Расчёт режимов резания на операцию 010 (токарно-виноторезная), 020 (токарная с ЧПУ) и 050 (сверлильная с ЧПУ), страница 2

SПР.П=

(15.10)

              где        с – толщина твердосплавной пластины, мм;

                            j - главный угол в плане резца, ⁰.

              с=4,76 мм, j=93⁰.

SПР.П==1,2 мм/об.

              Подача, допустимая прочностью подачи S_М.П, мм/об, определяется по формуле:

SМ.П=,

(15.11)

где        Р_М.П – осевая сила, допускаемая механизмом подачи станка.

Для станка 16К20 Р_М.П=6000 Н.

SМ.П==0,33 мм/об.

              Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности S_r.o, мм/об определяется по формуле:

S_Э=S_{MAX ДОП}={10,87; 2,2·10⁸; 28,1; 1,2; 0,33}min.

S_Э=0,33 мм/об.

              Данную подачу можно реализовать на станке 16К20, так как 0,07 £ 0,33 £ 2,8. Скорректированное значение экономической подачи с учётом 5% поправки равно S_{Э Д}=0,35 мм/об.

              Экономическое значение числа оборотов шпинделя определяется по формуле:

nЭ=,

(15.12)

              где D – диаметр заготовки, мм.

          Значения коэффициента С_V и показатели степеней теперь можно скорректировать. Зная, что S<0,7 мм/об, по таблице 17([12], с.269) определяются значения показателей:

              С_V =340;

              x=0,15;

              y=0,45;

m=0,20;

nЭ==279,97 мм/об.

              Подача, допустимая мощностью станка S_М.С, мм/об, определяется по формуле:

SМ.С=  ,

(15.13)

 где N_Э – мощность электродвигателя привода главного движения, кВт;

                            h - КПД станка.

              N_Э=11 кВт; h=0,8.

  S_М.С= =0,699 мм/об,        

                            Поскольку S_М.С<S_Э(0,699>0,35), то в качестве уже скорректированной технологической подачи принимается S_Т=0,35 мм/об.

nМ.С=,

(15.14)

n_М.С==192,19 об/мин.

              Действительное значение частоты вращения шпинделя после корректировки по паспортным данным станка будет равно n_Д=200 об/мин, что соответствует i=13-й ступени коробки скоростей станка 16К20.

Минутная подача S_М, мм/мин, равна:

SМ=n·SТ=200·0,35=70 мм/мин.

(15.15)

              Для определения ступени максимальной производительности определяются сначала технологические расчётные подачи на каждой ступени по следующим формулам:

SТ.Р=,	(15.16)

                                                                       S_Т.Р14=   =0,16

S_Т.Р15=   =0,12

S_Т.Р16=   =0,09

              Для остальных ступеней расчёт аналогичен, результаты сведены в таблицу 15.1:

              Таблица 15.1 – Расчёт производительности

Номер ступени	N, об/мин	Подача, мм/об		S, мм/мин	Примечания
		SТ.Р	SТ.Д
13	200	-	0,35	70	оптимальный режим
14	250	0,16	0,16	40
15	315	0,12	0,12	37,8
16	400	0,09	0,09	36

              Оптимальная скорость резания:

v_ОПТ===163 м/мин.

              Оптимальная стойкость Т_ОПТ, мин, определяется по формуле:

ТОПТ===340 мин

(15.17)

              Коэффициент использования резца по стойкости равен:

К_Т===5,66.

              Сила резания Р_Z, Н, равна:

Р_Z=10·С_Рz·t^Xpz·S^Ypz·v^npz·K_Pz,                                            (15.18)

Р_Z=10·300·3·0,35^0,75·163^-0,15·0,74=1378 H.

              Полученная сила резания меньше максимально допустимой (6000Н), значит резание осуществимо. Мощность резания равна:

N_P===3,67 кВт.                                     (15.19)

              Коэффициент использования станка по мощности равен:

К_N===0,45.                                                    (15.20)

              Поскольку К_N<1, то данный режим можно реализовать на станке 16К20.

              Основное время обработки определяется по формуле:

Т_О===0,34 мин.                                         (15.21)

              Окончательные режимы резания занесены в таблицу 15.2:

Таблица 15.2 ¾ Режимы резания при обработке поверхности ø122

Параметр	Величина
Глубина резания, мм	3
Подача, мм/об	0,35
Скорость резания, м/мин	163
Частота вращения шпинделя, об/мин	200
Минутная подача, мм/мин	70
Тангенциальная составляющая сил резания, Н	1378
Основное время обработки, мин	0,34

          Режимы резания для точения наружной цилиндрической поверхности (операция 020 токарная с ЧПУ) определяются  расчётно-аналитическим методом.

              Исходные данные.

На токарно-винторезном станке 1М63МФ30 обтачивается корпус сальника. Обрабатываемый материал - сталь 20Х13Л ГОСТ977-88 с пределом прочности s_В=600 МПа. Диаметр обработки ø260 мм, а длина – 20 мм. Закрепление заготовки – в трёхкулачковом самоцентрирующем патроне. Паспортные данные станка: мощность электродвигателя N_Э=30 кВт, КПД станка h=0,8, усилие подачи Р_О=7000 Н.

              Параметры резца следующие:

 - угол в плане j=95⁰;

 - вспомогательныё угол в плане j₁=10⁰;

- передний угол фаски g_Ф=10⁰;

 - радиус при вершине r_В=0,6 мм.

              Сечение державки резца h´b=25´25 мм, материал пластины режущей части – твёрдый сплав Т5К10, а толщина пластины с=4,76 мм. Период стойкости Т=60 мин.

Расчёт режимов резания.

              Глубина резания t, мм, определяется по формуле:

t=( DЗАГ–DОБР)/2,

(15.22)

где        D_ЗАГ – диаметр заготовки до обработки, мм;

                            D_ОБР – диаметр заготовки после обработки, мм;

                            t=(D_ЗАГ–D_ОБР)/2 =(261–260)/2 = 0,5 мм.

Расчёт ведётся по эмпирическим формулам, а затем выбираются наивыгоднейшие режимы резания. При этом ограничения по производительности накладываются: режущими возможностями инструмента, мощностью электродвигателя привода главного движения, жёсткостью и прочностью режущего инструмента, прочностью режущей части инструмента, прочностью станка, жёсткостью системы «станок-приспособление-инструмент-деталь» а также шероховатостью обработанной поверхности.

Подача, допускаемая прочностью державки резца S_ПР.Р, мм/об, определяется по формуле:

SПР.Р=

(15.23)

где        Н, В, L_Р – соответственно высота, ширина и вылет резца, мм;