При назначении элементов режимов резания учитываем характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.
Элементы режима резания обычно устанавливают в следующем порядке:
а) глубина резания;
б) подача;
в) скорость резания;
г) стойкость;
д) сила резания;
е) ширина фрезерования.
Фрезерованием называется процесс обработки металлов резанием при помощи многолезвийного режущего инструмента – фрезы. Фрезерование является весьма распространенным прогрессивным методом обработки плоских и фасонных поверхностей.
При торцовом фрезеровании для достижения производительных режимов резания диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования В, т.е. D=(1.25ч1.5)B.
При фрезеровании различают подачу на один зуб Sz подачу на один оборот фрезы S и минутную подачу Sм мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:
Sм= S×n= Sz×z×n
Где n – частота вращения фрезы, об/мин;
z – число зубьев фрезы.
Скорость резания – окружная скорость фрезы, определяется режущими свойствами инструмента.
2. Выбор инструмента.
Для фрезерования на вертикально-фрезерном станке заготовки из чугуна выбираем торцевую фрезу с механическим креплением круглых пластин из твердого сплава ВК6, диаметром D=(1,25¸1,5)×В=(1,25¸1,5)×50=62.5¸75 мм. Принимаем D=63 мм; z=6, 2214 – 0322 ГОСТ 22085 – 76, [6. стр. 188, табл. 96].
3. Параметры срезаемого слоя.
а = 2 мм;
b = 0,21 мм.
4. Режим резания.
Глубина резания.
Заданный припуск на чистовую обработку срезают за один проход, тогда
t = h = 2 мм.
Назначение подачи.
Для
получения шероховатости Rz
= 40 мкм подача на оборот S
=0,14¸0,24
мм/об, [6. стр. 283, табл. 33].
Период стойкости фрезы.
Для фрез торцевых диаметром до 110 мм с пластинками из твердого сплава применяют период стойкости
Т=180 мин, [6. стр. 290, табл. 40].
Скорость резания определяем по формуле:
Значения коэффициента Cv и показателей степени определяем по таблице [6. стр. 288, табл. 39].
Для чернового и чистового фрезерования серого чугуна, с НВ 190, с применением твердосплавных пластин:
Cv = 445, q = 1,2; х = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p = 0; m = 0,32.
Общий поправочный коэффициент: Kv = Kmv · Kпv · Kиv · Kjv
Кmv находим по таблице [6. стр. 261, табл. 1], для обработки чугуна расчетная формула:
,
nv
= 1,25, [6. стр. 262, табл. 2],
Кn= 0,8; Ки=1,0 [6. стр. 263, табл. 5 и 6],
Кv= 0,89 · 0,8 · 1,0 = 0,7
Скорость резания при чистовом фрезеровании равна:
Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания
об/мин.
Корректируем по паспорту станка
n = 475 об/мин.
Действительная скорость резания
м/мин.
Для уточнения величин подач необходимо рассчитать скорость движения подачи vS по величине подачи на зуб и на оборот
vS = So · n = Sz · z · n = 0,24 · 6 · 475 = 684 мм/мин.
По паспорту станка находим возможную настройку на скорость движения подачи, выбирая ближайшие наименьшие значения, vS = 600 мм/мин.
Исходя из принятых величин уточняем значения подач на зуб и на оборот
Soф = 600 / 475 = 1,26 мм/об; Szф = 1,26 / 6 = 0,21 мм/зуб;
5. Проверка выбранного режима резания.
Выбранный режим резания проверяем по характеристикам станка: мощности на шпинделе станка и максимально допустимому усилию, прилагаемому к механизму подачи.
Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе : Nр £ Nшп.
Мощность на шпинделе определится по формуле
Nшп = Nэ · h = 7 · 0,75 = 5,25 кВт
где Nэ - мощность электродвигателя привода главного движения резания, кВт, h - КПД механизмов привода станка, h = 0,7 ... 0,8.
Мощность резания при фрезеровании определяется по формуле
где Мкр - крутящий момент на шпинделе, Нм, n - число оборотов фрезы, мин-1.
К
рутящий
момент на шпинделе станка определится
по формуле:
где Рz - главная составляющая (касательная) силы резания, Н; D - диаметр фрезы, мм.
Главная составляющая силы резания Pz при фрезеровании определяется по формуле:
,
где Cp - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и другие условия;
- Kmр - коэффициент, учитывающий свойства материала обрабатываемой заготовки,
;
n
= 1.0 [6.
стр. 264, табл. 9],
Значения коэффициента Ср и показателей степеней x , y, u, q, w приведены [6. стр. 291, табл. 41],
Ср= 54,5; х = 0,9; у = 0,74; u = 1,0; q = 1,0; w = 0
6. Основное время
мин
где
L=l+l1+l
=
560+0,02+1,89=561,91мм
l =(0.03ч0.05)D=1,89 мм
Для торцового фрезерования фрезой диаметром 63 мм, ширине фрезерования 50 мм
мин.
Строгальная обработка.
Паспортные данные поперечно – строгального станка 736.
Наименьший ход ползуна – 95 мм
Наибольший ход ползуна – 650 мм.
Пределы рабочих скоростей – 3-37 м/мин
Число двойных ходов ползуна – 12,5; 17,9; 25,0; 36,5; 52,5; 73,0 мин.
Пределы горизонтальной подачи – 0,33; 0,67; 1,00; 1,23; 1,67; 2,00; 2,33;
2,67; 3,00; 3,30 мм/дв. ход.
Наибольшее усилие – 1700 кг.
Мощность – 3,5 квт.
Выбор инструмента.
Для обработки плоскости из серого чугуна марки СЧ18 твердостью НВ=207 принимаем строгальный проходной прямой с углом в плане ц=45° с пластиной из твердого сплава ВК6 ВхН=20х16 (сечение державки).
Параметры срезаемого слоя.
a=s·sinц=1.5·sin45=1,06 мм
4. Глубину резания принимаем равной t = 2 мм. Подачу выбираем s = 1,50 мм/дв. ход; v=54,2 м/мин.
В соответствии с паспортом станка принимаем ближайшую из имеющих на станке скоростей резания v=38,5 м/мин.
Длина хода Н определяется по формуле Н +h = 560+75=635 мм.
где Н - длина строгания в мм;
h - величина перебега резца.
Находим число двойных ходов стола в минуту по формуле;
По паспорту станка принимаем ближайшее из имеющихся на станке чисел двойных ходов n = 36,5 дв.ход/мин.
Фактическую скорость резания определяем по паспорту (приближенно) для Н=650 мм и n = 36,5 дв.ход/мин, v=37 м/мин.
При получистовом строгании t = 2 мм и s=1.5 мм/дв.ход надобность в проверке соответствия станка на мощность отпадает.
5. Определяем машинное время.
L
=В+l
+l
=50+2+5=57
мм
Определяем
s
=s·n=1,5·36,5=54,75
мм/мин
Задание №4
На круглошлифовальном станке мод. 3М131 шлифуется участок вала d = 68 мм и длиной L = 340 мм. Припуск на обработку h = 0,10 мм, длина вала L = 400 мм. Способ крепления заготовки – в центрах.
Сталь 40 Х – закаленная 45…47 HRCэ.
Шероховатость Rа = 0,5 мкм.