Расчет режимов резания

Расчет режимов резания привожу для 005 черновой токарной операции, 035 фрезерной операции (заводской вариант), предлагаемой 035 фрезерной операции с ЧПУ.

1) Операция 005 токарная черновая:

– оборудование: токарно–винторезный станок 16К20, N = 11 кВт.

– приспособление: трехкулачковый самоцентрирующий патрон;

– режущий инструмент: резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878–73, резец упорный Т15К6 ГОСТ 18879–73;

Содержание операции:

1. Подрезать торец.

2. Точить наружную поверхность.

3. Расточить отверстие.

Глубина резания t и число проходов i.

На переходе 1 при подрезании торца глубина резания t составит:

t₁ = 1,5 мм,

что возможно снять за один проход, i = 1.

Глубину резания при продольном точении определяем по формуле:

, (21)

где D_i–1 – диаметр заготовки до обработки, мм;

D_i – диаметр, получаемый при обработке, мм.

Глубина резания на 2ом переходе составит:

что возможно снять за один проход, i = 1.

Глубина резания на 3ем переходе составит:

полученную глубину резания следует разбить на несколько проходов, принимаем число проходов i = 2, t₃₁ = 2,5 мм, t₃₂ = 1,4 мм.

Подача. Подача инструмента назначается исходя из требований к качеству обработки, зависит от обрабатываемого материала, материала режущего инструмента, и глубины резания.

При черновом наружном точении резцами, оснащенными пластинками из твердого сплава принимаю:

s₁ = 0,7 мм/об; s₂ = 1,2 мм/об; s₃ = 0,5 мм/об.

Скорость резания, м/мин, рассчитываем по эмпирической формуле:

, (22)

где С_u, q, m, y – коэффициенты и показатели степеней, используемые при расчете скорости резания;

Таблица 12 – Коэффициенты и показатели степеней

s	Cu	x	y	m
< 0,7		0,15	0,35	0,2
> 0,7		0,15	0,45	0,2

Т – стойкость инструмент, мин; Т = 45 мин;

К_u – общий поправочный коэффициент на скорость резания;

, (23)

где K_mu – поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико–механических свойств обрабатываемого материала, [6];

, (24)

где K_r – поправочный коэффициент, [6], K_r = 0,95;

n_u – показатель степени, [6], n_u = 1,0;

s_в – предел прочности обрабатываемого материала, смотри табл. 2.

K_uu – поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, [6]; Т15К6 ­ K_uu = 1,0;

K_nu – поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки, [6]; поковка K_nu = 0,8, без корки K_nu = 1,0.

при обработке корки поковки K_mu = 0,86 × 1 × 0,8 = 0,69;

Частоту вращения шпинделя, об/мин, рассчитываем по формуле:

, (25)

D – обрабатываемый диаметр заготовки, мм;

Корректирую частоту вращения согласно паспорта станка:

n₁ = 250 об/мин; n₂ = 300 об/мин; n₃ = 630 об/мин

Фактическую скорость резания определяем по формуле:

(26)

Сила резания. При наружном продольном и поперечном точении силу резания, Н, рассчитываем по формуле:

(27)

где Cр, x, y, n – коэффициенты и показатели степеней; [6]

Таблица 13 – Коэффициенты и показатели степеней

	Cр	x	y	n
Py			0,75	–0,15
Pz		0,9	0,6	–0,3
Px			0,5	–0,4

К_МР – поправочный коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого материала, рассчитывается по формуле:

(28)

где s_B – предел прочности обрабатываемого материала;

n_р – показатель степени;

Мощность, затрачиваемая на резание, кВт, рассчитываем по формуле

, (29)

Определяю мощность N_рез для наиболее нагруженного перехода 2:

Эффективная мощность станка, составляет по формуле:

, (30)

где N_дв – мощность привода станка, кВт;

h = 0,75 – КПД привода станка;

.

N_рез2 = 3,2 < 8,25, то есть обработка на данных режимах резания возможна.

