Проверка по мощности привода шпинделя станка

 

Мощность, затрачиваемая на резание , должна быть меньше или равна мощности на шпинделе :

где - мощность электродвигателя токарного станка, кВт; для станка 1K62, = 7,5 кВт;

η - КПД привода токарного станка, для станка 1К62 η = 0,75.

Мощность резания определяется по формуле:

,

где - сила резания, Н;

- фактическая скорость резания, м/с.

Для определения мощности резания определяю силу резания при черновой обработке. Силу резания при точении рассчитываю по следующей формуле:

,

где - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала, материал режущей части резца, а также условия обработки, по табл.18П = 300;

- общий поправочный коэффициент, численно равный произведению ряда коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на силу резания:

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала, определяется по таб.19П:

— поправочный коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца, по табл. 21П = 1,0;

- поправочный коэффициент, учитывающий передний угол резца, по табл.21П = l,0;

- поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона главного лезвия, по табл.21П = 1,0.

Поправочный коэффициент , учитывающий радиус при вершине резца, определяется для резцов из быстрорежущей стали.

Тогда, общий поправочный коэффициент равен:

Показатели степени х, у и n принимаю по табл.18П для черновой обработки: х = 1,0; у = 0,75; n = - 0,15.

Сила резания при точении равна:

Мощность резания, кВт,

Мощность на шпинделе равна:

Так как , то выбранный режим резания удовлетворяет условию по мощности на шпинделе станка.

 

Проверка по прочности механизма продольной подачи станка

 

Осевая сила которая оказывает непосредственное влияние на прочность механизма продольной подачи станка, должна быть меньше или равна наибольшему усилию, допускаемому механизмом продольной подачи станка:

где - осевая сила резания, Н, принимаем ;

- наибольшее усилие, допускаемое механизм продольной подачи станка, Н. По паспортным данным станка 1К62 наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи станка, равно 3600 Н.

Осевая сила .

Так как (597,2 < 3600 Н), выбранный режим резания удовлетворяет условию прочности механизма продольной подачи станка.

 

Проверка по прочности державки резца

 

Условие по прочности державки резца выражается следующей формулой:

где - наибольшее напряжение в теле резца, зависящее от воспринимаемой нагрузки, материала тела резца и размеров его поперечного сечения,

,

где - изгибающий момент, Нм;

l - вылет резца из резцедержателя, м; вылет резца принимаем l = 1,5 H (H- высота державки резца, H = 25 мм);

W— осевой момент сопротивления или момент сопротивления при изгибе, (для прямоугольного сечения W = ВН²/6);

[ ] — допустимое напряжение для державки резца, МПа (для стали = 200 - 250 МПа). Принимаем = 200 МПа.

Тогда напряжение в теле резца определяется по формуле:

Так как (33,6 < 200 МПа), выбранный режим резания удовлетворяет условию по прочности державки резца.

 

Проверка по прочности пластинки твердого сплава резца

 

Условие прочности пластинки твердого сплава резца выражается следующей формулой:

где Рz - фактическая сила резания, Н, Рz = 1493 Н;

- величина силы резания, допускаемая по прочности пластинок твердого сплава в зависимости от их толщины в мм. В соответствии с табл. 20П толщину пластинки твердого сплава следует брать 4мм.

 

Расчет времени выполнения операции

Расчет основного времени

 

Основное время на изменение формы и размеров заготовки определяем по формуле

,

где L - длина рабочего хода резца, мм,

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм, l = 150 мм;

- величина пути врезания, мм, = t ctg φ + (0,5...2) = 2 ctg 45º +2 = 4 мм;

- величина перебега резца, мм, = 1-3 мм, принимаем = 3 мм;

- величина пути для снятия пробных стружек, мм. В массовом производстве при работе на настроенных станках не учитывается;

i - число рабочих ходов резца, i = 1. Основное время, мин, равно:

 

Расчет штучного времени

 

Штучное время, затрачиваемое на данную операцию:

где - вспомогательное время, мин. состоит из:

— время на установку и снятие детали по табл.22П — 1,10 мин;

— время на рабочий ход по табл. 23П принимаем 0,8 мин;

— время на измерение детали по табл.24П принимаем 0,16 мин;

= 1,10 + 0,8 + 0,16 = 2,06 мин.

Оперативное время

= (0,32 + 0,89 + 1,12) +2,06 = 4,39мин.

Время обслуживания рабочего места = (3-8 %)· ;

время перерывов в работе = (4-9 %)· .

Штучное время = 4,39 + 0,05·4,39 + 0,05·4,39= 4,83мин.