Евсюков В.Н., Евсюкова Л.Н. Назначение режимов резания для основных методов обработки металлов

Подождите немного. Документ загружается.

Действительная скорость резания

=(π·D·п)/1000=3,14·80·123/1000=130,89 м/мин

8.Мощность, затрачиваемая на резание определяется по эмпирической

формуле [5,с. 219]:

=(C

N·

V·S

x·

y·

k)/(6120·k

) кВт,

где C

=24 (табл.27); V=30,89; S=2,5; x=0,75; m=4; y=1,0 (табл.27) К-число

заходов фрезы (к=1); К1-число проходов (к1=1)

После подстановки получаем

=(24·30,89·2,5

x·

y·

1)/(6120·1)=24·30,89·1,98·4/6120=0959 кВт

Мощность привода станка на шпинделе N

=7·0,8=5,6 кВт.

Обработка возможна.

9. Основное технологическое время определяется следующим образом

[5,с. 227]:

=((L+y)·z)/(n·s·k) мин,

где «у» величина врезания фрезы, которая определяется расчетом у=h(D-

h)/Cosα

Здесь α угол наклона оси фрезы относительно лобовой плоскости

нарезаемого зубчатого колеса (α=4-6

; Cos6

=0.994)

Величина у=(8,8(80-8,8)/0,994=25,18мм

10. Т

=((100+25,18)∙25)/(123∙2,5∙1,0)=10,17 мин

Пример расчета режима резания (круглое наружное шлифование)

Шлифовать шейку вала из стали 40Х (закаленной) HRC>50

диаметром d=45к6, шероховатость обработанной поверхности Ra0,63 мкм,

припуск на сторону t=0,2 мм. Станок 3А151 (рис. 5).

Паспортные данные станка: Наибольший диаметр и длина

шлифуемой поверхности: 200х700 мм. Мощность двигателя шлифовальной

бабки N

=7 кВт; КПД станка η=0,8.

Частота вращения обрабатываемой заготовки (об/мин): 63-400

(регулируется бесступенчато).

Частота вращения шлифовального круга (об/мин) 1112.

Скорость продольного хода стола 0,1-6 м/мин (регулируется бесступен-

чато).

Периодическая подача шлифовального круга (мм/ход стола): 0,0025;

0,005; 0,0075; 0,01; 0,0125; 0,015; 0,0175; 0,02; 0,0225; 0,025; 0,0275; 0,03;

0,0325; 0,035; 0,0375; 0,04; 0,0425; 0,045; 0,05. Размеры шлифовального

круга (нового): D

=600мм; В

=63мм.

1. Выбираем характеристику шлифовального круга (табл. 31) ЭБ16-25С1К.

Форма круга ПП – прямоугольный профиль; материал абразивных зерен –

электрокорунд белый; зернистость 16-25; твердость связки – средняя;

связка – керамическая.

2. Скорость шлифования для круга подобного типа V

кр

=35 м/с На станке круг

вращается с 1112 об/мин

Рис. 5. Шлифование валика

кр

=(3,14·600·1112)/(1000·60)=34,9 м/с

Эту скорость допускает выбранный круг.

3. Окружная подача (скорость враще-

ния и число оборотов детали в минуту)

определяется по эмпирической формуле

[5, с.252]:

=(C

v·

)/(T

m·

x·

) м/мин ,

где C

=0,24; к=0,3; m=0,5; x=1,0; у=1,0. (табл.30) В=0,42

4. Принятая стойкость шлифовального круга в мин (обычно 15 мин).

После подстановки в формулу получаем

=(0,24·45

0,3

)/(15

0,5 ·

0,2

1,0 ·

0,42

1,0

)=9,96 м/мин

Тогда число оборотов детали

=(1000·9,96)/(3,14·45)=70 об/мин

На станке вращение детали выполняется бесступенчато в пределах

63 - 400 об/мин и полученное значение можно установить на станке.

5. Поперечная подача круга 0,013 (табл.28) (средняя 0,011-0,015)

Ближайшая подача на станке 0,015 мм/ход стола.

6. Продольная подача в долях ширины круга (0,7). При ширине круга 63

мм величина продольной подачи

пр

=0,7·63=44,1 мм/об

7. Скорость продольного хода стола

ст

=(44,1·70)/1000=3,087 м/мин

Скорость продольного хода стола регулируется бесступенчато в пределах

0,1 - 6,0 м/мин. Полученное значение можно установить на станке.

