15K10
T5K10
ВК6
ВК6
подрезка канавки
Т14К8
Выбираем токарный расточной резец для обработки сквозных отверстий с материалом пластины из твердого сплава – Т15К6; материал державки – сталь 45; сечение державки 25×25 мм; длина резца – 20 мм.
Среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке – 30-60 мин, но мы возьмем Т = 30 мин, т.к. нужно повысить производительность машин за счет увеличения скорости резания.
Таблица 2
ГЕОМЕТРИЯ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ ТОКАРНЫХ РЕЗЦОВ
Элементы геометрии резцов
Наименование формы
и эскиз
Область применения
1. Форма передней поверхности
I. Плоская с фаской
Резцы всех типов для обработки стали
II. Радиусная с фаской
Точение и растачивание стали. Радиусная лунка обеспечивает завивание стружки.
III. Плоская
Резцы всех тиков для обработки чугуна и жаропрочных сталей и сплавов с подачами s £ 0,5 мм
Элементы геометрии резцов
Значения углов
Условия работы
2. Главный угол в плане j
10-30
Точение с малыми глубинами резания в особо жестких условиях системы СПИД.
45
Точение в условиях жесткой системы СПИД.
60
Точение, при недостаточно жесткой системе СПИД. Растачивание чугуна.
70-75
Точение, при недостаточно жесткой системе СПИД. Растачивание чугуна.
90
Подрезка, прорезка, отрезка, обтачивание, растачивание ступенчатых поверхностей в упор, Обработка в условиях нежесткой системы СПИД.
3. Вспомогательный угол в плане j1
1-3
Прорезка пазов, отрезка.
5-10
Чистовая обработка.
10-15
Черновое точение.
I5-20
Черновое растачивание.
30
Обработка с подачей в обе стороны без переустановки резцов с радиальным врезанием.
Продолжение таблицы 2
Элементы геометрии резцов
Обрабатываемый материал
Точение и растачивание
Червовое
Чистовое
Передний угол g о
Задний угол aо
4. Задние
и передние углы
Сталь, стальное литье
sв £ 800 МПа
8
12
12-15
sв > 800 МПа
8
12
10
sв > 1000МПа
по загрязненной литейной корке
8
12
- 10
Чугун серый
НВ £ 220
6
10
12
НВ > 220
6
10
8
Чугун ковкий
8
10
8
5. Угол
наклона главной режущей кромки
Угол l°
Условия работы
(-2) ¸ (-4)
Чистовое точение, растачивание
0
Точение и растачивание резцами с j = 90°
0 - 5
Черновое точение и растачивание резцами с j = 90°
12 - 15
Точение прерывистых поверхностей (с ударами)
Продолжение таблицы 2
6. Радиус при вершине
r, мм
Наименование резцов
Характер обработки
Сечение резца в мм
16 х 25
20 х 20
20 х 30
25 х 25
25 х 40
30 х 30
30 х 45
40 х 40
Радиус при вершине r, мм
Проходные Подрезные
черновая и чистовая
1,0
1,0
1,5
1,5
Расточные
черновая
1,0 – 1,5
1,0 - 1,5
1,0 – 1.5
-
чистовая
0,5 - 1,0
Отрезные и прорезные
-
0,2 - 0,5
Таким образом, выбираем геометрические параметры резца:
§ Форма передней поверхности – радиусная с фаской;
§ Размер радиусной (стружкоотводящей) лунки В = 2 ÷ 2,5 мм; глубина лунки h = 0,1 ÷ 0,15 мм; радиус лунки R = 4 ÷ 6 мм. Так как при получистовой обработке снимается стружка меньшего сечения, чем при черновой, принимаем наименьшие значения размеров лунки: В = 2 мм; h = 0,1 мм; R = 4 мм
§ Радиус при вершине резца r = 1 мм
§ Передний угол γ = 150
§ Передний угол на упрочняющей фаске γф = - 3 ÷ - 5; принимаем γф = - 50
§ Главный задний угол на пластине из твердого сплава α = 120; на державке α + 30 = 150
§ Угол наклона главной режущей кромки λ = 00
§ Главный угол в плане φ = 30 ÷ 60; принимаем φ = 600
§ Вспомогательный угол в плане φ1 = 200, так как обработка осуществляется расточным резцом с пластиной из твердого сплава.
