1. Токарная обработка детали.
1.1 Токарная черновая обработка.
Исходные данные: На токарно-винторезном станке обработать вал. Обрабатываемый материал - Сталь ШХ15 с пределом прочности sв = 730 МПа. Заготовка - прокат.
Диаметр заготовки D = 135 мм, диаметр готовой детали d = 120 мм, длина L = 1000 мм, шероховатость обрабатываемой поверхности Ra = 1,6.
Главный угол в плане резца j = 45°, радиус при вершине режущей пластинки rв = 1,2.
1.1 Выбор модели станка выходя из габаритных размеров заготовки (диаметра и длины). Для обработки данной заготовки можно использовать токарно-винторезный станок модели 1К62 с высотой центров Н = 200 мм и расстояние между центрами до 1400 мм [1. стр. 279].
Паспортные данные станка 1К62:
Высота центров 200 мм. Расстояние между центрами до 1400 мм. Мощность двигателя Nд = 10 кВт, к.п.д. станка h = 0,85. Частота вращения шпинделя (об/мин): 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.
Продольные подачи (мм/об): 0,070; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,574 0,61; 0,70; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08; 2,28.
Поперечные подачи (мм/об): 0,035; 0,037; 0,042; 0,048; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,6; 0,7; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08.
Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи, Рz=6000Н.
С учётом, что L/D < 12, то принимаем закрепление заготовки на станке в центрах без люнета, приложение 2 [2. стр. 132]. Эскиз заготовки показан на рисунке 1.1
1.2 Назначение глубины резания. Припуск на сторону.
Припуск на сторону определяется по формуле:
(1.1)
=
7,5 мм
Исходя из требований к детали назначим глубину резания на последнем проходе. tпч = 0,4 мм [2. стр. 98]. Остаток припуска снимаем за один проход:
Рисунок 1.1 - Схема обработки заготовки
tчерн = D - tпч = 7,5 - 0,4 = 7,1 мм.
1.3 Выбор режущего инструмента и определяем его геометрические параметры.
Для черновой обработки принимаем токарный правый проходной резец с механическим креплением шестигранной пластинки из твёрдого сплава. Главный угол в плане j = 45° , вспомогательный угол в плане j ′= 15°. Способ крепления пластины - клин-прихват - таблица 25 [3. стр. 130]. Материал пластины - Т15К6 приложение 3 [2. стр. 132]. Обозначение резца по ISOPHSCR2520L11
Обозначение пластины - 11114-110412 (по ISOHNUM-110412) ГОСТ 19068-80*. Толщина пластины - 4,76 мм, длина режущей кромки l = 11,0 мм, диаметр присоединительного отверстия d1 = 7,93 мм, радиус при вершине rв = 1,2. [4. стр. 89].
Задний угол a = 6°, передний угол g = 10°, приложение 6 [2. стр. 135], угол наклона главной режущей кромки l = 0° (рисунок 1.2)
Ориентировочное значение подачи для заданных условий обработки 1,1 -1,3 мм/об для глубины резания 5 ¸ 8 мм.
Для станка 1К62, у которого расстояние опорной поверхности резцедержателя до оси заготовки равно 25 мм, следовательно выбираем сечение державки 20х25 мм приложение 5 [2. стр. 134].
Для чистовой обработки принимаем токарный сборный проходной резец с механическим креплением многогранной пластины из твёрдого сплава без отверстия. Главный угол в плане j = 45° , вспомогательный угол в плане j ′= 15° - таблица 28 [3. стр. 132]. Материал пластины - Т30К4 приложение 3 [2. стр. 132]. Обозначение резца по ISOHSDR2520L9
Обозначение пластины - 11114-110412 (по ISOHNUM-110412) ГОСТ 19068-80*. Толщина пластины - 4,76 мм, длина режущей кромки l = 9,1 мм, диаметр присоединительного отверстия d1 = 7,93 мм, радиус при вершине rв = 1,2. [4. стр. 89].
