Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Північно-Західний державний заочний
технічний університет
Інститут управління виробничими і
інноваційними програмами
Кафедра технології автоматизованого машинобудування
Контрольна робота з дисципліни
«Теорія різання і ріжучий інструмент».
Виконала студентка: Шестакова Марія Дмитрівна
ІУПіІП
Курс: III
Спеціальність: 80502.65
Шифр: 5780304393
Оцінка:
Викладач: Алексєєва Любов Борисівна
Підпис викладача:
Дата:
Санкт-Петербург
2008
Завдання 1.
На токарно-гвинторізному верстаті моделі 1К62 проводиться обточування циліндричного валика.
Дано:
Заготівля: штампування з кіркою.
Кріплення заготовки на верстаті: патрон.
Шорсткість обробленої поверхні: R z = 20 мкм (R a = 5 мкм).
Жорсткість технологічної системи СНІД: не жорстка.
Матеріал валика: Ст45; межа міцність: σ B = 700 МПа.
Діаметр заготовки: D = 60 мм.
Діаметр валика: d = 55h12.
Довжина заготовки: L = 385 мм.
Довжина обробки: l = 385 мм.
Знайти:
Розрахувати раціональні режими різання при одноінструментальной обробці.
Валик обробити за два проходи: чорнової і чистової.
Токарна. Токарно-гвинторізний верстат моделі 1К62.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 1. Операційний ескіз обробки зовнішньої поверхні токарним прохідним прямим різцем.
Рішення.
I. Вибір інструмента.
1. Тип різця - прямий прохідною (Довідник технолога-машинобудівника. У 2-х т. С74 Т.2 / за ред. А. Г. Косилової і Р. К. Мещерякова. - 4-е вид., Перероб. І доп. - М.: Машинобудування, 1985. 496 с., іл. Надалі - Т-2), (Т-2, стор 119)
2. Вибір перерізу:
3. Матеріал ріжучої частини:
чорновий прохід - твердий сплав Т15К6 (Т-2, стор 116, таблиця 3),
чистової прохід - твердий сплав Т30К4 (Т-2, стор 117, таблиця 3).
4. Геометричні елементи вибраного різця:
Чернової прохід:
- Передній кут
- Головний задній кут
- Головний кут в плані
- Допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º,
- Форма передньої поверхні - плоска з негативною фаскою,
- Припустимий знос 0,1 мм.
Чистової прохід:
- Передній кут
- Головний задній кут
- Головний кут в плані
- Допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º,
- Форма передньої поверхні - криволінійна з фаскою,
- Припустимий знос 0,1 мм.
Стійкість інструменту Т = 60 хв.
II. Розрахунок глибини різання t, мм.
Загальна величина
t = 60 - 55. = 5. = 2,5; t чистий = 0,25 x 2,5 = 0,625 мм
2 лютого
t черн = 1,875 мм t чистий = 0,625 мм
III. Вибір подачі S, мм / об.
1. Підбір за таблицями (нормативи):
чорнове точіння S черн = 0,8 мм / об (Т-2, стор 266, таблиця 11),
чистове точіння S чистий = 0,25 мм / об (при R z = 20 мкм), (Т-2, стор 268, таблиця 14).
2. Коригування подач за паспортом верстата (МУ, додаток 1, стор 54):
чорнове точіння S черн = 0,78 мм / об;
чистове точіння S чистий = 0,23 мм / об.
IV. Розрахунок швидкості різання V, м / хв.
1. Розрахунок теоретичної швидкості різання
C v - коефіцієнт, що залежить від оброблюваного матеріалу, виду робіт і товщини зрізу,
m, X v, y v - показники ступеня при значеннях стійкості інструменту T,
t - глибина різання,
S - подача,
K v - загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання.
Коефіцієнт C v і показники ступенів m, X v, y v підбираємо по Т-2, стр.269, табл. 17.
У свою чергу розрахунок загального поправочного коефіцієнта здійснюється за формулою:
K м v - поправочний коефіцієнт на фізико-механічні властивості оброблюваного
матеріалу, розраховується за формулою:
(K r = 1 для матеріалу різального інструменту з твердого сплаву,
n v = 1 показник ступеня при обробці різцями з твердого сплаву
(Т-2, стор 262,
K П v - поправочний коефіцієнт на стан поверхні заготовки (Т-2, ст.263, табл.5),
K І v - поправочний коефіцієнт на марку інструментального матеріалу (Т-2, ст.263, т. 6),
K φv - поправочний коефіцієнт на величину головного кута в плані φ, вибраного раніше для різця,
K φ1 - поправочний коефіцієнт на допоміжний кут в плані φ 1 (враховує вплив
параметрів різця на швидкість різання),
K rv - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив параметрів різця на швидкість
різання (враховують тільки для різців з швидкорізальної сталі).
K φv, K φ1 (Т-2, стр. 271, табл. 18).
Зробимо розрахунки.
Черновое гостріння:
D = 60 мм
t черн = 1,875 мм
S черн = 0,78 мм / об
Інструмент:
φ = 45 º
φ 1 = 45 º
Загальний поправочний коефіцієнт K v:
K м v = 1 x (750/700) 1 = 1,07;
K П v = 0,8 (оскільки матеріал заготовки - штампування (поковка) з кіркою);
K І v = 1,00 (тому що марка інструментального матеріалу Т15К6);
K φv = 1,0 (тому що головний кут в плані φ = 45 º);
K φ1 = 0,87 (тому що допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º);
K rv - не враховуємо, оскільки матеріал різця - твердий сплав Т15К6.