8. Мощность резания при шлифовании методом продольной подачи

определяется по эмпирической формуле следующего вида:

=С

x ·

кр

кВт,

где С

=1,4; х=0,75; у=0,70; z=0,85 (табл.32).

При подстановке получаем

=1,4·9,96

0,75

44,1

0,7

0,015

0,85

=1,4·5,614,1·0,028=3,09 кВт

Потребная мощность в сравнении с данными станка осуществима.

9. При круглом наружном шлифовании машинное время определяется

следующим образом: (при поперечной подаче на двойной ход стола)

=(π·d

д·

L)/(1000 V

пр

) i К,

где d

= 45; L = 200; V

= 9,96; S

пр

= 44,1; I = n/S

пп

=0,2/0,013=15,38=16

К- коэффициент, учитывающий износ круга и точность шлифования (1,2-

1,4)

=(3,14·45·200·16)/(1000·9,96·44,1)·1,2=1,18 мин

Пример расчета режима резания (протягивание)

Протянуть шесть шлицев по размерам на чертеже. Материал детали

углеродистая сталь 45 (σ

=65 кгс/мм). Протяжка из стали Р18, стойкость

протяжки Т=240 мин (рис. 6).

Обработка производится на горизонтально-протяжном станке 7А540,

имеющем максимальное усилие протягивания Р=40 т, наибольшую длину

хода L=2000 мм, мощность станка N=40 кВт и скорость обратного хода

Vх=20 м/мин. Скорость рабочего хода 1,5-6,8 м/мин (бесступенчато).

1. Глубина резания h=((D-d)n)/2 мм; h=((40-34)6)/2=18 мм

2. Подача (подъем на зуб) S

=0,05-0,08 мм (табл.32) Принимаем среднюю

величину S

=0,065 мм

Рис. 6.Протягивание отверстия

3. Определяем скорость резания по

эмпирической формуле [5, с. 248]:

V=C

∙S

где C

=7,3; m=0,60; х

=0,75 (табл.33

для стали 45 с σ

=61-72 кгс/мм

)

При подстановке значений полу-

чаем:

V=7,3/(240

0,60

0,065

0,75

)=7,3/(26,79·0,128)=2,12 м/мин

4. Определение усилия, необходимого на протягивание.

Усилие резания на один зуб протяжки [5, с.249]:

p ·

b· n· S

=284·10·6·0.065

0.85

=284·10·6·0.098=1669 кг

Значения C

=284; x

=0,85 (табл.34)

Усилие резания (общее) на протягивание

zобщ

q b K

где q- число зубьев протяжки, находящихся одновременно в работе q=l/t,

где t- шаг зубьев протяжки (ориентировочно можно принять по табл.35 при

длине протягивания l=40 мм t=0,25 l=10).

При подстановке в формулу получаем:

Р=1669·10·1·1·1·1=16690 кг

Усилие, развиваемое станком 40 т. Обработка возможна.

5. Мощность, необходимая на резание при протягивании:

=PV/6120=(16690*2,12)/6120=5,78 кВт

6. Машинное время при работе на протяженных станках [5, с. 246]

=(h·l·n·k)/(1000·V·S

z ·

q),

где h- припуск, снимаемый протяжкой за один проход (18 мм)

l - длина протягиваемого отверстия (40 мм);

n - коэффициент, учитывающий длину калибрующей части протяжки

обычно n=1,17-1,25;

к - коэффициент, учитывающий обратный ход станка; для большинства

существующих станков к=1,14-1,5;

V - скорость резания (2,12 м/мин);

- подача на зуб (подъем на зуб) (0,065);

q- число зубьев протяжки, находящихся одновременно в работе (q=10)

При подстановке в расчетную формулу получаем:

=(18·40·1,17·1,14)/(1000·2,12·0,065·10)=0,696 мин

7. Штучное время может быть определено по следующей формуле:

=(Т

+Т

) (1+К/100),

где Т

- основное или машинное время обработки детали на станке в мин

=(l+ L

+ L

)/ns∙i,

где l- длина обработки детали в направлении подачи в мм (по чертежу);

- длина врезания инструмента в мм; (l1=0,6…5 мм);

- длина вывода инструмента в мм; (l2=1…3 мм);

i-число проходов резца;

п - число оборотов детали в минуту;

s - величина подачи резца на один оборот в мм/об.

Вспомогательное время включает затраты рабочего времени на

установку и снятие заготовки со станка, установку на стружку, смену

инструмента, промеры, приемы управления станком и др. (табл.37).

