Розрахунок режимів різання при розточуванні

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
Державні освітні установи
ВИЩОЇ ОСВІТИ
НОВГОРОДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ЯРОСЛАВА МУДРОГО

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГІЇ МАШИНОБУДУВАННЯ

Розрахунково-графічна робота з курсу:
«Різання матеріалів та різальний інструмент»
для спеціальності 080502 «Економіка та управління підприємствами машинобудування»
9 варіант
Перевірив:

Викладач

Косенко А.І.
Виконала:
Студентка гр.433
Новікова І.В.
Великий Новгород
2007

Зміст
Введення ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1. Завдання на роботу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .... ... ... ... ... ... ....... 3
2. Схема операції відповідно до завдання ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 4
3. Схема інструменту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
4. Аналіз впливу різних факторів на Ерр ... .... ... ... .... ... ... .. 6
5. Розрахунок режиму різання при розточуванні ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
Бібліографічний список. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 24

Введення.
Обробка різанням у сучасному машинобудівному виробництві залишається найважливішим технологічним методом забезпечення всі підвищуються вимоги до точності і якості деталей машин. При цьому як методи обробки, так і ріжучий інструмент і технологічне оснащення постійно удосконалюються.
Все це висуває підвищені вимоги до знань сучасного стану металообробки та вміння ці знання застосувати на практиці при проектуванні технологічних процесів для його забезпечення. Практичні навички ефективного застосування металорізального інструмента, обладнання і процесів металообробки необхідні будь-якому фахівцеві, що працює з технікою. Ці знання та вміння необхідні і при ремонті різних механізмів і пристроїв і для реалізації нових розробок незалежно від масштабів виробництва: високоавтоматизованого великого машинобудівного підприємства чи приватної ремонтної майстерні з кількох людей.
Мета курсової роботи: закріпити матеріал курсу «Різання, металорізальні верстати та інструмент» в частині вибору і застосування сучасних інструментальних матеріалів і конструкцій ріжучого інструменту, вибору раціональних умов експлуатації інструмента з урахуванням можливостей технологічного устаткування.

1. Завдання на роботу.
Головна мета роботи - підвищити продуктивність і якість обробки плоских поверхонь деталей машин за рахунок вибору раціональних параметрів обробки; розробити математичну модель оптимізації режимів різання при розточуванні.
Марка оброблюваного матеріалу (сталь)
45
Тимчасовий опір δВ Мпа
451
Вид операції
Розточування
Діаметр заготовки D3, мм
136
Діаметр оброблюваної поверхні d, мм
140
Довжина обробки ℓ, мм
60
Шорсткість RZ, мм
12,5
Квалітет
9
Зовнішній діаметр труби, мм
200

2. Схема операції
До складу розрахунково-графічної роботи входить вибір металорізального інструмента, розрахунок режимів обробки і сил різання, а так само проектування одного з інструментів, що застосовуються. З урахуванням даного способу обробки, вибрати і обгрунтувати перелік необхідного металорізального інструмента з зазначенням повного найменування, конструкції і матеріалу ріжучої частини. При цьому вигляд інструменту і його тип визначається способом обробки і формою і розмірами оброблюваних поверхонь.
Таким чином, слід провести операцію в такій послідовності:
1) Виберемо вигляд верстата для заданої операції
2) Виберемо вид інструменту, що забезпечує обробку заданої поверхні
3) Виберемо вид ріжучого матеріалу, що забезпечує максимальну продуктивність
4) Призначимо оптимальні геометричні параметри різального інструмента
5) Призначимо стійкість інструменту, що забезпечує максимальну продуктивність
6) Виберемо оптимальний вид мастильно-охолоджувальної технологічного середовища
7) Визначимо глибину різання з урахуванням заданого квалітету
8) Призначимо величину подачі з урахуванням заданої шорсткості
9) Розрахуємо швидкість різання
10) Розрахуємо ефективну потужність
11) Перевіримо призначений режим різання щодо ефективної потужності
12) Розрахуємо машинний час операції

