Определение фактической скорости резания

Определение режимов резания

Определение глубины резания

t_черн = 4 мм;

t_{1 черн} =2.5 мм;

t_{2 черн} = 1.5 мм;

t _чист: от 0,8 – 1 мм;

t_чист = 1 мм

2.2. Определение величины подачиSмм/об

S_черн = 0,8-1,3 мм/об – D1, D2, D3, D4

S_черн = 0,95мм/об

Подбираем по паспортным данным станка:

S_черн = 0,95 мм/об – D1, D2, D3, D4

S_чист = 0,25- 0,30 мм/об

S_чист = 0,30мм/об (максимальный)

Подбираем по паспортным данным станка:

S_чист =0,30 мм/об

Определение скорости резания

Скорость резания V,м/мин, вычисляется по формуле

Где,

Для черновой обработки:

340

m = 0,20

= 0,15

= 0,45

t= 2 мм

S=0,95 мм/об

T= 60 мин

Для чистовой обработки:

420

m = 0,20

= 0,15

= 0,20

t = 1 мм

S = 0,30мм/об

T = 60 мин

 

К_v – поправочный коэффициент, состоящий из следующих коэффициентов:

,

Где,

j =90

= C_m * 75/ = 1,0*75/75 = 1,0;

= 0,8;

= 1,0;

j₁ = 10

= 0,7

= 1,0

= 1,13

= 1,0

= 1,0

Отсюда,

 

Вычислим скорость резания:

Для черновой обработки:

V = (340/60^0,20*2.5^0,15*0,95^0,45) * 0,0633 = 84,679м/мин

V = (340/60^0,20*1.5^0,15*0,95^0,45) * 0,0633 = 91.389м/мин

Для чистовой обработки:

V = (420/60^0,20*1^0,15*0,30^0,20) * 0,0633 = 149,108 м/мин

 

При черновой обработке выбранная подача должна быть проверена по возникающей при употреблении этой подачи осевой составляющей силы резания которая не должна превышать наибольшую силу (360 кг).

 

Осевая составляющая силы резания рассчитывается по формуле

,

Где,

V= 84,679 м/об

t = 2,5 мм

S=0,95 мм/об

= 339

= 1,0

= 0,5

= -0,4

– поправочный коэффициент, состоящий из следующих коэффициентов:

Где,

= 1,17

= 1,0

= 0,85

= -

= 1,0

 

Отсюда,

Вычислим осевую составляющую силы резания Р_x:

339*2,5^1,0*0,95^0,5*84,679^-0,4*0,9945 = 139,207 (кГс)

339*1,5^1,0*0,95^0,5*91.389^-0,4*0,9945 = 80.98 (кГс)

(220.187 кГс) < (360 кг)

Осевая составляющая силы для черновой обработки не превышает наибольшую силу , следовательно, величину подачи уменьшать не надо.

При чистой обработке проверка по осевой составляющей силы резания не производится.

Проверка выбранных режимов резания

При черновой обработке детали

Выбранные режимы резания должны соответствовать силовым возможностям станка, то есть должны удовлетворяться следующие условия:

или ;

где,

- потребная мощность резания при выбранных режимах резания, кВт

- эффективная мощность станка

- двойной крутящий момент на максимальном диаметре заготовки в кГм

- двойной крутящий момент по паспорту станка

Вычислим потребительную мощность резания N_рез:

 

,

Где,

- тангенциальная составляющая силы резания, кГс

V - скорость резания, м/мин

,

Где.

= 300

= 1,0

= 0,75

= -0,15

t = 2,5мм

S = 0,95 мм/об

V= 84,679 м/мин

– поправочный коэффициент, состоящий из следующих коэффициентов:

,

Где,

= 1,0

= 0,89

= 1,0

= -

= 1

Отсюда,

= 0,89

Вычислим тангенциальную составляющую силы резания P_z:

P_z = 300*2,5^1,0*0,95^0,75*84,679^-0,15*0,89 = 330,096 (кГс)

Отсюда потребная мощность резания N_рез:

(330,096*84,679)*(102/60) = 4,567 кВт

(4,567 кВт) <N_эф (7,7 кВт)

Потребная мощность резания N_рездля черновой обработки не превышает эффективную мощность станка N_эф, следовательно, скорость резания откорректировать не нужно. При чистовой обработке такая проверка не производится.

