- •Задания и методические указания
- •Структура контрольной работы и выбор индивидуального шифра студента
- •2. Содержание и выбор задания контрольной работы
- •Исходные данные для определения действительных
- •Данные изменения скорости резания
- •Исходные данные к расчету режима резания при точении
- •Исходные данные к расчету режима резания при сверлении
- •3. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •1. В ы п и ш и т е и с х о д н ы е д а н н ы е и з т а б л и ц ы 1.
- •1. В ы п и ш и т е и с х о д н ы е д а н н ы е и з т а б л и ц ы 2.
- •1. В ы п и ш и т е и с х о д н ы е д а н н ы е и з т а б л и ц ы 3.
- •1. В ы п и ш и т е и с х о д н ы е д а н н ы е и з т а б л и ц ы 4.
- •4. О п р е д е л и т е э л е м е н т ы р е ж и м а р е з а н и я.
- •5. В ы п о л н и т е п р о в е р к у в ы б р а н н о г о р е ж и м а
- •6. Р а с с ч и т а й т е о с н о в н о е м а ш и н н о е в р е м я и
- •1. В ы п и ш и т е и с х о д н ы е д а н н ы е и з т а б л и ц ы 5.
- •3. В ы п о л н и т е в ы б о р с п и р а л ь н о г о с в е р л а.
- •4. О п р е д е л и т е э л е м е н т ы р е ж и м а р е з а н и я.
- •5. В ы п о л н и т е п р о в е р к у в ы б р а н н о г о р е ж и м а
- •6. Р а с с ч и т а й т е о с н о в н о е м а ш и н н о е в р е м я
- •4. Требования к оформлению контрольной работы
- •Основная
- •Дополнительная
- •Приложение 3
4. О п р е д е л и т е э л е м е н т ы р е ж и м а р е з а н и я.
Определите глубину резания (t).
Глубину резания при точении определяют по формуле:
, мм,
где D– диаметр обрабатываемой поверхности, мм;
d– диаметр обработанной поверхности, мм;
для растачивания: D– диаметр обработанной поверхности, мм;
d– диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
Рекомендуется окончательно назначать глубину резания максимально возможной с учетом технических требований и вида обработки:
при черновом точении t7мм;
при получистовом точении t= (0,55) мм;
при чистовом точении t0,5мм;
Выберите величину подачи на оборот (Sо).
При выборе подачи пользуйтесь справочником 2, с.265 – 268.
Выбранную по справочнику подачу нужно откорректировать по паспорту станка (прил. 1 – 5). Принимать следует величину, ближайшую к справочной. Если станок с бесступенчатым регулированием , выбранная подача должна входить в интервал подач станка.
Рассчитайте скорость резания(V).
Расчет скорости резания следует выполнять по справочнику 2, с.265, 268 – 271, используя эмпирическую формулу:
, м/мин.
Значения постоянной Cv, периода стойкости Т, показателей степенейm,x,yи системы коэффициентовKvвыбираются по справочнику2, с.265, 268 – 271.
Рассчитав скорость резания, определите соответствующее число оборотов шпинделя станка (n) по формуле:
, об/мин,
где V– рассчитанная скорость резания, м/мин;D– диаметр обрабатываемой (или обработанной при растачивании) поверхности, мм.
Полученное число оборотов (n) соотнесите с паспортными данными станка (прил. 1 – 5).Если станок с бесступенчатым регулированием, рассчитанная частота вращения шпинделя должна входить в указанный интервал.Если станок со ступенчатым регулированием, выберите ближайшее к рассчитанному –nст. При несовпаденииnиnст, необходимо рассчитать скорость резания, соответствующуюnст:
, м/мин.
Изменение скорости резания по сравнению с рассчитанной требует корректировки принятого периода стойкости (Т). Рассчитайте действительный период Тд, соответствующейVст:
, мин.
5. В ы п о л н и т е п р о в е р к у в ы б р а н н о г о р е ж и м а
р е з а н и я .
Рассчитайте составляющие силы резания(Px,Py,Pz), пользуясь справочником2, с.271–275, по формулам:
, Н.
Проверьте величину выбранной подачи по прочности детали.