3. Схема інструменту
Розточувальний різець для обробки наскрізних отворів


4. Аналіз впливу різних факторів на Ерр і вплив Ерр на кінцеві техніко-економічні показники процесу різання.
1.1.Роль оптимізації у підвищенні ефективності.
У XX столітті основними напрямками підвищення ефективності процесу різання були: створення та вдосконалення нових ріжучих матеріалів, металорізальних верстатів, інструментів, мастильно-охолоджуючих технологічних засобів (СОТС).
Так, наприклад, створення швидкорізальних сталей на початку XX ст. та їх впровадження замість вуглецевих легованих сталей підвищило продуктивність процесу різання в 2-3 рази. Створення твердих сплавів в 30-ті роки цього століття підвищило продуктивність в 3-4 - рази. При цьому одночасно підвищилася якість обробки. Розробка і впровадження в другій половині XX ст. мінеральної (ріжучої) кераміки, композитів, штучних алмазів підвищило швидкість процесу різання і суттєво зросли точність і якість обробленої поверхні. В подальшому (останні 20-30 років) відбувалося лише вдосконалення вже відомих видів ріжучих матеріалів, яке, однак, не призвело до значної зміни продуктивності процесу та якості обробки. Створення нових ріжучих матеріалів викликало необхідність розробки нових металорізальних верстатів з більш високими швидкостями різання, нових ріжучих інструментів, що дозволило повною мірою реалізувати на практиці потенційні властивості нових матеріалів. Інтенсивні роботи зі створення нових і вдосконалення широко застосовувалися в той час СОТС проведені в нашій країні в 60-70 роки. Це дозволило на ряді операцій підвищити продуктивність до 50%, значно зменшити шорсткості обробленої поверхні, підвищити точність.
Аналіз результатів виробничої практики та досліджень показує, що максимальний ефект досягається тільки при оптимальних умовах ведення процесу. Тому оптимізація процесу різання сьогодні і в найближчому майбутньому буде найважливішим напрямком підвищення його ефективності.
1.2. Зміст і послідовність оптимізації.
Приблизна послідовність і зміст оптимізації включають в себе вирішення наступних питань:
1. Вибір способу обробки.
2. Вибір обладнання.
3. Вибір різального матеріалу, інструменту та його параметрів.
4. Вибір СОТС і способу її застосування.
5. Розрахунок оптимальної швидкості різання.
1.3. Критерії оптимізації.
В якості критеріїв оптимізації використовуються:
1. Продуктивність верстата.
2. Собівартість операції.
3. Собівартість витрат по ріжучому інструменту.
4. Похибка розмірів.
5. Якість обробленої поверхні.
6. Стійкість різального інструмента.
1.4. Формулювання мети оптимізації.
Коротко мета оптимізації полягає в досягненні мінімального або максимального значення обраного критерію оптимізації. Розгорнуто мета оптимізації формулюється, як вибір таких умов ведення процесу (спосіб обробки, верстат, інструмент, СОТС, режим) при яких досягається мінімальна собівартість або максимальна продуктивність при виконанні заданих технічних умов на операцію (похибка, якість).
2. Фізичні основи оптимізації.
Можливість оптимізації зумовлюється характером впливу умов процесу різання і перш за все елементів режиму на сили, контактну температуру, знос і стійкість інструмента, що в кінцевому результаті впливає на продуктивність і собівартість, а також на погрішності і якість.
2.1. Залежність стійкості від швидкості різання.
Ф. Тейлор у 1905р. встановив залежність:

де Ст - константа, що залежить від фізико-механічних властивостей
оброблюваного та інструментального матеріалів і умов обробки.
V - Швидкість різання. - Показник ступеня, що визначає величину впливу швидкості на стійкість.
Залежність (1) наближено відбиває певний діапазон зміни швидкості різання. У цьому легко переконатися, порівнюючи формулу з експериментальними значеннями
μ - - Показник ступеня, що визначає величину впливу швидкості на стійкість.
Залежність (1) наближено відбиває певний діапазон зміни швидкості різання. У цьому легко переконатися, порівнюючи формулу з експериментальними даними (рис. 2).
Складний (неоднозначний) характер залежності стійкості від швидкості наближено відбиває формула Темчіна Г.І.:
(2)
де: т - Граничне значення стійкості при зміні швидкості різання в широкому діапазоні, виключаючи мікроскорості. Значення т наведені в таблиці № 1.