Вспомогательное время связано с переходом поверхности резец к

детали, включить подачу, выключить подачу, отвести резец от детали,

выключить вращение шпинделя, промерить обрабатываемую поверхность

и т. п. (табл.38,39).

Нормирование времени на техническое и организационное обслужи-

вание, а также и на естественные надобности определяют в зависимости от

размера обрабатываемой заготовки (табл.40).

Нормирование подготовительно-заключительного времени устанав-

ливается в соответствии с нормами (табл.36).

8. Штучное время

=(2,66+0,22+0,10)(1+4,6/100)=2,99 мин

Здесь 2,66- машинное время;

0,22- вспомогательное время на установку (табл. 37);

0,10- время на переход (табл.38);

4,6%- время на техобслуживание и естественные надобности

(табл.40)

9. Мощность резания рассчитывается по формуле

N=P

V/102060,

где P

- тангенциальная составляющая сила резания

=10C

∙t

∙S

∙V

из табл.8[1, с. 273] С

=300; х=1,0; у=0,75; п=-0,15

=0,89; К

ур

=1,0; К

λр

=1,0; К

=0,89∙1,01,0=0,89

=10∙300∙5∙0,82∙0,517∙0,89=5659,5 Н

N=5659,5∙80,6/1020∙60=7,45 кВт

Штучное время может быть определено по следующей формуле: Т

=(Т

+Т

)

(1+К/100),

где Т

- основное или машинное время обработки детали на станке в мин

=(l+ll+l2)/ns∙i,

где 1- длина обработки детали в направлении подачи в мм (по чертежу);

L1 - длина врезания инструмента в мм; (11 =0,6... 5 мм);

L2- длина вывода инструмента в мм; (12=1.. .3 мм);

i-число проходов резца;

п- число оборотов детали в минуту;

s- величина подачи резца на один оборот в мм/об.

Вспомогательное время включает затраты рабочего времени на

установку и снятие заготовки со станка, установку на стружку, смену

инструмента, промеры, приемы управления станком и др. (табл. 37).

Вспомогательное время связано с переходом: резец к детали, включить

подачу, выключить подачу, отвести резец от детали, выключить

вращение шпинделя, промерить обрабатываемую поверхность и т.п.

(табл. 38, 39).

Нормирование времени на техническое и организационное

обслуживание, а также и на естественные надобности определяют в

зависимости от размера обрабатываемой заготовки (табл.40).

Нормирование подготовительно-заключительного времени устанавливает-

ся в соответствии с нормами (табл.36).

10. Основное (машинное) время обработки [см. 5, с. 246].

11. Штучное время

=(2,66+0,22+0,10)(1 +4,6/100)=2,99 мин

где 2,66 - машинное время;

0,22 - вспомогательное время на установку (табл. 37);

0,10 - время на переход (табл.38);

4,6% - время на техобслуживание и естественные надобности

(табл.40)

