Расчёт режимов резания на операцию 010 (токарно-виноторезная), 020 (токарная с ЧПУ) и 050 (сверлильная с ЧПУ), страница 3

                            [s]_И – допускаемое напряжение на изгиб, МПа;

              Для державки из закалённой стали 40Х [s]_И=480 МПа. Вылет резца равен L=40 мм.

              Значение коэффициентов и показатели степеней определяются для среднего диапазона подач (S=0,3-0,7 мм/об) по таблице 22 ([12], с.273) и таблице 17([12], с.269):

              С_Рz=300;

              x_Pz=1,0;

              y_Pz=0,75;

              n_Pz=–0,15;

              С_V=340;

              x_V=0,15;

y_V=0,45;

m=0,20

              Поправочный коэффициент для резца из твёрдого сплава К_Р определяется по формуле:

                                                                                     К_Р=К_МР·К_{j Р}·К_{g Р}·К_{l Р};                                      (15.24)

где        К_МП ¾ коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала;

К_{j Р} ¾ коэффициент, учитывающий влияние угла в плане;

К_{g П} ¾ коэффициент, учитывающий влияние переднего угла;

К_{l П} ¾ коэффициент, учитывающий влияние угла наклона режущей кромки;

              Коэффициент К_МР определяется по формуле ([12], таблица9,с.264):

                            К_МР =                                                                (15.25)

где        s_В ¾ предел прочности обрабатываемого материала;

              n ¾ показатель степени, табличная величина.

              s_В =600 МПа;

              n =0,75([12], таблица9, с.264).

                                                                       К_МР ==0,84;

Значения коэффициентов для тангенциальной составляющей сил резания для резца из твёрдого сплава равны:

К_{j Р}=0,89;

              К_{g Р}=1;

              К_{l Р}=1;

К_{r р}=1.

              Тогда поправочный коэффициент К_Р будет равен:

К_Р=0,84 × 0,89 ×  1 × 1=0,74.

              Коэффициент К_V определяется по формуле:

                                                                       К_V = К_MV·К_ПV·К_ИV·К_{j V},                                               (15.26)

где  К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

                      К_ПV - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

                      К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента;

                      К_{j V} -  коэффициент, учитывающий влияние геометрии резца.

              Значение коэффициента К_MV определяется по формуле ([12], таблица1, с.269):

                                                         К_МV = Кr×,                                      (15.27)

              где Кr ¾ коэффициент, характеризующий группу обрабатываемости;

                       s_В ¾ предел прочности обрабатываемого материала, МПа;

                       n_V ¾ показатель степени.

              Кr =0,8 - нержавеющей стали;

              n_V =1 - при обработке резцами из твёрдого сплава ([12], таблица2, с.262).

              К_МV =0,8×= 1.

К_ПV =0,8 ¾ для отливки ([12], таблица5, с.263).

К_ИV =1,4 ¾ для инструмента из твёрдого сплава марки Т5К6 ([12], с.263);

                                          К_V = 1 × 0,8 ×1,4 =1,12;

                            Тогда подача, допустимая прочностью державки резца равна:

SПР.Р==12,57 мм/об.

              Подача, допускаемая жёсткостью детали S_Ж.Д, мм/об определяется по формуле:

SЖ.Д= ,

(15.28)

              где        m - коэффициент, зависящий от схемы закрепления детали;

f_Д – допускаемая величина прогиба детали, мм;

Е – модуль упругости материала детали, МПа;

I – момент инерции поперечного сечения заготовки, мм⁴;

L – длина детали от крайней правой точки зажимного элемента до торца детали, мм.

              f­_Д=0,1 мм - для чернового точения;

              Е=2,1 × 10⁵ МПа - для стали;

m=3 - для консольного закрепления детали в патроне.

              Момент инерции определяется по формуле:

I=0,05 × D4,

(15.29)

где D – диаметр заготовки, мм.

I=0,05 × 2604=2,2 × 108.

SЖ.Д==2,4 × 108 мм/об.

              Подача, допустимая жёсткостью резца S_Ж.Р, мм/об, определяется по формуле:

SЖ.Р= ,

(15.30)

где        f_Р – прогиб резца, принимаемый для черновой обработки f_Р=0,1 мм;

                            Е_Р – модуль упругости материала державки резца, МПа.

              Для стали Е_Р=2,1·10⁵ МПа.

SЖ.Р= ,=29,1 мм/об.

              Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластины S_ПР.П, мм/об, определяется по формуле:

SПР.П=

(15.31)

              где        с – толщина твердосплавной пластины, мм;

                            j - главный угол в плане резца, ⁰.

              с=4,76 мм, j=93⁰.

SПР.П==1,5 мм/об.

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

SМ.П=,

(15.32)

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

Для станка 1М63МФ30 Р_М.П=7000 Н.

SМ.П==0,35 мм/об.

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

S_Э=S_{MAX ДОП}=0,35 мм/об.

              Данную подачу можно реализовать на станке 1М63МФ30.

              Экономическое значение числа оборотов шпинделя определяется по формуле:

nЭ=,

(15.33)

              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==282,97 мм/об.

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

SМ.С=  ,

(15.34)

 где N_Э – мощность электродвигателя привода главного движения, кВт;

                            h - КПД станка.

              N_Э=11 кВт; h=0,8.

  S_М.С= =0,749 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=,

(15.35)

 n_М.С==238,19 об/мин.

Минутная подача S_М, мм/мин, равна:

SМ=n·SТ=238·0,35=83,3 мм/мин.

(15.36)

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

              Оптимальная скорость резания:

v_ОПТ===180 м/мин.

              Оптимальная стойкость Т_ОПТ, мин, определяется по формуле: