Практическое занятие №3
Цель работы: Изучить методику назначения режима резания по таблицам нормативов. Ознакомиться и приобрести навыки работы с нормативами.
Задание:
Рассчитать режим резания при предварительной обточке детали типа вал на станке 16К20.
Исходные данные: род и размер заготовки - Отливка с коркой. Серый чугун СЧ 40; sв=210 МПа; D=60 мм; d=69H12 мм; l=45 мм; условия выполнения операции - заготовка устанавливается в самоцентрирующийся патрон
Решение
1. Выполнение эскиза обработки.
2.Выбор режущего инструмента.
Для обтачивания вала из серого чугуна СЧ 40 принимаем токарный расточной резец для сквозных отверстий правый с пластиной из твердого сплава Т5К10 [2] или [3] j=45°; j1=10°; с=4 мм (толщина пластинки); ВхН=25х25 (сечение державки); Ip=1,5 Н (вылет резца).
3. Назначение режимов резания.
Расчет режимов резания выполним в традиционной последовательности с использованием данных работы [7].
3.1 Глубина резания. При черновой обработке припуск срезаем за один проход, тогда
мм
3.2 Назначаем подачу. Для державки резца сечением 25х25 мм, диаметра обработки до 100 мм и глубины резания до 8 мм рекомендуется подача S=0,5...0,7 мм/об;
Проверим допустимость рекомендуемой подачи по мощности электродвигателя, прочности державки резца и прочности пластинки твердого сплава.
Для глубины резания t=6 мм, мощности электродвигателя N д =8 кВт и для резца j1>0° допускается подача S=0,7мм/об. Для СЧ 40 с пределом прочности sв=210 МПа (21 кг/мм2) поправочный коэффициент Кмs=1,02. Следовательно, подача, допускаемая мощностью электродвигателя (из условий обеспечения работы для твердого сплава со скоростью не ниже 50 м/мин) S=0,7×1,02=0,71 мм/об.
|
|
Для резца с державкой сечением 25х25 мм и глубиной резания t=4.5 мм находим подачу S=3 мм/об. Умножив эту подачу на поправочный коэффициент Кмs=1,02, соответствующий стали с пределом прочности sв=210 МПа (21 кг/мм2), и Кмs=0,58, соответствующий вылету резца l=1,5 H, найдем подачу, допустимую прочностью державки резца: S=3×1,02×0,58=1,77 мм/об.
Для резца с главным углом в плане j=45°, толщиной пластинки твердого сплава с=4 мм и для глубины резания t=4,5 мм находим подачу S=1,11 мм/об.
С учетом поправочного коэффициента для стали (sв=210 МПа), Кмs=1,02, допускается подача по прочности пластинки твердого сплава
S=1,11×1,02=1,13 мм/об.
Из сопоставления подач S=0,7 мм/об, S=1,77 мм/об и S=1,13 мм/об, видим, что величину подачи лимитирует мощность электродвигателя. Подача, допустимая мощностью электродвигателя, не ограничивает максимальную подачу S=0,7 мм/об. Такая подача имеется на станке (согласно паспортным данным), следовательно, ее и примем для выполнения технологического перехода обработки Æ69.
3.3. Скорость резания и частота вращения шпинделя. Для глубины резания t=4,5 мм резца расточного для сквозных отверстий с главным углом в плане j=45° для S=0,7 мм/об соответствует V=100 м/мин, Pz=6630 H, Nэ=10,7 кВт.
Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий резца. В данном примере необходимо учесть только поправочный коэффициент в зависимости от предела прочности обработанного материала sв. Для sв=210 МПа находим Kmv =1,18, 
, 
.
Следовательно, для заданных условий обработки нормативные значения V, Pz и Nэ составляют: V=100×1,18=118 м/мин; Pz=6630×0,92=6100 Н; Nэ=10,7×1,09=11,6 кВт.
Найденный режим не может быть осуществлен на заданном станке, так как эффективная мощность, потребная на резание Nэ=11,6 кВт, выше мощности на шпинделе, допустимой номинальной мощностью электродвигателя (7,5 кВТ по паспорту станка). Необходимо уменьшить скорость резания. Коэффициент изменения скорости резания зависит от отношения мощности на шпинделе, допускаемой станком, к мощности по нормативам.
|
|
В данном примере это отношение будет 7,5/11,6=0,6.
Для этого соотношения коэффициент изменения скорости резания: Kv =0,55 м/мин. Скорость резания, установленная по мощности станка,
V=188×0,55=65 м/мин
Частота вращения шпинделя
об/мин
По паспорту станка выбираем n=315 об/мин. Тогда фактическая скорость резания
м/мин.
Окончательно для перехода обработки Æ69: глубина резания t=4,5мм, подача S=0,7 мм/об, n=315 об/мин, Vф=59,3 м/мин.
4. Основное время
мин.
где L - путь резца
L=l+l1=45+6=51 мм
здесь l1 - величина врезания резца (для данного примера). Для глубины резания t=4,5 мм и главном угле в плане j=45° находим l1=6 мм;
l - длина обработанной поверхности.