Теория резания и режущий инструмент
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Северо-Западный государственный заочный
технический университет
Институт управления производственными и
инновационными программами
Кафедра технологии автоматизированного машиностроения
Контрольная работа по дисциплине
«Теория резания и режущий инструмент».
Выполнила студентка: Шестакова Мария Дмитриевна
ИУПиИП
Курс: III
Специальность: 80502.65
Шифр: 5780304393
Оценка:
Преподаватель: Алексеева Любовь Борисовна
Подпись преподавателя:
Дата:
Санкт-Петербург
2008
Задача 1.
На токарно-винторезном станке модели 1К62 производится обтачивание цилиндрического валика.
Дано:
Заготовка: штамповка с коркой.
Крепление заготовки на станке: патрон.
Шероховатость обработанной поверхности: Rz = 20 мкм (Ra = 5 мкм).
Жесткость технологической системы СПИД: не жесткая.
Материал валика: СТ45; предел прочность: σB = 700 МПа.
Диаметр заготовки: D = 60 мм.
Диаметр валика: d = 55h12.
Длина заготовки: L = 385 мм.
Длина обработки: l = 385 мм.
Найти:
Рассчитать рациональные режимы резания при одноинструментальной обработке.
Валик обработать за два прохода: черновой и чистовой.
Токарная. Токарно-винторезный станок модели 1К62.
Рис. 1. Операционный эскиз обработки наружной поверхности токарным проходным прямым резцом.
|
|
Режимы резания |
|||
|
t, мм |
S, мм/об |
n, об/мм |
V, м/мин |
|
|
Черновой проход |
1,875 |
0,78 |
500 |
94,2 |
|
Чистовой проход |
0,625 |
0,23 |
1250 |
221 |
Решение.
I. Выбор инструмента.
1. Тип резца – прямой проходной (Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т.2/ под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил. В дальнейшем - Т-2) , (Т-2, стр. 119)
2. Выбор сечения: 25 x 16, согласовываем с паспортом станка (МУ, стр. 54).
3. Материал режущей части:
черновой проход – твердый сплав Т15К6 (Т-2, стр. 116, таблица 3),
чистовой проход – твердый сплав Т30К4 (Т-2, стр. 117, таблица 3).
4. Геометрические элементы выбранного резца:
Черновой проход:
— передний угол ,
— главный задний угол ,
— главный угол в плане ,
— вспомогательный угол в плане φ1 = 45º,
— форма передней поверхности – плоская с отрицательной фаской,
— допустимый износ 0,1 мм.
Чистовой проход:
— передний угол ,
— главный задний угол ,
— главный угол в плане ,
— вспомогательный угол в плане φ1 = 45º,
— форма передней поверхности – криволинейная с фаской,
— допустимый износ 0,1 мм.
Стойкость инструмента Т=60 мин.
II. Расчет глубины резания t, мм.
Общая величина ; = 0,25 t;
t = 60 - 55 . = 5 . = 2,5; t чист = 0,25 x 2,5 = 0,625 мм
2 2
= 2,5 - 0,625 = 1,875 мм
t черн = 1,875 мм t чист = 0,625 мм
III. Выбор подачи S, мм/об.
1. Подбор по таблицам (нормативы):
черновое точение S черн = 0,8 мм/об (Т-2, стр. 266, таблица 11),
чистовое точение S чист = 0,25 мм/об (при Rz = 20 мкм), (Т-2, стр. 268, таблица 14).
2. Корректировка подач по паспорту станка (МУ, приложение 1, стр. 54):
черновое точение S черн = 0,78 мм/об;
чистовое точение S чист = 0,23 мм/об.
IV. Расчет скорости резания V, м/мин.
1. Расчет теоретической скорости резания для черного и чистового точения:
, где
Cv — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, вида работ и толщины среза,
m, Xv, yv — показатели степени при значениях стойкости инструмента T,
t — глубина резания,
S — подача,
Kv — общий поправочный коэффициент на скорость резания.
Коэффициент Cv и показатели степеней m, Xv, yv подбираем по Т-2, стр.269, табл. 17.
