Расчет режимов резания для операции точения

[]

МЕТОДИКА НОРМАТИВНОГО РАСЧЕТА  РЕЖИМОВ.

    Выбор режимов  резания при лезвийной обработке  включает следующие этапы: 

    1. Анализ исходных данных. Этап включает анализ заготовки детали, выполняемых переходов (операций), приспособлений, оборудования и других условий обработки.

    2. Выбор числа  ходов (переходов) z. На данном этапе рассматривается вопрос о делении напуска между отдельными ходами (проходами) и определение глубины сверления без вывода сверла с использованием соответствующих таблиц.

    3. Выбор материала  инструмента. В зависимости от  группы обрабатываемого материала  и условий обработки по таблицам  выбирается рациональная марка  режущей части инструмента.

    4. Выбор конструкции  и геометрии инструмента. В  зависимости от условий обработки  и инструментального материала выбирается стандартная конструкция, геометрия и другие характеристики режущего инструмента.

    5. Выбор СОЖ.  В зависимости от конкретных  условий операции по таблицам  назначается рациональная марка  СОЖ.

    6. Выбор глубины  резания t. При нормальных припусках h рационально назначать t=h. В случае напусков обращаемся к блоку 1.

   7. Выбор и корректировка  подачи S. Табличное значение подачи S_T выбирается по соответствующим нормативам. Затем с помощью поправочных коэффициентов K_i, i=1,…,u , учитывающих конкретные условия обработки, выполняется корректировка S_T:

 

 

 

где u - количество условий для корректировки S_T.

   Расчетная подача S должна принадлежать ряду подач выбранного станка, т.е.

 

    8. Выбор стойкости инструмента Т. Табличное значение Т выбирается с учетом назначенных ранее t, S и других условий обработки.

   9. Выбор и корректировка  скорости резания V. Табличное значение скорости V_T на основе ранее найденных t, S и Т выбирается по соответствующим нормативам. Затем производится корректировка  V_T с помощью поправочных коэффициентов K_i, i=1,…,u , учитывающих конкретные условия обработки:

 

 

 

     10. Расчет и корректировка частоты n. Расчет фактической скорости резания V_ф.

      Значение частоты при лезвийной обработке определяется выражением:

 

       Полученное n должно принадлежать геометрическому ряду частот станка, т.е.

 

       После этого определяется фактическая скорость резания:

 

 

 

 

 

 

 

 

1	Анализ исходных данных

8	Выбор стойкости инструмента T

 

 

2	Выбор числа проходов

9	Выбор и корректировка скорости резания V

 

 

3	Выбор материала инструмента

10	Расчет и корректировка частоты  n, расчет

 

4	Выбор конструкции и геометрии  инструмента

11	Расчет основного времени

 

5

Выбор СОЖ

12	Расчет усилия резания Р

 

6	Выбор глубины резания t

13	Расчет крутящего момента

14	Расчет мощности резания

 

7	Выбор и корректировка подачи

Последовательность назначения элементов  режима резания.

11. Расчет основного времени . Для большинства видов механической обработки основное время определяется выражением:

 

где –подача, .: L-путь обработки, мм, с подачей и частотой n.

12. Расчет усилия резания Р  . Усилие резания , , необходимы для расчета зажимных устройств приспособлений, определяются по соответствующим эмпирическим зависимостям , =f(t,S,V,B,Z,D) , данные для которых выбираются из таблиц нормативов.

13. Расчет крутящего момента . Крутящий момент, необходимый для расчета зажимных устройств приспособлений, определяется по соответствующим эмпирическим зависимостям (осевая обработка) или через найденное ранее значение  .

14. Расчет мощности резания . Эффективная мощность резания определяется через (осевая обработка)  или через . Знание ее необходимо для проверки соответствия выбранного технологического оборудования по мощности.

   Рассмотренная последовательность  назначения режимов резания относится  к наиболее распространенной  лезвийной обработке. В случае  абразивной обработки имеются  следующие отличия:

 

1. После выбора СОЖ назначается по соответствующим нормативным таблицам припуск h на шлифование (если он не определен операционной технологией).
2. После выбор h назначается по нормативным таблицам скорость вращения детали , определяется частота вращения детали , затем назначается скорость вращения шлифовального круга и определяется .

 

 

 

3. Выбираются подачи S в долях ширины круга , не определяющие точность обработки.
4. Выбираются и корректируются по условиям шлифования малые подачи, определяющие точность получаемых размеров.
5. Рассчитывается основное время и мощность резания .

 

 

ХИМИЧЕСКИЙ  СОСТАВ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБРАБАТЫВАЕМОГО КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА.

