Определение режимов резания

Элементы режимов резания рассчитываются по эмпирическим формулам, приведенным в справочнике [6]. Скорость резания V, м/мин, при наружном продольном и поперечном точении и растачивании определяется по формуле:

Cv/T^m·t^x·S^y)·Kv (1)

где Сv, x, y, m – коэффициенты отражают условия точения;

Т – период стойкости инструмента, мин;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

Kv – поправочный коэффициент, определяется по формуле:

Кv = Кмv∙Кпv∙Киv (2)

где Кмv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки; Кпv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; Киv – коэффициент, учитывающий материал инструмента. Скорость резания V, м/мин, при фрезеровании (окружная скорость фрезы) определяется по формуле:

V=(C_v ·D^q /T^m t^x S^y_z B^u Z^p)K_v (3)

где Сv, q, x, y, u, p, m – коэффициенты отражают условия фрезерования; D – диаметр фрезы, мм; В – ширина резания, мм; SZ – подача на зуб, мм/зуб; Z – число зубьев фрезы. Все коэффициенты выбираются из таблиц справочника [6].

Расчетная частота вращения шпинделя с заготовкой (инструмента) nр, мин ^-1, определяется по формуле:

n_p (4)

где D – максимальный диаметр обработки (диаметр фрезы, сверла, зенкера, цековки), мм. Расчетное значение частоты вращения шпинделя с заготовкой корректируется по паспорту станка и принимается действительное значение частоты вращения n_д. Действительная скорость резания, Vд, м/мин, определяется по формуле:

V_д= (5)

Сила резания при точении P, Н, определяется по формуле:

Р = 10·Cp·tx·Sy·Vдn·Кр (6)

где Ср, х, y, n – коэффициенты отражают условия точения;

Кр – поправочный коэффициент, определяется по формуле:

Кр = Кмр·Кφр∙Кγр∙Кλр·Кrp (7)

где Кмр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала; Кφр, Кγр, Кλр, Кrp – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силу резания.

Сила резания при фрезеровании P, Н, определяется по формуле:

P_z=(10C_p t^x S^y_z B^u Z/D_qn^w)K_mp (8)

где Ср, х, y, u, q, w – коэффициенты отражают условия фрезерования; n – частота вращения фрезы, мин -1. Все коэффициенты выбираются из таблиц справочника [6].

Мощность резания N, кВт, определяется по формуле:

(9)

Скорость резанья для сверления

V=(С_vD^q/T^mS^y)Kv (10)

где Сv, x, y, m – коэффициенты отражают условия точения;

Т – период стойкости инструмента, мин;

S – подача, мм/об;

Kv – поправочный коэффициент, определяется по формуле:

Kv=K_мvK_иvK_iv (11)

K_мv-коэффициент на обрабатываемый материал

K_иv-коэффициент на инструментальный материал

K_iv-коэффициент учитывающий глубину сверления

Крутящий момент Н·м, расчитывают по формуле:

М_кр=10С_мD^qS^yK_p (12)

Осевая сила расчитывается по формуле:

P_o=10C_pD^qS^yK_p (13)

C_M и C_p показатели степени

Мощность резанья,кВт, определяют по формуле:

N_e=М_крn/9750 (14)

 

2.6.1 Операция 005 – токарная. Расчет режимов резания.

Переход 1. Эскиз на переход изображен на рисунке 4

Выполняется черновое сверление (Rz=100) отверстия Ø20,Материал сверла- Сверло Р18ГОСТ 10903-77

Последовательность обработки:

- черновое сверление внутренней поверхности в размер Ø20^+0,52, 230±0,5мм

- при сверлении внутренней поверхности – t_max = 0,9 мм

S = 0,33 мм/об – для чернового сверления

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 38,1-4,6,41)

C_v=14,7 q=0,25 y=0,55 m=0,125 K_мv-1,2 K_иv-0,3 K_iv-0,6

K_v=1,26·0,3·0,6=0,216

Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резанья

V=(14.7·20^0.25/60^0.125·0.33^0.55)·0.216=7.83 м/мин

Частота вращения инструмента

n_p= =124,68 мин^-1

Принимается n_станка= 120 мин^-1.