Определение фактической скорости резания

Определенная по нормативам скорость V обеспечивает минимальные затраты оперативного времени, но не всегда учитывает возможности станка и конкретные условия обработки, поэтому требуется корректировка и определение фактической скорости ,м/мин.

Для определения необходимо сначала найти частоту вращения ,об/мин, шпинделя для каждой обрабатываемой поверхности:

,

где – диаметр заготовки,мм;

V- скоростьрезания (черновая или чистовая), м /мин.

= 3,14

Полученные необходимо откорректировать по паспортным данным станка, выбрав ближайшие по значению .

Подставляем в формулу:

n₁ = (1000*84,679)/(3,14*200) = 134,84 n_1факт= 125 мм/об

n₂ = (1000*84,679)/(3,14*186) = 144,90 n_2факт= 125 мм/об

n₃ = (1000*84,679)/(3,14*172) = 156,79 n_3факт= 125 мм/об

n₄= (1000*84,679)/(3,14*158) = 170,68 n_4факт= 160 мм/об

 

Для черновой обработки 2:

n₅ = (1000*91,389)/(3,14*195) = 149,255 n_5факт= 125 мм/об

n₆ = (1000*91,389)/(3,14*181) = 161,16 n_6факт= 160 мм/об

n₇ = (1000*91,389)/(3,14*167) = 173,74 n_7факт= 160 мм/об

n₈= (1000*91,389)/(3,14*153) = 189,64 n_8факт= 160 мм/об

Для чистового прохода:

n₉ = (1000*149,108)/(3,14*192) = 246,54 n_9факт= 200 мм/об

n₁₀ = (1000*149,108)/(3,14*178) = 266,78 n_10факт= 250 мм/об

n₁₁ = (1000*149,108)/(3,14*164) = 289,55 n_11факт= 250 мм/об

n₁₂= (1000*149,108)/(3,14*150) = 316,58 n_12факт= 315 мм/об

Далее необходимо определить фактическую скорость:

.

Отсюда,

V_1факт = (3,14*200*125)/1000 =78,5 м/мин

V_2факт = (3,14*186*125)/1000 =73,01 м/мин

V_3факт = (3,14*172*125)/1000 =67,51 м/мин

V_4факт = (3,14*158*160)/1000 =79,38 м/мин

 

V_5факт = (3,14*195*125)/1000 =76,54 м/мин

V_6факт = (3,14*181*160)/1000 =90,93 м/мин

V_7факт = (3,14*167*160)/1000 =83,90 м/мин

V_8факт = (3,14*153*160)/1000 = 76,87 м/мин

 

V_9факт = (3,14*192*200)/1000 = 120,58 м/мин

V_10факт = (3,14*178*250)/1000 = 139,73 м/мин

V_11факт = (3,14*164*250)/1000 = 128,74 м/мин

V_12факт= (3,14*150*315)/1000 = 148,36 м/мин

Определение основного

(технологического) времени резания

, мин,

где - длина обрабатываемой поверхности, мм;

= 3,5мм (для чернового прохода 1 и 2); 2мм (для чистового прохода);

= 5 мм;

i- число проходов (принимаем равным 1).

Для чернового прохода 1:

То₁ = ((90+4+5)/(125*0,95))*1 = 0,83 мин

То₂ = ((120+4+5)/(125*0,95))*1 = 1,09 мин

То₃ = ((60+4+5)/(125*0,95))*1 = 0,58 мин

То₄ = ((30+4+5)/(160*0,95))*1 = 0,26 мин

Для чернового прохода 2:

То₅ = ((90+4+5)/(125*0,95))*1 =0,83 мин

То₆ = ((120+4+5)/(160*0,95))*1 = 0,85 мин

То₇ = ((60+4+5)/(160*0,95))*1 = 0,45 мин

То₈ = ((30+4+5)/(160*0,95))*1 = 0,26 мин

Для чистового прохода:

То₉ = ((90+4+5)/(200*0,30))*1 = 1,65 мин

То₁₀ = ((120+4+5)/(250*0,30))*1 = 1,72 мин

То₁₁ = ((60+4+5)/(250*0,30))*1 = 0,92 мин

То₁₂ = ((30+4+5)/(315*0,30))*1 = 0,41 мин

 

Суммируем полученные результаты и находим основное технологическое время операции обработки ступенчатого валика:

 

То = 0,83+1,09+0,58+0,26+0,83+0,85+0,45+0,26+1,65+1,72+0,92+0,41=9,85мин