2.2. Залежність стійкості від подачі, глибини різання.
Вплив елементів режиму різання на стійкість виражається формулою:
(3)
де: S - подача.
T - глибина різання.
У - Показник ступеня, що визначає величину впливу подачі на Т.
Х - Показник ступеня, що визначає величину впливу глибини на Т.
До - Поправочний коефіцієнт, чисельно дорівнює добутку ряду
коефіцієнтів, що враховують конкретні умови процесу різання на відміну від тих, які враховані коефіцієнтом Ст.
KТ = КжКіКмКпКсК До До ... ... До
Де ЯЖ ...... Ка - коефіцієнти, що враховують відповідно вплив жорсткості системи, інструментального матеріалу, стан поверхневого шару, оброблюваного матеріалу, СОТС, головного переднього кута, кута в плані, кута нахилу головної різальної крайки, головного заднього кута. Необхідно враховувати, що Т> УТ> ХТ. Останнє співвідношення свідчить, що найбільший вплив на стійкість надає швидкість різання, найменше - подача. Це можна пояснити впливом режиму різання на температуру.

2.3. Вплив стійкості на продуктивність і собівартість.
Експериментально встановлено, що продуктивність верстата - Qс, собівартість операції - З, собівартість витрат по ріжучому інструменту-Sи істотно і неоднозначно залежать від стійкості. Ця залежність виражається графіками
ТQ = тах, стійкість, при якій продуктивність верстата - максимальна.
Тс = min, стійкість інструмента, при якій собівартість операції - мінімальна.
TS = min, стійкість інструмента, при якій собівартість витрат по ріжучому інструменту - мінімальна.
ТQ = тах, Тс = min, TS = min - оптимальні величини.
Таким чином, задача оптимізації зводиться до того, щоб для заданих і вибраних умов призначити режим різання, при якому дійсна стійкість інструмента була б дорівнює або ТQ = тах (критерій оптимізації-продуктивність), або Тс = min (критерій оптимізації - собівартість операції), або, TS = min (критерій оптимізації - собівартість витрат по ріжучому інструменту).
3. Критерії оптимізації.
3.1. продуктивність металорізального верстата.
Продуктивність металорізального верстата Q розраховується за формулою
QC = (5)
де: Fд - дійсний фонд часу роботи верстата.
tц - цикловое (повторюване) час при виконанні операції.
tц = tм + tін + tв (6)
де: tм - машинний час операції (час, коли інструмент для
виконання даної операції переміщається з робочою подачею).
tін - час простою верстата через заміну затупившегося інструменту, віднесена до однієї операції.
tв - допоміжний час операції.
(7)
де: - Загальний час простою верстата, пов'язане із заміною затупившегося інструменту.
Z - Кількість операцій, що виконуються за період стійкості - Т.
(8)
де: tр-час різання.
(9)
де: - Коефіцієнт часу різання.
(10)
Підставляючи в формулу (5) значення tц (6) з урахуванням tін (7), Z (8), tр (9), отримаємо:
(11)
Формула (11) застосовна для одноінструментальной обробки. Якщо операція виконується на багатоінструментальні верстаті за участю До інструментів, то
(12)