Углеродистые и легированные стали  группы (V и VI) хорошо обрабатываются резанием. Лучшую обрабатываемость имеют углеродистые стали и особенно стали с повышенной  и высокой обрабатываемости резанием, в состав которых специально вводится сера, свинец и марганец . По сравнению с углеродистыми сталями такой же прочности они допускают обработку на более высоких скоростях с меньшими силами резания , обеспечивает меньшую шероховатость обработанной поверхности и большую стойкость инструмента. Стали повышенной и высокой обрабатываемости резанием при обработке точением имеют стружку, витую в спираль или дробленную, что облегчает ее удаление с зоны резания .

  Обрабатываемость углеродистых  и легированных сталей определена  относительно стали  3  с =590 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ  ДЛЯ ОПЕРАЦИИ ТОЧЕНИЯ.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.

 

 

Анализ исходных данных.

1. Заготовка. Прокат из углеродистой стали СТ 3.     
2. Деталь. Согласно рисунку 1 деталь представляет собой втулку.
3. Выполняемый переход: фасонная обточка конуса.
4. Приспособление. Заготовка закрепляется в трехкулачковом  патроне с упором в левый торец.
5. Оборудование. В качестве оборудования согласно выбран токарный станок мод. 16К20, имеющий следующие параметры:

    - число частот  вращения шпинделя - 22;

    - предельные частоты  n=12,5÷1600 мин^-1;

    - пределы продольных  подач S_пр=0,05÷2,8 мм/об;

    - пределы поперечных  подач  S_пп=0,025÷1,4 мм/об;

    - мощность привода  главного движения N_ст=11 кВт.

 

 

 

Выбор инструментального  материала.

    Для условий  получистового точения стали  СТ 3, относящийся к группе V обрабатываемых материалов [2, стр.15, табл. 5] рекомендуется твердый сплав Т15К6.

 

Выбор геометрии  режущих инструментов.

   В данном случае  геометрия характеризуется следующими  параметрами:

1. задним углом α;
2. передним углом γ;
3. радиусом при вершине r;
4. величиной фаски f;

Выбор СОЖ.

   Согласно [2, с.233, табл.29] для данных условий рекомендуется  2-5% НГЛ-205 3-5 % Укринол 1  (Укринол  1м) 5-10% раствор Укринол 1..

Назначение  глубины резания t.

   Согласно операционным размерам и размерам заготовки (рис.1) определяем глубину резания для первого резца, результаты заносим в сводную таблицу 1.

Назначение  подач S.

    Согласно [1, с.269, табл.16] для резца при t=15мм и диаметре заготовки рекомендуется следующая подача:

 

    Выполним корректировку  выбранных подач конкретных условий  обработки рис.2.

    Значения поправочных  коэффициентов для подачи выбираются  согласно [1, с.239, табл.30]. Их значения  приведены в табл.2. Здесь же  приведены значения полных поправочных  коэффициентов:

 

 

 

 

Таблица  1.

Основные параметры переходов  токарной операции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица  2.

Значения поправочного коэффициента K_sj на подачу.

Номер резца	Параметры
	Корка (К1)	Мате-риал ин-стру-мента (К2)	Диаметр обработки (К3)	Материал заготовки (К4)	Термо-обра-ботка (К5)	Форма обраба-тываемой поверх-ности (К6)	Ksj
1	1	1	0,62	1,07	1	0,85	0,564

 

Найдем значение скорректированной  подачи:

 

    Считаем, что  универсальный станок 16К20 располагает  таким набором подач.

 

Выбор стойкости  резцов Т.

     Согласно [1, с. 227,табл.18] при получистовой обработке  материала группы  V твердосплавным инструментом рекомендуется:

h₃=0,5мм, Т=60мин;

Назначение  скорости резания V.

     Согласно [1, с.246, табл.42] для стали группы V c рекомендуется следующее табличное значение:

V_T1=198 м/мин.

Выполним корректировку    согласно конкретным условиям обработки (рис.1).

Поправочные коэффициенты K_i(i=1-10) на скорость резания выбираем из[1, с.247, табл. 43] и находим для 1-го резца полный поправочный коэффициент:  

Выбранные коэффициенты поправочные  K_i и полные K_Vj приведены в табл.3.

Т а б л и ц а   3.

 

 

Значения поправочного коэффициента K_Vj на скорость резания.

Номер резца	Условия обработки
	Материал		Угол  (К3)	(К4)	Растач-ивание (К5)	Точение канавки (К6)
	Заго-товки       (К1)	Инст- румента (К2)
1	1,4	1	0,81	1,45	1	1