Расчет припусков на механическую обработку поверхностей отверстия в заготовке с отверстием Æ216+0,046, страница 2

К_иv = 1 [2, с. 263, таблица 6] – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала;

К_v =1,32*1*1=1,32.

V=(340/30^0.2*10^0.15*0,8^0.45)*1,32=177,93 (мм/мин)

6)  Определение силы резания

Тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z =10*C_p*t_x*S_y*V_n*K_p ,

где С_р=300, х=1, у=0,75, n=-0,15 [2, с. 273, таблица 22] – коэффициент и показатели степени в формуле силы резания;

t=10 мм глубина резания;

S=0,8 мм/об – подача;

V – фактическое значение скорости резания.

Для определения фактического значения скорости резания необходимо найти значение числа оборотов шпинделя:

n_p = (1000*V)/pD,

где D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм.

n_p =(1000*177,93/3,14*420)=134,9 (об/мин).

Число оборотов по паспорту станка n_ст = 120 (об/мин).

Фактическая скорость резания:

V=p* D*n_ст/1000=3,14*420*120/1000=158,2 (м/мин)

К_р – поправочный коэффициент;

К_р = К_мр*К_jр*К_gр*К_lр*К_tр,

где К_мр – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала; по [2, с. 264, таблица 9]:

К_мр=(σ_в / 750)ⁿ,

где n=0,075 [2, с. 264, таблица 9];

К_мр=(569 / 750)^0,75=0,81;

К_φр=1, К_γр=1, К_λр=1, К_τр=1 [2, с.275, таблица 23] – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента;

К_р=0,81*1*1*1*1=0,81.

Р_z=10*300*10¹*0,8^0,75*158,2^{- 0,15}*0,81=9617,13 (Н)

7) Определение мощности резания

Мощность резания рассчитывается по формуле [2, c. 271]:

N_p=(Pz*V)/(1020*60),

где P_z=9617,13 Н – тангенциальная сила резания;

V=158,2 м/мин – скорость резания;

N_p=(9617,13*158,2) / (1020*60)=24,86 (кВт).

Коэффициент использования станка по мощности [11, с. 115]:

K_n=N_p/(N_э*ŋ),

где N_э=30 кВт – мощность электродвигателя привода главного движения ;

ŋ=0,85 – коэффициент полезного действия станка.

K_n=24,86/(30*0,85)=0,97.

Поскольку K_n < 1, найденный режим резания можно реализовать на станке 16 К 30 Ø323.

Основное время: t₀=(l₁-l₂)*i / (n*S₀)=(101+12)*1/(120*0,8)=1,1 (мин).

б) Расчет режима резания при сверлении (операция О5О)

1)  Исходные данные:

– отверстие выполняется в сплошном материале;

– параметры отверстия: Ø22 Н12 (^+0,21), Ra=12,5 мкм;

– материал режущей части сверла – быстрорежущая сталь Р6М5 [2, с.115].

2) Определение глубины резания

При сверлении глубина резания равна

t=0,5d,

где d – диаметр сверла, мм;

t=0,5*22=11 (мм).

3) Выбор подачи

При отсутствии ограничивающих факторов принимается максимально допустимая по прочности сверла подача [2, c.277, таблица 25] S=0,58 мм/об.

4) Определение скорости резания

При сверлении скорость резания определяется по формуле [2, с.276]:

V=C_vd^q/T^mS^y*K_v,

где C_v=9,8, q=0,4, y=0,5, m=0,2 [2, c.278, таблица 28] – показатель степени и коэффициент;

Т=50мин [2, c.279, таблица 30] – среднее значение периода стойкости сверла;

S=0,58 мм/об – подача;

K_v= поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания:

K_v=K_mv K_иv K_lv,

где K_mv – коэффициент на обрабатываемый материал; K_mv=1,32 (был определен при расчете скорости резания при точении);

K_иv =1 [2, c.263, таблица 6] – коэффициент на инструментальный материал;

K_lv = 0,75 [2, c.280, таблица 31] – коэффициент, учитывающий глубину сверления.

K_v=1,32*1*0,75=0,99

V=9,8*22^0,4/50^0,2*0,58^0,5*0,99=20,06 (м/мин).

Частота вращения шпинделя:

N_p=1000V/pd=1000*20,06/3,14*22=290,38 (об/мин).

Поскольку регулирование частот вращения на станке бесступенчатое, то принимается частота вращения П_ст=290 об/мин.

Соответствующая этому значению скорость резания:

V=pdn/1000=3,14*22*290/1000=20,03 (м/мин).

5) Определение осевой силы:

Р_о=10*С_р*d^q*S^y*К_р,

где С_р=68, q=1, y=0,7 [2, c.281, таблица 32] – поправочный коэффициент и показатели степени;

d=22мм диаметр сверла;

S=0,58 мм/об – подача;

К_р=[2, c. 264, таблица 9] – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (был определен при расчете силы резания при точении).

Р_о=10*68*22¢*0,58^0,7*0,81=8275,9 (н).

6) Определение вращающего момента

М_вр=10*С_м*d^q*S^y* К_р,

где С_м=0,0345, q=2, y=0,8 [2, c.281, таблица 32] – коэффициент и показатели степени;

К_р= К_мр=0,81;

М_вр=10*0,0345*22²*0,58^0,8*0,81=87,48 (Нм).

7) Определение мощности резания

N_p=М_вр*n/9750=87,48*290/9750=2,6 (кВт).

Мощность на шпинделе станка

N_шп=N_эл*h=4*0,85=3,4 (кВт).

Поскольку N_шп<N_эл (2,6<3,4), то найденный режим резания можно осуществить на станке 2Д132МФ2.

Основное время: t_o=(l₁+l₂)/(n*S_o)=(119+10)/(290*0,58)=0,77 (мин).

8) Расчет режима резания при фрезеровании (операция 025).

1)  Исходные данные:

–  марка обрабатываемого материала – сталь 40, d_в=569 Мпа;

–  производится обработка выборки диаметром 48Н14(^+0,62) глубиной 84±0,43 и длиной у основания 62±0,37, шероховатость R_a=12,5 мкм.

–  тип фрезы – концевая.

–  обработка получистовая фрезой из твердого сплава.

2)  Назначение глубины и ширины фрезерования.

Глубина фрезерования равна диаметру фрезы: t=D=48мм.

Ширина фрезерования принимается равной 1/3 части припуска на обработку, т. е. 1/3 глубины выборки: В=84/3=28 мм.

3)  Выбор режущего инструмента

Материал режущего части концевой фрезы – твердый сплав Т14К8, число зубьев – 6, по способу крепления зубьев напайные (ГОСТ 4675-83). Геометрические параметры режущей части зубьев: угол наклона зубьев l=30°, передний угол g=20°. Длина рабочей части инструмента l=115мм.

4)  Выбор подачи

При фрезеровании концевыми твердосплавными фрезами стальных заготовок, по рекомендациям литературных источников [2, c.285, таблица 36] подача на один зуб фрезы S_z=0,04 мм/зуб.

5)  Определение скорости резания

Окружная скорость резания определяется по формуле [2, c.282]:

V=C_v*D^q/T^m*t^x*S^y_z*B^u*Z^p*K_v,

где C_v=234; q=0,44; x=0,24; y=0,26; u=0,1; p=0,13 [2, c.287, таблица 39] – поправочный коэффициент и показатели степени;

D=48 мм – диаметр фрезы;

T=150 мин [2, c.290, таблица 40] – среднее значение периода стойкости фрезы;

t=48 – глубина резания, мм;

S_z=0,04 мм/зуб – подача на один зуб фрезы;