Основные теоретические сведения

К элементам режима резания относятся

-глубина резания t, мм, равна припуску на обработку;

-подача S, мм/об, зависит от глубины резания и от характера обработки (черновая или чистовая);

-скорость резания v, м/мин, зависит от материалов заготовки и инструмента, от стойкости инструмента (времени работы инструмента между переточками), от состояния поверхности, от главного угла в плане.

-частота вращения n, об/мин.

Выбор резца.

Вид (название) резца зависит от вида выполняемой работы: для обтачивания наружной цилиндрической поверхности «на проход» - резец проходной прямой или проходной отогнутый угол φ в плане зависит от жесткости системы СПИД

- для жесткой системы – угол φ = 30…45°;

- для системы средней жесткости - φ = 60…75°;

- для нежесткой системы - φ = 90°.

Также угол φ = 90° для проходного упорного и для подрезного резцов. В качестве инструментального материала в настоящее время для режущей части резцов чаще, для обтачивания цилиндрической поверхности, находящейся под прямым углом к уступу – проходной упорный, для нарезания резьбы – резьбовой и т.д.

Главный всего используется твердый сплав. Марку твердого сплава можно выбрать исходя из табл.1:

 

Таблица 1 Марку твердого сплава

Глубина резания t,мм, при обтачивании определяется по формуле

                                                                                      (1)

 

где D – диаметр поверхности заготовки до обработки;

d – диаметр поверхности после обработки;

i – количество проходов. Число проходов рекомендуется выбирать таким, чтобы глубина резания для чернового точения не превышала 5 мм, для получистового точения – 3 мм,

для чистового точения – 1,5 мм.

Подача S, мм/об, определяется по таблице. полученное табличное значение подачи Sтабл необходимо откорректировать по паспорту станка и принять действительное значение подачи Sд.

Скорость резания v, м/мин. По таблице Приложения 8 назначается v_табл в зависимости от глубины резания t и подачи Sд.

Табличное значение скорости резания не учитывает конкретные условия резания, поэтому необходимо ввести поправочные коэффициенты на реальные условия обработки и установить расчетную скорость резания vр, м/мин, по формуле

                                                            (2)

 

где К1…К5 - поправочные коэффициенты на различные условия обработки.

Частота вращения шпинделя п, об/мин, определяется по формуле

                                                                             (3)

где v_р – расчетное значение скорости резания;

π = 3,14

D – диаметр поверхности заготовки.

Полученное значение п_р корректируется по паспорту станка и принимается ближайшее меньшее значение п_д.

Действительное значение скорости резания, м/мин

                                                                                    (4)

где п_д – действительное значение частоты вращения шпинделя.

Машинное основное время То, мин, необходимое для выполнения рассчитываемого перехода:

                                                                                      (5)

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

y – величина врезания и перебега (выхода) инструмента: для обтачивания поверхности «на проход» принимать y = 5 мм, для обтачивания «в упор» - y = 3 мм.;

i – число проходов;

пд – действительное значение частоты вращения шпинделя;

Sд – действительное значение подачи.

Порядок выполнения работы

5.1.Назначить режимы резания на обтачивание поверхности заготовки с диаметра D до диаметра d на токарно-винторезном станке 16К20. Заготовка – необработанный прокат. Стойкость резца принять Т = 60 мин. Остальные условия обработки принять по таблице 2.

 

Таблица 2 Условия обработки

 

 

Пример выполнения расчетов

Задание: Назначить режимы резания на обтачивание поверхности заготовки с Æ60 мм до Æ50 мм «в упор» под углом 90°. Длина обрабатываемой поверхности 100 мм. Материал детали – сталь 45 (предел прочности 598 МПа). Заготовка – необработанный прокат. Обработка проводится на станке 16К20.

Решение:

1. Резец – проходной упорный, главный угол в плане φ= 90°, марка материала режущей части Т5К10 (т.к. черновая обработка)

2. Глубина резания

Число проходов принимаем i =1

3. Подача по для диаметра заготовки до 60 мм при глубине резания 5 мм

Sтабл = 0,4 – 0,6 мм/об. По паспорту станка 16К20 в данном интервале подач находятся значения 0,4; 0,5 и 0,6 мм/об. Принимаем Sд = 0,6 мм/об (любую из имеющихся).

4. Табличное значение скорости резания v_табл = 145 м/мин. Т.к. нет значений скорости резания для глубины резания 5 мм, то принимаем промежуточное значение между скоростями резания для глубины резания 4 и 6 мм.

По находим поправочные коэффициенты на различные условия резания:

К1 = 1, т.к. стойкость резца Т = 60 мин.

К2 = 1,15, т.к. материал заготовки – сталь 45 (σ_в = 598 МПа).

К3 = 0,8, т.к. поверхность заготовки с коркой (необработанный прокат).

К4 = 0,65, т.к. материал режущей части резца Т5К10.

К5 = 0,81, т.к. главный угол в плане φ = 90°.

Расчетная скорость резания

5. Частота вращения шпинделя

об мин

Принимаем по паспорту станка ближайшее меньшее значение п_д =315 об/мин.

6. Действительная скорость резания

7. Основное машинное время

Результаты расчета режима резания t = 5 мм, Sд = 0,6 мм/об, п_д = 315 об/мин, v_д= 59,35 м/мин, То = 0,545 мин.

 

Форма отчета о работе

6.1. Тема, цель работы.

6.2. Выполнение задания

6.3. Вывод

7. Контрольные вопросы и задания

7.1. Какие элементы относятся к режимам резания?

7.2. В каких единицах измеряется глубина резания, как находится?

7.3. От чего зависит значение подачи? В каких единицах измеряется и как обозначается подача?

7.4. От чего зависит скорость резания? В каких единицах измеряется и как обозначается скорость резания?

7.5. Как находится, обозначается и в каких единицах измеряется частота вращения шпинделя?

Рекомендуемая литература

1. Арзамасов, Б. Н. Материаловедение: учебник: 2-е изд., исправл. и доп. / Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г, Ф. Косолапое [и др.]; под общ. ред. Б. Н. Арзамасом. М., 1986.

2.Барташевич, А. А. Материаловедение: учеб. пособие / А. А. Барташевич. Ростов н/Д, 2004.

 

 

Лабораторная работа № 5 Микроанализ серых, высокопрочных и ковких чугунов

Цель работы

  Научить проводить микроанализ серых, высокопрочных и ковких чугунов.

Задание

    Изучить микроструктуру серых, высокопрочных и ковких чугунов. Изучить маркировку и практическое применение чугунов.

Оснащение работы

    Методические указания к лабораторной работе