Теория резания и режущий инструмент

Корректировка полученных значений по паспорту станка   ….,   …..

Черновое точение:

nчерн =  (1000 x 114 ) / (3,14 x 60 ) =    114000 / 188,4 = 605,09 об/мин ≈ 605 об/мин.

Чистовое точение:

D' = D – (2 x t черн)  =  60  - 2  x  1,875 = 60 – 3,75 = 56,25 мм


nчист =  (1000 x 278 ) / (3,14 x 56,25 ) =  278000 / 176,625 = 1573,96 об/мин ≈ 1574 об/мин.

 Итак:

nчерн =  605 об/мин,                          nчист =  1574 об/мин.

Корректировка полученных значений по паспорту станка (МУ, приложение 1, стр. 54):

 500 об/мин,                    1250 об/мин.

3. Определение фактической скорости резания Vф , м/мин.

;     . 

Vф. черн = (3,14 x 60 x 500) / 1000 = 94,2 м/мин,

Vф. чист = (3,14 x 56,25 x 1250) / 1000 = 220,78 м/мин ≈ 221 м/мин.

Vф. черн =  94,2 м/мин,                         Vф. чист = 221 м/мин.

V. Проверочный расчет режимов резания.


      Проводят в два этапа.

V.1Первый этап.


Проверка выбранной скорости резания по критерию , где

 – мощность, потребляемая на резание,

 – мощность на шпинделе.

,  где Nд – мощность главного электродвигателя,  

η – коэффициент полезного действия механизма главного привода станка.

 = 7,5 кВт,         т.к.  0,75;      кВт   (МУ, приложение 1, стр. 54)

Для нахождения  Nрез  необходимо рассчитать тангенциальную составляющую силы резания (для чернового прохода).

1. Расчет тангенциальной составляющей силы резания (только для чернового точения)

 ,[Н]

Значение коэффициента  и показателей степеней , , (Т-2,  стр.273,  табл.22), зависят от обрабатываемого материала (СТ 45), материала рабочей части резца (твердый сплав), вида обработки (наружное продольное точение).

=  300,          

  =  1,0;           

  =  0,75;           

   =  - 0,15.

KPz – общий поправочный коэффициент, представляющий собой произведение поправочных коэффициентов на механические свойства обрабатываемого материала и на выбранные геометрические параметры резца :     ,  где

 , где  n = 0,75   (Т-2,  стр.264,  табл.9),

,  ,  , (Т-2,  стр.275,  табл.23),

 - не учитываем, так как резец из твердого сплава.

KM p =  (700/750)0,75 = 0,930,75 = 0,947

 = 1,0

 = 1,0

 = 1

KPz  =  0,947 x 1 x 1 x 1 = 0,947

Pz = 10 x 300 x 1,8751 x 0,780,75 x 94,2-0,15 x 0,947 = 10 x 300 x 1,875 x 0,829 x 0,550 x 0,947 = 22300 Н

Pz  =  22300 Н

      2.  Расчет  , кВт.

N рез  =  (22300 x 94,2) / ( 60 x 1020) =  2100660 / 61200 = 34,33 кВт

N рез  =  34,33 кВт ;    N эф  = 7,5 кВт    =>     N рез  > N эф, то есть условие  не выполняется, поэтому пересчитываем.    Для этого произведем дополнительные расчеты:

а) наибольшей скорости  резания VN , допускаемой станком — производят по формуле :  

                                      , м/мин.

        VN = (7,5 x 60 x 1020) / 22300 = 459000 / 22300 = 20,58 м/мин.

б) частоты вращения шпинделя n черн  по формуле:

                                                  , об/мин

n черн  = (1000 x 20,58) / (3,14 x 60) = 20580 / 188,4 = 109,24 об/мин.

Принимаем ближайшее по паспорту станка: n черн = 100 об/мин  (МУ, приложение 1, стр. 54).

в) пересчитываем   , об/мин  с учетом того, что    n черн = 100 об/мин: 

Vф. черн = (3,14 x 60 x 100) / 1000 = 18840 / 1000 = 18,84 м/мин

Vф. черн = 18,84 м/мин

г) пересчитываем     ,[Н]    (коэффициенты те же):

Pz =10 x 300 x 1,8751 x 0,780,75 x 18,84-0,15 x 0,947=10 x 300 x 1,875 x 0,829 x 0,643 x 0,947=2839,47 Н

         Pz = 2839,47 Н


А теперь, произведя дополнительные расчеты, мы можем  пересчитать , если , то выбранная нами скорость была правильной.


, кВт.


N рез  =  (2839,47 x 18,84) / ( 60 x 1020) =  53495,6 / 61200 = 0,874 кВт


N рез  =   0,87 кВт ;   N эф  = 7,5 кВт    =>     N рез <  N эф, то есть условие    выполняется.


V.2Второй этап.


Проверка выбранной подачи  S, мм/об.