3.2.Себестоімость операції.
При відомій величині собівартості станкомінути роботи верстата - Е собівартість операції - Зі визначається за формулами: для одноінструментальной обробки:
(13)
для багатоінструментальної обробки:
(14)
де: Sи - собівартість витрат по ріжучому інструменту на одну операцію.
Sм - витрати на матеріал заготовки.
3.3. Собівартість витрат по ріжучому інструменту.
Для розрахунку Sи необхідно знати величину витрат по ріжучому інструменту за період стійкості ST.
(15)
де: A - Первісна вартість інструменту.
а - Вартість відходів інструменту.
p - кількість переточувань до повного зносу.
Ез - собівартість станкомінути заточувального верстата.
t . - Штучний час на переточування інструменту.
- Тарифна ставка наладчика.
tн - час наладчика на заміну інструменту.
Формула (15) застосовна для переточують інструменту. При використанні неперетачіваемого інструменту для розрахунку 8т рекомендується формула:
(16)
де: Кк - кількість крайок ріжучої пластини.
Величина Sи розраховується за формулою:
(17)
3.4. Вибір критерію оптимізації.
На рис.3 зображено залежність (Qс, Со, Sи, від швидкості різання, які є дзеркально відображеними залежностям (см.ріс.З). Це природно, оскільки між швидкістю і стійкістю взаємозв'язок виражається згідно (2,1), Як видно з графіків швидкість різання, при якій продуктивність максимальна VQ = тах, не дорівнює швидкості різання, при якій собівартість мінімальна - Vc = min.
Якщо фактична швидкість виявиться менше VC = min, то як і в попередньому випадку будуть втрати і за продуктивністю, і за собівартістю операції.
Якщо фактична швидкість різання-Vф опиниться між VQ = тах і VC = min, то тоді при критерії оптимізації за Qс зменшується продуктивність, але при цьому зменшується собівартість операції (свого роду компенсація за втрати продуктивності). При критерії оптимізації Со, якщо V між VQ = тах і VC = min - собівартість збільшується, але при цьому продуктивність зростає (аналогічна компенсація за втрати в собівартості). Такий характер залежності Qс, Зі від V дозволяє сформулювати наступний підхід до вибору критерію оптимізації та встановлення фактичної швидкості різання.
Якщо критерій оптимізації заданий - Qс, то V повинна бути трохи менше VQ = тах (з урахуванням похибки установки числа обертів, дискретності чисел оборотів). Якщо критерій оптимізації - З, то V повинна бути трохи більше VC = min.
Якщо вибір критерію Qс або Зі утруднений за розрахункову оптимальну швидкість слід прийняти середню між VQ = тах і VC = min.
4.Назначеніе і розрахунок режиму різання.
4.1. Способи призначення режиму різання.
З урахуванням виду виробництва (індивідуальне, серійне, масове), його стану та цілей використовуються наступні способи призначення елементів режиму різання:
1. Інтуїтивний
2. За усередненими таблиць
3. За нормативами (довідників)
4. Досвідчений
5. Теоретичний
6. За допомогою інформаційних центрів за режимами різання
7. Розрахунковий для оптимальної швидкості різання
Режими різання при обробці твердим сплавом.
Таблиця 1.