Коэффициенты для расяётов крутщего момента:

С_м=0,0345 q=2,0 y=0,8 K_p=0,91

М_кр=10·0.0345·20²·0.33^0.8·0.91=51.94 H·м

Расчёт мощности резанья

N_e=51.94·120/9750=0.64 кВт

Коэффициенты для расяётов осевой силы:

С_р=68 q=1 y=0.7 K_p=0.91

Расчёт осевой силы:

P_o=10·68·20¹·0.33^0.7·0.91=5692.96 H

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=0,64 кВт) выполняется, Сверление возможно.

Переход 2. Эскиз на переход изображен на рисунке 5

Выполняется черновое сверление (Rz=100) отверстия Ø72,Материал сверла- Р6М5 ГОСТ 10903-77

Последовательность обработки:

- черновое сверление внутренней поверхности в размер Ø72^+0,19, 230±0,5мм

- при сверлении внутренней поверхности – t_max = 0,9 мм

S = 0,66 мм/об – для чернового сверления

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 38,1-4,6,41)

C_v=17.1 q=0,25 y=0,40 m=0,125 K_мv-1,2 K_иv-1 K_iv-0,85

K_v=1,26·1,0·0,85=1,071

Стойкость инструмента ([6]):

Т = 110 мин.

Скорость резанья

V=(17.1·72^0.25/110^0.125·0.66^0.40)·1.071 =34.8327 м/мин

Частота вращения инструмента

n_p= =153.9 мин^-1

Принимается n_станка= 150 мин^-1.

Коэффициенты для расяётов крутщего момента:

С_м=0,0345 q=2,0 y=0,8 K_p=0,91

М_кр=10·0.0345·72²·0.66^0.8·0.91=116.69 H·м

Расчёт мощности резанья

N_e=116.69·150/9750=1.795 кВт

Коэффициенты для расяётов осевой силы:

С_р=68 q=1 y=0.7 K_p=0.91

Расчёт осевой силы:

P_o=10·68·72¹·0.66^0.7·0.91=33415.2 H

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=1,795кВт) выполняется, Сверление возможно.

 

2.6.2 Операция 010 – токарная. Расчет режимов резания.

Переход 1. Эскиз на переход изображен на рисунке 7.

Выполняется черновое точение (Rz=100 мкм) наружной цилиндрической поверхности и торцовой поверхности резцом проходным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74,. Геометрия резца: главный угол в плане φ = 95°, главный передний угол γ = 3°, главный задний угол α =6°.

Последовательность обработки:

- черновое точение наружной цилиндрической поверхности в размер

Ø155,3^-0,25;

- черновое точение торцовой поверхности в размер 145±0,5.

Глубина резания:

- при точении наружной цилиндрической поверхности

– tmax = 2,2мм

Подача на оборот выбирается из справочника [6]:

S = 0,6 мм/об – для черновой обработки наружной цилиндрической и торцовой поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv = 350; x = 0,15; у = 0,35; m = 0,2; Кмv = 1,5; Кпv = 0,8; Киv = 1,0; Кv =1,5∙0,8∙1,0 = 1,2.

Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V=(350/60^0.2·2.2^0.15·0.6^0.35)·1.2=199.1 м/мин

Расчетная частота вращения при точении:

n_p= =408.3 мин^-1

Принимается n_станка= 400 мин^-1.

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности и при точении торцовой поверхности при диаметре обработки

D = 155,3мм:

V_д= =195,1 м/мин.

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср=300; х=1,0; у=0,75; n=-0,15;

Кмр=0,8; Кφр=0,89; Кγр=1,0; Кλр=1,0;

Кrр=0,87; Кр=0,8·0,89∙1,0∙1,0∙0,87=0,62.