Условием сохранения прочности обрабатываемой детали является выполнение неравенства:
, (1)
где Рпр.д.– сила, допускаемая прочностью детали, которая определяется по формуле:
, Н,
где С – коэффициент, учитывающий способ крепления детали в приспособлении;
W– момент сопротивления детали, мм3;
в – предел прочности обрабатываемого материала, МПа;
l – длина детали, мм.
Коэффициент С может принимать следующие значения:
– при установке детали в патроне, С = 3;
– при установке детали в центрах, С = 48;
– при установке детали в патроне с поджатым задним центром, С = 110.
Момент сопротивления детали (W) определяется по формуле для тел вращения:
, мм3,
где D– диаметр детали, мм.
Предел прочности обрабатываемого материала (В) приведен в числе исходных данных в таблице 4.
Внимание!Рассчитывая Рпр.д.обратите внимание на единицы измерения величинв,Wиl, учитывая, чтоМПа = Н/мм2, аWиlвыражены в мм3и мм.
Если неравенство (1) не выполняется, выбранную подачу следует уменьшить.
Проверьте величину выбранной подачи по жесткости детали.
Условием сохранения жесткости и связанной с ней точности изготовления детали является соблюдение неравенства:
, (2)
где Рж.дет.– сила, допустимая жесткостью детали, которая определяется по формуле:
, Н,
где С – коэффициент, учитывающий способ крепления детали;
f– стрела прогиба, мм;
Е – модуль упругости, Н/мм2;
– момент инерции, мм4;
l– длина детали, мм.
Стрела прогиба (f) определяется по формуле:
, мм.
Модуль упругости принимается для стали , Н/мм2, а для чугуна, Н/мм2.
Момент инерции () для тел вращения определяется по формуле:
, мм4.
Если неравенство (2) не выполняется, выбранную подачу следует уменьшить.
Проверьте величину выбранной подачи по прочности резца.
Условием сохранения прочности резца служит соблюдение неравенства:
, (3)
где Мизг – момент от силыPz, изгибающий резец;
Мдоп– момент, допускаемый по прочности державки резца.
Момент от силы Pzопределяется по формуле:
, Нмм,
где L– длина вылета резца, определяемая по формуле:
L= 1,5Н, мм,
где Н– высота сечения державки резца, мм.
Момент, допускаемый по прочности державки резца, определяется по формуле:
, Нмм ,
где изг– допускаемое напряжение на изгиб материала державки резца, МПа. Для стали 45изг= 200 МПа (Н/мм2);
W– момент сопротивления прямоугольного сечения державки резца, определяется по формуле:
, мм3,
где В – ширина сечения державки резца, мм;
Н – высота сечения державки резца, мм.
Внимание!При расчёте моментов Мизги Мдописпользованы единицы измерения –Нмм.
Если неравенство (3) не выполняется, выбранную подачу следует уменьшить.
Проверьте выбранную подачу по прочности механизма подачи токарного станка.
Условием сохранения прочности механизма подачи станка служит выполнение следующего неравенства:
, (4)
где Рдоп– сила, допускаемая прочностью механизма подачи станка, Н.
Величину Рдоп, нужно взять по паспортным данным станка (прил.1 – 5) и сравнить ее с величиной силыPx.
Если неравенство (4) не выполняется, величину подачи следует снизить.
Проверьте величину скорости резания по мощности станка.
Обработка детали на станке с определенной скоростью резания может выполняться, если эффективная мощность резания (Ne) не будет превышать расчетную мощность станка (Nр), т.е. будет выполняться неравенство:
(5)
Расчетная мощность станка (Np) определяется по формуле:
Np=Nст, кВт,
где Nст– мощность электродвигателя станка, кВт. Указывается в паспортных данных станка (прил. 1– 5);
– к.п.д. механизма главного движения станка. Указывается в паспортных данных станка (прил. 1– 5);
Эффективная мощность резания определяется по формуле:
, кВт,
где Pz– тангенциальная составляющая силы резания, Н;
Vст– скорость резания, откорректированная поnст, м/мин.
Если неравенство (5) не выдерживается необходимо либо выбрать более мощный станок, либо уменьшить скорость резания (только для черновых операций). В последнем случае откорректированная скорость резания (Vкор) может быть определена из неравенства:
, м/мин.
При снижении скорости резания (Vкор) следует рассчитать соответствующий ей период стойкости (Ткор).
, мин.