S пр =  0,75√ (16 x 252 x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,8751 x 18,84-0,15 x 0,947) =

=  0,75√ (16 x 625 x 200) / (10 x 6 x 37,5 x 300 x 1,875 x 0,643 x 0,947) =

=  0,75√ (2000000) / (770665,64) =  0,75√ 2,595 = 2,5951 / 0,75  =  2,5951,333 =   3,56 мм/об

S пр = 3,56 мм/об;  S ст черн =  0,78 мм/об  =>  S пр > S ст черн , то есть выполняется условие

б)  Из расчета жесткости державки резца     (только для чистового точения)

,     мм/об;         где

МПа – модуль упругости державки резца,

м –  допустимая стрела прогиба,

l – вылет корпуса  резца, мм;      принимаем   l = (1,5…2) x H,  где H – высота резца;

Н = 25, В = 16   –  размеры выбранного сечения резца   =>   l = 1,5 x 25 = 37,5

t чист  =  0,625 мм

Vф. чист = 221 м/мин.

Значения коэффициентов  KPz ,  и показателей степеней , ,  такие же, как и в предыдущих случаях:

= 0,75,     = 300,      = 1,       = -0,15,       = 1,07 (при чистовом точении)

S ж =  0,75√ (16 x 253 x (2,2 x 105) x (5  x 10-4 ) / (10 x 4 x 37,53 x 300 x 0,6251 x 221-0,15 x 1,07) =

        =  0,75√ (16 x 15625 x 220000 x 0,0005) / (10 x 4 x 52734,375 x 300 x 0,625 x 0,44 x 1,07) =

        = 0,75√ (27500000) / (186205078) =  0,75√ 0,147 = 0,1471 / 0,75  =  0,1471,333 =  0,07 мм/об  

S ж =  0,07 мм/об,  S ст чист = 0,23 мм/об   =>   условие   не выполняется.

в) Проверка по заданной шероховатости  (чистовое и п/чистовое точение) из расчета, что:

, мм/об

где ,  – главный и вспомогательный углы в плане, в рад;

 –  радиус при вершине резца (мм) не учитывается, так как этот показатель включается если материал режущей части – быстрорежущая сталь, а у нас, как известно из условия задачи, твердый сплав.

= 0,008;     =  0,30;    =  1,40;     =0,35     (МУ, стр.33, табл. 5)

,   =  π / 4        =>    ,=  3,14 / 4 = 0,785 рад

S ст   ≤                     0,08 x 201,40            .  =       0,08 x  66,29     .  =  5,303  =  7,2 ≈  7 мм/об

               0,6250,30 x  0,7850,35 x  0,7850,35       0,868 x 0,92 x 0,92           0,735

S ст  чист = 0,23 мм/об , то есть выполняется условие    (0,23  ≤ 7)       S ст    ≤ 7 мм/об

VI. Определение основного времени обработки

, мин;  где

 – заданная длина обработки,

– врезание резца,  мм,

– перебег резца, равный 3 мм,

ί  - число проходов,

n – частота вращения шпинделя,

S – подача.

Общее время  ,   где   для чернового прохода, а   — для чистового.

     Черновой проход:

 — 385 мм

 = (1,875 / 1) + 1 = 2,875 мм

 — 3 мм

ί    — 2

n  — 500 об/мин

S – 0,78 мм/об

Tо черн = ((385 + 2,875 + 3) / (500 x 0,78)) x 2 =  (390,875 / 390)  x 2 = 1,002 x 2 = 2,004 ≈  2 мин.

Tо черн = 2 мин.

     Чистовой проход:

 — 385 мм

 = (0,625 / 1) + 1 = 1,625 мм

 — 3 мм

ί    — 2

n  — 1250 об/мин

S – 0,23 мм/об

Tо чист = ((385 + 1,625 + 3) / (1250 x 0,23)) x 2 =  (389,625 / 287,5)  x 2 = 1,35 x 2 = 2,7

Tо чист = 2,7 мин.

Общее время  = 2 + 2,7 = 4,7 мин  ≈  5 мин.

Tобщ ≈ 5 мин

Ответ:  Нами были произведены расчеты рациональных режимов резания при одноинструментальной обработке при обтачивании цилиндрического  валика прямым проходным резцом на токарно-винторезном станке модели 1К62. Расчеты производились для обработки валика за два прохода: черновой и чистовой.

После согласования с паспортом станка были получены данные:

  Черновой проход:     t  - 1,875 мм;    S - 0,78 мм/об;   n - 500 об/мм;   V  –  94,2 м/мин. 