Сила резания при точении:

Pz =10·300·2,2^1,0·0,6^0,75·195,1^-0,15·0,62 = 569,16 Н

Мощность резания при точении:

N= =1,81 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=1,81 кВт) выполняется, резание возможно.

Переход 2. Эскиз на переход изображен на рисунке 8.

Выполняется чистовое точение (Rz=40 мкм) наружной цилиндрической поверхности и торцовой поверхности резцом проходным токарным. Материал пластины – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74. Геометрия резца: главный угол в плане φ = 95°, главный передний угол γ = 5°, главный задний угол α =6°.

Последовательность обработки:

- чистовое точение наружной цилиндрической поверхности в размер

Ø155^+0,074;

- чистовое точение торцовой поверхности в размер 146±0,5

Глубина резания:

-при точении наружной цилиндрической поверхности – tmax = 1,1 мм;

при точении торцовой поверхности – tmax = 1,1 мм

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,25 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм) наружной цилиндрической и торцовой поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=350; x=0,15; у=0,35; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(350/60^0.2·1.1^0.15·0.25^0.35)·1.5=375.8 м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =772.1мин^-1

Принимается n_станка = 760 мин^-1

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности и при точении торцовой поверхности при диаметре обработки

D = 155 мм:

V _д = =369.8 м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,89; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,89∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,62.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·1.1^1,0·0,25^0,75·369.8^-0,15·0,62 = 293.6 Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =1.77 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=1,77 кВт) выполняется,Резанье возможно.

 

Переход 3. Эскиз на переход изображен на рисунке 9. Выполняется черновое растачивание (Rz=100мкм) внутренней цилиндрической поверхности резцом расточным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Геометрия резца: главный угол в плане φ = 60°, главный передний угол γ = 30°, главный задний угол λ=0°

Последовательность обработки:

- черновое растачиваниевнутренней цилиндрической поверхности в размер

Ø74,5^+0,19;

- чистовое точение торцовой поверхности в размер 145±0,5

Глубина резания:

При растачивании внутренней цилендрической поверхности – tmax = 2,2 мм

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,5 мм/об – для чистовой обработки (Rz=100 мкм) Внутренней цилиндрической поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=290; x=0,15; у=0,35; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(290/60^0.2·2.2^0.15·0.5^0.35)·1.5=219.7 м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =939.16мин^-1

Принимается n_станка =900 мин^-1

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности и при точении торцовой поверхности при диаметре обработки

D = 74.5 мм:

V _д = =210.537 м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,98; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,98∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,68.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·2.2^1,0·0,5^0,75·210.537^-0,15·0,68 =1147.95 Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =3.94 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=3.94 кВт) выполняется,Растачивание возможно.

Переход 4. Эскиз на переход изображен на рисунке 10. Выполняется чистовое растачивание (Rz=40мкм) внутренней цилиндрической поверхности резцом расточным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Геометрия резца: главный угол в плане φ = 60°, главный передний угол

γ = 30°, главный задний угол λ=0°

Последовательность обработки:

- черновое растачиваниевнутренней цилиндрической поверхности в размер

Ø75^+0,074;

- чистовое точение торцовой поверхности в размер 146±0,5

Глубина резания:

-растачиваение внутренней целендрической поверхности– tmax = 0,9мм;

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,25 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм) Внутренней цилиндрической поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=350; x=0,15; у=0,20; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(350/60^0.2·0,9^0.15·0.25^0.2)·1.5=368,97м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =1566,75мин^-1

Принимается n_станка =1500 мин^-1

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности и при точении торцовой поверхности при диаметре обработки

D = 75 мм:

V _д = =353,25 м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,98; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,98∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,68.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·0,9^1,0·0,25^0,75·353,25^-0,15·0,68 =263,466Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =1,5 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=1,5 кВт) выполняется,Растачивание возможно.

2.6.3 Операция 015 – токарная. Расчет режимов резания.

Переход 1. Эскиз на переход изображен на рисунке 12.