Група металів
Середній рівень швидкостей різання
Коефіцієнт відносної оброблюваності
1
2
3
4
1
Магнієві сплави
1000м/мш
10
2
Мідні і алюмінієві сплави (бронзи і дюралюміній)
500м/мін
5
3
Чавуни сірі і ковкі, стали конструкційні
100м/мін
1
4
Жароміцні і корозійно-стійкі аустенітні хромонікелеві стали
50м/мін
0,5
5
Жаростійкі та жароміцні хромонікелеві сплави
10м/мін
0,1
6
Антимагнітний і маломагнітні високоміцні марганцевистих і хромомаргонцовістие стали
50м/мін
0,5
7
Високоміцні загартовані сталі (а = 300-400кг/лш2). Термічно оброблені чавуни.
20м/мін
0,2
8
Високоміцні і корозійно-стійкі титанові сплави.
25м/мін
0,25
9
Молібденові сплави (при зниженій стійкості інструменту (Т <20хв)).
50м/мін
0,5
10
Вольфрамові сплави (при зниженій стійкості інструменту (Т <7хв)).
2м/мін
0,02
Призначення режиму різання за нормативами (довідників) - основний спосіб для серійного і масового виробництва.
Експериментальний спосіб найбільш достовірне, але і самий трудомісткий. Тому його застосування виправдане тільки в умовах масового і серійного виробництва.
Теоретичний спосіб застосовується для нових матеріалів, для яких ще немає нормативів і коли з тих чи інших міркувань недоцільно проводити експерименти. Спосіб доцільний для розробки технічного обгрунтування на виробництво продукції з нових матеріалів, що обробляються.
Розрахунковий спосіб визначення оптимальної швидкості розглядається нижче.
4.2. Обмежуючі фактори при призначенні режиму різання.
Обмеження системи при призначенні режиму різання записуються у вигляді:
1) Nеф (V, S, t) [Nдв * η ] (18)
Де: Nеф - ефективна потужність різання.
Nдв - потужність двигуна головного руху.
η - К. П.Д. верстата.
2) Мкр (V, S, t) ≤ [мкР] (19)
де: Мкр - крутний момент при різанні.
3) Рz (V, S, t) ≤ [Рz] (20)
4) РX (V, S, t) ≤ [РX] (21)
5) Рy (V, S, t) ≤ [Рy] (22)
6) Rz (a) (V, S, t) ≤ [Rz (a)] (23)
7) δ (V, S, t) ≤ [δ] (24)
де: δ - похибка обробки
8) Hn (V, S, t) ≤ [Hn] (25)
де: Hn - твердість поверхневого шару
9) σвн (V, S, t) ≤ [σвн] (26)
де: σвн - внутрішні напруги в поверхневому шарі.
10) tшт (V, S, t) = tл (27)
4.3. Послідовність призначення елементів режиму різання. Режим різання призначається в такій послідовності: перший призначається глибина різання, другий - подача, третьої - швидкість різання. Така послідовність є раціональною з точки зору головної мети - призначення оптимального режиму різання.
4.4. Призначення глибини різання.
При призначенні глибини різання необхідно вчити залежностей Rz (a) = f (t); = F (t); Pz = f (t); T = f (t), наведених на рис. 5
Як випливає з графіків при малій глибині різання (0,01-0,03 мм) можлива втрата стійкості процесу (різання-ковзання), що викликає зростання Rz (a); ; Pz і зменшення Т. У цьому випадку різання неприпустимо. При t> (0.01-0.03) мм сила Pz збільшується, як правило, пропорційно, величина збільшується, але незначно, ще менш значуще зростає Rz (a). При цьому Т зменшується, але незначно. При великих глибинах різання - більше tтах можливі вібрації, що істотно збільшують Rz (a), і зменшують стійкість інструменту. Тому різання при вібраціях неприпустимо. Таким чином, призначувана глибина різання повинна знаходитись в межах від tmin до tтах.
4.5. Призначення подачі.
При призначенні подавання необхідно враховувати її вплив на Rz (a); ; Pz; Т. Узагальнений, найбільш ймовірний характер
Як видно з графіків при малих подачах (0,01-0,03 ЛШ / об) спостерігається нестійке різання, різко погіршується всі показники Rz (a); ; Pz; Т. Тому призначувана подача повинна бути більше Smin. Подача призначається максимально можливою, але забезпечує задану шорсткість оброблюваної поверхні. Тому для призначення подачі необхідні досвідчені дані про величину шорсткості при різних умовах. Такі рекомендації для багатьох випадків містяться в довідниках [11,13,14]. При відсутності рекомендацій можна скористатися формулою [12]
(28)
де: r - радіус заокруглення вершини різця.
- Різниця між граничним значенням кута , При якому прямолінійна частина допоміжної різальної крайки бере участь в утворенні мікронерівностей та фактичною величиною угпа (При цьому = Arcsin S/2r; при = 0 слід приймати = 1; Формула (28) застосовна для обробки сталей зі швидкістю різання
10 V (193 - м / хв)
При швидкостях більше (193 - м / хв) величина:
Rz = R - мкм (29)
При обробці з подачами, меншими ОД ЛШ / об, у формули (28,29) потрібно
підставляти S = ​​0,1 мм / об.
4.6. Розрахунок оптимальної швидкості різання.
Для вирішення задачі розрахунку оптимальної швидкості необхідно дати аналіз формулами для критеріїв оптимізації:
Qc =
Co = t
S
Необхідно врахувати, що Fд, , , Tв, См, S при зміні швидкості процесу для однієї і тієї ж операції не змінюються, тобто постійні величини. Змінними величинами є tм, Т, S . Остання (S ) Також є функцією tм, Т. Таким чином, всі критерії оптимізації є функцією tм, Т:
Q = F (t , Т) (30)
З = f (t , Т) (31)
Su = f (t , Т) (32)
Необхідно врахувати, що Т безпосередньо пов'язано зі швидкістю згідно залежності (1). Величина tм також залежить від швидкості різання. У зв'язку з цим представляється можливим функції (1 1,13,17) перетворити у функції типу Q = F (Т), З = f (Т), Su = f (Т).
Для цього розкриємо зміст tм. На рис. 7 приведена схема операції (гостріння).

