Ім'я файлу: Теорія різання 1.docx
Розширення: docx
Розмір: 55кб.
Дата: 16.12.2021
скачати
Пов'язані файли:
Doc1.doc
Правознавство.doc
складання машин.docx
Теоретична механіка.docx
Теорія механізмів і машин.docx

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний технічний університет

“Харківський політехнічний інститут”

Кафедра «Інтегровані технології машинобудування ім. М.Ф.Семка»

Контрольна робота

2 курсу

«Теорія різання».

Група МІТ-219за

Студентка: Козка А.Л.

№ варіанта: 16

Викладач: Кобець О.В.

Харків – 2021

Оброблювана деталь:

  • вал зі сірий чавун, 200 НВ, виливок без коринки;

  • розміри вала: L= 60 мм; D=120 мм;

  • необхідна шорсткість обробленої поверхні - 32 Rz  мкм;

  • обробка виконується у патроні, без охолодження;

  • припуск на обробку – 0,75 мм.

Різець:

  • правий прохідний з пластинкою із твердого сплаву ВК6 (BхH=16х25);

  • геометрія різця:  форма передньої поверхні − плоска з фаскою;   = 15; f = –5; f = 0,3 мм; =12; = –2; r = 1;  = 60;

  • товщина твердосплавної пластинки – 4 мм.

Верстат:

  • токарно-гвинторізний 1М61. Паспортні дані верстата 1К62 :

  • висота центрів – 170 мм ;

  • відстань між центрами – 710 мм ;

  • потужність електродвигуна – Nвер = 4 кВт ; к.п.д. вер = 0,75; 

  • поздовжні й поперечні подачі: 0,08; 0,09; 0,11; 0,12; 0,13; 0,15; 0,17; 0,2; 0,23; 0,26; 0,29; 0,33; 0,39; 0,46; 0,52; 0,58; 0,66; 0,78; 0,92; 1,05; 1,2; 1,32; 1,56; 1,9 м/хв ;

  • найбільше зусилля, що допускається механізмом поздовжньої подачі – 3,4 кН , механізмом поперечної подачі – 5,5 кН ;

  • число обертів шпинделя у хвилину, найбільший припустимий крутний момент на шпинделі обираємо за табл. Б.4.

1.Повний аналітичний розрахунок режимів різання.

1.1. Глибина різання.

Через те,що припуск невеликий,зрізаємо його за один прохід.

Приймаємо t=0,75 мм

1.2.Подача.

1.2.1.Подача, що допускається міцністю державки різця, Sм.р., мм/об.

З умови міцності державки різця, що згинається силою Pz (з моментом

Мвиг ≤ Qвиг W ,Н×мм),визначаємо подачу:

Sм.р.= ,

де В = 20 мм; Н = 25 мм; Qвиг =200 Мпа (для незагартованої держав ки); t = 0,75 мм; l = 1,5×Н = 25 ∙ 1,5 = 37,5 ≈ 38 мм.

З табл.А.3 обираємо значення коефіцієнта і показників ступенів й ,

=95; =1; =0,75

З табл.А.4 визначаємо поправкові коефіцієнти :

:

де, =1,02, =0,94, =1;

=0,83 (припускаємо, що робота буде в зоні швидкостей приблизно 100 -200 м/хв , через те, що глибина невелика й пластину виготовлено зі зносостійкого матеріалу ВК6);

=1(через те, що відносно припустимого зношування нічого не сказано);

=0,95

=1,02×0,94×0,83×1×1×0,95=0,76

Таким чином:

Sм.р= =55,14 мм/об

1.2.2. Подача,що допускаєтся твердістю різця, ,мм/об.

З умови гранічно допустимого прогину ƒр,що викликається силою Рz ,визначаємо подачу Sт.р. :

Sт.р = ,

Приймаємо = 0,07мм,Е=9× МПа (для чавуна);

В=20 мм; Н= 25 мм; =95 ; =0,76.

Таким чином:

Sт.р = =122,3 мм/об

1.2.3. Подача,що допускаєтся міцністю твердосплавної пластинки, , мм/об.

Пластинка витримує максимальне навантаження ,Н, що може бути визначено по такій емпіричній формулі:

=340 ,

або

Із цих умов визначаємо подачу:



Де С-товщина пластинки,приймаємо С=4мм ; 𝛗 = ; = 0,75 мм

=95; =1; =0,75 ; =0,76.

Таким чином:

=4,85 мм/об.

1.2.4. Подача,що допускаєтся міцністю механізму подач верстата , мм/об.

Механізм подач повинен переборювати силу Q ,що складаєтся із осової сили ,та сили тертя супорта об напрямні:

Q=

Сила ,що допускаєтся міцністю механізму подач,повинна бути білше Q :

Q.

Із цих умов знаходимо подачу:



,

= ,

Де = 3400 Н (з паспорта верстата) К=0,4 ; =0,75 мм;

=1; =0,75.