  Чистовой проход:    t  - 0,625 мм;    S - 0,23 мм/об;   n - 1250 об/мм;   V  –  221 м/мин. 

Также было определено основное время обработки:

  Черновой проход:    Tо  -  2 мин.

  Чистовой проход:    Tо -  2,7 мин.

И общее время обработки: Тобщ – 5 мин.

     Однако при расчетах мы выявили, что максимальная подача по жесткости державки данного нам резца не удовлетворяет требованию , так как в нашем случае:   

Sж  =  0,07 мм/об,     S ст чист = 0,23 мм/об;     то есть    Sж < Sст

Из чего можно сделать вывод, что при такой подаче станка необходимо использовать резец с большей жесткостью державки.

Задача 2.

На вертикально-сверлильном станке модели 2А135 производится рассверливание отверстия под последующую обработку. Обработка производится с применением  смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ).

Дано:

Материал заготовки:  чугун серый.

Вид отверстия:  глухое.

Предел прочности: 170HB.

Диаметр отверстия до обработки:  d = 20 мм.

Диаметр отверстия после обработки:  D = 30 мм.

Глубина сверления:  l = 50 мм.

Сверлильная. Вертикально-сверлильный станок мод. 2А135

Рис. 1.   Операционный эскиз рассверливания отверстия.

Решение.

I. Выбор инструмента.

 1.Тип сверла: для рассверливания отверстий выбирают сверло спиральное из быстрорежущей стали  с  коническим (нормальным) хвостовиком, ГОСТ 10903-77.

 2. Материал сверла:  Р6М5 (Т-2, стр.115, табл.2)

 3. Геометрические размеры сверла (Т-2, стр.149, табл.42):

      —   Ø = 30 мм;  

      —   длина режущей части: = 175 мм; 

      —   общая длина: =  296 мм.

  4. Геометрические параметры режущей части сверла (Т-2, стр.150, рис. а;  стр. 151 табл.44):

      —  задний угол α = 11º 

      —  угол наклона поперечной кромки ψ = 55º

      —  форма заточки сверла: нормальная.

      —  стойкость сверла:  Т=75 мин (Т-2, стр.280, табл.30).

II. Расчет режимов резания.

1. Расчет глубины резания  t, мм.

         t = D – d ,  где

                  2

              D – диаметр отверстия после обработки,

              d  – диаметр отверстия до обработки.

        t = 30 – 20 = 10 = 5 мм

                   2          2

        t  =  5 мм.

2. Расчет подачи  S, мм/об.

    Выбираем  из , , ,  наименьшее значение и согласовываем с паспортом станка:

            – по нормативам  S =  0,54  мм/об      (Т-2, стр.277, табл.25),

            – по прочности сверла  ,  где=  0,13    (МУ, стр.37, табл. 8);

                Smax = 0,13 x 300,6 =  0,13 x 7,69 = 0,9997 ≈ 0,99 мм/об.

                Smax = 0,99 мм/об.

            – по прочности механизма подачи стола (при рассверливании)

                 – максимальная осевая сила, допускаемая механизмом подачи;

                          Н   (МУ, стр.55, приложение 2)

                 =  23,5;    = 1,2;      =  0,4;      (Т-2, стр.281, табл.32, (для осевой силы)), 

                  Dqp - не учитывается (учитывается только при сверлении)

                 =   (170 / 170)0,6 = 10,6 = 1

                 S'max =  0,4√ 10660 / (10 x 23,5 x 51,2 x 1) = 0,4√ 10660 / (10 x 23,5 x 6,89 x 1) =

                          =  0,4√ 10660 / 1619,15 = 0,4√ 6,58 = 6,581/0,4 = 6,582,5 = 107,7 мм/об.

                 S'max =  107,7 мм/об.

          –  по прочности коробки скоростей

                = 0,085;     =  0,75;     = 0,8;    = 1  (Т-2, стр.281, табл.32, (для крутящего момента)),

                 – максим. крутящий момент станка; , Нм,

               = 6 кВт;     = 42;        (МУ, стр.55, приложение 2)

               =  (9750 x 6 x 0,8) / 42 =  46800 / 42 = 1114,285 Нм

     S''max =  0,8√ 1114,285 /(10 x 0,085 x 301 x 50,75 x 1,1) = 0,8√ 1114,285/(10 x 0,085 x 301 x 3,34 x 1,1) =