Для цього випадку величина tм визначається за формулою:
(33)
де: l-довжина оброблюваної деталі.
у - Величина врізання
у - Величина перебігаючи
п - число оборотів заготовки
n = (34)
Якщо припуск знімається за кілька однакових проходів, формула (33) перетворюється в (35):
t (35)
де: П - величина припуску на операцію.
Підставляючи послідовно у формулу (33) значення п з (34) отримаємо:
t (36)
Зауважимо з (36), що всі елементи режиму різання (V, S, t) однаково впливають на t .
Швидкість різання розраховується за формулою:
(37)
де: З - Константа, що залежить від фізико-механічних властивостей оброблюваного та інструментального матеріалів і умов обробки.
Уt, Хt - показники ступенів (константи), що враховують вплив відповідно подачі і глибини різання;
KV - поправочний коефіцієнт.
KV = kж (V) Кі (V) КМ (V) КП (V) KC (V) Ky (V) K (V) K (V) ... ... Ka (V). (38)
Kж (V) ... ... Ka (V) -

5. Послідовність операції
а) вид верстата для заданої операції
Модель токарного верстата вибираємо в залежності від габаритів заготовки за паспортними даними токарних верстатів. Ми вибираємо токарно-гвинторізний верстат 1К62.
Висота центрів 200 мм. Відстань між центрами до 1400 мм. Потужність двигуна Nд = 10 кВт, ККД верстата η = 0,75. Частота обертання шпинделя, об / хв: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000. Поздовжні подачі, мм / об: 0,070; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0 , 26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43;; 0,47; 0,52; 0,57; 0,61; 0,70; 0,78; 0, 87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08; 2,28; 2,42; 2,8; 3,12; 3,48; 3,8; 4,16
Поперечні подачі, мм / об: 0,035; 0,037; 0,042; 0,048; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0 , 15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0 , 57; 0,6; 0,7; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9 ; 2,08
Максимальна осьова сила різання, що допускається механізмом подачі, Рх = 360 кгс ≈ 3600 Н
Вибір різального інструменту.
б) вид інструменту, що забезпечує обробку заданої поверхні
в) вид ріжучого матеріалу, що забезпечує макс. продуктивність
г) оптимальні геометричні параметри різального інструмента
д) стійкість інструменту, що забезпечує макс. продуктивність
Марку твердого сплаву для кожного переходу вибирають залежно від виду оброблюваного матеріалу і характеру обробки за таблицею 1.
Таблиця 1
МАРКИ ТВЕРДИХ СПЛАВІВ ДЛЯ ОБРОБКИ РІЗАННЯМ.
Характер обробки
Вуглецеві сталі марок ст.20, ст.40, ст.45 і ін
Леговані сталі марок 40Х, 12ХН3А, ШХ15, 40Г, 35ХГСА та ін
Чавун сірий
Чавун сірий
Чистове гостріння
T30K4
Т30К4
ВК3
ВК3
0,63 <Rа  2,5
Т15К6
Т15К6
Получістовой
T14K8
Т15К6
ВК6
ВК6
гостріння
T15K6
T14K8
20 <Rz  40
Черновое
T14K8
T14К8
ВК6
ВК6
Гостріння
Т5К10
Т5К10
ВК8
ВК8
40 <Rz  80
Відрізка і
15K10
T5K10
ВК6
ВК6
підрізка канавки
Т14К8
Вибираємо токарний розточний різець для обробки наскрізних отворів з матеріалом пластини з твердого сплаву - Т15К6; матеріал державки - сталь 45; перетин державки 25Ч25 мм; довжина різця - 20 мм.
Середнє значення стійкості Т при одноінструментной обробці - 30-60 хв, але ми візьмемо Т = 30 хв, тому що потрібно підвищити продуктивність машин за рахунок збільшення швидкості різання.
Таблиця 2
Геометрії ріжучих ЧАСТИНИ Токарні різці
Елементи геометрії різців
Найменування форми
та ескіз
Область застосування
1. Форма передньої поверхні
I. Плоска з фаскою

Різці всіх типів для обробки сталі
II. Радіусна з фаскою

Точіння і розточування сталі. Радіусна лунка забезпечує завивание стружки.
III. Плоска

Різці всіх тиків для обробки чавуну і жароміцних сталей і сплавів з подачами s £ 0,5 мм
Елементи геометрії різців
Значення кутів