Таким чином :

=39,27 мм/об.

1.2.5. Подача,що допускається стабілністю (жорсткістю) деталі , мм/об.

Під дією сили різання заготовка вигинаєтся,в результаті чого знижуєтся точніст форми.При консулному закріпленні деталь виходит конусною.

Залежно від величини прогину,що викликаєтся силою = + ,знаходимо подачу:

,

Де L- довжина деталі, L= 60 мм; Е = 9× МП а (для чавуна).

I = 0,05 D4 =0,05×1204=10368000

(для деталі,що закріплена в центрах)

=95; =0,76; =1; =0,75.

Таким чином:

= =20932,95мм/об

1.2.6.Подача,що допускається шорсткістю обробленої поверхні, , мм/об.

Обираємо подачу залежно від необхідної шорсткості поверхні. Для необхідної шорсткості поверхні Rz = 32 мкм : = 0,7 мм/об .

З огляду на поправкові коефіцієнти на оброблюваний матеріал

= 0,7 і на радіус при вершині = = =0,75

=


r

S S
Таким чином:

=0,7

1.2.7. Подача, що допускається потужністю (або крутним моментом) верстата, , мм/об.

Потужність, затрачувана на різання = , кВт, ( - в H, v - в м/хв ),

повинна дорівнювати або бути меншою потужності на шпинделі верстата:

,

aбо ,

Із цих умов визначаємо максимально можливу подачу на кожному ступені чисел обертів верстата:



де − за паспортом верстата для кожного ступеня чисел обертів, Н·мм; =0,75 мм; =1; =0,75.

= =53,15 мм/об;

= =38,24 мм/об;

= =30,31 мм/об;

= =21,98 мм/об;

= =19,36 мм/об;

= =14,38 мм/об;

= =12,03 мм/об;

= =8,1 мм/об;

= =6,35 мм/об;

= =4,48 мм/об;

= =3,6 мм/об;

= =2,52 мм/об;

= =1,54 мм/об;

= =0,9 мм/об;

= =0,82 мм/об;

= =0,59 мм/об;

= =0,39 мм/об;

= =0,27 мм/об;

1.2.8. Подача, що допускається стійкістю різця, , мм/об.Значення коефіцієнта показників ступеня й , а також величину найвигіднішої стійкості T обираємо з табл.А.5:



Ці значення прийняті тому, що

(відповідно до попередніх розрахунків) подача для нашого випадку повинна бути в межах 0,3 - 0,75 мм/об.

Поправкові коефіцієнти (табл. А.6):



де = =0,94 ; =0,95 ; ; ; ; =0,88 ; ;

=0,94

=



Таким чином:

= = =

Розраховуємо подачі для кожного ступеня чисел обертів:

= = 1864,39 мм/об;

= 1005,8

= = 575,75 мм/об;

= = 329,58 мм/об;

= = 248,27 мм/об;

= = 137,16 мм/об;

= = 75,82 мм/об;

= = 43,89 мм/об;

= = 32,69 мм/об;

= = 17,99 мм/об;

= = 10,3 мм/об;

= = 5,9 мм/об;

= = 3,18 мм/об;

= = 1,82 мм/об;

= = 1,04

= = 0,58 мм/об;

= = 0,43 мм/об;

= = 0,34 мм/об;

= = 0,14 мм/об;

= = 0,08 мм/об;

= = 0,06 мм/об;

= = 0,03 мм/об;

= = 0,02 мм/об;

= = 0,01 мм/об.


№ сту- пеня
Число обертів n,об/хв
Крутний момент на шпинделі верстата, Мкр,

кН мм
Подача, яку допускає , мм/об
Техно- логічна розра- хункова подача Sтехн,

мм/об
Фактична подача, наявна

на верстаті

Sт.ф, мм/об
n




Примітка

Міцність дер- жавки різця Sм.р,

мм/об
твер- дість різця Sт.р, мм/об
міцність пласти- нки Sт.п, мм/об
стабіль- ність (твер- дість) деталі

Sс.д, мм/об
Міцність меха- нізму подач Sм.п,

мм/об
шорст- кість поверх- ні Sш.п, мм/об
потуж- ність (момен- том) вер- стата Sм.с,

мм/об
Стійкість різця Sс.р, мм/об

1
12,5
640
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
53,15
1864,39
0,368
0,39
4,87



2
16
640
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
53,15
1005,8
0,368
0,39
6,24



3
20
640
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
53,15
575,75
0,368
0,39
7,8



4
25
640
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
53,15
329,58
0,368
0,39
9,75



5
28
640
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
53,15
248,27
0,368
0,39
10,92



6
35,5
640
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
53,15
137,16
0,368
0,39
13,85



7
45
640
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
53,15
75,82
0,368
0,39
17,55



8
56
500
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
38,24
43,89
0,368
0,39
21,84



9
63
420
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
30,31
32,69
0,368
0,39
24,57



