Разработка и обоснование технического задания на проектирование

1.1 Расчет режимов резания и определение нагрузок.

Исходные данные: D=60мм., материал Сталь 30, σ =490Мпа.

Сверление.

t= мм

S_{о пасп.}=0.4мм/об

S_о=0.48…0.58мм/об

Определяем скорость резания:

V = C_v × D / T^m × S^y × K_v =9.8×30^0.40/30^0.20×0.4^0.50×1.47=46,2 м/мин

где T - стойкость

Т=30мин. [4] с.411

D – диаметр сверла

D=30мм.

S=0,4мм\об [4]с.404

q, y –степени

q=0.40, y=0.50, у=0.7. [4] с.407

C_р , K_V C_V –коэффициенты

С_V=9.8

C_р=68 [4] с.407

K_v = K_mv * K_nv * K_Lv =1.47×1×1=1.47

где K_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

K_mv= K_r*(750/ σ _в)^h=1×(750/490)^0.9=1.47

K_r - коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости [4.с.358]

K_r =1

σ _в- параметр характеризующий обрабатываемый материал

σ _в=490 МПа

K_nv - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки

K_nv=1,0 [4]с.361

K_иv - коэффициент учитывающий материал инструмента

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2-36.01.31-15-260 00 00 ПЗ  

K_иv=1,0 [4] с.362

В соответствии с показателями принимаем скорость резания

V= 46.2м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

где D –диаметр

D=30мм.

V- Скорость резания

V= 46.2 м/мин

n= об/мин

Принимаем: n=500 об/мин

Где:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2-36.01.31-15-260 00 00 ПЗ  

n – частота вращения шпинделя

n= 500 об\мин

Определим окружную силу резания:

М_кр=10С_м×D^q×S^y×K_p=10×0.0345×30²×0.4^0.8×0.68=101.35;(11)

где

S-подача S=0,4 мм [4] с.404

D-диаметр

D=30 мм.

y, q - степени

y=0.8, q=2 [4] с.407

C_м , K_p – коэффициенты

C_м=0,0345 [4] с.408

К_р=К_мр=(σ/750)ⁿ =(490/750)^0.9=0.68 (12)

где σ _в- параметр характеризующий обрабатываемый материал

σ _в=490 МПа [1] с.236

n -показатель степени n=0,9 [4] с.103

Мощность:

N_p = М_кр * n/9750=101,35*490.45/9750=5.09кВт

Рассверливание, заготовка диаметром 30, материал Сталь 30,

Г лубина резания

t=15мм. Принимаем подачу σ=490 МПа.

Определяем подачу на оборот:

S= 0.48…58 мм/об;

где S – подача.

S_{пасп. =}0,4 [4] с.404

Определяем скорость резания: [4] с.271

V = C_v * D^q / T^m * t^x * S^y * K_v =16.2 × 30^0.4/60^0.2× 1^0.2×0.4^0.5 × 1.47=44.16м/мин;

где T - стойкость

Т=60мин. [4]с.411

D–диаметр

D=30мм. [4] с.271

S_z - подача

S_z=0, 4 [4] с.404

m, x, y –степени

m=0.2, x=0.2, y=0.5 [4] с.407

C_v, K_v –коэффициенты

С_v=16.2

K_v =1.47 [4] с.407

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2-36.01.31-15-260 00 00 ПЗ  

В соответствии с показателями принимаем скорость резания

V=p·D·n/1000=3.14·30·500/1000=47.1 м/мин.

где D – диаметр

D=30

V- Скорость резания

V=47.1 м/мин

Определим частоту вращения шпинделя:

n = 1000·V / p·D=1000·44.16/3.14·30=468.8;

n_пасп.=500

Определим окружную силу резания:

М_кр=10С_м×D^q×S^y×K_p=10×0.09×30¹×15^0.9×0.4^0.8×0.68=100.92Н/м

где S-подача

S=0,4 мм [4]с.404

D-диаметр

D=30 мм.

t-глубина резания

t=15 мм.

y,х, q - степени

y=0.8, q=2, х=0.9 [4] с.407

C_м , K_p – коэффициенты

C_м=0,09, K_p =0.68

K_p=К_мр= (σ /750)ⁿ = (490/750)^0.9=0,68

где σ _в- параметр характеризующий обрабатываемый материал

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2-36.01.31-15-260 00 00 ПЗ  

σ _в=490 МПа [1] с.236

n -показатель степени

n=0,9 [4] с.103

Мощность:

N_p =М_кр * n/9750=100.92*468.79/9750=4.85кВт

Сверление, заготовка диаметром 30мм. материал 18ХГТ:

Принимаем: НВ=145, σ =490Мпа, S=0.96…1.19, С_v=3.5, q=0.50, m=0.12,у=0.45

Определяем подачу на оборот:

S_пасп.= 0.8мм/об;

где S – подача.

