Выбор инструментального материала при обтачивании наружных и торцовых поверхностей, растачивании отверстий

Характер и условия обработки	Жестко-сть сис-темы СПИД	Рекомендуемые инструментальные материалы для обработки, марка
углероди-стой и ле-гированной стали	специальной труднообрабатываемой стали	закаленной стали	чугуна	цветных металлов
Черновое точение поковок, отливок по окалине и корке при неравномерном припуске и прерывистом резании	Жесткая	Т5К10	ВК8	-	-	-
Средняя	ВК8, Р18, Р6М5	Р18	-	ВК6	-
Нежесткая	Р18, Р6М5	-	-	ВК8	-
Черновое точение по корке при неравноме-рном припу-ске и непрерывном резании	Жесткая Средняя Нежесткая	Т15К6 Т14К8 Т15К10	Т5К10 ВК8 Р18	- - -	ВК6	- - -
Получистовое и чистовое точение при прерывистом резании	Жесткая Средняя Нежесткая	Т15К6 Т14К8 Т5К10	Т5К10 ВК8, Р18 Р18	Т14К8 ВК8 Р18	ВК8	ВК6
Тонкое точение	Жесткая Средняя Нежесткая	Т30К4 Т30К4 Т15К6	- - Т5К10	Т30К4 Т15К6 Т5К10	- ВК2, ВК6	- ВК3 -

 

 

После нахождения расчетной скорости резания необходимо определить соответствующую ей частоту вращения шпинделя станка:

где: - диаметр заготовки, мм.

 

 

Таблица 1.6

Табличная скорость главного движения резания при черновом

Продольном обтачивании цилиндрической поверхности (м/мин)

Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Обрабатываемый материал
сталь углеродистая	чугун НВ = 190
	0,4 0,5 0,7 1,0
	0,4 0,5 0,7 1,0 1,4
	0,4 0,5 0,7 1,0 1,4 2,0
	0,5 0,7 1,0 1,4 2,0 3,0
	0,7 1,0 1,4 2,0 3,0

 

Принятые значения скорости, подачи и глубины резания позволяют рассчитать мощность, которая затрачивается на процесс резания. Эта мощность определяется по формуле:

 

Таблица 1.7

Табличная скорость главного движения резания при чистовом

Продольном обтачивании цилиндрических поверхностей (м/мин)

Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Обрабатываемый материал
сталь углеродистая	чугун серый НВ = 190
1,0	0,10 0,16 0,20 0,25 0,30
1,5	0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40
2.0	0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,60

 

 

Таблица 1.8

Коэффициент , зависящий от обрабатываемого

Материала

Сталь углеродистая	Сталь марганцовистая	Сталь никелевая
300 – 400	2,80	500 – 680	1.25	500 – 680	1,48
400 – 500	2,20	600 – 700	0,98	600 – 700	1,14
500 – 600	1,69	700 – 800	0,80	700 – 800	0,95
600 – 700	1,29	800 – 900	0,61	800 – 900	0,70
700 – 800	1,00	900 – 1000	0,36	900 – 1000	0,66
800 – 900	0.81	1000 – 1100	0,43	1000 – 1100	0,57
Сталь хромистая	Сталь хромоникелевая	Сталь быстрорежущая
400 – 500	2,08	400 – 500	2,10	600 – 700	0.71
500 – 600	1,44	500 – 600	1,56	700 – 800	0,60
600 – 700	1,10	600 – 700	1,20	800 – 900	0,51
700 - 800	0,85	700 – 800	1,00	900 – 1000	0,44
800 – 900	0,69	800 – 900	0,86	1000 – 1100	0,39
Продолжение таблицы 1.8
900 – 1000	0,56	900 – 1000	0,70	1100 – 1200	0,30
Чугун серый (НВ)	Чугун ковкий (НВ)
140 – 100	1,51	100 – 120	1,76
160 – 180	1,21	120 – 140	1,28
180 – 200	1,30	140 – 160	1,00
200 – 220	0,85	160 – 180	0,80
220 – 240	0,72	180 – 200	0,66

 

 