10
80
330
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
21,98
17,99
0,368
0,39
31,2



11
100
300
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
19,36
10,3
0,368
0,39
39



12
125
240
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
14,38
5,9
0,368
0,39
48,75



13
160
210
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
12,03
3,18
0,368
0,39
62,4



14
200
156
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
8,1
1,82
0,368
0,39
78



15
250
130
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
6,35
1,04
0,368
0,39
97,5



16
315
100
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
4,48
0,58
0,368
0,39
122,85



17
355
85
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
3,6
0,43
0,368
0,39
175,5
Найвигі-дніший режим

18
450
65
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
2,52
0,34
0,34
0,33
148,5



19
560
45
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
1,54
0,14
0,14
0,15
84



20
710
30
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
0,9
0,08
0,08
0,08
56,8



21
800
28
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
0,82
0,06
0,06









22
1000
22
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
0,59
0,03
0,03









23
1250
16
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
0,39
0,02
0,02









24
1600
12
55,14
122,3
4,85
20932,95
39,27
0,368
0,27
0,01
0,01









Таблиця– максимально припустимі подачі. Призначення найвигіднішого режиму різання.
Аналіз таблиці показує,що найвигіднішим ступенем є 17-й ( n = 355 об/хв). На цьому ступені виходить найбільша продуктивність.

За числом обертів розраховуємо швидкість різання:

= = = 133,76 м/хв

Найвигідніший режим різання:

t = 0,75 мм

S = 0,39 мм/об

n = 355 об/хв

v = 133,76 м/хв

В.2 Табличний розрахунок режимів різання.

В.2.1. Глибина різання

Приймаємо t = 0,75 мм.

В.2.2. Подача.

Подачу вибираємо залежно від заданої шорсткості поверхні .Для шорсткості обробки Rz  32 мкм приймаємо S = 0,7 мм/об . Враховуючи поправкові коефіцієнти на оброблюваний матеріал ( =0,7) і на радіус при вершині

= = = 0,75

=

= 0,7 = 0,37 мм/об

Коректуючи за паспортними даними верстата, приймаємо: S = 0,39 мм/об.

Швидкість різання обираємо за табл. А.8 залежно від глибини подачі, від міцності оброблюваного матеріалу. Прийнятих нами значень глибини й подачі в карті немає, тому користуємося найближчими наявними, тобто вибираємо швидкість різання для t  0,8 мм і S =0,42 мм/об.

У графі «Зовнішнє поздовжнє точіння, без коринки, сірий чавун, 200 НВ, для різця з кутом у плані    60 знаходимо значення швидкості різання: v = 137 м/хв. Величину обраної за таблицею швидкості різання уточнюємо, користуючись поправковими коефіцієнтами.

При цьому необхідно враховувати, що деякі поправкові коефіцієнти будуть відрізнятися від тих, які були обрані при розрахунку повним методом, тому що вихідні дані таблиці й розрахункова формула можуть не збігатися. У цьому випадку це стосується коефіцієнтів , , , які дорівнюють одиниці, тому що заданий оброблюваний матеріал, кут у плані різця й матеріал твердосплавної пластини точно відповідають наведеним у карті. Інші поправкові коефіцієнти беремо такими ж, як при розрахунку повним методом:

=1 ; =0,95 ; ; ; ; =0,88 ; ; ; = 1

Крім того, необхідно ввести поправкові коефіцієнти на глибину різання й на подачу, тому що в таблиці не було точних їхніх значень.

= та = ,

= = 1

= = 1,03

Маючи ці дані, знаходимо загальний поправковий коефіцієнт

= ; ,

=1 0,86

Визначаємо швидкість різання:

=

137 0,86 =109,6 м/хв

За швидкістю різання розраховуємо число обертів:

n =

n = = 290,87 об/хв

Коректуючи за верстатом, отримаємо n =315 об/хв

Перераховуємо значення швидкості різання:



= = 118,69 м/хв

2.4. Потужність і сила різання

Обраний режим різання (t = 0,3 мм, S = 0,39 мм/об, n = 315 об/хв, v = 118,69 м/хв) перевіряємо за потужністю верстата.

Тому що в таблиці немає точних значень, прийнятих нами t і S, скористаємося найближчими більшими.

При

t = 2,8 мм,

S = 0,47 мм/об‚

v = 120 м/хв потужність різання становить 2,4 кВт, що менше потужності верстата на шпинделі

= = 4 0,75 = 3 кВт .

Більш точно перевірку можна зробити, розрахувавши потужність різання за формулою:

=

Де = 10

= 10 = 267 H,

v = 118,69 м/хв

= = 0,52 кВт, тобто 0,52 3

Отже, потужність верстата достатня. Остаточно приймаємо такий режим різання:

t = 0,75 мм

S = 0,39 мм/об

n = 315 об/хв

v = 118,69 м/хв
скачати

© Усі права захищені
написати до нас