Выполняется черновое точение (Rz=100 мкм) наружной цилиндрической поверхности и торцовой поверхности резцом проходным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74,. Геометрия резца: главный угол в плане φ = 95°, главный передний угол γ = 3°, главный задний угол α =6°.

Последовательность обработки:

- черновое точение наружной цилиндрической поверхности в размер

Ø130,3_-1,043^-0,043

- черновое точение торцовой поверхности в размер 79±0,5.

Глубина резания:

- при точении наружной цилиндрической поверхности

– tmax = 2,2мм

Подача на оборот выбирается из справочника [6]:

S = 0,6 мм/об – для черновой обработки наружной цилиндрической и торцовой поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv = 350; x = 0,15; у = 0,35; m = 0,2; Кмv = 1,5; Кпv = 0,8; Киv = 1,0; Кv =1,5∙0,8∙1,0 = 1,2.

Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V=(350/60^0.2·2.2^0.15·0.6^0.35)·1.2=199.1 м/мин

Расчетная частота вращения при точении:

n_p= =408.3 мин^-1

Принимается n_станка= 400 мин^-1.

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности и при точении торцовой поверхности при диаметре обработки

D = 155,3мм:

V_д= =163,65 м/мин.

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср=300; х=1,0; у=0,75; n=-0,15;

Кмр=0,8; Кφр=0,89; Кγр=1,0; Кλр=1,0;

Кrр=0,87; Кр=0,8·0,89∙1,0∙1,0∙0,87=0,62.

Сила резания при точении:

Pz =10·300·2,2^1,0·0,6^0,75·163,65^-0,15·0,62 =1279,9Н

Мощность резания при точении:

N= =3,4 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=3,4 кВт) выполняется, резание возможно.

Переход 2. Эскиз на переход изображен на рисунке 13.

Выполняется чистовое точение (Rz=40 мкм) наружной цилиндрической поверхности и торцовой поверхности резцом проходным токарным. Материал пластины – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74. Геометрия резца: главный угол в плане φ = 95°, главный передний угол γ = 5°, главный задний угол α =6°.

Последовательность обработки:

- чистовое точение наружной цилиндрической поверхности в размер

Ø130_-0,143^-0,043;

- чистовое точение торцовой поверхности в размер 80±0,3

Глубина резания:

-при точении наружной цилиндрической поверхности – tmax = 1,1 мм;

при точении торцовой поверхности – tmax = 1,1 мм

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,25 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм) наружной цилиндрической и торцовой поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=350; x=0,15; у=0,35; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(350/60^0.2·1.1^0.15·0.25^0.35)·1.5=375.8 м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =772.1мин^-1

Принимается n_станка = 760 мин^-1

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности и при точении торцовой поверхности при диаметре обработки

D = 130 мм:

V _д = =310,232 м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,89; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,89∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,62.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·1.1^1,0·0,25^0,75·310,232^-0,15·0,62 = 300,762Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =1.52 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=1,52 кВт)

Переход 3. Эскиз на переход изображен на рисунке 14. Выполняется черновое растачивание (Rz=100мкм) внутренней цилиндрической поверхности резцом расточным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Геометрия резца: главный угол в плане φ = 60°, главный передний угол γ = 30°, главный задний угол λ=0°

Последовательность обработки:

- черновое растачиваниевнутренней цилиндрической поверхности в размер

Ø88,5±0,5;

- чистовое точение торцовой поверхности в размер 78,5±0,5

Глубина резания:

При растачивании внутренней цилендрической поверхности – tmax = 2,2 мм

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,5 мм/об – для чистовой обработки (Rz=100 мкм) Внутренней цилиндрической поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=290; x=0,15; у=0,35; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(290/60^0.2·2.2^0.15·0.5^0.35)·1.5=219.7 м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =790,6мин^-1

Принимается n_станка =790 мин^-1

Действительная скорость резания при точении внутренней цилиндрической поверхности при диаметре обработки

D = 74.5 мм:

V _д = =219.53 м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,98; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,98∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,68.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·2.2^1,0·0,5^0,75·219,53^-0,15·0,68 =1165,08 Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =4,17 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=4,17 кВт) выполняется,Растачивание возможно.