Умови роботи

2. Головний кут в плані j
10-30
Точіння з малими глибинами різання в особливо жорстких умовах системи СНІД.
45
Точіння в умовах жорсткої системи СНІД.
60
Точіння, при недостатньо жорсткій системі СНІД. Розточування чавуну.
70-75
Точіння, при недостатньо жорсткій системі СНІД. Розточування чавуну.
90
Підрізка, прорізання, відрізка, обточування, розточування східчастих поверхонь в упор, Обробка в умовах нежорсткої системи СНІД.
3. Допоміжний кут в плані j1
1-3
Прорізка пазів, відрізка.
5-10
Чистова обробка.
10-15
Черновое гостріння.
I5-20
Черновое розточування.
30
Обробка з подачею в обидві сторони без перевстановлення різців з радіальним врізанням.
Продовження таблиці 2
Елементи геометрії різців

Оброблюваний матеріал

Точіння і розточування

Червової
Чистове
Передній кут g про

Задній кут AО

4. Задні
і передні кути
Сталь, сталеве лиття
sв £ 800 МПа
8
12
12-15
sв> 800 МПа
8
12
10
sв> 1000МПа
по забрудненій ливарної кірці
8
12
- 10
Чавун сірий

НВ £ 220

6
10
12

НВ> 220

6
10
8
Чавун ковкий
8
10
8
5. Кут
нахилу головної різальної крайки
Кут l °
Умови роботи
(-2) ¸ (-4)
Чистове гостріння, розточування
0
Точіння і розточування різцями з j = 90 °
0 - 5
Черновое гостріння і розточування різцями з j = 90 °
12 - 15
Точіння переривчастих поверхонь (з ударами)
Продовження таблиці 2
6. Радіус при вершині
r, мм
Найменування різців
Характер обробки
Перетин різця в мм
16 х 25
20 х 20
20 х 30
25 х 25
25 х 40
30 х 30
30 х 45
40 х 40
Радіус при вершині r, мм
Прохідні Підрізні
чорнова і чистова
1,0
1,0
1,5
1,5
Розточувальні
чорнова
1,0 - 1,5
1,0 - 1,5
1,0 - 1.5
-
чистова
0,5 - 1,0
Відрізні і прорізні
-
0,2 - 0,5
Таким чином, вибираємо геометричні параметри різця:
§ Форма передньої поверхні - радіусна з фаскою;
§ Розмір радіусної (стружкоотводящей) лунки У = 2 год 2,5 мм; глибина лунки h = 0,1 год 0,15 мм; радіус лунки R = 4 год 6 мм. Так як при получістовой обробці знімається стружка меншого перерізу, ніж при чорновій, приймаємо найменші значення розмірів лунки: В = 2 мм; h = 0,1 мм; R = 4 мм
§ Радіус при вершині різця r = 1 мм
§ Передній кут γ = 150
§ Передній кут на зміцнюючої фаське γф = - 3 год - 5; приймаємо γф = - 50
§ Головний задній кут на пластині з твердого сплаву α = 120; на державке α + 30 = 150
§ Кут нахилу головної різальної крайки λ = 00
§ Головний кут в плані φ = 30 год 60; приймаємо φ = 600
§ Допоміжний кут в плані φ1 = 200, тому що обробка здійснюється розточувальні різці з пластиною з твердого сплаву.

Призначення режимів різання
1. Глибина різання (t) - величина шару, що зрізується за один прохід, виміряна в напрямку, перпендикулярному. Глибина різання завжди перпендикулярна напрямку руху подачі.

2. Подача (s) - величина переміщення ріжучої крайки щодо обробленої поверхні в одиницю часу в напрямку руху подачі.
Для Ra = 1,25 год 0,63 мкм при обробці стали різцем з радіусом при вершині r = 1 мм
s = 0,06 год 0,12 мм / об.
Для досягнення максимальної продуктивності беремо s = 0,12 мм / об.
3. Швидкість різання (ν) - величина переміщення точки ріжучої крайки щодо поверхні різання в одиницю часу в процесі здійснення руху різання.
, М / хв
де Kv = Kmv × Kпv × Kuv
Сv - коефіцієнт, що враховує умови обробки;
m, x, y - показники ступеня;
T - період стійкості інструмента;
t - глибина різання, мм;
S - подача, мм / об;
Kv - узагальнений поправочний коефіцієнт, що враховує зміни умов обробки по відношенню до табличним
Cv = 420; x = 0,15; y = 0,2; m = 0,2; T = 30 хв (табл.17; с.269 - [1])
Kmv - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу заготовки на швидкість різання (коефіцієнт оброблюваності сталі)
Kпv - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив стану поверхні заготовки на швидкість різання.
Kuv - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив інструментального матеріалу на швидкість різання.
1) (Табл.1; с.261 - [1])
при K r = 1; nv = - 1 (табл.2; с.262 - [1])