Отже:
За основною формулою
C v = 340 (тому що подача S> 0,7 (S черн = 0,78 мм / об)),
m = 0,20 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т15К6),
X v = 0,15 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т15К6),
y v = 0,45 (тому що подача S> 0,7 (S черн = 0,78 мм / об)),
T = 60 хв,
t черн = 1,875 мм;
S черн = 0,78 мм / об;
K v = 0,745.
V T черн = (340 / (60 0,20 x 1,875 0,15 x 0,78 0,45)) x 0,745 = (340 / (2,27 x 1.099 x 0.894)) x 0,745 =
= (340 / 2,23) x 0,745 = 152,466 x 0,745 = 113,587 мм / хв ≈ 114 мм / хв = 0,114 м / хв.
Чистове гостріння:
D '= D - (2 xt черн) = 60 - 2 x 1,875 = 60 - 3,75 = 56,25 мм
t чистий = 0,625 мм
S чистий = 0,23 мм / об
Інструмент:
φ = 45 º
φ 1 = 45 º
Загальний поправочний коефіцієнт K v:
K м v = 1 x (750/700) 1 = 1,07;
K П v = 0,8 (тому що матеріал заготовки - штампування (поковка) з кіркою);
K І v = 1,4 (тому що марка інструментального матеріалу Т30К4);
K φv = 1,0 (тому що головний кут в плані φ = 45 º);
K φ1 = 0,87 (тому що допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º);
K rv - не враховуємо, оскільки матеріал різця - твердий сплав Т30К4.
Отже:
За основною формулою
C v = 420 (тому що подача S> 0,3 (S чистий = 0,23 мм / об)),
m = 0,20 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т30К4),
X v = 0,15 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т30К4),
y v = 0,20 (тому що подача S> 0,3 (S чистий = 0,23 мм / об)),
T = 60 хв,
t чистий = 0,625 мм;
S чистий = 0,23 мм / об;
K v = 1,042.
V T чистий = (420 / (60 0,20 x 0,625 0,15 x 0,23 0,20)) x 1,042 = (420 / (2,27 x 0,931 x 0,745)) x 1,042 =
= (420 / 1,574) x 1,042 = 266,836 x 1,042 = 278,043 мм / хв ≈ 278 мм / хв = 0,278 м / хв.
Отже:
V T черн = 0,114 м / хв V T чистий = 0,278 м / хв.
2. Визначення частоти обертання шпинделя для чорнової і чистової обробки:
Коригування отриманих значень за паспортом верстата
Черновое гостріння:
n черн = (1000 x 114) / (3,14 x 60) = 114000 / 188,4 = 605,09 об / хв ≈ 605 об / хв.
Чистове гостріння:
D '= D - (2 xt черн) = 60 - 2 x 1,875 = 60 - 3,75 = 56,25 мм
n чистий = (1000 x 278) / (3,14 x 56,25) = 278000 / 176,625 = 1573,96 об / хв ≈ 1574 об / хв.
Отже:
n черн = 605 об / хв, n чистий = 1574 об / хв.
Коригування отриманих значень за паспортом верстата (МУ, додаток 1, стор 54):
3. Визначення фактичної швидкості різання V ф, м / хв.
V ф. черн = (3,14 x 60 x 500) / 1000 = 94,2 м / хв,
V ф. чистий = (3,14 x 56,25 x 1250) / 1000 = 220,78 м / хв ≈ 221 м / хв.
V ф. черн = 94,2 м / хв, V ф. чистий = 221 м / хв.
V. Перевірочний розрахунок режимів різання.
Проводять у два етапи.
V .1. Перший етап.
Перевірка вибраної швидкості різання за критерієм
η - коефіцієнт корисної дії механізму головного приводу верстата.
Для знаходження N рез необхідно розрахувати тангенціальну складову сили різання (для чорнового проходу).
1. Розрахунок тангенціальною складової сили різання (тільки для чорнового гостріння)
Значення коефіцієнта
K Pz - Загальний поправочний коефіцієнт, що представляє собою твір поправочних коефіцієнтів на механічні властивості оброблюваного матеріалу і на обрані геометричні параметри різця:
K M p = (700/750) 0,75 = 0,93 0,75 = 0,947
K Pz = 0,947 x 1 x 1 x 1 = 0,947
P z = 10 x 300 x 1,875 січня x 0,78 0,75 x 94,2 -0,15 x 0,947 = 10 x 300 x 1,875 x 0,829 x 0,550 x 0,947 = 22300 Н
P z = 22300 Н
2. Розрахунок
N рез = (22300 x 94,2) / (60 x 1020) = 2100660 / 61200 = 34,33 кВт
N рез = 34,33 кВт; N еф = 7,5 кВт => N рез> N еф, то є умова
а) найбільшої швидкості різання V N, що допускається верстатом - виробляють по формулі:
V N = (7,5 x 60 x 1020) / 22300 = 459000 / 22300 = 20,58 м / хв.
б) частоти обертання шпинделя n черн за формулою:
n черн = (1000 x 20,58) / (3,14 x 60) = 20580 / 188,4 = 109,24 об / хв.
Приймаються найближчим за паспортом верстата: n черн = 100 об / хв (МУ, додаток 1, стор 54).