Переход 4. Эскиз на переход изображен на рисунке 15. Выполняется чистовое растачивание (Rz=40мкм) внутренней цилиндрической поверхности резцом расточным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Геометрия резца: главный угол в плане φ = 60°, главный передний угол

γ = 30°, главный задний угол λ=0°, раадиус при вершине резца равен 3мм

Последовательность обработки:

- черновое растачиваниевнутренней цилиндрической поверхности в размер

Ø90±0,3;

- чистовое точение торцовой поверхности в размер 80±0,3

Глубина резания:

-растачиваение внутренней целендрической поверхности– tmax = 0,9мм;

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,25 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм) Внутренней цилиндрической поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=350; x=0,15; у=0,20; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(350/60^0.2·0,9^0.15·0.25^0.2)·1.5=368,97м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =1305,62мин^-1

Принимается n_станка =1300 мин^-1

Действительная скорость резания при точении внутренней цилиндрической поверхностиности при диаметре обработки

D = 90 мм:

V _д = =367,38м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,98; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,98∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,68.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·0,9^1,0·0,25^0,75·367,38^-0,15·0,68 =292,74Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =1,75 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=1,75 кВт) выполняется,Растачивание возможно.

Переход 5. Эскиз на переход изображен на рисунке 16. Выполняется чистовое протачивание (Rz=40мкм) паза на наружной цилиндрической поверхности резцом канавочным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Геометрия резца: главный угол в плане φ = 40°, главный передний угол

γ = 10°, главный задний угол λ=0°,

Последовательность обработки:

- чистовое протациваение паза на цилиндрической поверхности в размер R3±0.2;

Глубина резания:

-растачиваение внутренней целендрической поверхности– tmax = 0,9мм;

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,06 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм) наружной цилиндрической поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=350; x=0,15; у=0,20; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(350/60^0.2·0,9^0.15·0.06^0.2)·1.5=423.2м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =1036,74мин^-1-

Принимается n_станка =1000 мин^-1

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности при диаметре обработки

D = 130 мм:

V _д = =408,2м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 1,0; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 1,04;

Кр =0,8·1,0∙1,0∙1,0∙1,04 = 0,832.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·0,9^1,0·0,06^0,75·408,2^-0,15·0,832 =107,8Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =0,71 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=0,71 кВт) выполняется,Растачивание возможно.

Переход 6. Эскиз на переход изображен на рисунке 17. Выполняется чистовое протачивание (Rz=40мкм) паза на наружной цилиндрической поверхности резцом канавочным. Материал – твердый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Геометрия резца: главный угол в плане φ = 90°, главный передний угол

γ = 0°,главный задний угол λ=0°,

Последовательность обработки:

- чистовое протациваение паза на цилиндрической поверхности в размер 4±0,1мм

Глубина резания:

-растачиваение внутренней целендрической поверхности– tmax = 0,9мм;

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S = 0,06 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм) наружной цилиндрической поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=350; x=0,15; у=0,20; m=0,2; Кмv=1,5; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,5∙1,0∙1,0 =1,5. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(350/60^0.2·0,9^0.15·0.06^0.2)·1.5=423.2м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =869,5мин^-1-

Принимается n_станка =860 мин^-1

Действительная скорость резания при точении наружной цилиндрической поверхности при диаметре обработки:

D = 155 мм:

V _д = =418,562м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,7; Кγр = 1,1; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,7∙1,1∙1,0∙0,87 = 0,48.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·0,9^1,0·0,06^0,75·418,562^-0,15·0,48 =62,2 Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =0,41 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=0,41 кВт) выполняется,Растачивание возможно.

