Расчет режимов резания. Сверление и развертывание

4 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания ведется по наиболее нагруженному технологическому переходу рассматриваемой операции, т.е. такому технологическому переходу, при выполнении которого возникают наибольшие силы резания.

1. Сверление.

1)  Исходные данные выполняемой операции:

материал заготовки АК4-1;

материал режущей части инструмента: быстрорежущая сталь Р6М5;

вид обработки: сверление;

траектория движения инструмента: главное движение – вращательное.

условие выполнения операции: на операции производят сверление отверстия ø7,7 мм на многоцелевом станке DMU-50.

2)  Определяем глубину резания t.

Глубина резания при сверлении определяется по формуле:

где D – диаметр свела, мм.

3)  Выбираем подачу S.

Подача при сверлении алюминиевых сплавов (НВ≤170) сверлом из быстрорежущей стали, при диаметре D=7,7мм: S=0,27мм/об.

Так как длина отверстия l<5D, вводим поправочный коэффициент K_lS=0,9.

Получим: S=0,27·0,9=0,243мм/об.

Принимаем подачу по станку: S=0,25мм/об.

4)  Определяем скорость резания V.

При сверлении скорость резания определяется по формуле:

где C_v=36,3;

q=0,25;

m=0,125;

y=0,55;

T=75мин – период стойкости инструмента.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания K_V, учитывающий фактические условия резания:

где K_MV=0,8 – коэффициент на обрабатываемый материал;

K_ИV=1 – коэффициент на инструментальный материал;

K_lV=0,85 – коэффициент, учитывающий глубину резания

Получим:

Скорость резания:

5)  Определяем частоту вращения шпинделя n (число оборотов), соответствующую скорость резания.

Частота вращения определяется по формуле:

,

Получим:

6)  Рассчитанную частоту вращения шпинделя сравниваем с рядом частот вращения шпинделя по станку.

Принимаем ближайшее значение n_ф=2500мин^-1.

7)  Определяем фактическую скорость резания V_ф, соответствующую частоте вращения шпинделя станка:

,

Получим:

8)  Определяем силы резания.

При сверлении осевую силу P₀ рассчитывают по формуле:

где C_P = 31,5;

q = 1;

y = 0,8;

K_P= K_MP=1 – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки и зависящий только от обрабатываемого материала заготовки.

Получим:

9)  Определяем момент резания M.

Момент резания рассчитывается по формуле:

,

где C_M = 0,012;

q = 2;

y = 0,8;

K_P= K_MP=1 – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки и зависящий только от обрабатываемого материала заготовки.

Получим:

10)  Определяем мощность резания N, необходимую для процесса резания и сравниваем с мощностью выбранного станка.

Мощность резания определяется по формуле:

Получим:

Мощность станка: N_ст=40кВт.

11)  Определяем основное технологическое время:

,

где L = 32 мм – путь, пройденный инструментом;

S_M – минутная подача.

, мм/мин.

Получим: t_o = 0,05 мин.

12)  Определяем штучно-калькуляционное время:

где φ_к=1,72 – коэффициент, учитывающий вид станка и тип производства.

Получим:

2. Развертывание.

1)  Исходные данные выполняемой операции:

материал заготовки АК4-1;

материал режущей части инструмента: быстрорежущая сталь Р6М5;

вид обработки: развертывание;

траектория движения инструмента: главное движение – вращательное.

условие выполнения операции: на операции производят развертывание  отверстия ø7,7 мм до ø8Н7^(+0,015) на многоцелевом станке DMU-50.

2)  Определяем глубину резания t.

Глубина резания при сверлении определяется по формуле:

где D – диаметр полученного отверстия, мм;

d – диаметр предварительно подготовленного отверстия, мм:

Получим:

3)  Выбираем подачу S.

Подача при развертывании алюминиевых сплавов (НВ≤170) разверткой из быстрорежущей стали, при диаметре D=8мм: S=2,2мм/об.

При развертывании после черного с точностью по 7-му квалитету, вводят поправочный коэффициент K_ОS=0,7.

Получим: S=2,2·0,7=1,5мм/об.

Принимаем подачу по станку: S=1,5мм/об.

4)  Определяем скорость резания V.

При развертывании скорость резания определяется по формуле:

где C_v=15,3;6

q=0,2;

m=0,3;

x=0,1;

y=0,5;

T=50мин – период стойкости инструмента.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания K_V, учитывающий фактические условия резания:

где K_MV=0,8 – коэффициент на обрабатываемый материал;

K_ИV=1 – коэффициент на инструментальный материал;

K_lV=0,85 – коэффициент, учитывающий глубину резания

Получим:

Скорость резания:

5)  Определяем частоту вращения шпинделя n (число оборотов), соответствующую скорость резания.

Частота вращения определяется по формуле:

,

Получим:

6)  Рассчитанную частоту вращения шпинделя сравниваем с рядом частот вращения шпинделя по станку.

Принимаем ближайшее значение n_ф=200мин^-1.

7)  Определяем фактическую скорость резания V_ф, соответствующую частоте вращения шпинделя станка:

,

Получим:

8)  Определяем момент резания M.

Момент резания рассчитывается по формуле:

,

где C_p = 40;

x =1;

y = 0,75;

S_z=0,15 – подача, мм на один зуб инструмента;

z=10 – число зубьев развертки.

Получим:

9)  Определяем мощность резания N, необходимую для процесса резания и сравниваем с мощностью выбранного станка.

Мощность резания определяется по формуле:

Получим:

Мощность станка: N_ст=40кВт.

10)  Определяем основное технологическое время:

,

где L = 32 мм – путь, пройденный инструментом;

S_M – минутная подача.

, мм/мин.

Получим: t_o = 1,05 мин.

11)  Определяем штучно-калькуляционное время:

где φ_к=1,72 – коэффициент, учитывающий вид станка и тип производства.

Получим: