Расчет резца.

1 В качестве материала режущей части на основании физико-механических свойств обрабатываемого материала (серый чугун относится к 4 группе обрабатываемости), вида обработки и на основании рекомендаций приведенных в /1, стр. 56, таблица 14/ для получистового точения (с глубиной 2 ¸ 4 мм) серого чугуна принимаем твердый сплав ВК3 ГОСТ 3882-74, твердость 90…92 HRA.

В качестве материала державки принимаем конструкционную сталь марки 45 по ГОСТ 1050 – 88, с последующей закалкой до твердости 39…42 HRC.

Физико-мехинические свойства стали 45:

предел прочности, s_В, МПа.......................................................................... 750;

предел выносливости при изгибе, s_В.И., МПа............................................. 200.

Геометрические параметры режущей части принимаем в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала, вида обработки, жесткости закрепления заготовки, вида резца и рекомендаций приведенных в /2 стр. 304, таблицы 8.12, 8.13, 8.14/:

главный угол в плане, j, градусы................................ 45 (точение в условиях достаточной жесткости);

вспомогательный угол в плане, j₁, градусы............... 15 (точение твердосплавными резцами);

передний угол, g, градусы............................................. 12 задний угол, a, градусы................................................ 6

(точение серого чугуна резцами с механическим креплением твердосплавных пластин)

Углы режущего клина получаются наклоном пластинки на угол равный 6 градусам.

2 Подачу на оборот принимаем в зависимости от вида обработки, необходимой шероховатости (получистовая обработка Rа = 2,5 мкм) и рекомендаций, приведенных в /3, стр. 266, таблица 11/ принимаем S₀ = 0,2 мм/об.

Скорость резания V, м/мин /3, стр. 265/

(1)

где, Cv – поправочный коэффициент на условия резания. Cv = 292 /3, стр270, таблица 17/;

Т – среднее значение периода стойкости, мин. Т = 60 /3, стр. 268/;

m, х, у – показатели степени. m = 0,20, х = 0,15, у = 0,20 /3, стр. 270, таблица 17/;

t – глубина резания, мм. t = (Dпредв. – Dокон.) / 2 = (100 – 92) / 2 = 4 мм;

Kv – поправочный коэффициент учитывающий влияния материала заготовки, состояния поверхности, материала инструмента. Kv = 1,15 /3, стр. 261, таблица 1/.

Частота вращения обеспечивающая скорость резания, мин^-1

(2)

принимаем ближайшую станочную частоту вращения, n_СТ = 400 мин^-1

Скорректированная скорость резания, V_СТ, м/мин

Тангенциальная составляющая силы резания, Pz, Н /3, стр. 271/

Pz = 10´Cp´t^X´S₀^y´Vⁿ´K_P (3)

где, Ср – поправочный коэффициент на условия резания. Ср = 92 /3, стр. 274, таблица 22/;

х, у, n – показатели степени. х = 1,0, у = 0,75, n = 0 /3, стр. 274, таблица 22/;

Кр – коэффициент учитывающий фактические условия резания. Коэффициент К_р определяем по следующей формуле:

К_р = К_мр ´ К_jр ´ К_gр ´ К_lр ´ К_rp /3, стр. 271/, (4)

где, К_мр = 1 – коэффициент, учитывающий свойства материала;

К_jр = 1 – коэффициент, учитывающий угол j;

К_gр = 1 – коэффициент, учитывающий угол g; /3, стр. 275, таблица 23/

К_lр = 1 – коэффициент, учитывающий угол l;

К_rp = 0,93 – коэффициент, учитывающий радиус при вершине.

К_р = 1 ´ 1 ´ 1 ´ 1 ´ 0,93 = 0,93;

P_z=10 ´ 92 ´ 4^1,0 ´ 0,2^0,75 ´ 115,6⁰ ´ 0,93 = 1024

3 Форма многогранной пластины характеризуется числом граней (режущих кромок) n. Выбор формы пластинки обусловлен углами в плане j и j₁

(5)

принимаем шестигранную пластинку по ГОСТ 19068 – 80 с углом при вершине 120⁰.

4 Длину режущей кромки, l, мм, принимаем в зависимости от глубины резания

(6)

принимаем стандартную пластинку с стружколомающими канавками на одной стороне со следующими параметрами:

длина режущей кромки, l_К = 9,1 мм;

диаметр вписанной окружности, d = 15,875 мм;

толщина пластинки, S = 4,76;

радиус закругления вершины, r = 0,8 мм;

диаметр под штифт, d = 5,2 мм.

5 Рассчитываем сечение державки резца и принимаем его длину. Принимаем прямоугольное сечение державки (с соотношением Н/В = 1,6, так как обработка по условию является черновой – припуск 4 мм), тогда ширина сечения державки, В, мм

(7)

где, l – вылет инструмента, мм. Ориентировочно принимаем 50 мм, тогда после подстановки получим:

из конструктивных соображений (необходимость в размещении пластинки) принимаем стандартную величину В = 20 мм.

Высота державки, Н. Мм

Н» 1,25 ´ В = 1,25 ´ 20 = 25 (8)

Проверку правильности выбора сечения державки проверяем по жесткости, т.е определяем стрелу прогиба f, мм, и сравниваем ее с допустимой [f], обусловленной видом обработки (в нашем случае чистовая)

(9)

где, Е – модуль упругости материала державки, МПа. Е = 2,1 ´ 10⁵;

J – момент инерции сечения державки, мм⁴;

l – вылет резца,

(10)

тогда стрела прогиба будет равна

стрела прогиба меньше допускаемой, [f] = 0,05 мм /4, стр. 81/, следовательно выбранная державка удовлетворяет требованиям жесткости.

Общую длину резца принимаем исходя из требований ГОСТ 21151 – 75. принимаем L = 140 мм.

5 Назначаем технические условия на изготовление и контроль резца.

- Резцы должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 20874 – 72;

- На всех рабочих поверхностях не должно быть трещин, забоин, выкрошенных мест, заусенцев и следов коррозии;

- Шероховатость поверхностей фрез по ГОСТ 2789-73;

- Маркировать на боковой поверхности: главный угол в плане, вспомогательный угол в плане, диаметр вписанной окружности, материал корпуса, товарный знак предприятия изготовителя.

Дата добавления: 2015-10-02