в) перераховуємо
V ф. черн = (3,14 x 60 x 100) / 1000 = 18840 / 1000 = 18,84 м / хв
V ф. черн = 18,84 м / хв
г) перераховуємо
P z = 10 x 300 x 1,875 січня x 0,78 0,75 x 18,84 -0,15 x 0,947 = 10 x 300 x 1,875 x 0,829 x 0,643 x 0,947 = 2839,47 Н
P z = 2839,47 Н
А тепер, провівши додаткові розрахунки, ми можемо перерахувати
N рез = (2839,47 x 18,84) / (60 x 1020) = 53495,6 / 61200 = 0,874 кВт
N рез = 0,87 кВт; N еф = 7,5 кВт => N рез <N еф, то є умова
V .2. Другий етап.
Перевірка вибраної подачі S, мм / об.
а) З розрахунку міцності державки різця на вигин
(Граничне значення)
l - виліт корпусу різця, мм; приймаємо l = (1,5 ... 2) x H, де H - висота різця;
Н = 25, В = 16 - розміри обраного перерізу різця => l = 1,5 x 25 = 37,5
t черн = 1,875 мм
V ф. черн = 18,84 м / хв
Значення коефіцієнтів K Pz ,
S пр = 0,75 √ (16 x 25 лютого x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,875 1 x 18,84 -0,15 x 0,947) =
= 0,75 √ (16 x 625 x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,875 x 0,643 x 0,947) =
= 0,75 √ (2000000) / (770665,64) = 0,75 √ 2,595 = 2,595 1 / 0,75 = 2,595 1,333 = 3,56 мм / об
S пр = 3,56 мм / об; S ст черн = 0,78 мм / об => S пр> S ст черн, тобто виконується умова
б) З розрахунку жорсткості державки різця
l - виліт корпусу різця, мм; приймаємо l = (1,5 ... 2) x H, де H - висота різця;
Н = 25, В = 16 - розміри обраного перерізу різця => l = 1,5 x 25 = 37,5
t чистий = 0,625 мм
V ф. чистий = 221 м / хв.
Значення коефіцієнтів K Pz ,
S ж = 0,75 √ (16 x 25 березня x (2,2 x 10 5) x (5 x 10 -4) / (10 x 4 x 37,5 3 x 300 x 0,625 1 x 221 -0,15 x 1,07) =
= 0,75 √ (16 x 15625 x 220000 x 0,0005) / (10 x 4 x 52734,375 x 300 x 0,625 x 0,44 x 1,07) =
= 0,75 √ (27500000) / (186205078) = 0,75 √ 0,147 = 0,147 1 / 0,75 = 0,147 1,333 = 0,07 мм / об
S ж = 0,07 мм / об, S ст чистий = 0,23 мм / об => умова
в) Перевірка по заданій шорсткості (чистове і п / чистове точіння) з розрахунку, що:
де
S ст ≤ 0,08 x 20 1,40. = 0,08 x 66,29. = 5,303 = 7,2 ≈ 7 мм / об
0,625 0,30 x 0,785 0,35 x 0,785 0,35 0,868 x 0,92 x 0,92 0,735
S ст чистий = 0,23 мм / об, тобто виконується умова (0,23 ≤ 7) S ст ≤ 7 мм / об
VI. Визначення основного часу обробки
ί - кількість проходів,
n - частота обертання шпинделя,
S - подача.
Загальний час
Чернової прохід:
ί - 2
n - 500 об / хв
S - 0,78 мм / об
T про черн = ((385 + 2,875 + 3) / (500 x 0,78)) x 2 = (390,875 / 390) x 2 = 1,002 x 2 = 2,004 ≈ 2 хв.
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Північно-Західний державний заочний
технічний університет
Інститут управління виробничими і
інноваційними програмами
Кафедра технології автоматизованого машинобудування
Контрольна робота з дисципліни
«Теорія різання і ріжучий інструмент».
Виконала студентка: Шестакова Марія Дмитрівна
ІУПіІП
Курс: III
Спеціальність: 80502.65
Шифр: 5780304393
Оцінка:
Викладач: Алексєєва Любов Борисівна
Підпис викладача:
Дата:
Санкт-Петербург
2008
Завдання 1.
На токарно-гвинторізному верстаті моделі 1К62 проводиться обточування циліндричного валика.
Дано:
Заготівля: штампування з кіркою.
Кріплення заготовки на верстаті: патрон.
Шорсткість обробленої поверхні: R z = 20 мкм (R a = 5 мкм).
Жорсткість технологічної системи СНІД: не жорстка.
Матеріал валика: Ст45; межа міцність: σ B = 700 МПа.
Діаметр заготовки: D = 60 мм.
Діаметр валика: d = 55h12.
Довжина заготовки: L = 385 мм.
Довжина обробки: l = 385 мм.
Знайти:
Розрахувати раціональні режими різання при одноінструментальной обробці.
Валик обробити за два проходи: чорнової і чистової.
