Исходные данные. 2. Вид обработки — обточка по диаметру.

1. Деталь — вал.

2. Вид обработки — обточка по диаметру.

3. Материал детали — сталь 40Х.

4. Диаметр детали — 30 h11 мм.

5. Длина обработки — 300 мм.

6. Шероховатость поверхности — R_z20.

7. Диаметр заготовки — 40 мм.

8. Длина заготовки — 360 мм.

9. Способ закрепления заготовки — в центрах.

Определить табличным и аналитическим методами режимы резания, построить номограмму P_z = f (t, S), выполнить чертёж резца.

По справочной литературе [6…9] определим предел прочности при растяжении материала детали s_в=980 Н/мм² (980 МПа) и допуск на изготовление d = 0,16 мм.

4.1. Табличный метод расчёта

Для достижения заданной точности и шероховатости поверхности детали её обработку производим в два прохода: первый проход — предварительный черновой, второй — окончательный получистовой.

Определим параметры инструмента, режимы обработки и выберем оборудование для выполнения второго прохода.

Для окончательной обработки детали, изготовляемой из легированной стали, выбираем твердосплавную пластинку марки Т15К6 (прилож. 2).

Выбираем (прилож. 3) форму передней поверхности резца — радиусную с фаской.

По прилож. 4 определяем геометрические параметры режущей части резца:

f = 0,6 мм; g_f = –5; g = 15°; a = 10°; l = 0; j = 30°; j₁ = 15°; r = 1,0.

По ГОСТ 6743 принимаем резец правый, прямой проходной с сечением державки В Н = 20 20 мм², длиной L = 100 мм, оснащённый твердосплавной пластиной толщиной С = 5,5 мм.

Припуск на обработку детали h =5 мм удаляется за два прохода. Глубина резания t на втором проходе должна быть не более 2 мм, при этом на черновом проходе должна удаляться большая часть припуска. В связи с этими требованиями назначаем глубину резания на первом проходе равной 3,5 мм, на втором — t = 1,5 мм.

Величину подачи, обеспечивающей получение заданной шероховатости, определим по прилож. 5, предполагая при этом, что скорость резания при оконча-тельной обработке будет больше 0,8 м/с.

Подача, допускаемая шероховатостью поверхности,

S_шп = 0,3…0,35 мм/об.

Принимаем S_шп = 0,35 мм/об.

Полученное значение подачи проверим по прочности резца и твердосплавной пластинки, а также по допускаемому прогибу детали.

Величину подачи, допускаемой прочностью державки резца, определим по прилож. 6, приняв при этом вылет резца l_p = 1,5 H = 30 мм:

S_пр = 2,7 мм/об.

Подачу, допускаемую прочностью пластинки твёрдого сплава, определим по прилож. 7:

S_пп = 3,3 мм/об.

Подача, допускаемая по прогибу детали (прилож. 10):

S_жд = S_т × K_L × K_j × K_S,

где S_m — табличное значение подачи, S_т = 1,6 мм;

K_L, K_j, K_S — коэффициенты, учитывающие влияние длины детали, угла j, способа закрепления детали, K_L = 1, K_j = 0,72, K_S = 1.

Подача, выбранная из условия получения заданной шероховатости поверхности детали, удовлетворяет и другим рассмотренным ограничениям и может быть принята за технологическую.

Скорость резания V=V_т×К ₁× К ₂,

где V_т — табличное значение скорости, V_т = 2,08 м/с (прилож. 11);

К ₁ — коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала, К ₁ = 0,9;

К ₂ — коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, К ₂ = 1,55;

V = 2,08×0,9×1,55 = 2,9 м/с.

Эта скорость резания достигается при частоте вращения шпинделя

об/мин.

Мощность, затрачиваемая на процесс резания, определим по прилож. 10: N = 2,9 кВт.

Мощность привода станка при к.п.д. h = 0,8

N_ст = 2,9/0,8 = 3,6 кВт.

Усилие подачи (прилож. 13)

Q = Q_т × К_g × К_l,

где Q_т — табличное значение усилия подачи, Q_т = 450 Н;

К_g — коэффициент, учитывающий влияние угла g, К_g = 1;

К_l — коэффициент, учитывающий влияние угла l, К_l = 1;

Q =450 Н.

Для обработки детали выбираем станок модели 1616, имеющий следующие технические характеристики:

высота центров — 160 мм;

расстояние между центрами — 750 мм;

высота от опорной поверхности резцедержателя до линии центров — 20 мм;

мощность привода — 4,5 кВт;

наибольшее усилие подачи — 3050 Н;

диапазон частот вращения шпинделя — 44…1980 об/мин;

диапазон подач — 0,06…1,07 мм/об.

Определённые ранее значения подачи и частоты вращения корректируем по имеющимся в станке.

Принимаем S = 0,36 мм/об, n = 1380 об/мин.

Тогда скорость резания

м/с.

Основное или машинное время, необходимое для выполнения второго прохода,

где L — длина обрабатываемой поверхности детали, L = 300 мм;

l_в — длина врезания, l_в = t /tg j = 1,5/tg 30° = 3 мм;

l_п — длина набега, принимаем l_п = 3 мм.

мин.

Определённые параметры инструмента, оборудования, режим и время обработки заносим в табл. 1–3.

Таблица 1

Дата добавления: 2015-07-08