Назначение режимов резания на протяжную

(строгальную) операцию

Цель работы – научиться определять режимы резания на протяжную или строгальную операцию; разработать карту наладки.

Общие сведения

Определение режимов резания начинают с выбора станка, режущего инструмента, приспособления для закрепления детали.

Определение режимов резания при протягивании выполняется в следующей последовательности.

1 Определяется глубина резания t, мм.

2 Определяется периметр резания ∑В по формуле

∑В = В Z_l/Z_C,

где В – периметр резания, мм, который равняется длине обрабатываемого контура заготовки;

Z_C – количество зубьев в секции протяжки (Z_C = 1 – при профильной или генераторной схемах);

Z_l – наибольшее количество зубьев, которые одновременно режут;

Z_l = l/t,

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

t – шаг режущих зубьев, мм.

Шаг режущих зубьев t зависит от высоты зуба h:

t = 2,75 h,

,

где S_z – подача на зуб, мм/зуб (S_z = 0,05-0,1 – для стали);

l – длина протягивания, мм;

k – поправочный коэффициент (k =3,0-5,5 (увеличивается с увеличением S_z)).

Получив значения t, необходимо проверить, чтобы количество зубьев Z_l, которые одновременно принимают участие в работе, было не меньшее двух (Z_l = l / t) и чтобы шаг не был кратный l.

Дале величину t округляют к ближайшему значению нормального ряда шагов протяжки: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20, 22, 25 мм. Полученное значение Z_l округляют к ближайшему целому числу.

3 Скорость резания V, м/мин, определяется в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Устанавливается 4 группы скоростей резания.

К I группе скоростей резания относится обработка углеродистой (НВ197-269), хромистой (НВ187-229) сталей, к II группе – углеродистой (НВ187-197), хромистой (НВ156-187), хромоникелевой (НВ187-269), к III группе–углеродистой (НВ156-187), хромистой (НВ269-321), хромоникелевой (НВ156-187), к IY группе – углеродистой стали (< НВ156). Скорость резания определяется по таблице 18.

Таблица 18 – Скорость резания, м/мин, для протяжек с быстрорежущей стали Р6М5

Группа скорости резания	Протяжки
Цилиндрические	Шлицевые	шпоночные	всех типов
I II III IY	8/6 7/6 6/4 4/3	8/3 7/4,5 6/3,5 4/2,5	10/7 8/6 7/5 4/3,5	2,5
Примечание. В числителе приведены скорости резания при Ra = 3,2-6,3 мкм и точности 8-9 квалитетов, в знаменателе – при Ra = 1,6 мкм и точности 7 квалитета; для протяжек всех типов – при Ra = 0,8-0,4 мкм.

Установленная нормативная скорость сравнивается с максимальной скоростью рабочего хода станка и скоростью резания, которое допускается мощностью двигателя станка:

,

где N - мощность двигателя станка, квт;

P_z - сила резания при протягивании, Н;

h - К.П.Д. станка.

4 Силу резание P_z, Н, при протягивании рассчитывают по формуле:

P_z = p∑В,

где Р_z - сила резания на 1 мм длины лезвия, Н зависит от свойств обрабатываемого материала и величины подачи S_z, мм/зуб (таблица 19[2]);

В - наибольшая суммарная длина лезвий всех режущих зубьев, которые одновременно режут.

Таблица 19 – Сила резания P, Н которая приходится на 1 мм длины лезвия зуба протяжки

Подача на зуб	Обрабатываемый материал
Углеродистая сталь	Легированная сталь
НВ£197	НВ198-229	НВ>229	НВ£197	НВ198-229	НВ>229
0,04 0,06 0,08 0,10

Выбирается наименьшая из скоростей резания.

5 Основное время t_o, мин, определяется по формуле:

,

где L_p – длина рабочей части протяжки, мм;

l – длина поверхности, которая обрабатывается протяжкой, мм;

V – скорость резания, м/мин.

Определение режимов резания при строгании выполняется в следующей последовательности.

1 Определяется глубина резания t, мм.

