Оглавление
Исходные данные 2
Табличный метод расчёта 2
Аналитический метод расчета 6
Исходные данные
1. Деталь - вал.
2. Вид обработки - обточка по диаметру.
3. Материал детали - сталь 38ХА.
4. Диаметр детали - 24 мм.
5. Длина обработки - 60 мм.
6. Шероховатость поверхности - Rz1,25.
7. Диаметр заготовки - 25 мм.
8. Длина заготовки - 80 мм.
9. Способ закрепления заготовки - в центрах.
Определить табличным и аналитическим методами режимы резания, выполнить чертёж резца.
По справочной литературе [6…9] определим предел прочности при растяжении материала детали в=930 Н/мм2(930 МПа) и допуск на изготовление = 0,16 мм.
Табличный метод расчёта
Для достижения заданной точности и шероховатости поверхности детали её обработку производим в два прохода: первый проход — предварительный черновой, второй — окончательный получистовой.
Определим параметры инструмента, режимы обработки и выберем оборудование для выполнения второго прохода.
Для окончательной обработки детали, изготовляемой из легированной стали, выбираем твердосплавную пластинку марки Т14К8 (прилож. 2).
Выбираем (прилож. 3) форму передней поверхности резца плоскую с фаской.
По прилож. 4 определяем геометрические параметры режущей части резца:
f= 0,6 мм;f= 5;= 12;= 10;= 0;= 45;1= 10;r= 1,0.
По ГОСТ 6743 принимаем резец правый, прямой проходной с сечением державки ВН = 2516 мм2, длиной L = 150 мм, оснащённый твердосплавной пластиной толщиной С = 5,5 мм.
Припуск на обработку детали h =5 мм удаляется за два прохода. Глубина резания t на втором проходе должна быть не более 2 мм, при этом на черновом проходе должна удаляться большая часть припуска. В связи с этими требованиями назначаем глубину резания на первом проходе равной 3,5 мм, на втором t = 1,5 мм.
Величину подачи, обеспечивающей получение заданной шероховатости, определим по прилож. 5, предполагая при этом, что скорость резания при окончательной обработке будет больше 0,8 м/с.
Подача, допускаемая шероховатостью поверхности,
Sшп = 0,3…0,35 мм/об.
Принимаем Sшп = 0,35 мм/об.
Полученное значение подачи проверим по прочности резца и твердосплавной пластинки, а также по допускаемому прогибу детали.
Величину подачи, допускаемой прочностью державки резца, определим по прилож. 6, приняв при этом вылет резца lp = 1,5 H = 24 мм:
Sпр = 2,7 мм/об.
Подачу, допускаемую прочностью пластинки твёрдого сплава, определим по прилож. 7:
Sпп = 3,3 мм/об.
Подача, допускаемая по прогибу детали (прилож. 10):
Sжд=Sт KL K KS,
где Sm- табличное значение подачи, Sт = 1,6 мм;
KL, K, KS- коэффициенты, учитывающие влияние длины детали, угла, способа закрепления детали,KL = 1,K = 0,72,KS = 1.
Подача, выбранная из условия получения заданной шероховатости поверхности детали, удовлетворяет и другим рассмотренным ограничениям и может быть принята за технологическую.
Скорость резания V=VтК1К2,
где Vт- табличное значение скорости, Vт= 2,08 м/с (прилож. 11);
К1- коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала, К1 = 0,9;
К2- коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, К2 = 1,47;
V = 2,080,91,47 = 2,75 м/с.
Эта скорость резания достигается при частоте вращения шпинделя
об/мин.
Мощность, затрачиваемая на процесс резания, определим по прилож. 10: N = 2,9 кВт.
Мощность привода станка при к.п.д. = 0,8
Nст= 2,75/0,8 = 3,4 кВт.
Усилие подачи (прилож. 13)
Q = Qт К К,
где Qт- табличное значение усилия подачи, Qт = 450 Н;
К- коэффициент, учитывающий влияние угла, К= 1;
К- коэффициент, учитывающий влияние угла, К = 1;
Q =450 Н.
Для обработки детали выбираем станок модели 1616, имеющий следующие технические характеристики:
высота центров 160 мм;
расстояние между центрами 750 мм;
высота от опорной поверхности резцедержателя до линии центров 20 мм;
мощность привода 4,5 кВт;
наибольшее усилие подачи 3050 Н;
диапазон частот вращения шпинделя 44…1980 об/мин;
диапазон подач 0,06…1,07 мм/об.
Определённые ранее значения подачи и частоты вращения корректируем по имеющимся в станке.
Принимаем S = 0,36 мм/об, n = 1380 об/мин.
Тогда скорость резания
м/с.
Основное или машинное время, необходимое для выполнения второго прохода,
где L — длина обрабатываемой поверхности детали, L = 60 мм;
lв— длина врезания, lв = t/tg= 1,5/tg 30= 3 мм;
lп— длина набега, принимаем lп = 3 мм.
мин.
Определённые параметры инструмента, оборудования, режим и время обработки заносим в табл. 1–3.
Таблица 1