Расточка глухого отверстия диаметром 126 мм до диаметра 133 мм. Выбор режущего инструмента и режимов резания

Параметр шероховатости обработанной поверхности Rz = 80 мкм.

Система «станок – приспособление – инструмент – заготовка» нежёсткая.

Параметры заготовки:

D = 126

D = 133h12

l(h) = 100

l1 = 160

Необходимо

Выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.

Решение

1. Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы.

Резец – токарный расточной отогнутый правый. Материал рабочей части (пластины) – твёрдый сплав ВК8, материал корпуса резца – сталь 45, сечение корпуса резца 16 × 25, длина резца 150мм. Твёрдый сплав ВК8 имеет большую эксплуатационную прочность, сопротивляемость вибрациям и ударам. При черновом точении допускает скорость резания до 200 м/мин, рекомендуется для чернового точения и при неравномерном сечении среза, и непрерывном резании. Форму пластины выбираем с учётом того, что обрабатывается глухое отверстие.

Форма передней поверхности – плоская с фаской, типа 2б

γ = 12°; γф = -5°; α = 10°; λ = 0°; φ = 90°; φ1 = 20°; r = 0,5 мм

2. Назначаем режим резания

1) Устанавливаем глубину резания. При снятии припуска за один проход

t =  = =3,5 мм

2) Назначаем подачу

Для параметра шероховатости поверхности Rz = 80 мкм при растачивании черновом глухого отверстия, рекомендуется:

S0 = от 0,4 до 0,6 мм/об(для t = от 3 до 5 мм)

Принимаем среднее значение подачи для t = 3,5 мм:

S0 =0,6 мм/об.

3) Назначаем период стойкости резца. При одноинструментной обработке Т= 30…60 мин. Принимаем:

Т= 60 мин.

4) Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами  резца по формуле:

vи  = Kv, где Kv = KmvKпvKиvKφKov

Из таблицы выписываем коэффициент и показатели степеней формулы. Для внутреннего продольного точения конструкционной углеродистой стали σ=750 МПа при S0 = 1,2 мм/об, резцом с пластиной из твёрдого сплава Т14Л8 (с последующим учётом поправочных коэффициентов); т.к. в таблице нет этого сплава то берём близкий по значению сплав Т15К6

Сv = 243; xv = 0,15; yv = 0,4; m = 0,2

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость:

Kmv = Kr , где nv = 1,25

Kmv = =1,15

Knv = 0,8         так как заготовка покованная с литейной коркой

Kиv = 0,83      т.к. твёрдый сплав ВК8

Kφ = 0,7          т.к. угол φ = 90°

K0v – поправочный коэффициент на скорость Vи , учитывающий вид токарной обработки, т.е. наружное продольное точение, поперечное точение или растачивание. Нами используется формула для наружного продольного точения

K0v = 1    т.к продольное точение

Kv  = KmvKnvKиvKφvKov 

Kv = 1,15 · 0,8 · 0,83 · 0,7 · 1 =0,53

С учётом всех найденных поправочных  коэффициентов скорость главного движения резания равна:

V4 = · 0.53 = 57,8 м/мин.

5)Определяем частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости главного движения резания:

n= ==138.4 мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения

n = 200 мин

6) Определяем действительную скорость резания:

V= = = 83.52 м/мин (1,39 м/с)

7) Мощность, затрачиваемую на резание, определяем по формуле:

N= , где P - в кгс, а V - в м/мин,

P=10CptSvK

Найдём P:

C= 92;  x= 1;  y= 0,75;  n= 0

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания:

K =

K= = 0,94

K= 0,89; т.к.  φ = 90°

K= 1;      т.к.   λ = 0°

K= 1;      т.к.   γ = 12° (принимаем по графе γ = 10°)

К= 0,87

K = 0,94 · 0,89 · 1 · 1 · 0,87 = 0,72

P= 10 · 92 · 3,5 · 0,6 · 83,52 · 0,72 = 1577 Н

Найдём P:

C= 54;  x= 0,9;  y= 0,75;  n= 0

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания:

K== 0,94

K= 0,5;   т.к. φ=90°

K= 1       т.к. γ=12°

K= 1       т.к. λ=0°

К= 0,66

K= 0,94 · 0,5 ·1 · 1 · 0,66 = 0,31

P=10 · 54 · 3,5· 0,6· 66,81· 0,31 = 351 Н

Найдём P:

C= 46;  x= 1;  y= 0,4; n= 0.