Переход 7. Эскиз на переход изображен на рисунке 18. Выполняется чистовое нарезание резьбы (Rz=40мкм) на наружной цилиндрической поверхности резцом резьбовым. Материал – твердый сплав

Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Геометрия резца: главный угол в плане φ = 60°, главный передний угол

γ = 10°, главный задний угол λ=10°,

Последовательность обработки:

- чистовое нарезание резьбы на цилиндрической поверхности в размер М155х3 мм

Глубина резания:

-растачиваение внутренней целендрической поверхности– tmax = 0,9мм;

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 14):

S=1,0 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм) наружной цилиндрической поверхности.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 1, 5, 6, 17):

Сv=280; x=0,15; у=0,45; m=0,2; Кмv=1,29; Кпv=1,0; Киv=1,0; Кv=1,29∙1,0∙1,0 =1,29. Стойкость инструмента ([6]):

Т = 60 мин.

Скорость резания при точении:

V =(280/60^0.2·0,9^0.15·1^0.45)·1.29=163,08м/мин

Расчетная частота вращения при точении наружной цилиндрической поверхности:

n _p = =335,07мин^-1-

Принимается n_станка =330 мин^-1

Действительная скорость резания при нарезание резьбы на наружной цилиндрической поверхности при диаметре обработки

D = 155 мм:

V _д = =160,611м/мин

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15;

Кмр = 0,91; Кφр = 0,9; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,91·0,9∙1,1∙1,0∙0,87 = 0,71.

Сила резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

Pz =10·300·0,9^1,0·1,0^0,75·160,611^-0,15·0,71 =881,82 Н

Мощность резания при точении наружной цилиндрической поверхности:

N = =0,23 кВт

Условие резания (N_СТ=10 кВт) > (Nmax=0,23 кВт) выполняется,Растачивание возможно.

2.6.4 Операция 020 –Фрезерная. Расчет режимов резания.

Переход 1. Эскиз на переход изображен на рисунке 20. Выполняется фрезерование 3 пазов пазовой дисковой фрезой.

Материал фрезы – Р6М5 ГОСТ 2250-0003.

Диаметр фрезы – 50 мм.

Число зубьев фрезы – Z = 14.

Геометрия режущей части фрезы:

главный передний угол γ = 3°, главный задний угол α =6°.

Глубина резания – tmax = 25 мм.

Ширина фрезерования – Вmax = 6 мм.

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 36):

S = 0,3 мм/об – для чистовой обработки (Rz=20 мкм). Подача на зуб SZ, мм/зуб:

SZ= S/Z = 0,3/14 = 0,02 мм/зуб.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 39):

Сv = 68,5; q = 0,25; x = 0,3; у = 0,2; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,2;

Кмv = 1,26; Кпv = 1,0; Киv = 1,0;

Кv =1,26∙1,0∙1,0 = 1,26.

Стойкость инструмента ([6], таблица 40):

Т = 120 мин.

Скорость резания при фрезеровании концевой фрезой:

V=(68,5·50^0,25/120^0,2·0,02^0,2·6^0,1·14^0,1)·1,26=136,7 м/мин

Расчетная частота вращения концевой фрезы:

n_p= =870.7 мин^-1

Принимается n_станка = 870 мин^-1

Действительная скорость резания при фрезеровании дисковой фрезой

D = 50мм:

V д = =1999.7 м/мин.

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 68.2; х = 0,86; у = 0,72; u = 1,0; q = 0,86; w = 0;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,89; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,89∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,62.

Сила резания при фрезеровании дисковой фрезой:

Pz=(10·68,2·25^0,86·0,02^0,72·6^1,0·14/50^0,86·870⁰)·0,62=978,9 Н

Мощность резания при фрезеровании дисковой фрезой:

N= =2.18 кВт

Условие резания (N_СТ=7,5 кВт) >(N_max=2.18 кВт) выполняется, резание возможно.

Перезод 2: Режимы резанья на данный переход определяются по справочнику [6] и сведены в таблицу 9.

Переход 3. Эскиз на переход изображен на рисунке 22.