S ₌0,8 мм\об. [4] с.404

Определяем скорость резания:

V = C_v * D^q / T^m *S^y * K_v =3.5*30^0.50/30^0.12*0.8^0.45*1.16=16.35

где T - стойкость

Т=30мин. [4] с.411

D –диаметр

D=30мм. [4] с.271

S - подача

S_z=0,8 [4] с.404

q,m, y –степени

q=0.50, m=0.12, y=0.45, [4] с.407

C_v, K_v –коэффициенты

С_v=3.5, [4] с.407

K_v = K_mv * K_nv * K_lv =1.16*1*1=1.16

где K_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

K_mv= (190/ HB)^nv=(190/145)¹⁰=14.88

HB - параметр характеризующий обрабатываемый материал

HB =145

K_nv - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки

K_nv=1,0 [4] с.361

K_lv - коэффициент учитывающий материал инструмента

K_lv=1,0 [4] с.362

Определим частоту вращения шпинделя:

n = 1000·V / p·D=1000·16.35/3.14·30=173.57

где D – диаметр

V- Скорость резания

V=16.35 м/мин

Принимаем: n_пасп=180 об/мин

V_дейст.= p·D·n/1000=3.14·30·180/1000=16.35м/мин.

где n – частота вращения шпинделя

n= 180 об\мин

Определим окружную силу резания:

М_кр = 10C_м * D^q * S^y* K_p=10*0.09*30^0.50*0.8^0.45*0.76=3.39Н/м

где S-подача

S=0,8 мм/зуб [4] с.404

D-диаметр

D=30 мм.

y, q- степени

y=0,45, q=0.50 [4] с.407

C_м , K_p – коэффициенты

C_м=10 [4] с.408

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2-36.01.31-15-260 00 00 ПЗ  

K_p=К_мр (HB/190)ⁿ =(145/190)^1.0=0.76

HB - параметр характеризующий обрабатываемый материал

HB =145 МПа [1] с.236

Мощность:

N_p = М_кр × n/9750=3.39×180/9750=0.06 кВт

Рассверливание, заготовка диаметром 30мм. материал 18ХГТ:

Глубина НВ=145, принимаем подачу S=0,96…1.19, S_пасп.=0.8 об/мин.

Определяем скорость резания:

V = C_v * D^q / T^m *t^x *S^y *K_v =21.8*30^0.25/60^0.125*15^0.2*0.8^0.55*1.16

Где T - стойкость

Т=60мин. [4] с.411

D - Диаметр

D=30мм. [4] с.271

S – подача.

S=0,8 [4] с.404

q,m, x, y–степени

q=0.25, m=0.125, x=0, y=0.55, [4] с.407

C_v, K_v –коэффициенты

С_v=21.8 [4] с.407

K_v = K_mv * K_nv * K_lv=1.16*1*1=1.16

где K_mv- коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

K_mv= (HB / 190)=1.16

HB - параметр характеризующий обрабатываемый материал

HB =145

K_nv - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки

K_nv=1,0 [4] с.361

K_иv - коэффициент учитывающий материал инструмента

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2-36.01.31-15-260 00 00 ПЗ  

K_иv=1,0 [4] с.362

Определим частоту вращения шпинделя:

n = 1000·V / p·D=1000·23.30/3.14·30=247.35

где D –диаметр

V- Скорость резания

V=23.30 м/мин

Принимаем: n=200 об/мин

V_дейст.= p·D·n/1000=3.14·30·200/1000=18.84м/мин.

Определим окружную силу резания:

М_кр = 10C_м * D^q * S^у * K_p=10*0.021*30^2.0*0.8^0.8*0.76=20.16

где S-подача на зуб

S=0,8 [4] с.404

D-диаметр фрезы

D=30 мм.

y, q- степени

y=0.8, q=2.0 [4] с.407

C_м , K_p – коэффициенты

C_м=0.021 [4] с.408

K_p=К_мр= (HB/190)ⁿ= (145/190)^1.0=0.76 (12)

HB - параметр характеризующий обрабатываемый материал

HB =145 МПа [1] с.236

Мощность:

N_p = М_кр × n/9750=20.16× 200/9750=2.46 кВт

Сводная таблица режимов резания:

Обрабаты ваемый материал	Вид обработки	Глубина резания t,мм	Подача S,мм/об	Скорость резания V,м/мин	Частота вращения n, об/мин	Крутящий момент Мкр, Н	Мощн. рез. Nр,КВт
Сталь 30	Сверление		0.4	4.62		101.35	5.09
Сталь 30	Рассверли вание		0.4	44.16		100.92	4.85
18ХГТ	Сверление		0.8	16.35		3.39	0.06
18ХГТ	Рассверли вание		0.8	23.30		20.16	2.46

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2-36.01.31-15-260 00 00 ПЗ  

Дата добавления: 2015-07-14