Лабораторная работа: Аналитический расчет режимов резания на чистовой переход
Содержание
I Аналитический расчет режимов резания на чистовой переход. 2
1. Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента. 2
2. Выборглубины резания t и числа проходов. 3
4. Расчет периода стойкости инструмента из обеспечения максимальной производительности обработки. 3
5. Расчет скорости резания из условия обеспечения максимальной производительности обработки. 4
6. Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя. 5
7. Рассчитываем ограничения по силе резания 5
8. Ограничение по мощности резания 6
II Влияние скорости резания на основные характеристики размерной стойкости. 7
1. Зависимость стойкости режущего инструмента от скорости резания и причины ее немонотонности 7
2. Основой закон стойкости 10
Список использованной литературы 13
I Аналитический расчет режимов резания на чистовой переход.
Исходные задания:
Тип производства — серийное
Вид заготовки — пруток 40
Материал детали – 20Х13
Диаметр обработанной поверхности: 22 f7
Длина заготовки: 70 мм.
Шероховатость обработанной поверхности: Rz 20
Закрепление заготовки — в патроне
Токарный станок с ЧПУ
Решение:
1. Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента .
Сталь 20Х13 относится к группе коррозионно-стойких (нержавеющих) и жаропрочных сталей, для получистового и чистового точения которых рекомендуются твердые сплавы ВК6М (ВК3М).
Принимаем сплав ВК6М. [1, табл.3.стр.117]
Исходя из конфигурации детали, обработки цилиндрической поверхности одним резцом, выбираем токарный проходной прямой резец (правый) (ГОСТ 18878-73) со следующей геометрией режущей части: .
2. Выборглубины резания t и числа проходов.
Для нормирования выбираем окончательный проход с максимальной глубиной резания (для обеспечения максимальной производительности) t =1,5мм, предельной для обработки с 20 Rz 40.
3. Выбор подачи инструмента
Для чистовой обработки подачу S принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца при Rz = 20, rb = 0,5 мм,
[1, табл.14.стр. 268]
Т.к. d b = 630 МПа,. То [1, табл.14.стр. 268]
Для стандартного ряда подач принимаем S = 0,15мм/об.
4. Расчет периода стойкости инструмента из обеспечения максимальной производительности обработки.
Используя в качестве критерия трудоемкости норму штучно-калькуляционного времени
t шт-к = t шт +Тп.з / N ,
где t шт — норма штучного времени, мин.
Тп.з — подготовительно-заключительное время, мин.
N — количество заготовок в партии, шт.
При оптимизации по t шт-к в качестве переменной целевой функции принимаем скорость резания V .
Условие экстремума:
,
где T — период стойкости инструмента.
При этом решение для периода стойкости T МП максимальной производительности определяется в виде
,
где m — показатель степени в зависимости
m = 0,20 [1, табл.17.стр. 270]
[1, стр.261].
где — время на смену затупившегося инструмента и поднастройку его на размер за период стойкости (нормативная величина)
= 1,6мин. [2.стр.609]
мин.
При выборе экономического критерия в расчете периода стойкости можно использовать значения е =25 руб., Е=1,84 руб. для тарифной ставки 4-го разряда [2].
5. Расчет скорости резания из условия обеспечения максимальной производительности обработки.
Расчет проводят по формуле:
Cv =350 m =0,20 x =0,15 y =0,35
Ki = = 1 × 0,94 × 1,03 = 0,82 [1, табл.18 стр.271]
Охлаждение 10% эмульсией из эмульсола Укр или МР- 6
м/мин
6. Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.
м/мин,
где V – скорость резания, м/мин;
П – const , П=3,14;
Д – диаметр обработки, мм;
м/мин,
Применяем h шп =1800об/мин [для станков типа 16К20Ф3] [1, табл.9 стр.17]
V МП =м/мин
7. Рассчитываем ограничения по силе резания
7.1. Составляющая
С p =204 xp =1 yp =0,75 np =-0,15 (при v = v МП ) [1, табл.22 стр.275]
поправочный коэффициент kPz
PZ = 10 × 204 × 1,51 × 0,150,75 × 124 -0,15 × 0,76 = 80,93 Н.
7.2. Составляющая
PY =10 × 243 × 1,50,9 × 0,150,60 × 124-0,3 × ( 630/750 ) 0,75 × 0,5 × 1 × 1 × 0,66=48,7 Н
7.3. Составляющая
PX =10 × 339 × 1,51 × 0,150,5 × 124-0,4 × ( 630/750 ) 0,75 × 1,17 × 1 × 1 × 1=300,82 Н
8. Ограничение по мощности резания
кВт. < N станка =10 кВт.
Список использованной литературы
Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2, М.: Машиностроение, 1985. 656 с.
Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1, М.: Машиностроение, 1985. 656 с.
Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. М.: Машиностроение, 1976. 440 с.