Материал: 4192

Продолжение приложения 3

CV - коэффициент, величина которого зависит от вида обработки,

свойств режущих инструментов и обрабатываемого материала; V - скорость резания, в м/мин;

m - показатель относительной стойкости (величина, обратная показателю относительной скорости); при обработке сталей твердыми сплавами m 0,2 , для быстрорежущей стали m 0,125 .

Выбранные параметры режима резания необходимо проверять на соответствие по принятым ограничениям. Основными ограничениями при токарной обработке детали являются допустимые силы резания и мощности станка.

Силы резания. В процессе резания металл оказывает сопротивление резанию в виде сил, возникающих на режущем инструменте.

Общая сила, воспринимаемая инструментом (р), разлагается на три взаимоперпендикулярные составляющие. Так, при работе на токарных станках резцом общее усилие резания раскладывается на:

а) тангенциальную составляющую (или вертикальное усилие резания PZ ), направленную по касательной к обрабатываемой поверхности;

б) радиальную составляющую PY , которая действует по радиусу об-

рабатываемой детали; в) осевую составляющую, которая направлена в сторону подачи. Осе-

вое усилие резания PX называют силовой подачей.

Силы резания необходимы при выборе режима резания. Так, например, радиальное усилие PY принимается в расчет при определении проги-

ба детали и возникающих вследствие прогиба неточностей формы обработанной поверхности.

Осевое усилие резания PX следует учитывать при проверке выбранно-

го режима резания по прочности механизма подачи.

Вертикальная (тангенциальная) составляющая PZ нужна при расчете

двойного крутящего момента и мощности резания.

Крутящий момент. Вертикальное усилие резания PZ создает на обрабатываемой детали крутящий момент, который определяется по формуле

где M - крутящий момент резания, кгм; PZ - вертикальное усилие резания, кг;

Продолжение приложения 3

Д - диаметр обрабатываемой детали, мм.

Возникающий в процессе резания крутящий момент не должен превышать крутящего момента на шпинделе станка или

M CT M ,

где M CT - крутящий момент на шпинделе станка, кгм.

В практике нормирования обычно поверка выбранного режима резания по прочности механизма главного движения производится не по одинарному крутящему моменту, а по двойному крутящему моменту, который определяется из формуле (3.14).

Мощность, потребная на резание, зависит от усилия резания ( PZ ) и

скорости резания (V ). Она определяется по нормативным таблицам или по следующей формуле:

где PZ - вертикальное (тангенциальное) усилие резания, кг;

V - скорость резания, м/мин;

60 –числовой множитель перевода секунд в минуты; 102 – работа 102 кгм/сек = 1 кВт.

В паспорте станка указывается эффективная мощность на шпинделе N Э (мощность на инструменте) или мощность электродвигателя N д .

Эффективная мощность на шпинделе станка N Э определяется по формуле

где N д - мощность электродвигателя станка;

СТ - коэффициент полезного действия станка (КПД).

Мощность электродвигателя станка определяется следующим образом:

Режимы резания определяются обрабатываемостью материалов, режущими свойствами и областью применения инструментальных материалов, геометрическими параметрами режущей части инструмента, требова-

Продолжение приложения 3

ниями к шероховатости (чистоте) и точности обработки поверхности, стойкостью и износом режущего инструмента.

2. Порядок выбора режима резания

Назначению режима резания предшествует разработка технологического процесса, в котором должны содержаться следующие данные:

а) исполнительные размеры, допуски и шероховатости (чистота обработанной поверхности);

б) припуск на обработку; в) конструкции, геометрические параметры и материал режущей ча-

сти инструмента; г) механические свойства обрабатываемого материала (предел проч-

ности B кг/мм2 или твердость по Бринелю НВ);

д) размеры заготовки и способ ее крепления в приспособлении; е) тип и модель станка.

Выбор режима резания рассмотрим на конкретном примере для токарных работ.

Назначение режима резания и определение основного машинного времени осуществляется отдельно для черновой и чистовой токарной обработки в следующей последовательности;

1.Выбирается максимально возможная глубина резания.

2.Устанавливается максимально допустимая величина подачи.

3.Определяется норматив скорости резания и соответствующее ему число оборотов шпинделя в минуту.

4.Определяются силы резания P и мощность, потребная для резания.

5.Найденные параметры режима резания проверяются по возможности их осуществления и корректируются в соответствии с паспортными данными.

6.Рассчитывается время: основное, оперативное, штучное штучнокалькуляционное.

Рис. 3.1. Чертеж вала

Характеристика технологического процесса

Исходные данные к примеру

Деталь – вал.

Операция – обточка по диаметру и шейке с одной стороны, черновая. Обрабатываемый материал – сталь хромистая 40Х, B 72 кг/мм2.

Характер заготовки – горячая штамповка 90 725 мм. Вес заготовки – 30 кг.

Станок – токарно-винторезный 1К62.

Инструмент – резец проходной, 450 , Т5К10, 1 шт.; резец проходной, 900 ; Т5К10, 1 шт.

Приспособление – центра, хомутик.

Продолжение приложения 3

Выбор глубины резания

Исходя из припуска на обработку устанавливается максимально возможная глубина резания «t», т.к. она оказывает меньшее влияние на стойкость резца и скорость резания, чем подача.

Надо стремиться, чтобы припуск на черновую обработку снять сразу. Сумма припуска на черновую обработку hчерн. и чистовую обработку

hчист. представляет собой припуск на сторону при токарной обработке

цилиндрических поверхностей.

По величине общего припуска на обработку 5,0 мм (на сторону) с учетом необходимости оставления припуска на чистовую обработку 0,75 мм устанавливается глубина резания t 4,25 мм, для обработки по наружному

диаметру 81,5 мм; для обработки шейки 71,5 мм - t 5 мм и шейки

61,5 мм - t 5 мм.

Определение подачи

При черновой обработке выбор подачи производится всегда в два этапа: а) определяется величина подачи по нормативам; б) производится уточнение подачи после проверки ее по целому ряду

ограничений (таких как прочность державки резца, прочность пластинки твердого сплава; усилие, допускаемое механизмом подач станка; крутящий момент или эффективная мощность резания, допускаемые механизмом главного движения станка; жесткость системы станок – приспособление – деталь – инструмент (СПИД); заданная точность и шероховатость обработанной детали).

В зависимости от глубины резания, свойств обрабатываемого и режущего материала, геометрических параметров резца по нормативной таблице определяется подача на 1 оборот детали.

По табл. 2 определяется подача, величина которой для обработки стали резцом с размером державки 25 х 25 мм при точении детали диаметром до 100 мм с глубиной резания = 5 мм рекомендуется в пределах 0,7 – 0,9 мм/об.

Принимается среднее значение подачи S 0,8 мм/об. Выбранная подача сопоставляется с паспортными данными по табл. 1. Ближайшее значение подачи по паспорту станка S 0,78 мм/об, которое и принимается для работы. Принятая для работы подача проверяется по осевой силе реза-