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

3. Выбор подачи инструмента3

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 резания5

8. Ограничение по мощности резания6

II Влияние скорости резания на основные характеристики размерной стойкости.7

1. Зависимость стойкости режущего инструмента от скорости резания и причины ее немонотонности7

2. Основой закон стойкости10

Список использованной литературы13

IАналитический расчет режимов резания на чистовой переход.

Исходные задания:

Тип производства - серийное

Вид заготовки - пруток 40

Материал детали – 20Х13

Диаметр обработанной поверхности: 22f7

Длина заготовки: 70 мм.

Шероховатость обработанной поверхности: Rz20

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 Rz40.

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, r_b= 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+Т_п.з / N,

где t_шт - норма штучного времени, мин.

Т_п.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:

C_v=350 m=0,20 x=0,15 y=0,35

K_i= = 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 x_p=1 y_p=0,75 n_p=-0,15 (при v = v_МП) [1, табл.22 стр.275]

поправочный коэффициент k_Pz

P_Z= 10 ×204 × 1,5¹ ×0,15^0,75 ×124 ^-0,15×0,76 = 80,93 Н.

7.2. Составляющая

P_Y=10×243×1,5^0,9×0,15^0,60×124^-0,3×(630/750)^0,75×0,5×1×1×0,66=48,7 Н

7.3. Составляющая

P_X=10×339×1,5¹×0,15^0,5×124^-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.