2) Knv = 1,00 (без кірки) (табл.5; с.263 - [1])
3) Kuv = 1,00 (табл.6; с.263 - [1])
Тоді Kv = 0,6 × 1,00 × 1,00 = 0,6
(≈ 3,3 м / с)
4. Частота обертання шпинделя
об / хв,
Знайдемо відповідно до отриманої швидкості різання
об / хв
Коригуємо частоту обертання шпинделя за паспортними даними верстата і встановлюємо дійсну частоту обертання:
пд = 400 об / хв
5. Дійсна швидкість різання
м / хв
м / хв (≈ 3 м / с)
6. Потужність (кВт), що витрачається на різання
, КВт
Для знаходження потужності нам необхідно визначити силу різання (Н):

З Табл.22 (с.273) джерела [1] виписуємо коефіцієнт і показники ступенів формули; для заданих умов обробки




де Kp = KМp × Kφр × Kγр × Kλр × Krр
KМp - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу на силу різання

де np = 0,35 (табл.9; с.264 - [1])

Коефіцієнти Kφр; Kγр; Kλр; Krр беремо з табл.23 (с.275) джерела [1]. Вони враховують вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання при обробці сталі.
Kφр = 0,94; для φ = 600
Kγр = 1,0; γ = 150
Kλр -; λ = 0 ° (не впливає)
Krр = 0,93; r = 1,0 мм
Тоді, підставивши значення, отримаємо KPz = 0,93 · 0,94 · 1,0 = 0,9
(≈ 24,9 кгс)

В одиницях СІ:

7. Перевіримо призначений режим різання щодо ефективної потужності
Перевіряємо, чи достатня потужність приводу верстата за умовою:
У верстата 1К62
За паспортом
(0,72 <7,5), тобто обробка можлива.
8. Машинне час операції
Основний час
де i = 1
Довжина проходу різця
Перебігаючи ; Візьмемо Δ = 2 мм
Врізання різця

Тоді
Тепер знайдемо машинний час


Бібліографічний список.
1) Косенко А.І. Сучасні ріжучі матеріали. Новго, Новгород 1998р.
2) Косенко А.І. Оптимальні параметри різального »інструменту. Новго, Великий Новгород 2000р.
3) Мастильно-охолоджуючі технологічні засоби для обробки металів різанням. Довідник / за ред. С.Г. Ентеліс, Е.М. Берлінера, М. Машинобудування, 1986р.
4) Косенко А.І. Сили різання при точінні. Метод, указ, до лаб. роботі. Новго, Великий Новгород, 2000р.
5) Косенко А.І. Вплив режимів різання на температуру при точінні. Метод, указ, до лаб. роботі. Новго, 2000р.
6) Косенко А.І. Оптимальний знос і стійкість різального інструмента. Метод, указ, до лаб. роботі. Новго, Великий Новгород, 1997.
7) Загальні машинобудівні нормативи часу і режимів резанія.часть II Нормативи режимів різання. М., Економіка, 1990р.
8) Режими різання металів, під ред. Ю.В. Барановського. М., Машинобудування, 1972р.
9) Довідник технолога-машинобудівника. Т.2., Під ред. О.М. Малова М., Машинобудування, 1972р.

Додаток

Рис. 1. Поверхні і координатні площини

Рис. 2. Елементи токарного різця

Рис. 3. Кути прохідного різця
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
155.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Розробка раціональних режимів різання при експлуатації пив круглих
Призначення режимів різання
Токарні операції призначення режимів різання
Оптимізація режимів різання на фрезерному верстаті
Розрахунок аналіз і оптимізація режимів та втрат електроенергії в підприємстві КАТЕКелектросеть
Розрахунок параметрів і режимів роботи транзисторних каскадів підсилювача низької частоти
Розрахунок параметрів структури інтегрального npn транзистора і визначення технологічних режимів
Сутність та систематизація митних режимів при здійсненні зовнішньоекономічної діяльності
Вибір оптимальних режимів як метод підвищення стійкості і жорсткості технологічної системи при
© Усі права захищені
написати до нас