Токарна. Токарно-гвинторізний верстат моделі 1К62.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 1. Операційний ескіз обробки зовнішньої поверхні токарним прохідним прямим різцем.
| Режими різання | ||||
| t, мм | S, мм / об | n, об / мм | V, м / хв | |
| Чернової прохід | 1,875 | 0,78 | 500 | 94,2 |
| Чистової прохід | 0,625 | 0,23 | 1250 | 221 |
I. Вибір інструмента.
1. Тип різця - прямий прохідною (Довідник технолога-машинобудівника. У 2-х т. С74 Т.2 / за ред. А. Г. Косилової і Р. К. Мещерякова. - 4-е вид., Перероб. І доп. - М.: Машинобудування, 1985. 496 с., іл. Надалі - Т-2), (Т-2, стор 119)
2. Вибір перерізу:
3. Матеріал ріжучої частини:
чорновий прохід - твердий сплав Т15К6 (Т-2, стор 116, таблиця 3),
чистової прохід - твердий сплав Т30К4 (Т-2, стор 117, таблиця 3).
4. Геометричні елементи вибраного різця:
Чернової прохід:
- Передній кут
- Головний задній кут
- Головний кут в плані
- Допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º,
- Форма передньої поверхні - плоска з негативною фаскою,
- Припустимий знос 0,1 мм.
Чистової прохід:
- Передній кут
- Головний задній кут
- Головний кут в плані
- Допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º,
- Форма передньої поверхні - криволінійна з фаскою,
- Припустимий знос 0,1 мм.
Стійкість інструменту Т = 60 хв.
II. Розрахунок глибини різання t, мм.
Загальна величина
t = 60 - 55. = 5. = 2,5; t чистий = 0,25 x 2,5 = 0,625 мм
2 лютого
t черн = 1,875 мм t чистий = 0,625 мм
III. Вибір подачі S, мм / об.
1. Підбір за таблицями (нормативи):
чорнове точіння S черн = 0,8 мм / об (Т-2, стор 266, таблиця 11),
чистове точіння S чистий = 0,25 мм / об (при R z = 20 мкм), (Т-2, стор 268, таблиця 14).
2. Коригування подач за паспортом верстата (МУ, додаток 1, стор 54):
чорнове точіння S черн = 0,78 мм / об;
чистове точіння S чистий = 0,23 мм / об.
IV. Розрахунок швидкості різання V, м / хв.
1. Розрахунок теоретичної швидкості різання
C v - коефіцієнт, що залежить від оброблюваного матеріалу, виду робіт і товщини зрізу,
m, X v, y v - показники ступеня при значеннях стійкості інструменту T,
t - глибина різання,
S - подача,
K v - загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання.
Коефіцієнт C v і показники ступенів m, X v, y v підбираємо по Т-2, стр.269, табл. 17.
У свою чергу розрахунок загального поправочного коефіцієнта здійснюється за формулою:
K м v - поправочний коефіцієнт на фізико-механічні властивості оброблюваного
матеріалу, розраховується за формулою:
(K r = 1 для матеріалу різального інструменту з твердого сплаву,
n v = 1 показник ступеня при обробці різцями з твердого сплаву
(Т-2, стор 262,
K П v - поправочний коефіцієнт на стан поверхні заготовки (Т-2, ст.263, табл.5),
K І v - поправочний коефіцієнт на марку інструментального матеріалу (Т-2, ст.263, т. 6),
K φv - поправочний коефіцієнт на величину головного кута в плані φ, вибраного раніше для різця,
K φ1 - поправочний коефіцієнт на допоміжний кут в плані φ 1 (враховує вплив
параметрів різця на швидкість різання),
K rv - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив параметрів різця на швидкість
різання (враховують тільки для різців з швидкорізальної сталі).
K φv, K φ1 (Т-2, стр. 271, табл. 18).
Зробимо розрахунки.
Черновое гостріння:
D = 60 мм
t черн = 1,875 мм
S черн = 0,78 мм / об
Інструмент:
φ = 45 º
φ 1 = 45 º
Загальний поправочний коефіцієнт K v:
K м v = 1 x (750/700) 1 = 1,07;
K П v = 0,8 (оскільки матеріал заготовки - штампування (поковка) з кіркою);
K І v = 1,00 (тому що марка інструментального матеріалу Т15К6);
K φv = 1,0 (тому що головний кут в плані φ = 45 º);
K φ1 = 0,87 (тому що допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º);
K rv - не враховуємо, оскільки матеріал різця - твердий сплав Т15К6.
Отже:
За основною формулою
C v = 340 (тому що подача S> 0,7 (S черн = 0,78 мм / об)),
m = 0,20 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т15К6),
X v = 0,15 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т15К6),
y v = 0,45 (тому що подача S> 0,7 (S черн = 0,78 мм / об)),
T = 60 хв,
t черн = 1,875 мм;
S черн = 0,78 мм / об;
K v = 0,745.
V T черн = (340 / (60 0,20 x 1,875 0,15 x 0,78 0,45)) x 0,745 = (340 / (2,27 x 1.099 x 0.894)) x 0,745 =
= (340 / 2,23) x 0,745 = 152,466 x 0,745 = 113,587 мм / хв ≈ 114 мм / хв = 0,114 м / хв.
Чистове гостріння:
D '= D - (2 xt черн) = 60 - 2 x 1,875 = 60 - 3,75 = 56,25 мм
t чистий = 0,625 мм
S чистий = 0,23 мм / об
Інструмент:
φ = 45 º
φ 1 = 45 º
Загальний поправочний коефіцієнт K v:
K м v = 1 x (750/700) 1 = 1,07;
K П v = 0,8 (тому що матеріал заготовки - штампування (поковка) з кіркою);
K І v = 1,4 (тому що марка інструментального матеріалу Т30К4);
K φv = 1,0 (тому що головний кут в плані φ = 45 º);
K φ1 = 0,87 (тому що допоміжний кут в плані φ 1 = 45 º);
K rv - не враховуємо, оскільки матеріал різця - твердий сплав Т30К4.
