Разработка технологического процесса изготовления детали «Стакан», страница 3

На основании предварительных расчетов дальнейшей разработке подлежит проектируемый вариант.

2.5. Расчет режимов резания и норм времени.

Рассчитаем режимы резания на сверлильной операции 020 на сверление отверстия диаметром 2,5Н14 глубиной 2,5 мм.

Исходные данные для расчетов:

материал детали - АЛ4 ГОСТ 2685-75, твердость 70 ≤ НВ, инструмент: сверло ø 2,5 (материал детали и твердость детали – постоянные данные для всех расчетов);

материал режущей части – сталь Р6М5.

1) Глубина резания t при сверлении спиральными сверлами в сплошном материале:

t =

где d – диаметр просверливания отверстия, мм

t = = 1,25 мм

2) Максимальная допустимая подача S (мм/об.):

S = C_s * D^0,6

где C_s – постоянный коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и характера обработки, C_s = 0,13

S = 0,13 * 2,5^0,6 = 0,225 мм/об

3) Скорость резания V (м/мин):

V =

где С^v – постоянный коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала, материала сверла и условий обработки, С^v = 23,4;

      Т – стойкость сверла в минутах машинного времени, мин, Т = 1,5D = 1,5 * 2,5 = 3,75 мин; 

      Z_v, m, у_v – показатели степени,  Z_v = 0,25, m = 0,125, у_v = 0,55

V = = 56,66 м/мин

4) Осевое усилие резания P_х определяется:

P_х = С_р * D * S^ур = 31,5 * 2,5 * 0,225 ^0,8 = 23,88 кг

При сверлении отверстия возникает крутящийся момент. Определим крутящийся момент М (кг х мм):

М = С_м * D^1,9 * S^ум

где См – постоянный коэффициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого материала, См = 12,2

       у_м = 0,8

М = 12,2 * 2,5 ^1,9 * 0,225 ^0,8 = 21,1 кг х мм

5) Мощность Nэ (квт), необходимая на резание (сверление):

Nэ =

где n – число оборотов вращения шпинделя, об./мин

n = = = 6214 об/мин

6) Принимаем частоту вращения шпинделя n = 1416 об/мин (2Н118). Таким образом, фактическая скорость

V_ф = = = 11,13 м/мин.

N_э = = 0,0024 кВт

7) Привод у станка имеет мощность, равную 1,36 кВт. Машинное время определим по формуле:

t_м = (π * D * (l + y))/ 1000 * V * S (мин)

где D – диаметр сверла, мм;

       l – длина просверливаемого отверстия, мм;

       у – врезание сверла

у = D/ 2 * ctg γ/2 (мм)

где γ – угол наклона режущих граней к оси сверли, град., γ = 116 град.

у = 2,5 / 2 * ctg 58^о = 0,78 мм

V – скорость резания, м/мин

t_м = (π * 2,5 * (2,5 + 0,78)) / (1000 * 11,13 * 0,225) = 0,02 мин

Рассчитаем режим резания на сверление 005 ø 19^+0,52 на глубину 27 мм.

Сверло: материал режущей части Р6М5.

Проведем аналогичные расчеты.

1) Глубина резания t (мм):

t = = = 9,5 мм

2) Максимально допустимая подача S (мм/об):

S = C_s * D^0,6

где C_s = 0,097

S = 0,097 * 19^0,6 = 0,57 мм/об

3) Скорость резания V (м/мин):

V =

где С^v = 22,2, Z_v = 0,25, m = 0,125, у_v = 0,4

V = = 40,42 м/мин

4) Осевое усилие резания P_х:

P_х = С_р * D * S^ур = 31,5 * 19 * 0,4 ^0,8 = 287,5 кг

5) Крутящийся момент М (кг х мм)

М = С_м * D^1,9 * S^ум = 12,2 * 19 ^1,9 * 0,4 ^0,8 = 1576,3 кг х мм

6) Мощность на резание Nэ (кВт):

Nэ =

n = = = 677 об/мин

7) Принимаем n_ст = 710 об/мин, тогда фактическая скорость

V_ф = = 39,38 м/мин.

Nэ = = 1,18 кВт

8) Привод станка имеет N_э.ст. = 9,5 кВт при n = 710 об./мин. Машинное время  t_м определим по формуле:

t_м = (π * D * (l + y)) / (1000 * V * S) (мин)

где D = 19 мм,

      l = 27 мм,

      у = D / 2 * ctg γ/2 (мм) = 19 / 2 * ctg 58^о = 5,94 мм,

     V = 39,38, S = 0,4

t_м = (π * 19 * (27 + 5,94)) / (1000 * 39,38 * 0,4) = 0,15 мин

Рассчитаем режим резания на токарной операции 005, расточка отверстия ø 22^+0,033.

Определим режимы резания на токарной операции 005 при обработке (расточке) отверстия ø 22^+0,033 на l = 14,5 мм.

Материал режущей части резца расточного – твердый сплав ВК 6.

1) Глубина резания t:

t =

где d – диаметр окончательно обработанной поверхности, мм;