2 Определяется подача S_{дв ход}, мм/дв.ход, для обработки плоскостей из таблицы 20 и для обработки пазов – из таблицы 21 [2].

Таблица 20 – Подачи при обработке плоскостей на строгальных станках, мм/дв.ход

Материал	Станки
Продольно-строгальный	Поперечно-строгальный
Глубина резания, мм
	8-12	12-20		3-5	5-8
Сталь, σВ<800 МПа Серый чугун	0,9-3,5   1,6-4,0	0,5-2,2   1,1-3,0	0,4-1,4   0,8-2,4	1,0-2,0   1,2-2,0	0,5-1,6   0,9-2,0	0,3-1,2   0,6-1,6

Таблица 21 – Подачи для прорезания пазов и резания на строгальных и долбежных станках, мм/дв.ход

Материал	Ширина резцов, мм
	5-10	10-16	16-20
Сталь   Серый чугун
Примечание. В числителе приведены подачи при работе на продольно-строгальных станках, в знаменателе – на поперечно-строгальных и долбежных станках.

3 Скорость резания V, м/мин, с учетом ударной нагрузки ограничивается величинами 1,5-8.

4 Определяется количество двойных ходов ползуна или стола станка n_2х, дв.ход/мин по формуле:

,

где L – длина хода ползуна (стола), мм

L = l + l₁ + l₂,

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ – ход резца, мм;

l₂ – длина резца, мм (при длине хода стола продольно-строгального станка до 2000 мм l₁ + l₂ = 200 мм;

при длине хода ползуна поперечно-строгального (долбежного) станка до 100 мм l₁ + l₂ = 35 мм, до 200 мм l₁ + l₂ = 50 мм, до 300 мм l₁ + l₂ = 60 мм);

m – соотношение скоростей рабочего хода стола (ползуна) к скорости холостого хода.

Полученное значение n_двход корректируется по паспорту станка (приложение А).

5 Определяется скорость резания V _д, м/мин, по формуле:

6 Определяется сила резания Pz, Н, по формуле:

Pz = 10C_Pzt^xS^yHBⁿK_P,

Поправочный коэффициент и показатели степени приведены в таблице 22.

Таблица 22 – Поправочный коэффициент и показатели степени в формуле силы резания

Типы резцов	Твердость НВ	Cpz	х	у
Сталь	Чугун
Проходные	≤ 170	27,9	6,35	1,0	0,75
> 170	3,57	5,14	1,0	0,75
Прорезные и отрезные	≤ 170	34,42	8,82	1,0	1,0
> 170	4,42	8,82	1,0	1,0
Примечание. Величина показателя степени n для стали при НВ≤ 170 составляет 0,35, при НВ>170 – 0,75. Для обработки чугуна n = 0,55.

Поправочный коэффициент К_р определяется по формуле:

К_р = К_мрК_φрК_rрК_γр,

где K_мр – коэффициент, который учитывает влияние материала заготовки; определяется по формулам:

- для стали (n = 0,75);

- для чугуна (n = 0,4);

s_В и НВ – фактические параметры, которые характеризуют обрабатываемый материал;

К_jр – коэффициент, который учитывает главный угол в плане (для стали К_jр = 0,98; для чугуна К_jр = 0,96);

К_rр – коэффициент, который учитывает радиус при вершине резца, К_rр = 1,0;

К_gр – коэффициент, который учитывает передний угол резца g (для g = - 8⁰ К_gр = 1,0; g = 0⁰ К_gр = 1,1; g = 8⁰ К_gр = 0,9).

7 Мощность резания N_e, квт, определяется по формуле:

Полученное значение сравнивается с эффективной мощностью станка, то есть N_е < N_Вη.

8 Основное время t_o, мин, определяется по формуле:

,

где В – величина поперечного передвижения резца;

В = b + b₁ + b₂,

где b – ширина поверхности, которая строгается, мм;

b₁ - врезание резца ( (а = 0,5-2 мм));

b₂ – перебег резца (b₂ = 2-5 мм).

Дата добавления: 2015-11-14