Отже:
За основною формулою
C v = 420 (тому що подача S> 0,3 (S чистий = 0,23 мм / об)),
m = 0,20 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т30К4),
X v = 0,15 (тому що зовнішнє поздовжнє гостріння прямим прохідним різцем марки Т30К4),
y v = 0,20 (тому що подача S> 0,3 (S чистий = 0,23 мм / об)),
T = 60 хв,
t чистий = 0,625 мм;
S чистий = 0,23 мм / об;
K v = 1,042.
V T чистий = (420 / (60 0,20 x 0,625 0,15 x 0,23 0,20)) x 1,042 = (420 / (2,27 x 0,931 x 0,745)) x 1,042 =
= (420 / 1,574) x 1,042 = 266,836 x 1,042 = 278,043 мм / хв ≈ 278 мм / хв = 0,278 м / хв.
Отже:
V T черн = 0,114 м / хв V T чистий = 0,278 м / хв.
2. Визначення частоти обертання шпинделя для чорнової і чистової обробки:
Коригування отриманих значень за паспортом верстата
Черновое гостріння:
n черн = (1000 x 114) / (3,14 x 60) = 114000 / 188,4 = 605,09 об / хв ≈ 605 об / хв.
Чистове гостріння:
D '= D - (2 xt черн) = 60 - 2 x 1,875 = 60 - 3,75 = 56,25 мм
n чистий = (1000 x 278) / (3,14 x 56,25) = 278000 / 176,625 = 1573,96 об / хв ≈ 1574 об / хв.
Отже:
n черн = 605 об / хв, n чистий = 1574 об / хв.
Коригування отриманих значень за паспортом верстата (МУ, додаток 1, стор 54):
3. Визначення фактичної швидкості різання V ф, м / хв.
V ф. черн = (3,14 x 60 x 500) / 1000 = 94,2 м / хв,
V ф. чистий = (3,14 x 56,25 x 1250) / 1000 = 220,78 м / хв ≈ 221 м / хв.
V ф. черн = 94,2 м / хв, V ф. чистий = 221 м / хв.
V. Перевірочний розрахунок режимів різання.
Проводять у два етапи.
V .1. Перший етап.
Перевірка вибраної швидкості різання за критерієм
η - коефіцієнт корисної дії механізму головного приводу верстата.
Для знаходження N рез необхідно розрахувати тангенціальну складову сили різання (для чорнового проходу).
1. Розрахунок тангенціальною складової сили різання (тільки для чорнового гостріння)
Значення коефіцієнта
K Pz - Загальний поправочний коефіцієнт, що представляє собою твір поправочних коефіцієнтів на механічні властивості оброблюваного матеріалу і на обрані геометричні параметри різця:
K M p = (700/750) 0,75 = 0,93 0,75 = 0,947
K Pz = 0,947 x 1 x 1 x 1 = 0,947
P z = 10 x 300 x 1,875 січня x 0,78 0,75 x 94,2 -0,15 x 0,947 = 10 x 300 x 1,875 x 0,829 x 0,550 x 0,947 = 22300 Н
P z = 22300 Н
2. Розрахунок
N рез = (22300 x 94,2) / (60 x 1020) = 2100660 / 61200 = 34,33 кВт
N рез = 34,33 кВт; N еф = 7,5 кВт => N рез> N еф, то є умова
а) найбільшої швидкості різання V N, що допускається верстатом - виробляють по формулі:
V N = (7,5 x 60 x 1020) / 22300 = 459000 / 22300 = 20,58 м / хв.
б) частоти обертання шпинделя n черн за формулою:
n черн = (1000 x 20,58) / (3,14 x 60) = 20580 / 188,4 = 109,24 об / хв.
Приймаються найближчим за паспортом верстата: n черн = 100 об / хв (МУ, додаток 1, стор 54).
в) перераховуємо
V ф. черн = (3,14 x 60 x 100) / 1000 = 18840 / 1000 = 18,84 м / хв
V ф. черн = 18,84 м / хв
г) перераховуємо
P z = 10 x 300 x 1,875 січня x 0,78 0,75 x 18,84 -0,15 x 0,947 = 10 x 300 x 1,875 x 0,829 x 0,643 x 0,947 = 2839,47 Н
P z = 2839,47 Н
А тепер, провівши додаткові розрахунки, ми можемо перерахувати
N рез = (2839,47 x 18,84) / (60 x 1020) = 53495,6 / 61200 = 0,874 кВт
N рез = 0,87 кВт; N еф = 7,5 кВт => N рез <N еф, то є умова
V .2. Другий етап.
Перевірка вибраної подачі S, мм / об.