а)  Из расчета прочности державки резца на изгиб    (только при черновом точении)

(предельное значение)    ,  мм/об;         где

 МПа  –  допускаемое напряжение для материала державки резца;

l – вылет корпуса резца, мм;      принимаем   l = (1,5…2) x H,  где  H – высота резца;  

Н = 25, В = 16   –  размеры выбранного сечения резца   =>   l = 1,5 x 25 = 37,5

t черн  =  1,875 мм   

Vф. черн = 18,84 м/мин

Значения коэффициентов  KPz ,  и показателей степеней , ,  такие же, как и при расчете первого этапа:

= 0,75,     = 300,      = 1,       = -0,15,       = 0,947 (при черновом точении)

S пр =  0,75√ (16 x 252 x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,8751 x 18,84-0,15 x 0,947) =

=  0,75√ (16 x 625 x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,875 x 0,643 x 0,947) =

=  0,75√ (2000000) / (770665,64) =  0,75√ 2,595 = 2,5951 / 0,75  =  2,5951,333 =   3,56 мм/об

S пр = 3,56 мм/об;  S ст черн =  0,78 мм/об  =>  S пр > S ст черн , то есть выполняется условие

б)  Из расчета жесткости державки резца     (только для чистового точения)

,     мм/об;         где

МПа – модуль упругости державки резца,

м –  допустимая стрела прогиба,

l – вылет корпуса  резца, мм;      принимаем   l = (1,5…2) x H,  где H – высота резца;

Н = 25, В = 16   –  размеры выбранного сечения резца   =>   l = 1,5 x 25 = 37,5

t чист  =  0,625 мм

Vф. чист = 221 м/мин.

Значения коэффициентов  KPz ,  и показателей степеней , ,  такие же, как и в предыдущих случаях:

= 0,75,     = 300,      = 1,       = -0,15,       = 1,07 (при чистовом точении)

S ж =  0,75√ (16 x 253 x (2,2 x 105) x (5  x 10-4 ) / (10 x 4 x 37,53 x 300 x 0,6251 x 221-0,15 x 1,07) =

        =  0,75√ (16 x 15625 x 220000 x 0,0005) / (10 x 4 x 52734,375 x 300 x 0,625 x 0,44 x 1,07) =

        = 0,75√ (27500000) / (186205078) =  0,75√ 0,147 = 0,1471 / 0,75  =  0,1471,333 =  0,07 мм/об  

S ж =  0,07 мм/об,  S ст чист = 0,23 мм/об   =>   условие   не выполняется.

в) Проверка по заданной шероховатости  (чистовое и п/чистовое точение) из расчета, что:

, мм/об

где ,  – главный и вспомогательный углы в плане, в рад;

 –  радиус при вершине резца (мм) не учитывается, так как этот показатель включается если материал режущей части – быстрорежущая сталь, а у нас, как известно из условия задачи, твердый сплав.

= 0,008;     =  0,30;    =  1,40;     =0,35     (МУ, стр.33, табл. 5)

,   =  π / 4        =>    ,=  3,14 / 4 = 0,785 рад

S ст   ≤                     0,08 x 201,40            .  =       0,08 x  66,29     .  =  5,303  =  7,2 ≈  7 мм/об

               0,6250,30 x  0,7850,35 x  0,7850,35       0,868 x 0,92 x 0,92           0,735

S ст  чист = 0,23 мм/об , то есть выполняется условие    (0,23  ≤ 7)       S ст    ≤ 7 мм/об


VI. Определение основного времени обработки


, мин;  где

 – заданная длина обработки,

– врезание резца,  мм,

– перебег резца, равный 3 мм,

ί  - число проходов,

n – частота вращения шпинделя,

S – подача.

Общее время  ,   где   для чернового прохода, а   — для чистового.

     Черновой проход:

 

 — 385 мм

 = (1,875 / 1) + 1 = 2,875 мм

 — 3 мм

ί    — 2

n  — 500 об/мин

S – 0,78 мм/об

черн = ((385 + 2,875 + 3) / (500 x 0,78)) x 2 =  (390,875 / 390)  x 2 = 1,002 x 2 = 2,004 ≈  2 мин.

черн = 2 мин.

 

     Чистовой проход:

 — 385 мм

 = (0,625 / 1) + 1 = 1,625 мм

 — 3 мм

ί    — 2

n  — 1250 об/мин

S – 0,23 мм/об

чист = ((385 + 1,625 + 3) / (1250 x 0,23)) x 2 =  (389,625 / 287,5)  x 2 = 1,35 x 2 = 2,7

чист = 2,7 мин.

Общее время  = 2 + 2,7 = 4,7 мин  ≈  5 мин.

Tобщ ≈ 5 мин

 

Ответ:  Нами были произведены расчеты рациональных режимов резания при одноинструментальной обработке при обтачивании цилиндрического  валика прямым проходным резцом на токарно-винторезном станке модели 1К62. Расчеты производились для обработки валика за два прохода: черновой и чистовой.

После согласования с паспортом станка были получены данные:

  Черновой проход:     t  - 1,875 мм;    S - 0,78 мм/об;   n - 500 об/мм;   V  –  94,2 м/мин. 

  Чистовой проход:    t  - 0,625 мм;    S - 0,23 мм/об;   n - 1250 об/мм;   V  –  221 м/мин. 

Также было определено основное время обработки:

  Черновой проход:     -  2 мин.

  Чистовой проход:     -  2,7 мин.

Страницы: 1, 2, 3



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать