Табличный метод расчёта

Исходные данные

1. Деталь - вал.

2. Вид обработки - обточка по диаметру.

3. Материал детали - сталь 38ХА.

4. Диаметр детали - 24 мм.

5. Длина обработки - 60 мм.

6. Шероховатость поверхности - R_z 1,25.

7. Диаметр заготовки - 25 мм.

8. Длина заготовки - 80 мм.

9. Способ закрепления заготовки - в центрах.

Определить табличным и аналитическим методами режимы резания, выполнить чертёж резца.

По справочной литературе [6…9] определим предел прочности при растяжении материала детали s_в=930 Н/мм² (930 МПа) и допуск на изготовление d = 0,16 мм.

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 Т14К8 (прилож. 2).

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

По прилож. 4 определяем геометрические параметры режущей части резца:

f = 0,6 мм; g_f = 5; g = 12°; a = 10°; l = 0; j = 45°; j₁ = 10°; r = 1,0.

По ГОСТ 6743 принимаем резец правый, прямой проходной с сечением державки В Н = 25 16 мм², длиной L = 150 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 окончательной 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 = 24 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×К₁×К₂,

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

К₁ - коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала, К₁ = 0,9;

К₂ - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, К₂ = 1,47;

V = 2,08×0,9×1,47 = 2,75 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 = 2,75/0,8 = 3,4 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 = 60 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: 2015-07-11