а) З розрахунку міцності державки різця на вигин
(Граничне значення)
l - виліт корпусу різця, мм; приймаємо l = (1,5 ... 2) x H, де H - висота різця;
Н = 25, В = 16 - розміри обраного перерізу різця => l = 1,5 x 25 = 37,5
t черн = 1,875 мм
V ф. черн = 18,84 м / хв
Значення коефіцієнтів K Pz ,
S пр = 0,75 √ (16 x 25 лютого x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,875 1 x 18,84 -0,15 x 0,947) =
= 0,75 √ (16 x 625 x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,875 x 0,643 x 0,947) =
= 0,75 √ (2000000) / (770665,64) = 0,75 √ 2,595 = 2,595 1 / 0,75 = 2,595 1,333 = 3,56 мм / об
S пр = 3,56 мм / об; S ст черн = 0,78 мм / об => S пр> S ст черн, тобто виконується умова
б) З розрахунку жорсткості державки різця
l - виліт корпусу різця, мм; приймаємо l = (1,5 ... 2) x H, де H - висота різця;
Н = 25, В = 16 - розміри обраного перерізу різця => l = 1,5 x 25 = 37,5
t чистий = 0,625 мм
V ф. чистий = 221 м / хв.
Значення коефіцієнтів K Pz ,
S ж = 0,75 √ (16 x 25 березня x (2,2 x 10 5) x (5 x 10 -4) / (10 x 4 x 37,5 3 x 300 x 0,625 1 x 221 -0,15 x 1,07) =
= 0,75 √ (16 x 15625 x 220000 x 0,0005) / (10 x 4 x 52734,375 x 300 x 0,625 x 0,44 x 1,07) =
= 0,75 √ (27500000) / (186205078) = 0,75 √ 0,147 = 0,147 1 / 0,75 = 0,147 1,333 = 0,07 мм / об
S ж = 0,07 мм / об, S ст чистий = 0,23 мм / об => умова
в) Перевірка по заданій шорсткості (чистове і п / чистове точіння) з розрахунку, що:
де
S ст ≤ 0,08 x 20 1,40. = 0,08 x 66,29. = 5,303 = 7,2 ≈ 7 мм / об
0,625 0,30 x 0,785 0,35 x 0,785 0,35 0,868 x 0,92 x 0,92 0,735
S ст чистий = 0,23 мм / об, тобто виконується умова (0,23 ≤ 7) S ст ≤ 7 мм / об
VI. Визначення основного часу обробки
ί - кількість проходів,
n - частота обертання шпинделя,
S - подача.
Загальний час
Чернової прохід:
ί - 2
n - 500 об / хв
S - 0,78 мм / об
T про черн = ((385 + 2,875 + 3) / (500 x 0,78)) x 2 = (390,875 / 390) x 2 = 1,002 x 2 = 2,004 ≈ 2 хв.
T про черн = 2 хв.
Чистової прохід:
ί - 2
n - 1250 об / хв
S - 0,23 мм / об
T про чистий = ((385 + 1,625 + 3) / (1250 x 0,23)) x 2 = (389,625 / 287,5) x 2 = 1,35 x 2 = 2,7
T про чистий = 2,7 хв.
Загальний час
T заг ≈ 5 хв
Відповідь: Нами були проведені розрахунки раціональних режимів різання при одноінструментальной обробці при обтачивании циліндричного валика прямим прохідним різцем на токарно-гвинторізному верстаті моделі 1К62. Розрахунки проводилися для обробки валика за два проходи: чорнової і чистової.
Після узгодження з паспортом верстата були отримані дані:
Чернової прохід: t - 1,875 мм; S - 0,78 мм / об; n - 500 об / мм, V - 94,2 м / хв.
Чистової прохід: t - 0,625 мм; S - 0,23 мм / об; n - 1250 об / мм; V - 221 м / хв.
Також було визначено основний час обробки:
Чернової прохід: T про - 2 хв.
Чистової прохід: T про - 2,7 хв.
І загальний час обробки: Т заг - 5 хв.
Однак при розрахунках ми виявили, що максимальна подача по жорсткості державки даного нам різця не задовольняє вимозі
S ж = 0,07 мм / об, S ст чистий = 0,23 мм / об; тобто S ж <S ст
З чого можна зробити висновок, що при такій подачі верстата необхідно використовувати різець з більшою жорсткістю державки.
Завдання 2.
На вертикально-свердлильному верстаті моделі 2А135 проводиться розсвердлювання отвору під наступну обробку. Обробка проводиться з застосуванням змащувально-охолоджуючої рідини (МОР).
Дано:
Матеріал заготовки: чавун сірий.
Вид отвори: глухе.
Межа міцності: 170 HB.
Діаметр отвору до обробки: d = 20 мм.
Діаметр отвору після обробки: D = 30 мм.
Глибина свердління: l = 50 мм.
Свердлильна. Вертикально-свердлильний верстат мод. 2А135
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 1. Операційний ескіз розсверждювання отвори.
Рішення.
I. Вибір інструмента.
1.Тип свердла: для розсверждювання отворів вибирають свердло спіральне зі швидкорізальної сталі з конічним (нормальним) хвостовиком, ГОСТ 10903-77.
2. Матеріал свердла: Р6М5 (Т-2, стор.115, табл.2)
3. Геометричні розміри свердла (Т-2, стр.149, табл.42):
- Ø = 30 мм;
- Довжина ріжучої частини:
- Загальна довжина:
4. Геометричні параметри різальної частини свердла (Т-2, стор.150, рис. А; стор 151 табл.44):
- Задній кут α = 11 º
- Кут нахилу поперечної кромки ψ = 55 º
- Форма заточення свердла: нормальна.
- Стійкість свердла: Т = 75 хв (Т-2, стр.280, табл.30).
II. Розрахунок режимів різання.
1. Розрахунок глибини різання t, мм.
t = D - d, де
2
D - діаметр отвору після обробки,
d - Діаметр отвору до обробки.
t = 30 - 20 = 10 = 5 мм
2 лютого
t = 5 мм.
2. Розрахунок подачі S, мм / об.
Вибираємо з
- За нормативами S = 0,54 мм / об (Т-2, стр.277, табл.25),
- За міцністю свердла
S max = 0,13 x 30 0,6 = 0,13 x 7,69 = 0,9997 ≈ 0,99 мм / об.
S max = 0,99 мм / об.
- За міцністю механізму подачі стола (при розсвердлювання)
D qp - не враховується (враховується тільки при свердлінні)
S 'max = 0,4 √ 10660 / (10 x 23,5 x 5 1,2 x 1) = 0,4 √ 10660 / (10 x 23,5 x 6,89 x 1) =
= 0,4 √ 10660 / 1619,15 = 0,4 √ 6,58 = 6,58 1 / 0, 4 = 6,58 2,5 = 107,7 мм / об.
S 'max = 107,7 мм / об.
- За міцністю коробки швидкостей
S''max = 0,8 √ 1114,285 / (10 x 0,085 x 30 січня x 5 0,75 x 1,1) = 0,8 √ 1114,285 / (10 x 0,085 x 30 січня x 3,34 x 1,1) =
= 0,8 √ 1114,285 / 93,687 = 0,8 √ 11,89 = 11,89 1 / 0, 8 = 11,89 1,25 = 1922
S 'max = 22
S = 0,54 мм / об; S max = 0,99 мм / об; S 'max = 107,7 мм / об; S' max = 22 мм / об
Найменше значення:
Погоджуємо з паспортом верстата: S = 0,5 мм / об
III. Розрахунок швидкості різання.
1. Теоретична швидкість різання
K v = 1,15 x 1 x 1 = 1,15
Т = 75 хв.
Отже:
V т = ((23,4 x 30 0,25) / (75 0,125 x 5 0,1 x 0,5 0,4)) x 1,15 = ((23,4 x 2,34) / (1,715 x 1,17 x 0,76)) x 1,15 =
= (54,756 / 1,52) x 1,15 = 36,02 x 1,15 = 41,4 м / хв.
V т = 41,4 м / хв.
2. Визначення потрібної частоти обертання (по діаметру свердла):
n = 439,5 об / хв
3. Розрахунок частоти обертання по потужності верстата
Отже:
4. Вибір найменшого з
Коректуємо за паспортом верстата:
5. Розрахунок фактичної швидкості різання:
V ф = 0,031 м / хв.
IV. Перевірочний розрахунок режимів різання по потужності верстата.
1. Розрахунок потужності різання:
N рез = (14,8 x 333) / 9750 = 4928,4 / 9750 = 0,505 кВт ≈ 0,5 кВт
N рез = 0,5 кВт.
2.
N = 6 x 0,8 = 4,8 кВт
0,5 кВт <4,8 кВт => виконується умова N рез ≤ N
V. Визначення основного часу обробки
l = 50 мм;
l 1 = (5 x 0,6) + 2 = 3 + 2 = 5 мм
l 2 = 0
L = 50 + 5 + 0 = 55 мм
Отже:
T про = (55 / (333 x 0,5)) x 1 = (55 / 166,5) x 1 = 0,33 хв
T про = 0,33 хв
Відповідь: Нами були проведені розрахунки режимів різання при розсвердлювання отвору під наступну обробку. Розсвердлювання необхідно провести на вертикально-свердлильному верстаті моделі 2А135. Обробка проводиться з використанням змащувально-охолоджуючої рідини (МОР).
Після узгодження з паспортом верстата (МУ, стор.55, додаток 2) ми отримали такі дані:
Також ми визначили основний час обробки: T про = 0,33 хв.
Чистової прохід:
ί - 2
n - 1250 об / хв
S - 0,23 мм / об
T про чистий = ((385 + 1,625 + 3) / (1250 x 0,23)) x 2 = (389,625 / 287,5) x 2 = 1,35 x 2 = 2,7
T про чистий = 2,7 хв.
Загальний час
T заг ≈ 5 хв
Відповідь: Нами були проведені розрахунки раціональних режимів різання при одноінструментальной обробці при обтачивании циліндричного валика прямим прохідним різцем на токарно-гвинторізному верстаті моделі 1К62. Розрахунки проводилися для обробки валика за два проходи: чорнової і чистової.
Після узгодження з паспортом верстата були отримані дані:
Чернової прохід: t - 1,875 мм; S - 0,78 мм / об; n - 500 об / мм, V - 94,2 м / хв.
Чистової прохід: t - 0,625 мм; S - 0,23 мм / об; n - 1250 об / мм; V - 221 м / хв.
Також було визначено основний час обробки:
Чернової прохід: T про - 2 хв.
Чистової прохід: T про - 2,7 хв.
І загальний час обробки: Т заг - 5 хв.
Однак при розрахунках ми виявили, що максимальна подача по жорсткості державки даного нам різця не задовольняє вимозі
S ж = 0,07 мм / об, S ст чистий = 0,23 мм / об; тобто S ж <S ст
З чого можна зробити висновок, що при такій подачі верстата необхідно використовувати різець з більшою жорсткістю державки.
Завдання 2.
