Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка

Табличный метод расчета наивыгоднейшего режима резания при точении

Исходные данные на токарную операцию:

Обрабатываемый материал	σв, МПа	δ, %	D, мм	d, мм	L, мм	l, мм	Класс шероховатости, мкм	Вид обр.	Модель станка	Крепление заготовки
	Ra, мкм	Rz, мкм
Сталь 40Х17Н2							6,3		б	16Б16Т1	Патрон-центр

Выбор марки инструментального материала, конструкции и геометрии инструмента.

Обрабатываемый материал – коррозионно-стойкая хромисто-никелевая сталь (группа II). В качестве инструмента принимаем стандартный проходной отогнутый резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 с геометрией режущей части: φ=90;ф1=0; α=10º; γ=10º; λ=0º; r=1 мм. Сечение державки Н ´ В= 25 ´ 16 мм

Выбор глубины резания t и числа проходов i

Припуск на обработку согласно данных задания

Δ= (D–d)/2

Δ= (D–d)/2=(55–0)/2=27,5 мм.

Шероховатость обработанной поверхности Ra =6,3 мкм; Rz =25 мкм, а это получистовой вид обработки. Поэтому припуск Δ возможно снять за один проход, т.е. t=Δ=27,5 мм.

Выбор подачи

Подача, допустимая прочностью пластины твердого сплава, s=2,6 мм/об.

Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности, соответственно s=0,33–0,42 мм/об.

Технологически допустимой подачей будет подача s=0,42 мм/об. Согласно паспорта станка 16Б16Т1 (табл. П.7.1) принимаем ближайшую подачу s=0,42 мм/об.

4. Расчет скорости резания V.

Скорость резания рассчитывается по формуле

Рекомендуемый период стойкости Т=60 мин.

Значения коэффициента С_v показателей степени х, у и m: С_v =290; m=0,2; х=0,15; у=0,35. Коэффициент КV = КМV КИV КПV КjV КrV, где значения коэффициентов КМV=0,75; КПV=1; КИV=1.9; КφV=1; КrV=0,94.

= 0,75·1,0·1,9·1,0·0,94= 1,34.

Скорость резания

Число оборотов шпинделя по формуле

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Число оборотов шпинделя уточняется по станку, и рассчитывается уточненная скорость резания.

.

Ближайшее число оборотов по паспорту станка п=800 об/мин.

Действительная скорость резания

Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка

При этом должны обеспечиваться неравенства Qст ³ Px и Nшп ³ Nрез. Для этого необходимо подсчитать составляющие сил резания Рх и Рz.

Осевая составляющая Рх подсчитывается по формуле

Постоянная Ср и показатели степени х, y, п:

Ср =339; п= -0,4; х=1,0; у=0,5.

Коэффициент Крх = КМрКjрКgрКlрКrр. Значения составляющих Кi: КМр=0,75; Кφр=1,17; Кγр=1,4; Кλр=1,0; Кrр=1,0.

=1.2285

По станку Qст = 4900, т.е. условие Qст ³ Px выполняется.

Для определения мощности резания необходимо подсчитать тангенциальную составляющую сил резания Рz формуле (3).

Постоянная Ср и показатели степени х,y, п: Ср =300; п=-0,15; х=1,0; у=0,75.

Коэффициент Крz = КМрКjрКgрКlрКrр. Значения составляющих Кi: КМр=0,75; Кφр=0,89; Кγр=1,1; Кλр=1,0; Кrр=0,93.

Зная величину Рz подсчитываем мощность резания по формуле

.

где Рz – вертикальная составляющая силы резания, Н.

Мощность на шпинделе станка рассчитывается по формуле

где Nдв – мощность двигателя станка, кВт;

.

 

где Nдв = 7,1 кВт;

η– КПД станка, η=0,8;

Кп =1 коэффициент перегрузки станка.

Таким образом Nшп ³ Nрез, т.е. 1,122<5.68– условие выполняется.

6. Расчет машинного времени Тм производится по формуле:

Где L– общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;

п – число оборотов заготовки в минуту;

s – подача, мм/об;

i – число проходов.

Общая длина прохода инструмента L– по формуле:

где l– длина обработанной поверхности, мм;

l1– величина врезания, мм;

l2– величина выхода (перебега) резца, мм.

 

l1=27,5 мм величина врезания;

l2=0 величина выхода (перебега) резца.