Проверка выбранного режима резания по прочности механизма подачи станка и мощности станка

Для проверки выбранного режима необходимо знать составляющие сил резания, которые рассчитываются по формуле

, Н (3.4)

При отрезании, прорезании и фасонном точении t – длина лезвия резца.

Постоянная С_р и показатели степени х, y, п для конкретных условий обработки приведены в приложении 3 (табл. П.3.21).

Поправочный коэффициент . Численные значения этих коэффициентов приведены в приложении 3 (табл. П.3.22–П.3.24).

Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи станка, Q _ст сравнивается с осевой составляющей силы резания Р_х

. (3.5)

Если условие (3.4) не выполняется, то надо уменьшать подачу.

Мощность на шпинделе станка N _шпсравнивается с мощностью процесса резания N _рез.

, (3.6)

где – мощность двигателя станка, кВт;

η– КПД станка, η=0,81;

К _п – коэффициент перегрузки станка.

, кВт, (3.7)

где Р_z – вертикальная составляющая силы резания, Н.

. (3.8)

Если условие (3.5) не выполняется, то надо уменьшить скорость резания.

3.6. Расчет машинного времени Т _м

, (3.9)

где L – общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;

п – число оборотов заготовки в минуту;

s – подача, мм/об;

i – число проходов.

, (3.10)

где l – длина обработанной поверхности, мм;

l ₁– величина врезания, мм;

l ₂ – величина выхода (перебега) резца, мм.

Пример. Рассчитать наивыгоднейшие режимы резания при точении согласно рис. 2.1., а и табл. 3.1.

Таблица 3.1

Исходные данные на токарную операцию

1. Выбор марки инструментального материала, конструкции и геометрии инструмента.

Обрабатываемый материал – коррозионно-стойкая хромистая сталь (группа II) [7].

В качестве инструмента принимаем стандартный проходной отогнутый резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 (табл. П.1.3 и табл. П.2.1) с геометрией режущей части: φ=φ₁=45º; α=10º; γ=10º; λ=0º; r =1 мм. Сечение державки Н В = 25 16 мм (табл. П.2.1 и табл. П.7.1).

2. Выбор глубины резания t и числа проходов i

Припуск на обработку согласно данных задания

Δ= (D – d)/2=50–45=2,5 мм.

Шероховатость обработанной поверхности Ra =2,5 мкм; Rz = =10 мкм, а это получистовой вид обработки. Поэтому припуск Δ возможно снять за один проход, т.е. t =Δ=2,5 мм.

3. Выбор подачи

Подача, допустимая прочностью пластины твердого сплава (табл. П.3.1), s =2,6 мм/об.

Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности (табл. П.3.4), соответственно s =0,2–0,246 мм/об.

Технологически допустимой подачей будет подача s =0,246 мм/об. Согласно паспорта станка 16К20 (табл. П.7.2) принимаем ближайшую подачу s =0,2 мм/об.

4. Расчет скорости резания V.

Скорость резания рассчитывается по формуле (3.1).

Рекомендуемый период стойкости Т =60 мин [9].

Значения коэффициента С_V показателей степени х, у и m (табл. П.3.12): С_V =350; т =0,2; х =0,15; у =0,2.

Коэффициент , где значения коэффициентов (табл. П.3.14–П. 3.19): К _{М V} =0,75; К _{П V} =1; К _{И V} =1.9; К _{φ V} =1; К_rV =0,94.

К_V= 0,75·1,0·1,9·1,0·0,94= 1,34.

Скорость резания 249,5 м/мин.

Число оборотов шпинделя по формуле (3.3)

1589,1 об/мин.

Ближайшее число оборотов по паспорту станка п =1600 об/мин (табл. П. 7.2).

Действительная скорость резания

=251,1 м/мин.

5. Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка

При этом должны обеспечиваться неравенства и . Для этого необходимо подсчитать составляющие сил резания Р_х и Р_z.

Осевая составляющая Р_х подсчитывается по формуле (3.4).

Постоянная С_р и показатели степени х, y, п (табл. П.3.21): С_р =339; п = -0,4; х =1,0; у =0,5.

Коэффициент . Значения составляющих К_i (табл. П.3.24): К_Мр =0,75; К _{φ р} =1,0; К _{γ р} =1,0; К _{λ р} =1,0; К_rр =1,0.

К_рх= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75.

31,25 Н.

По станку 5884 Н (табл. П.7.2), т.е. условие выполняется.

Для определения мощности резания необходимо подсчитать тангенциальную составляющую сил резания Р_z формуле (3.4).

Постоянная С_р и показатели степени х, y, п (табл. П.3.21): С_р =300; п =-0,15; х =1,0; у =0,75.

Коэффициент . Значения составляющих К_i (табл. П.3.24): К _{М р} =0,75; К _{φ р} =1,0; К _{γ р} =1,0; К _{λ р} =1,0; К_rр =1,0.

К_р= 0,75·1,0·1,0·1,0·1,0= 0,75.

Н.

Зная величину Р_z подсчитываем мощность резания по формуле (3.7)

=0,6 кВт.

Мощность на шпинделе станка рассчитывается по формуле (3.6)

=8,8 кВт,

где = 11 кВт (табл. П.7.1);

η– КПД станка, η=0,8;

К _п =1 коэффициент перегрузки станка.

Таким образом , т.е. 0,6<8,8 – условие выполняется.

6. Расчет машинного времени Т _м производится по формуле (3.9). Общая длина прохода инструмента L – по формуле (3.10).

0,63 мин.

l ₁=2,5 мм величина врезания;

l ₂ = 0величина выхода (перебега) резца.

Дата добавления: 2015-06-29; Просмотров: 1849; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!