              =  0,8√ 1114,285 / 93,687 = 0,8√ 11,89 = 11,891/0,8 = 11,891,25 = 22

      S'max = 22

                    S =  0,54  мм/об  ;     Smax = 0,99 мм/об ;       S'max =  107,7 мм/об ;       S'max = 22 мм/об  

          Наименьшее значение:     = 0,54 мм/об

          Согласовываем с паспортом станка:   S  =  0,5  мм/об 

III. Расчет скорости резания.

1.  Теоретическая скорость резания (при рассверливании):

, м/мин;       где

            = 23,4;     = 0,25;    = 0,1;    = 0,4;    =0,125      (Т-2, стр.279, табл.29),

           – общий поправочный коэффициент,      = 1,15 x 1 x 1 = 1,15

           =  1,15     ,    (Т-2, стр.263, табл.5),    = 1    (Т-2, стр.280, табл.31),

            Kv = 1,15 x 1 x 1 = 1,15

            Т=75 мин.

      Итак:

     Vт = ((23,4 x 300,25) / (750,125 x 50,1 x 0,50,4)) x 1,15 =  ((23,4 x 2,34) / (1,715 x 1,17 x 0,76)) x 1,15 =           

           = (54,756 / 1,52)  x 1,15 = 36,02 x 1,15 =  41,4 м/мин.

       Vт = 41,4  м/мин.

   2.  Определение потребной частоты вращения (по диаметру сверла):

          = (1000 x 41,4) / (3,14 x 30) = 41400 / 94,2 = 439,49 об/мин ≈ 439,5 об/мин

         n = 439,5 об/мин

   3.   Расчет частоты вращения по мощности станка  , об/мин;    где

, Нм;  

        = 0,085;     =  0,75;     = 0,8;    = 1     (Т-2, стр.281, табл.32, (для крутящего момента)), 

          =   (170 / 170)0,6 = 10,6 = 1

         = 6 кВт;     = 42;        (МУ, стр.55, приложение 2)

         Итак:

          = 10 x 0,085 x 301 x 50,75 x 0,10,8 x 1 = 10 x 0,085 x 301 x 3,34 x 0,158 x 1 = 14,8  Нм

             =  (9750 x 6 x 0,8) / 14,8 =  46800 / 14,8 = 3162,162 об/мин.

            = 3162,162 об/мин.

 4.  Выбор наименьшего  из  и  :   n = 439,5 об/мин,    = 3162,162 об/мин.

        Корректируем по паспорту станка: = 333 об/мин

    5.  Расчет фактической скорости резания:

           =  (3,14 x 30 x 333) / 1000 =  31,37 / 1000 =  0,03137 м/мин  ≈  0,031 м/мин.

           Vф = 0,031 м/мин.

IV. Проверочный расчет режимов резания по мощности станка.

    1. Расчет мощности резания:

          , кВт

            – из расчета скорости резания = 333 об/мин

          – момент резания при рассверливании,  = 14,8  Нм

          N рез =  (14,8 x 333) / 9750 = 4928,4 / 9750 = 0,505 кВт ≈ 0,5 кВт

           N рез =  0,5 кВт.

    2. , если условие выполняется, то расчеты по этому пункту заканчиваются.

       N = 6 x 0,8 = 4,8 кВт

       0,5 кВт  <  4,8 кВт    =>    выполняется условие     N рез  ≤  N 

V. Определение основного времени обработки .

     , мин;   где:

    , мм

      –   глубина сверления, мм

     –   глубина врезания, , мм

    – половина угла при вершине сверла (стр. 150)

    – перебег сверла, для глухих

     – частота вращения сверла, об/мин;

     -  подача, мм/об

     – число проходов,

          l = 50 мм; 

          l 1 = (5 x 0,6) + 2 = 3 + 2 = 5 мм

          l 2 = 0

    L = 50 + 5 + 0 = 55 мм

Итак:

     Tо =  (55 / (333 x 0,5)) x 1 =  (55 / 166,5) x 1 =  0,33 мин

     Tо =  0,33 мин  

Ответ:  Нами были произведены расчеты  режимов резания при рассверливании отверстия под последующую обработку. Рассверливание необходимо произвести на вертикально-сверлильном станке модели 2А135. Обработка должна производиться с применением  смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ).

После согласования с паспортом станка (МУ, стр.55, приложение 2) мы получили  такие данные:

= 5 мм;    S = 0,5 мм;    n = 333 об/мин;  V = 41,4 м/мин.

Также мы определили основное время обработки:     Tо =  0,33 мин.

Страницы: 1, 2