Таблица 1.9

Коэффициент , зависящий от материала заготовки и

Состояния её поверхности

Материал заготовки		Условия работы
Стальная отливка	0,9
Стальная поковка (прокат)	1,0	При обработке без корки
Чугунная отливка	1,0	При обработке без корки
Стальная отливка и поковка: НВ < 160 НВ = 160 – 200 НВ > 200	0,75 0,80 0,85	При обработке по корке
Чугунная отливка: НВ < 160 НВ = 160 – 200 НВ > 200	0,70 0,75 0,80

 

 

Таблица 1.10

Коэффициент , зависящий от сечения державки резца

Сечение державки резца
сталь	чугун
16 х 16, 12 х 20	0,93	0,97
20 х 20, 16 х 25	0,97	0,98
20 х 30, 25 х 25	1,00	1,00
30 х 30, 25 х 40	1,04	1,02

 

 

 

Таблица 1.11

Коэффициент , зависящий от угла в плане

Материал	Угол , град
Сталь машиностроительная		1,26 1,00 0,84 0,66
Чугун		1,20 1,00 0,88 0,73

Таблица 1.12

Коэффициент , зависящий от охлаждения

Материал	Обработка
Сталь	Без охлаждения	0,75
С охлаждением	1,00
Чугун	Охлаждение не применяется	1,00

 

Силу резания приближенно находят по формуле:

.

Коэффициент зависит от обрабатываемого материала, главного угла

в плане и его материала (табл. 1.13). Показатели степени для условий учебной токарной обработки можно принять: х = 1; у = 0,75.

Тогда:

Чтобы реализовать на шпинделе требуемую мощность, необходима более высокая мощность электродвигателя станка, которая определяется с учетом КПД станка

Если после выполнения расчета полученная мощность двигателя будет

 

 

Таблица 1.13

Выбор коэффициента

Обрабатываемый материал	Материал инстр-та	Главный угол в плане , град
Углеродистые и легированные стали,	Р6М5 Т15К6

меньше или равна мощности двигателя станка, на котором предполагается выполнение задания, то этот токарный станок назначенные режимы резания.

Затраты рабочего времени

При выполнении работ по изготовлению деталей машинными способами затрачивает-

ся определенное время. Чем оно выше, тем производительность выше и тем ниже стоимость изделий. Затраты времени в течение рабочего дня, за исключением обеденного перерыва, подразделяются на нормируемые и ненормируемые. К нормируемым затратам относятся те, которые необходимы для выполнения заданной работы. Они включаются в состав норм времени.

К ненормируемым затратам относятся потери времени на случайные и непроизводительные работы, на хождение по цеху, на простои из-за отсутствия материалов, инструмента, электроэнергии и др., из-за поломок оборудования, из-за разговоров, перекуров и проч.

Время, которое непосредственно затрачивается на выполнение технологической операции, называется оперативным. Оно включает в себя время, в течение которого происходит изменение размеров заготовки или её состояния, и вспомогательное время. Вспомогательное время тратится на действия, которые создают возможность выполнения основной работы: установку и снятие со станка детали, подвод и отвод инструмента, пуск и выключение станка и проч. Если вспомогательное время определяют по нормативным таблицам, то оперативное время рассчитывается по формулам, используя простые схемы токарной обработки (рис. 1.4).

 

 

где: Т_м – машинное время;

L_i – длина пути инструмента

- длина обрабатываемой поверхности;

- величины врезания и перебега инструмента;

S_мин - минутная подача;

- частота вращения шпинделя;

S – подача на один оборот шпинделя;

- глубина резания;

- припуск на сторону.

.Сумма основного и вспомогательного времени составляет нормативное время:

 

 

Рис. 1.4. Схема для расчёта машинного времени токарной обработки

 

Кроме того, имеют место и другие затраты времени. К ним относят время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, время на личные потребности, на дополнительный отдых и проч. При определении нормы выработки Н_В все временные затраты суммируются и сводятся к норме штучного времени Т_шт, которое характеризует количество продукции, изготавливаемой в единицу времени (мин, ч и др.):

Н_В = Т_СМ / Т_ШТ,

где: Т_СМ – продолжительность рабочей смены, ч.

 

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные узлы токарного станка.

2. Напишите основную формулу для расчета режимов резания при точении.

3. Перечислите основные углы токарного проходного резца.

4. Что такое главный угол в плане?

5. Что такое подача резца?

6. Что такое глубина резания?

 

1.7. Учебные задания

Учебные задания по настоящему практическому занятию приведены в табл. 1.15.