Приложения

Таблица 1

Подачи при черновом точении резцами с пластинками

из твердого сплава и быстрорежущей стали

Диамет

детали,

мм

Размер

державки

резца,

мм

Обрабатываемый материал

Сталь Чугун и медные сплавы

Подача S, мм/об при глубине резания t, мм

До 3 Св.3 до

Св. 5 до

До 3 Св. 3 до

Св.5 до

До 20 От 16 × 25

до 25 × 25

0,3 - 0,4 - - - - -

Св. 20

до 40

От 16 × 25

до 25 × 25

0,4 - 0,5 0,3 - 0,4 - 0,4 - 0,5 - -

Св. 40

до 60

От 16 × 25

до 25 × 40

0,5 - 0,9 0,4 - 0,8 0,3 - 0,7 0,6 - 0,9 0,5 - 0,8 0,4 - 0,7

Св. 60

до 100

От 16 × 25

до 25 × 40

0,6 - 1,2 0,5 - 1,1 0,5 - 0,9 0,8 - 1,4 0,7 - 1,2 0,6 - 1,0

От 100

до 400

От 16 × 25

до 25 × 40

0,8 - 1,3 0.7 - 1,2 0,6 - 1,0 1.0 - 1,5 0,8 - 1,4 0,8 - 1,1

Таблица 2

Подачи при черновом растачивании на токарных и токарно-револьверных

станках резцами с пластинками из твердого сплава и быстрорежущей стали

Диаметр

круглого

сечения

резца,м

Вылет

резца,

мм

Обрабатываемый материал

Сталь

Чугун и медные сплавы

Подача S, мм/об при глубине резания t, мм

2 3 5 2 3 4

10 50 0,08 - -

0,12-

0,16

- -

12 60 0,10 0,08 - 1,12-0,20

0,12-

0,18

16 80 0,1-0,2 0,15 0,1

0,20-

0,30

0,15-

0,25

0,1-0,18

20 100 0,5-0,3

0,15-

0,25

0,12 0,3-0,4

0,25-

0,35

0,12-0,25

25 125 0,25-0,5 0,15-0,4 0,12-0,2 0,4-0,6 0,3-0,5 0,25-0,35

30 150 0,4-0,7 0,2-0,5 0,12-0,3 0,5-0,8 0,4-0,6 0,25-0,45

40 200 - 0,25-0,6 0,15-0,4 - 0,6-0,8 0,3-0,8

Таблица 3

Подачи при чистовом точении, мм/об

Параметр шероховатости

поверхности, мкм

Радиус при вершине резца r, мм

Rа Rz 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4

1 2 3 4 5 6 7 8

0,63 0,07 0,10 0,12 0,14 0,15 0,17

Окончание таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7 8

1,25 0,10 0,13 0,16 0,19 0,21 0,23

2,5 0,14 0,20 0,25 0,29 0,32 0,36

20 0,25 0,33 0,42 0,49 0,55 0,60

40 0,35 0,51 0,63 0,72 0,80 0,87

80 0,47 0,66 0,81 0,94 1,04 1,14

Таблица 4

Значение коэффициента С

и показателей степени в формулах скорости

резания при обработке резцами

Вид обработки

Материал

режущей

части резца

Характеристика

подачи

Коэффициенты и показатели

степени

x y m

Обработка конструкционной углеродистой стали s=750 МПа

Наружное

продольное

точение

проходными

резцами

Т15К6

S до 0,3

S 0.3 - 0,7

S св. 0,7

420

350

340

0,15

0,20

0,35

0,45

0,20

Отрезание

Т5К10

Р18

23,7

0,80

0,68

0,20

0,25

Фасонное точение Р18 - 22,7 - 0,50 0,20

Нарезание

крепежной резьбы

Т15К6 - 244 0,23 0,30 0,20

Р6М5

Черновые

ходы

Р<2 мм

Р>2 мм

Чистовые

ходы

14,8

41,8

0,70

0,80

0,45

0,30

0,25

0,30

0,11

0,08

0,13

Обработка серого чугуна НВ 190

Наружное

продольное

точение

проходными

резцами

ВК8

S<0,40

S>0,40

292

243

0,15

0,20

0,40

0,20

0,30

Отрезание ВК6 - 68,5 - 0,40 0,20

Нарезание

крепежной резьбы

ВК6 - 83 0,45 - 0,33

Обработка ковкого чугуна НВ 150

Наружное

продольное

точение

проходными

резцами

ВК6

S<0,40

S>0,40

317

215

0,15

0,20

0,45

0,20

Отрезание ВК8 - 86 - 0,40 0,20

Таблица 5

Поправочный коэффициент К

учитывающий влияние

обрабатываемого материала на скорость резания

Обрабатываемый материал Расчетная формула

Сталь

- (750/σ

)

Серый чугун К

= (190/HB)

Ковкий чугун К

= (150/HB)

Таблица 6

Значение коэффициента Кг и показатели степени Кг

для расчета коэффициента К

, приведенные в таблице 5

Обрабатываемый

материал

Коэффициент

Кг для

материала

инструмента

Показатели степени n

при обработке

Резцами

Сверлами,

зенкерами,

развертками

Фрезами

из

быстр.

из тв.

сплав.

из

быстр.

из тв.

сплав.

из

быстр.

из тв.

сплав.

из

быстр.

из тв.

сплав.

Сталь

углеродистая

С≤6%, σ

<450

МПа

1,0 1,0 -1,0

1,0 0,9 1,0

-0,9

1,0

=450-560 МПа 1,0 1,0 1,75 -0,9

>550 МПа 1,0 1,0 1,75 0,9

Сталь

углеродистая

хромистая

0,85 0,95 1,75 1,45

Таблица 7

Поправочный коэффициент К

, учитывающий влияние

состояния поверхности заготовки на скорость резания

Состояние поверхности заготовки

Без

корки

с коркой

Прокат Поковка

Стальные и чугунные отливки

при корке

Медные

и алюминиевые

сплавы

нормальной

сильно

загрязненной

1,0 0,9 0,8 0,8 - 0,85 0,5 - 0,6 0,9