Выполняется черное фрезерование паза по концевой фрезой. Материал – Р6М5 ГОСТ 2250-0003.Диаметр фрезы – 38 мм. Число зубьев фрезы – Z = 6. Геометрия режущей части фрезы: главный передний угол γ = 3°, главный задний угол α =6°.

Глубина резания – tmax = 11,5 мм.

Ширина фрезерования – Вmax = 38 мм.

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 36):

S = 0,05 мм/об – для чистовой обработки (Rz=100 мкм).

Подача на зуб SZ, мм/зуб:

SZ= S/Z = 0,05/6 = 0,008 мм/зуб.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 39):

Сv = 46,7; q = 0,45; x = 0,5; у = 0,5; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,33;

Кмv = 1,26; Кпv = 1,0; Киv = 1,0;

Кv =1,26∙1,0∙1,0 = 1,26.

Стойкость инструмента ([6], таблица 40):

Т = 120 мин.

Скорость резания при фрезеровании концевой фрезой:

V=(46,7·38^0,45/120^0,33·11,5^0,5·0,008^0,5·38^0,1·6^0,1)·1,26=153,7/мин

Расчетная частота вращения концевой фрезы:

n_p= = 1288,1 мин^-1

Принимается n_станка = 1280 мин^-1

Действительная скорость резания при черновом фрезеровании концевой фрезой D = 50мм:

V д = =15207м/мин.

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 68,2; х = 0,86; у = 0,72; u = 1,0; q = 0,86; w = 0;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,89; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0;

Кrр = 0,87; Кр =0,8·0,89∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,62.

Сила резания при фрезеровании концевой фрезой:

Pz=(10·68,2·11,5^0,86·0,008^0,72·38^1,0·6/38^0,86·1520⁰)·0,62=91,3Н

Мощность резания при фрезеровании дисковой фрезой:

N= =0,22 кВт

Условие резания (N_СТ7,5 кВт) >(N_max=0,22 кВт) выполняется, резание возможно.

Переход 4. Эскиз на переход изображен на рисунке 23.

Выполняется чистовое фрезерование паза по концевой фрезой. Материал – Р6М5 ГОСТ 2250-0003.

Диаметр фрезы – 38 мм. Число зубьев фрезы – Z = 6. Геометрия режущей части фрезы: главный передний угол γ = 3°, главный задний угол α =6°.

Глубина резания – tmax = 12,5мм.

Ширина фрезерования – Вmax = 40 мм.

Подача на оборот выбирается из справочника ([6], таблица 36):

S = 0,3 мм/об – для чистовой обработки (Rz=40 мкм).

Подача на зуб SZ, мм/зуб:

SZ= S/Z = 0,3/6 = 0,05 мм/зуб.

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 39):

Сv = 234; q = 0,44; x = 0,24; у = 0,26; u = 0,1; p = 0,13; m = 0,37;

Кмv = 1,5; Кпv = 1,0;

Киv = 1,0; Кv =1,5∙1,0∙1,0 = 1,2.

Стойкость инструмента ([6], таблица 40):

Т = 120 мин.

Скорость резания при фрезеровании концевой фрезой:

V=(234·38^0,44/120^0,37·12,5^0,24·0,05^0,26·38^0,1·6^0,13)·1,26= 75,8м/мин

Расчетная частота вращения концевой фрезы:

n_p= = 635,2 мин^-1

Принимается n_станка = 630 мин^-1

Действительная скорость резания при чистовом фрезеровании концевой фрезой D = 50мм:

V д = =75,17м/мин.

Коэффициенты для расчета силы резания ([6], таблицы 9, 10, 22, 23):

Ср = 12,5; х = 0,85; у = 0,75; u = 1,0; q = 0,73; w = 0;

Кмр = 0,8; Кφр = 0,89; Кγр = 1,0; Кλр = 1,0; Кrр = 0,87;

Кр =0,8·0,89∙1,0∙1,0∙0,87 = 0,62.