2) Операция 035 фрезерная (заводской вариант):

– оборудование: специальный фрезерный станок Busch N = 3,5 кВт

– приспособление: фрезерное специальное;

– режущий инструмент: фреза Р6М5 Æ8,9;

Содержание операции:

1. Фрезеровать 9 серповидных пазов

На специальном фрезерном станке Busch обработка паза ведется с маятниковой подачей при врезании фрезы шпинделем на глубину обработки при двойном повороте задней бабки. Принимаем глубину резания и подачу на зуб инструмента при диаметре фрезы до 15 мм t = 0,25 мм, s_z = 0,12 мм/зуб. Ширина фрезерования равна ширине паза, В = 8,9 мм.

Скорость резания, м/мин, рассчитываем по формуле:

, (31)

где С_u, q, m, x, y, p – коэффициенты и показатели степеней, используемые при расчете скорости резания;С_u = 12, q = 0,3, m = 0,26, x = 0,3, y = 0,25;

Т – стойкость фрезы, мин; Т = 60 мин;

K_mu = 0,86 – обработка без корки;

.

Частоту вращения фрезы рассчитываем по формуле (25):

Частота вращения фрезы обеспечивается бесступенчатым регулированием.

Силу резания рассчитываем по формуле:

, (32)

где Cp, x, y, u, q, w – зависят от свойств обрабатываемого материала, материала рабочей части инструмента и вида обработки, [6];

Cp = 68,2, x = 0,86, y = 0,72, u = 1, q = 0,86, w = 0;

Мощность, затрачиваемая на резание, кВт, составит по формуле (29):

.

Эффективная мощность привода станка составит по формуле (30):

То есть обработка возможна 0,04 < 2,85.

3) Операция 035 фрезерная (вариант 2) с ЧПУ:

– оборудование: фрезерный с ЧПУ ГФ2171, N = 11 кВт

– приспособление: фрезерное специальное;

– режущий инструмент: фреза ТТ7К12 с покрытием Æ8,9;

– вспомогательный инструмент: ускорительная головка i_пер = 4,67.

Содержание операции:

1. Фрезеровать 9 серповидных пазов

На вертикально фрезерных станках обработка шпоночными (концевыми) фрезами ведется при осевом врезании фрезы на глубину паза, а затем при продольно-поперечной подаче выполняется обработка паза. В этом случае глубина резания равна глубине паза и составляет t = 9,2 мм. Глубину резания следует разбить на 3 прохода i=3, t = 3,1 мм.

Ширина фрезерования равна ширине паза, В = 8,9 мм.

Принимаем осевая подача для фрез с коронками из твердого сплава s_zос = 0,006 мм/зуб, продольная подача s_zпрод = 0,02 мм/зуб.

Скорость резания, м/мин, рассчитываем по формуле (31):

С_u = 145, q = 0,44, m = 0,37, x = 0,24, y = 0,26, u=0,1, p = 0,13;

.

Частоту вращения фрезы рассчитываем по формуле (5):

.

Частота вращения шпинделя станка ограничена n_max = 2000 об/мин, поэтому применяется ускорительная головка.

Частота вращения шпинделя станка, об/мин, рассчитываем по формуле:

, (33)

где n_Ф – расчетная часта вращения инструмента, об/мин;

i_ПЕР – передаточное отношение ускорительной головки;

.

Система ЧПУ и конструкция станка позволяет бесступенчато регулировать частоту вращения шпинделя, поэтому принимаем расчетную величину частоты вращения шпинделя без корректировки.

Силу резания рассчитываем по формуле (32):

Cp = 12,5, x = 0,85, y = 0,75, u = 1, q = 0,73, w = -0,13;

Мощность, затрачиваемая на резание, кВт, рассчитываем по формуле 29:

.

Эффективная мощность привода станка составит по формуле (30):

То есть обработка возможна 0,34 < 8,25.

Рассчитанные режимы резания оформляю в таблицу 14.

Дата добавления: 2015-07-11