требова­ний по точности и шероховатости, предъявляемых к обработан­ной поверхности, припуск разделяют по стадиям обработки: пред­варительная, окончательная и отделочная.

Наружная поверхность Ø440f7

1.Исходные данные

1)Заготовка – отливка;

2)Предел прочности стали Gп=700Мпа;

3)Общий припуск на обработку (на диаметр) h=4,4 мм;

4)Диаметр заготовки D=444,4 мм;

5)Диаметр детали (после обработки) d=440 мм;

6)Длина обрабатываемой детали l=35 мм;

7)Требуемая шероховатость Ra=3,2 мкм;

8)Станок 16К20.

2.Расчет режимов резания

1)По чертежу определяем глубину резания

t=h/2=(D-d)/2=4,4/2=2,2мм;

2)По справочным данным выбираем подачу для чернового точения =1,1-1,4 мм/об, принимаем S = 1,2 мм/об

3.Определение скорости резания V(м/мин) с учетом выбран­ных свойств обрабатываемого и режущего материалов, гео­метрии и стойкости инструмента по эмпирическим зависимоcтям, имеющим общий вид

где С_v, т, х, у — коэффициенты, учитывающие вид обработки;

Т — период стойкости инструмента, мин;

k_v— коэффициент, учитывающий конкретные условия обра­ботки

точение черновое.

коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки. = 1,07

- коэффициент, учитывающий, состояние поверхности. = 0,8

- коэффициент, учитывающий, материал инструмента. = 0,65

подрезание торца черновое.

K_v= 1,07*0,8*0,65*0,9=0,5

где Cv = 340 - постоянный коэффициент,

x = 0,15 - показатель степени при глубине резания,

y = 0,45 - показатель степени при подаче,

m = 0,2 - показатель степени при стойкости инструмента,

T = 60 мин. - период стойкости резца из твердого сплава,

По формуле (1) вычисляется скорость резания для чернового точения:

4.Определение частоты вращения (мин-¹) либо числа двой­ных ходов заготовки или инструмента.

Число оборотов рассчитывается по формуле:

n =

где D = 444,4мм - диаметр обрабатываемой поверхности;

n =

Принимается число оборотов шпинделя n = 40 об/мин.

5.Фактическая скорость резания определяется по формуле:

V_ф=πDn= 3,14*444,4*40=55816,7мм/мин= 55,81 м/мин

Сила резания Pz рассчитывается по формуле:

P_z=10C_p*t^xs^yVⁿk_p

где Cp = 300 - постоянный коэффициент,

x = 1 - показатель степени при глубине резания,

y = 0,75 - показатель степени при подаче;

n = -0,15 - показатель степени при скорости резания

Kp - поправочный коэффициент, учитывающий условия резания,

определяется по формуле:

Kp = Kmp*Kup*Kуp*Kлp*Krp.

где Kmp = 0,88 - коэффициент, учитывающий влияние материала детали на силовые зависимости, /1/;

Kup, Kуp, Kлp, Krp - коэффициенты, учитывающие влияние параметров режущей части инструмента на силу резания, Kup = 1; Kуp = 0,89; Kлp = 1; Krp = 1

Kp = 0,88*0,89*1*1*1 = 0,783.

По формуле вычисляется сила резания:

P_z=10C_p*t^xs^yVⁿk_p= 10*300*2,2¹*1,2^0,75*55,81^-0,15*0,783=10,83кН

Мощность резания определяется по формуле:

N== 0,09 кВт

6.Основное время перехода рассчитывается по формуле:

To =

где s = 1,2 мм/об - рабочая подача инструмента;

n = 40 об/мин - частота вращения шпинделя;

L - длина пути обработки, мм.

L = 35 мм.

По формуле вычисляется основное технологическое время токарной операции:

To ==0,73мин

Внутренняя поверхность Ø205H8

1.Исходные данные

1)Заготовка – отливка;

2)Предел прочности стали Gп=700Мпа;

3)Общий припуск на обработку (на диаметр) h=3,9 мм;

4)Диаметр заготовки D=208,9 мм;

5)Диаметр детали (после обработки) d=205 мм;

6)Длина обрабатываемой детали l=207 мм;

7)Требуемая шероховатость Ra=1,6 мкм;

8)Станок 16К20.

2.Расчет режимов резания

1)По чертежу определяем глубину резания

t=h/2=(D-d)/2=3,9/2=1,95мм;

2)По справочным данным выбираем подачу для чернового точения =0,4-0,7 мм/об, принимаем S = 0,7 мм/об

3.Определение скорости резания V(м/мин) с учетом выбран­ных свойств обрабатываемого и режущего материалов, гео­метрии и стойкости инструмента по эмпирическим зависимоcтям, имеющим общий вид

где С_v, т, х, у — коэффициенты, учитывающие вид обработки;

Т — период стойкости инструмента, мин;

k_v— коэффициент, учитывающий конкретные условия обра­ботки

точение черновое.

коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки. = 1,07

- коэффициент, учитывающий, состояние поверхности. = 0,8

- коэффициент, учитывающий, материал инструмента. = 0,65

подрезание торца черновое.

K_v= 1,07*0,8*0,65*0,9=0,5

где Cv = 340 - постоянный коэффициент,

x = 0,15 - показатель степени при глубине резания,

y = 0,45 - показатель степени при подаче,

m = 0,2 - показатель степени при стойкости инструмента,

T = 90 мин. - период стойкости резца из твердого сплава.

По формуле (1) вычисляется скорость резания для чернового точения:

4.Определение частоты вращения (мин-¹) либо числа двой­ных ходов заготовки или инструмента.

Число оборотов рассчитывается по формуле:

n =

где D = 208,9мм - диаметр обрабатываемой поверхности;

n =

Принимается число оборотов шпинделя n = 100 об/мин.

5.Фактическая скорость резания определяется по формуле:

V_ф=πDn= 3,14*208,9*100=65594,6мм/мин= 65,59 м/мин

Сила резания Pz рассчитывается по формуле:

P_z=10C_p*t^xs^yVⁿk_p

где Cp = 300 - постоянный коэффициент,

x = 1 - показатель степени при глубине резания,

y = 0,75 - показатель степени при подаче;

n = -0,15 - показатель степени при скорости резания

Kp - поправочный коэффициент, учитывающий условия резания,

определяется по формуле:

Kp = Kmp*Kup*Kуp*Kлp*Krp,

где Kmp = 0,88 - коэффициент, учитывающий влияние материала детали на силовые зависимости, /1/;

Kup, Kуp, Kлp, Krp - коэффициенты, учитывающие влияние параметров режущей части инструмента на силу резания, Kup = 1; Kуp = 0,89; Kлp = 1; Krp = 1

Kp = 0,88*0,89*1*1*1 = 0,783.

По формуле вычисляется сила резания:

P_z=10C_p*t^xs^yVⁿk_p= 10*300*1,95¹*0,7^0,75*65,59^-0,15*0,783=6,56кН

Мощность резания определяется по формуле:

N== 0,07 кВт

6.Основное время перехода рассчитывается по формуле:

To =

где s = 0,7 мм/об - рабочая подача инструмента;

n = 100 об/мин - частота вращения шпинделя;

L - длина пути обработки, мм.

L = 207 мм.

По формуле вычисляется основное технологическое время токарной операции:

To ==2,95мин

Вывод: по паспортным данным мощность токарно-винторезного станка модели 16К20 подходит для черновой и чистовой обработки данной поверхности.