В свою очередь расчет общего поправочного коэффициента производится по формуле: , где
Kмv — поправочный коэффициент на физико-механические свойства обрабатываемого
материала, рассчитывается по формуле: — для стали (Т-2, стр. 261, табл. 1)
(Kr = 1 для материала режущего инструмента из твердого сплава,
nv = 1 показатель степени при обработке резцами из твердого сплава
(Т-2, стр. 262,
KПv — поправочный коэффициент на состояние поверхности заготовки (Т-2,стр.263, табл.5),
KИv — поправочный коэффициент на марку инструментального материала(Т-2,стр.263,т. 6),
Kφv — поправочный коэффициент на величину главного угла в плане φ, выбранного ранее для резца,
Kφ1 — поправочный коэффициент на вспомогательный угол в плане φ1 (учитывает влияние
параметров резца на скорость резания),
Krv — поправочный коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость
резания (учитывают только для резцов из быстрорежущей стали).
Kφv , Kφ1 (Т-2, стр. 271, табл. 18).
Произведем расчеты.
Черновое точение:
D = 60 мм
t черн = 1,875 мм
Sчерн = 0,78 мм/об
Инструмент:
φ = 45º
φ1 = 45º
Общий поправочный коэффициент Kv :
Kмv = 1 x (750/700)1 = 1,07;
KПv = 0,8 (т.к. материал заготовки – штамповка (поковка) с коркой);
KИv = 1,00 (т.к. марка инструментального материала Т15К6);
Kφv = 1,0 (т.к. главный угол в плане φ = 45º);
Kφ1 = 0,87 (т.к. вспомогательный угол в плане φ1 = 45º);
Krv — не учитываем, т.к. материал резца – твердый сплав Т15К6.
Итак: = 1,07 x 0,8 x 1,00 x 1,0 x 0,87 = 0,745; Kv = 0,745
По основной формуле :
Cv = 340 (т.к. подача S > 0,7 (S черн= 0,78 мм/об)),
m = 0,20 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т15К6),
Xv = 0,15 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т15К6),
yv = 0,45 (т.к. подача S > 0,7 (S черн= 0,78 мм/об)),
T = 60 мин,
t черн = 1,875 мм;
Sчерн = 0,78 мм/об;
Kv = 0,745.
VT черн = (340 / (600,20 x 1,8750,15 x 0,780,45)) x 0,745 = (340 / (2,27 x 1.099 x 0.894)) x 0,745 =
= (340 / 2,23) x 0,745 = 152,466 x 0,745 = 113,587 мм/мин ≈ 114 мм/мин = 0,114 м/мин.
Чистовое точение:
D' = D – (2 x t черн) = 60 - 2 x 1,875 = 60 – 3,75 = 56,25 мм
t чист = 0,625 мм
Sчист = 0,23 мм/об
Инструмент:
φ = 45º
φ1 = 45º
Общий поправочный коэффициент Kv :
Kмv = 1 x (750/700)1 = 1,07;
KПv = 0,8 (т.к. материал заготовки – штамповка (поковка) с коркой);
KИv = 1,4 (т.к. марка инструментального материала Т30К4);
Kφv = 1,0 (т.к. главный угол в плане φ = 45º);
Kφ1 = 0,87 (т.к. вспомогательный угол в плане φ1 = 45º);
Krv — не учитываем, т.к. материал резца – твердый сплав Т30К4.
Итак: = 1,07 x 0,8 x 1,4 x 1,0 x 0,87 = 1,042; Kv = 1,042
По основной формуле :
Cv = 420 (т.к. подача S > 0,3 (S чист= 0,23 мм/об)),
m = 0,20 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т30К4),
Xv = 0,15 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т30К4),
yv = 0,20 (т.к. подача S > 0,3 (S чист= 0,23 мм/об)),
T = 60 мин,
t чист = 0,625 мм;
Sчист = 0,23 мм/об;
Kv = 1,042.
VT чист = (420 / (600,20 x 0,6250,15 x 0,230,20)) x 1,042 = (420 / (2,27 x 0,931 x 0,745)) x 1,042 =
= (420 /1,574) x 1,042 = 266,836 x 1,042 = 278,043 мм/мин ≈ 278 мм/мин = 0,278 м/мин.
Итак:
VT черн = 0,114 м/мин VT чист = 0,278 м/мин.
2. Определение частоты вращения шпинделя для черновой и чистовой обработки: , об/мин