Задний угол a = 10°, передний угол g = 12°, приложение 6 [2. стр. 135], угол наклона главной режущей кромки l = 0° (рисунок 1.2)
Для станка 1К62, у которого расстояние опорной поверхности резцедержателя до оси заготовки равно 25 мм, следовательно выбираем сечение державки 20х25 мм приложение 5 [2. стр. 134].
1.4 Для одноинструментальной обработки назначаем период стойкости режущего инструмента Те = 30 мин [2. стр. 102].
Рисунок 1.2 - Эскиз резца для черновой обработки
1.5 Выбираем подачу в зависимости от таких ограничений:
а) подача, которая допускаемая прочностью державки резца. Подачу определяем по формуле 1.39 [2. стр. 35].
(1.2)
Учитывая, что при заданных условиях значения показателей степени yVxVnPz очень маленькие (yV = 0,45 xV = 0,15 nPz = -0,15 - приложение 8, 14 [2. стр. 147, 152]), то произведениями xVnPz и yVnPz можно пренебречь. Следовательно формула 1.2 примет вид:
(1.3)
где В - ширина державки резца, мм; В = 20 мм
Н - высота державки резца, мм; Н = 25 мм.
[s]и - допускаемые напряжения на изгиб, МПа; [s]и = 330 МПа
LP - вылет резца, мм. Принимаем вылет равный LP = 1,5Н = 1,5 × 25 = 38 мм.
По [2 стр. 137-142] выбираем поправочные коэффициенты и показатели степени:
СРz = 300; yРz = 0,75; xРz = 1,0 приложение 14
КPz = KjPz×KgPz×KlPz×KrPz×KM.P (1.4)
KjPz = 1,0; KgPz = 1,0; KlPz = 1,0 KrPz = 0,95 приложение 15
KM.P = 
= 
=
0,98 приложение 16
Следовательно
КPz = 1,0 × 1,0 × 1,0 × 0,95 × 0,98 = 0,931
СV = 340; y = 0,45; x= 0,15 m = 0,2
КV = KMV × KUV × KnV (1.5)
KUV = 1,0 приложение 12; KПV = 0,9 таблица 5 [3. стр.263]
KM.V = 
= 
=
0,98 таблица 1 и 2 [3. стр.261-262]
Следовательно
КV = 1,0 × 0,9 × 0,98 = 0,88
Исходя из полученных коэффициентов подача допускаемая прочностью державки резца по формуле 1.2 равна
= 2,42 мм/об
б) подача допускаемая жёсткостью резца. Подачу определяем по формуле (1.38) [2. стр. 33] с учётом принятого ранее упрощения.
(1.6)
где fP - прогиб резца, мм. Для черновой обработки принимаем прогиб резца равный fP = 0,1 мм.
ЕР - модуль упругости материала державки, МПа. Для стали модуль упругости равен ЕР = 2,1 × 10 5 МПа.
= 4,73 мм/об
в) Подача, допускаемая прочностью твёрдосплавной пластины. Подача определяется по формуле 1.41 [2. стр. 35] с учётом принятого ранее упрощения:
(1.7)
где с - толщина твёрдосплавной пластины, мм. По ГОСТ 19068-80* толщина твёрдосплавной пластины равна с = 4,76 мм.
j - главный угол в плане, j = 45°
= 1,83 мм/об
г) подача, допускаемая жёсткостью детали. Подачу определяем по формуле (1.51) [2. стр. 39] с учётом принятого ранее упрощения:
(1.8)
где fд - допускаемая величина прогиба детали, принимаем fд = 0,2 [2. стр. 40]
Е - модуль упругости материала детали, МПа, Е = 2 × 10 5МПа
m - коэффициент учитывающий закрепление детали или заготовки, m = 48
I - момент инерции поперечного сечения заготовки, определим по формуле I = 0,05 ×d4 = 0,05 × 120 4
Следовательно
= 2,42 мм/об
д) подача допускаемая прочностью механизмом подачи станка. Подача определяется по формуле (1.46) [2. стр. 37] с учётом принятого ранее упрощения.
(1.9)
где РМ.П - осевая сила, допускаемая механизм подачи станка, Н; РМ.П = 6000 Н
= 1,89 мм/об
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.