Контрольная работа: Расчет режимов резания
Название: Расчет режимов резания Раздел: Промышленность, производство Тип: контрольная работа | ||
Задание 1) Выбрать инструментальный материал и геометрические параметры режущей части резца. 2) Аналитически рассчитать рациональный режим резания при обтачивании валика на станке 16К20 Исходные данные Вариант №91 Материал заготовки – CЧ24 Предел прочности Предел текучести НВ=220 Обрабатываемый диаметр D=90 мм Диаметр после обтачивания d=80 мм Длина обтачивания L=400 мм Шероховатость Способ крепления на станке - в центрах инструментальный угол резание станок 1. Выбор инструментального материала Выбор группы твердого сплава определяется родом и механическими свойствами обрабатываемого материала. Обработка чугунов по сравнению с обработкой сталей характеризуется меньшими температурами резания. Поэтому при обработке чугунов используют менее теплостойкие, но более дешевые сплавы группы ВК. Предпочтение этой группе в данном случае отдается вследствие их повышенной прочности, вязкости, что чрезвычайно важно при обработке чугунов, когда образуется стружка надлома и скалывания, а ударная пульсирующая нагрузка концентрируется на малой площадке контакта стружка – инструмент. По таблице 2 – Выбор марок твердого сплава при точении из методического пособия для чернового точения по корке при неравномерном сечении и непрерывном резании чугунов с твердостью НВ меньше 240 выбираем марку твердого сплава ВК4. Выбор геометрических параметров режущей части резца Выбор величины переднего угла и формы передней поверхности При оснащении резца пластинкой твердого сплава рекомендуют три формы передней поверхности Рис.1 В нашем случае выбираем форму II – плоская с отрицательной фаской применяется для обработки серого и ковкого чугунов. По таблице 6 методического пособия принимаем передний угол . 1.2 Выбор задних углов Задние углы обеспечивают зазор между трущимися поверхностями резца, поверхностью резания и обработанной поверхностью детали. Величина их мало зависит от механических свойств обрабатываемого материала и определяется в основном величиной подачи. По таблице 6 методического пособия принимаем задний угол 1.3 Выбор углов в плане Главный угол в плане оказывает влияние на интенсивность деформации срезаемого слоя, силы и температуру резания, шероховатость обработанной поверхности. Для проходных резцов в случае обработки в условиях достаточно жесткой системы СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь), при отношении длины детали L к ее диаметру в меньше 12 (). Вспомогательный угол в плане, уменьшает участие вспомогательной режущей кромки в резании и влияет на допускаемую скорость резания и шероховатость обработанной поверхности. По таблице 5 методического пособия для черновой обработки принимаем . 1.4 Выбор угла наклона главной режущей кромки Угол влияет на направление сходящей стружки и определяет точку первоначального контакта режущей кромки и срезаемого слоя. При черновой обработке предпочтительнее положительные значения угла , так как при таких значениях угла лезвие резца более массивное и стойкое. По таблице 6 методического пособия принимаем . Аналитический расчет режимов резания Глубина резания определяется по формуле мм где - диаметр обрабатываемой поверхности; - диаметр обработанной поверхности. t=(D-d)/2=(90-80)/2=5 Максимальные значения подач определим по формулам: - подача, допускаемая прочностью детали, - подача, допускаемая жесткостью детали, - подача, допускаемая прочностью резца, - подача, допускаемая жесткостью резца, - подача, допускаемая прочностью слабого звена механизма подачи станка, - подача, допускаемая прочностью пластинки твердого сплава, - подача, допускаемая шероховатостью обработанной поверхности, где и - коэффициенты учитывающие метод закрепления детали на станке: при закреплении заготовки в патроне и заднем центре принимаем Кп =0.4 и КЖ =2.4. - допустимое напряжение при изгибе для материала детали, Для чугуна где - коэффициент запаса прочности; - допустимое напряжение при изгибе для материала державки резца, (материал державки- сталь 45, ); - модуль нормальной упругости обрабатываемого материала, (для чугуна принимаем ); - модуль нормальной упругости материала державки резца, (принимаем ); - вылет резца, мм; - длина детали, мм; Н=25 – высота державки резца, мм; В=25 – ширина державки резца, мм; - допускаемая стрела прогиба детали, мм, принимаем =0,1); - допускаемая стрела прогиба резца, мм (для предварительного точения =0,1 мм); - наибольшая сила допускаемая прочностью механизма подачи станка, Н = 6000 Н; - наибольшая сила, допускаемая прочностью пластинки твердого сплава, =9600 Н - коэффициент и показатели степени, характеризующие влияние различных факторов на шероховатость обработанной поверхности; Rz =80- высота микронеровностей, мкм; - радиус закругления вершины резца, мм; r=1мм - главный угол в плане; - вспомогательный угол в плане; - коэффициент и показатели степени в формуле тангенциальной составляющей силы резания. SЖД = SПР = SЖР =19.664 мм/об Sст = Sпл = Sш ==0.072 мм/об По паспортным данным станка принимаем подачу мм/об. Скорость резания При точении скорость резания рассчитывается по формуле где - постоянная, характеризующая условия обработки, Xv=0.2; Yv =0.2; m=0.4 показатели степени; - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала Кm - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, - коэффициент, учитывающий марку инструментального материала, - коэффициент, учитывающий главный угол в плане,K=0.88 V= м/мин Расчетное число оборотов шпинделя станка рассчитывается по формуле n=мин-1 По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение n=630 мин-1 Действительная скорость резание определяем по формуле : Vд ==178 Тангенциальная составляющая силы резания при точении определяем по формуле: Н где - постоянная и показатели степени, характеризующие условия обработки; - поправочный коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой заготовки
- поправочный коэффициент, учитывающий значение переднего угла плане, принимаем;K - поправочный коэффициент, учитывающий значение главного угла в плане, принимаем . Pz =920*H Мощность потребная на резание, рассчитывается по формуле кВт Nэ ==1.94 кВт Расчетная мощность электродвигателя станка определим: кВт Мощность электродвигателя и коэффициент полезного действия станка берутся из паспортных данных станка. Nст==2.58 кВт Основное машинное время определим по формуле: где l – длина обрабатываемой поверхности, мм; - величина врезания, мм l1=3/885; l2=2- величина перебега; - действительное число оборотов шпинделя, об/мин; - действительная подача, мм/об. Tо==8.56 мин. |