Проектирование и расчет технологического процесса изготовления деталей (материал - сталь 25, способ получения - горячая штамповка), страница 3

Расчет проводится при обработке на токарных станках по эмпирической зависимости[1]:

 м/мин,                                              (5.3)

где  - коэффициент, учитывающий геометрию резца, механические свойства обрабатываемого материала и материала резца, вида обработки,  табл. 18[2];

T – стойкость инструмента из быстрорежущей стали составляет 60 мин;

t – глубина резания  в мм;

S – подача в мм/об;

m, x, y – показатели степени при стойкости инструмента, глубине резания и подаче соответственно, зависящие от материалов резца и обрабатываемой детали, табл. 18[2];

K_v  = К₁ * К₂  *….*К – коэффициент, учитывающий прочностные характеристики обрабатываемого материала, табл. 19- 22[2].

По рассчитанной скорости вычисляется частота вращения  шпинделя станка, используя  формулу[1]:

                                                             об/мин                                        (5.4)

Скорость резания для заданной поверхности рассчитываем по формуле (5.3):

а) при черновом точении:

 м/мин,

где  = 350;

T = 90 мин;

 t = 1,5 мм;

S = 0,544 мм/об;

m = 0,20;

 x = 0,15;

 y =  0,35;

K_v  = K₁* K₂* K₃* K₄* K₅= 2,2 *1,0*0,7 *1,0*0,94=1,44;

б) при получистовом точении:

 м/мин,

где  = 350;

T = 90 мин;

 t = 1,12 мм;

S = 0,246 мм/об;

m = 0,20;

 x = 0,15;

 y =  0,35;

K_v  = K₁* K₂* K₃* K₄* K₅= 1,44;

в) при тонком чистом точении:

 м/мин,

где  = 350;

T = 90 мин;

 t = 0,57 мм;

S = 0,42 мм/об;

m = 0,20;

 x = 0,15;

 y =  0,20;

K_v  = K₁* K₂* K₃* K₄* K₅= 1,44.

 Частота вращения  шпинделя станка рассчитывается по формуле (5.4):

а) при черновом точении:

 об/мин;

б) при получистовом точении:

 об/мин;

в) при тонком чистом точении:

 об/мин.

5.4 Расчет силы  резания

  Силу резания при обработке на токарных станках рассчитывают по формуле[1]:

                                              ,                                                           (5.5)

где   P_z – тангенциальная составляющая силы;

t – длина лезвия резца.

Постоянная С_р и показатели степени  х, у и n определяем из табл. 28 [2].

K_p – поправочный коэффициент, учитывающий геометрию резца, определяем из табл.  29 [2].

Материал инструмента – быстрорежущая сталь.

Обрабатываемый материал – Сталь 25.

Вид обработки – точение.

Рассчитываем силу резания для заданной поверхности по формуле (5.5):

а) при черновом точении

P_z=10*200*1,5¹ *0,512^0,75 *245,9⁰ *1=180 Н,

где    S = 0,512 мм/об;

          = 245,9 м/мин;

 t = 1,21 мм;

    С_р= 200;

    х = 1;

    у = 0,75;

    n = 0;

    K_p = 1.

б) при получистовом точении

P_z=10*200*1,12¹ *0,63^0,75 *238,9⁰ *1=156,8 Н,

где    S = 0,63 мм/об;

          = 238,9 м/мин;

 t = 1,12 мм;

    С_р= 200;

    х = 1;

    у = 0,75;

    n = 0;

    K_p = 1.

в) при тонком чистом точении

P_z=10*200*0,57¹ *0,42^0,75 *307,3⁰ *1=57 Н,

где    S = 0,42 мм/об;

          = 307,3 м/мин;

 t = 0,57 мм;

    С_р= 200;

    х = 1;

    у = 0,75;

    n = 0;

    K_p = 1.

    5.5 Расчет мощности резания

Мощность резания при обработке резцами вычисляется по формуле[1]:

                                                                                                                                                                   (5.6)

Мощность резания при обработке резцами заданной поверхности рассчитываем по формуле (5.6):

а) при черновом точении

 кВт;

б) при получистовом точении

 кВт;

в) при тонком чистом точении

 кВт.

     5.6 Расчет мощности электродвигателя

Мощность электродвигателя главного привода станка определяется по формуле[1]:

N_э=1,176 *N_p                                                                                                             (5.7)

а) при черновом точении

N_э=1,176 *0,7 = 0,8 кВт;

б) при получистовом точении

N_э=1,176 *0,6 = 0,7 кВт;

в) при тонком чистом точении

N_э=1,176 *0,2 = 0,2 кВт.

6 Выбор станка

Выбор типа токарного станка производим по вычисленным значениям мощности станка, частоте вращения шпинделя и подаче, учитывая размеры заготовки и детали, которые выбираются из табл. 32 [2].