На вертикально-свердлильному верстаті моделі 2А135 проводиться розсвердлювання отвору під наступну обробку. Обробка проводиться з застосуванням змащувально-охолоджуючої рідини (МОР).
Дано:
Матеріал заготовки: чавун сірий.
Вид отвори: глухе.
Межа міцності: 170 HB.
Діаметр отвору до обробки: d = 20 мм.
Діаметр отвору після обробки: D = 30 мм.
Глибина свердління: l = 50 мм.
Свердлильна. Вертикально-свердлильний верстат мод. 2А135
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 1. Операційний ескіз розсверждювання отвори.
| Режими різання | |||
| S, мм / об | |||
| 5 | 0,5 | 333 | 41,4 |
I. Вибір інструмента.
1.Тип свердла: для розсверждювання отворів вибирають свердло спіральне зі швидкорізальної сталі з конічним (нормальним) хвостовиком, ГОСТ 10903-77.
2. Матеріал свердла: Р6М5 (Т-2, стор.115, табл.2)
3. Геометричні розміри свердла (Т-2, стр.149, табл.42):
- Ø = 30 мм;
- Довжина ріжучої частини:
- Загальна довжина:
4. Геометричні параметри різальної частини свердла (Т-2, стор.150, рис. А; стор 151 табл.44):
- Задній кут α = 11 º
- Кут нахилу поперечної кромки ψ = 55 º
- Форма заточення свердла: нормальна.
- Стійкість свердла: Т = 75 хв (Т-2, стр.280, табл.30).
II. Розрахунок режимів різання.
1. Розрахунок глибини різання t, мм.
t = D - d, де
2
D - діаметр отвору після обробки,
d - Діаметр отвору до обробки.
t = 30 - 20 = 10 = 5 мм
2 лютого
t = 5 мм.
2. Розрахунок подачі S, мм / об.
Вибираємо з
- За нормативами S = 0,54 мм / об (Т-2, стр.277, табл.25),
- За міцністю свердла
S max = 0,13 x 30 0,6 = 0,13 x 7,69 = 0,9997 ≈ 0,99 мм / об.
S max = 0,99 мм / об.
- За міцністю механізму подачі стола (при розсвердлювання)
D qp - не враховується (враховується тільки при свердлінні)
S 'max = 0,4 √ 10660 / (10 x 23,5 x 5 1,2 x 1) = 0,4 √ 10660 / (10 x 23,5 x 6,89 x 1) =
= 0,4 √ 10660 / 1619,15 = 0,4 √ 6,58 = 6,58 1 / 0, 4 = 6,58 2,5 = 107,7 мм / об.
S 'max = 107,7 мм / об.
- За міцністю коробки швидкостей
S''max = 0,8 √ 1114,285 / (10 x 0,085 x 30 січня x 5 0,75 x 1,1) = 0,8 √ 1114,285 / (10 x 0,085 x 30 січня x 3,34 x 1,1) =
= 0,8 √ 1114,285 / 93,687 = 0,8 √ 11,89 = 11,89 1 / 0, 8 = 11,89 1,25 = 1922
S 'max = 22
S = 0,54 мм / об; S max = 0,99 мм / об; S 'max = 107,7 мм / об; S' max = 22 мм / об
Найменше значення:
Погоджуємо з паспортом верстата: S = 0,5 мм / об
III. Розрахунок швидкості різання.
1. Теоретична швидкість різання
K v = 1,15 x 1 x 1 = 1,15
Т = 75 хв.
Отже:
V т = ((23,4 x 30 0,25) / (75 0,125 x 5 0,1 x 0,5 0,4)) x 1,15 = ((23,4 x 2,34) / (1,715 x 1,17 x 0,76)) x 1,15 =
= (54,756 / 1,52) x 1,15 = 36,02 x 1,15 = 41,4 м / хв.
V т = 41,4 м / хв.
2. Визначення потрібної частоти обертання (по діаметру свердла):
n = 439,5 об / хв
3. Розрахунок частоти обертання по потужності верстата
Отже:
4. Вибір найменшого з
Коректуємо за паспортом верстата:
5. Розрахунок фактичної швидкості різання:
V ф = 0,031 м / хв.
IV. Перевірочний розрахунок режимів різання по потужності верстата.
1. Розрахунок потужності різання:
N рез = (14,8 x 333) / 9750 = 4928,4 / 9750 = 0,505 кВт ≈ 0,5 кВт
N рез = 0,5 кВт.
2.
N = 6 x 0,8 = 4,8 кВт
0,5 кВт <4,8 кВт => виконується умова N рез ≤ N
V. Визначення основного часу обробки
l = 50 мм;
l 1 = (5 x 0,6) + 2 = 3 + 2 = 5 мм
l 2 = 0
L = 50 + 5 + 0 = 55 мм
Отже:
T про = (55 / (333 x 0,5)) x 1 = (55 / 166,5) x 1 = 0,33 хв
T про = 0,33 хв
Відповідь: Нами були проведені розрахунки режимів різання при розсвердлювання отвору під наступну обробку. Розсвердлювання необхідно провести на вертикально-свердлильному верстаті моделі 2А135. Обробка проводиться з використанням змащувально-охолоджуючої рідини (МОР).
Після узгодження з паспортом верстата (МУ, стор.55, додаток 2) ми отримали такі дані:
Також ми визначили основний час обробки: T про = 0,33 хв.