Материал: гр. 225 Луппов Е.-Расчет наивыгоднейшего режима резания

12

Министерство образования Российской Федерации

Самарский Государственный Аэрокосмический университет

имени академика С. П. Королева

Кафедра МОМ

Домашнее задание

Расчет наивыгоднейшего режима резания

Выполнил: Студент

группы 225

Луппов Е.

Проверил: Сазонов

Самара 2001 г.

Исходные данные

Рис. 1

Реферат.

Домашнее задание.

Пояснительная записка: 13с., 1рис., 2 ист.

Графическая документация: рабочий чертеж резца, лист А4.

ТОЧЕНИЕ, РЕЗЕЦ, ПОДАЧА, ЖЕСТКОСТЬ, СИСТЕМА СПИД, СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ, РЕЖИМ РЕЗАНИЯ, МАШИННОЕ ВРЕМЯ ОБРАБОТКИ, КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, КОЭФФИЦИЕНТ ЗАГРУЗКИ СТАНКА, ЗАГОТОВКА, ГЕОМЕТРИЯ, ЗАТОЧКА.

В домашнем задании приведено решение задачи по нахождению наивыгоднейшего режима резания аналитическим методом. Расчет резца необходим для выполнения работы по точению и отрезке. Он выбирается в зависимости от характера выполненной операции. От выбора резца зависит производительность работы, а она тем выше, чем меньше машинное время, благодаря чему повышается экономический эффект.

Содержание.

Введение. 4

1. Аналитический расчет наивыгоднейшего режима резания. 5

1.1. Выбор типа резца, его основных размеров и геометрии. 5

1.2. Выбор глубины резания. 6

1.3. Выбор подачи. 6

1.4. Выбор скорости резания (скоростной ступени станка) 9

2. Проверка выбранного режима резания по крутящему моменту (мощности) на шпинделе станка. 10

3. Определение машинного времени обработки. 10

4. Определение коэффициента использования режущих свойств инструмента. 10

5. Определение коэффициента загрузки станка по мощности (крутящему моменту). 10

Заключение. 11

Список используемой литературы. 12

Введение.

В данной работе выполняется рассмотрение процесса выбора наивыгоднейшего процесса резания, который происходит по следующей схеме: выбор типа резца, его основных размеров, геометрии, подачи и скорости резания. Затем производится проверка по выбранным параметрам режима работы.

Расчет наивыгоднейшего режима резания, при котором решение задачи связано с выбором оптимальных величин различных параметров режущего инструмента, нормативных характеристик обрабатываемого материала с последующим вычислением ряда уравнений и анализом результатов этих вычисления, принято называть аналитическим.

1. Аналитический расчет наивыгоднейшего режима резания.

1.1. Выбор типа резца, его основных размеров и геометрии.

Производим подбор резца с помощью приложений. По приложению 3 находим, что обрабатываемый материал относится к хромоникелевым сталям. Находим по таблице: HB=1970 МПа, для данного материала _в=800 МПа. По прил.2 выбираем быстрорежущую сталь Р6М5, служащую для обработки всех нетруднообрабатываемых материалов. Обрабатываемая поверхность ограничивается уступом, поэтому целесообразно применить упорный прямой резец.

Станок 1Е61М (прил.1) допускает применение резцов с максимальным размером сечения державки H=20 мм и B=12 мм, поэтому по прил.2 выбирается резец с параметрами H=20 мм и B=12 мм, L=100 мм. Для оснащения таких резцов рекомендуются пластины формы 42. Так как C=(0,16-0,20)H=5, то для оснащения резца следует выбрать пластину №4201.

Геометрию заточки резца выбираем по прил.2. Форма передней поверхности резца – плоская с фаской; главный угол в плане =90⁰, вспомогательный угол в плане ₁=10⁰, радиус при вершине резца выбираем равным 2 мм, передний угол =20⁰, задний угол =12⁰, задний вспомогательный угол ₁=12⁰, фаска на передней поверхности f=0,015x(H+B)=0,015x(40+32)=0,48 мм, угол на фаске _ф=0, угол наклона на главной режущей кромке =-2⁰. Допустимая величина износа h₃=1мм.

1.2. Выбор глубины резания.

=(23-20)/2=1.5мм. Зная, что при получистовой обработке с шероховатостью поверхности Rz=40...10 мкм весь припуск <=2 следует снимать за один проход, принимаем =t=1,5 мм.

1.3. Выбор подачи. Расчет подачи по прочности механизма подачи станка

(1)

По паспортным данным станка 1E61M: Q_МП=2940 Н.

Механические характеристики стали 20ХН:

Е=210000 МПа, _в=800МПа

Значения коэффициентов и показателей – C^/_Pz=2000; x_Pz=1; y_Pz=0,75; z_Pz=0; K_Pz=1,08; K_Pz=1,06; K_Pz=1; K_rPz=1;K_MPz=1,022846; K_hPz=1.

Для резцов с принимаем K₁=0,35 и ориентировочно – V=60м/мин, однако коэффициент z_Pz=0, поэтому скорость резания нам пока не понадобится.

Определяем

Тогда, подставив все известные коэффициенты в формулу (1) получим:

Расчет подачи по прочности державки резца

(2)

Выбираем K₂=1,5; l=1,5H=1,5х20=30 мм, тогда, учитывая что:

B=12 мм; H=20 мм и подставив в формулу (2) получим:

Расчет по жесткости системы спид в связи с заданной точностью обработки

(3)

Для вала 20 h11 по стандарту 25346-82 =0,130. Принимаем K₅=0,75.

По прил.3 находим необходимые коэффициенты: C^/_Py=1250; x_Py=0,9; y_Py=0,75; z_Py=0; K_Py=0,44; K_Py=1,25; K_Py=0,85; K_rPy=1; K_MPy=1,1378; K_hPy=1, где

Тогда

Т.к. минимальная податливость детали, равная нулю, наблюдается в момент, когда резец находится против опоры, разность экстремальных значений податливости детали будет определяться формулой для максимальной податливости

, где

k₃=70 (т.к. закрепление в центрах), J=0,05xD⁴ (для детали со сплошным сечением), здесь D - диаметр опасного сечения детали

Приведенная разность экстремальных значений податливости станка с учетом податливости узлов может быть определена

В данной формуле Н_ц - высота центров станка, мм; коэффициент К₄ = -1 для детали, закрепленной в центрах.

Податливость резца принимаем

Тогда, подставив все найденные коэффициенты в формулу (3), и учитывая, что результат расчета приведенной податливости всегда берется со знаком "+", получим:

Расчет подачи по заданной шероховатости обработанной поверхности

(4)

Для формулы (4) коэффициенты С_S, n, x, y, z находим по таблице для обработки стали:

C_S=0,007; n=0,7; x=0,3; y=1,4; z=0,35.

K_S - коэффициент, учитывающий группу труднообрабатываемых материалов, принимаем равным единице.

Выбранный резец имеет =20⁰; =12⁰; =90⁰; ₁=10⁰; r=2 мм; h₃=1 мм.

Следовательно:

Выбор наибольшей технологически допустимой подачи

Расчетом получаем:

Из этих подач меньшей является s₄=0,2065 мм/об. Из имеющихся у станка надо выбрать равную ей или ближайшую меньшую. Для станка 1Е61М s_ст.=0,2 мм/об. Эта подача и будет наибольшей технологически допустимой, т.е. s₀=0,2 мм/об.