Назначение режимов резания
1. Глубина резания (t) – величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении, перпендикулярном. Глубина резания всегда перпендикулярна направлению движения подачи.
2. Подача (s) – величина перемещения режущей кромки относительно обработанной поверхности в единицу времени в направлении движения подачи.
Для Ra = 1,25 ÷ 0,63 мкм при обработке стали резцом с радиусом при вершине r = 1 мм
s = 0,06 ÷ 0,12 мм/об.
Для достижения максимальной производительности берем s = 0,12 мм/об.
3. Скорость резания (ν) – величина перемещения точки режущей кромки относительно поверхности резания в единицу времени в процессе осуществления движения резания.
, м/мин
где Kv = Kmv×Kпv×Kuv
Сv - коэффициент, учитывающий условия обработки;
m, x, y - показатели степени;
T - период стойкости инструмента;
t - глубина резания, мм;
S - подача, мм/об;
Kv - обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий изменения условий обработки по отношению к табличным
Cv=420; x=0,15; y=0,2; m=0,2; T=30 мин (табл.17; с.269 — [1] )
Kmv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на скорость резания (коэффициент обрабатываемости стали)
Kпv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.
Kuv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.
1) (табл.1; с.261 — [1])
при K r= 1; nv = - 1 (табл.2; с.262 — [1])
2) Knv = 1,00 (без корки) (табл.5; с.263 — [1])
3) Kuv = 1,00 (табл.6; с.263 — [1])
Тогда Kv = 0,6×1,00×1,00 = 0,6
(≈ 3,3 м/с)
4. Частота вращения шпинделя
об/мин,
Найдем соответственно полученной скорости резания
об/мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения:
пд = 400 об/мин
5. Действительная скорость резания
м/мин
м/мин (≈ 3 м/с)
6. Мощность (кВт), затрачиваемая на резание
, кВт
Для нахождения мощности нам необходимо определить силу резания (Н):
Из табл.22 (с.273) источника [1] выписываем коэффициент и показатели степеней формулы; для заданных условий обработки
где Kp = KМp×Kφр×Kγр×Kλр×Krр
KМp – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания
где np = 0,35 (табл.9; с.264 — [1] )
Коэффициенты Kφр; Kγр; Kλр; Krр берем из табл.23 (с.275) источника [1]. Они учитывают влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали.
Kφр = 0,94; для φ = 600
Kγр = 1,0; γ = 150
Kλр —; λ = 0° (не влияет)
Krр = 0,93; r = 1,0 мм
Тогда, подставив значения, получим KPz = 0,93·0,94·1,0 = 0,9
(≈ 24,9 кгс)
В единицах СИ:
7. Проверим назначенный режим резания по эффективной мощности
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка по условию:
У станка 1К62
По паспорту
(0,72 < 7,5), т.е. обработка возможна.
8. Машинное время операции
Основное время
где i = 1
Длина прохода резца
Перебег ; возьмем ∆ = 2 мм
Врезание резца
Тогда
Теперь найдем машинное время
Библиографический список.
1) Косенко А.И. Современные режущие материалы. НовГУ, Новгород 1998г.
2) Косенко А.И. Оптимальные параметры режущего» инструмента. НовГУ, Великий Новгород 2000г.
3) Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник /под ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера, М. Машиностроение, 1986г.
4) Косенко А.И. Силы резания при точении. Метод, указ, к лаб. работе. НовГУ, Великий Новгород,2000г.
5) Косенко А.И. Влияние режимов резания на температуру при точении. Метод, указ, к лаб. работе. НовГУ, 2000г.
6) Косенко А.И. Оптимальный износ и стойкость режущего инструмента. Метод, указ, к лаб. работе. НовГУ, Великий Новгород, 1997г.
7) Общие машиностроительные нормативы времени и режимов резания.часть II Нормативы режимов резания. М., Экономика, 1990г.
8) Режимы резания металлов, под ред. Ю.В. Барановского. М., Машиностроение, 1972г.
9) Справочник технолога-машиностроителя. Т.2., под ред. А.Н. Малова М., Машиностроение,1972г.
Приложение
Рис. 1. Поверхности и координатные плоскости
Рис. 2. Элементы токарного резца
Рис. 3. Углы проходного резца