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания:

K= = 0,94

K= 1,17   т.к. φ =90°

K= 1       т.к. γ =12°

K= 1        т.к. λ = 0°

K= 1

K= 0,94 · 1,17 ·1 · 1 · 1 =1,099

P= 10 · 46 · 3,5 · 0,6 · 83,52 · 1,099 = 1433 Н

P = == 3361 Н

Мощность затрачиваемая на резание равна:

N = , где  Р – составляющая сил резания;   V – скорость резания.

N = = 4.38 кВт

В единицах СИ (Вт):

N= PV;

Где  P-  в ньютонах(Н),  а V- в метрах в секунду(м/с).

N= 3361 · 1,39 · 4671,79 Вт = 4,67 кВт

8) Проверяем достаточна ли мощность привода станка.

У станка 16Б16П:

N=Nη= 6,3 · 0,7 = 4,41 кВт

N N;

3,7 < 4.41; следовательно обработка возможна.

3. Определяем основное время по формуле:

T=

Врезание равно:

y = t · ctgφ = 3,5 · ctg90° = 0 мм

Величину подвода принимаем равной 2 мм; i = 1.

Длина рабочего хода (в мм) резца равна:

L = + y + l, где

Δ - величина подвода инструмента, мм;

y – величина врезания инструмента, мм;

l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

L= 2+0+100=102 мм

Т= =0,85 мин

ЗАДАНИЕ 2. ФРЕЗЕРОВАНИЕ

Дано:

На вертикально – фрезерном станке 6Т12 производится чистовое фрезерование сквозного паза с размерами (мм):

В= 28 мм

l= 385 мм ,  припуск на обработку -  h = 4 мм

Параметр шероховатости обработанной поверхности R= 1,25 мкм. Материал обрабатываемой заготовки – сталь 40 ХН,  σв= 700МПа. Вид заготовки – штамповка с коркой. Обработка чистовая с охлаждением.

Необходимо:

Выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.

Решение:

1. Выбираем фрезу и устанавливаем значения её геометрических элементов.

Принимаем концевую фрезу с крупным зубом и твёрдосплавными пластинами. Выбираем стандартную фрезу Д= 28 мм;  z = 4; L=55 мм.

Материал фрезы – легированная сталь 30ХГСА, материал твёрдосплавных пластин Т15К6

Твёрдый сплав Т15К6 имеет большую эксплутационную прочность и сопротивляемость вибрациям и ударам. При точении стали, данный сплав допускает скорость резания до 400 м/мин. Рекомендуется для чистовой и получистовой обработки сталей.

Геометрические элементы:

α = 20°

γ = 15°

φ=45°           

2. Назначаем режимы резания:

1)Устанавливаем глубину резания. Припуск снимается за один ход, следовательно:

t = h = 4 мм

2)Назначаем подачу на один зуб фрезы. Для чистовой обработки стали, при мощности станка от 5 до 10 кВт фрезой цилиндрической с крупным зубом рекомендуется подача:

S= 0,8 – 0,12 мм/зуб

Принимаем среднее значение:

S= 0,12 мм/зуб

3) Назначаем период стойкости фрезы. Для концевой фрезы с крупным зубом  D = 28мм, т.е в диапазоне диаметром свыше 25 до 40 мм.

Принимаем Т = 90 мин.

4) Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы по формуле:

V = ·K,

Выписываем коэффициенты и показатели степеней формулы