Сила резания при фрезеровании концевой фрезой:

Pz=(10·12,5·12,5^0,85·0,05^0,75·38^1,0·6/38^0,83·630⁰)·0,62= 1186,9Н

Мощность резания при фрезеровании дисковой фрезой:

N= =1,47 кВт

Условие резания (N_СТ=7,5 кВт) >(N_max=1,47 кВт) выполняется, резание возможно.

 

 

2.6.5 Операция 025 – Расточная. Расчет режимов резания.

Переход 1. Эскиз на переход изображен на рисунке 25

Выполняется черновое сверление (Rz=40) отверстия Ø7,Материал сверла- Р6М5ГОСТ 10903-77

Последовательность обработки:

- черновое сверление внутренней поверхности в размер Ø7^+0,36,

- при сверлении внутренней поверхности – t_max = 2,2мм

S = 0,15 мм/об – для чернового сверления

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 38,1-4,6,41)

C_v=7,0 q=0,4, y=0,70 m=0,20

K_мv=1,2 K_иv=0,3 K_iv=0,6

K_v=1,26·0,3·0,6=0,216

Стойкость инструмента ([6]):

Т = 25 мин.

Скорость резанья

V=(7,0·7^0.4/25^0.2·0.15^0.7)·0.216=6,4м/мин

Частота вращения инструмента

n_p= =288,41 мин^-1

Принимается n_станка= 280 мин^-1.

Коэффициенты для расяётов крутщего момента([6], таблицы:42.12):

С_м=0,0345 q=2,0 y=0,8 K_p=0,91

М_кр=10·0.0345·7²·0.15^0.8·0.91=3,23 H·м

Расчёт мощности резанья

N_e=3,23·280/9750=0,09 кВт

Условие резания (N_СТ=4,5 кВт) >(N_max=1,47 кВт) выполняется, резание возможно.

 

Коэффициенты для расяётов осевой силы: ([6], таблицы:42.12)

С_р=68 q=1 y=0.7 K_p=0.91

Расчёт осевой силы:

P_o=10·68·7¹·0.15^0.7·0.91=1126,2H

Переход 2. Эскиз на переход изображен на рисунке 26

Выполняется зенкерования (Rz=40) отверстия Ø8,Материал зенкера- Р6М5ГОСТ 10903-77

Последовательность обработки:

- зенковка внутренней поверхности в размер Ø8^+0,022,

- при сверлении внутренней поверхности – t_max = 0,9мм

S = 0,5 мм/об – для чернового сверления

Коэффициенты для расчета скорости резания ([6], таблицы 38,1-4,6,41)

C_v=16,3 q=0,4,х=0,2, y=0,5 m=0,2

K_мv-1,2 K_иv-0,3 K_iv-1,0

K_v=1,26·0,3·1,0=0,36

Стойкость инструмента ([6]):

Т =60 мин.

Скорость резанья

V=(16,3·8^0.4/60^0.2·0,9^0,2·0.5^0.5)·0.36=8,7м/мин

Частота вращения инструмента

n_p= =343,05 мин^-1

Принимается n_станка=340 мин^-1.

Коэффициенты для расяётов крутщего момента([6], таблицы:42.12):

С_м=0,09 q=1,0 х=0,9 y=0,8 K_p=0,91

М_кр=10·0.09·8¹·0,9^0,9·0.5^0.8·0.91=3,69 H·м

Расчёт мощности резанья

N_e=3,69·340/9750=0,12 кВт

Условие резания (N_СТ=4,5 кВт) >(N_max=0,12 кВт) выполняется, резание возможно.

 

Коэффициенты для расяётов осевой силы: ([6], таблицы:42.12)

С_р=6 х=1,2 y=0,65 K_p=0,91

Расчёт осевой силы:

P_o=10·68·8·0,9^1,2·0.5^0.65·0.91=4356,3H

Переход 3. Эскиз на переход изображен на рисунке 27

Выполняется чистовое сверление (Rz=40) отверстия Ø11,Материал сверл