Определение режимов резания, мощности для двух

 

Определение режимов резания и мощности можно производить двумя методами:

– аналитическим (по эмпирическим формулам);

– табличным

Расчет режимов резания для двух разнохарактерных операций или переходов по эмпирическим формулам

Производим расчет режимов резания и мощности для разнохарактерных операций и переходов по эмпирическим формулам

Операция 010 Токарная ЧПУ

Установ Б

Переход 01 Точить торец «чисто» выдержав l=79,5–0,2 мм

Глубина резания: t=1,0 мм

Подача: S=0,5 мм/об /10/

Скорость резания V, м/мин:

 

 

где Cv = 350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 /7/

T – стойкость резца, мин (Т=60 мин)

Kv – коэффициент, влияющий на скорость резания

 

Kv = Kmv × Knv × Kuv × KTv× KTc × Kц× Kr

 

где Кmv – коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

 

 

где Kф – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

(Kф=0,8)

nv – показатель степени (nv=1,0)

Кmv= 0,8

Кnv – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания (Кnv=0,8)                /9/

Кuv – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (Кuv=1,15) /9/

КTv – коэффициент, учитывающий стойкость инструмента в зависимости от количества одновременно работающих инструментов (КTv=1,0)/9/

КTс – коэффициент, учитывающий стойкость инструмента в зависимости от количества одновременно обслуживающих станков (КTс=1,0)

Кц – коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане ц (Кц=0,7)

Кr – коэффициент, учитывающий влияние радиуса r при вершине резца (Кr=0,94) /9/

Kv = 0,56 × 0,8 × 1,15 × 1,0 × 1,0 × 0,7 × 0,94 ≈ 0,34

Отсюда скорость резания V, м/мин:

Частота вращения заготовки, n об/мин:

 

 

где V – скорость резания, м/мин

D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм

об/мин

Согласно условия обработки принимаем:

nпр= 359 об/мин

Сила резания, PZ Н:

 

PZ = 10·Cp·tx ·Sy·Vn·Kp

 

где Cp = 300; х=1,0; y=0,75; n= -0,15 /7/

Кр – коэффициент, влияющий на силу резания

 

Кр = Kmp·Kцp·Kgp·Klp·Krp

 

где Kmp – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания

 

Kmp =

 

где n – показатель степени (n=0,75) /9/

Kmp = ≈ 1,31

Кцр – коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

на силу резания (Кцр=0,89) /9/

Кgр – коэффициент, учитывающий влияние переднего угла на силу резания (Кgр=1,0) /9/ Кlр – коэффициент, учитывающий влияние угла наклона главного лезвия на силу резания (Кlр =1,0). Кrp – коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине на силу резания (Кrp=0,87).

Кр = 1,31 × 0,89 × 1,0 × 1,0 × 0,87 ≈ 1,01

Отсюда сила резания PZ Н:

PZ = 10 × 300 × 1,01,0 × 0,50,75 × 70–0,15 × 1,01 ≈ 947 Н

Минутная подача Sm, мм/мин

 

Sm = So × nпр

 

где So – подача на оборот заготовки, мм/об;

nпр – принятая частота вращения заготовки об/мин

Sm = 0,5 × 359 ≈ 180 мм/мин

Эффективная мощность резания Ne, кВт:

 

,

 

где – сила резания, Н

 – скорость резания, м/мин

кВт

Эффективная мощность рассчитана правильно, если выполняется условие: 1,08 кВт £ 10 × 0,75

1,08 кВт £ 7,5 кВт

Операция 015 Горизонтально-фрезерная

Переход 01 Фрезеровать разы в размер 20H

Глубина резания: 9 мм

Ширина фрезерования B = 20 мм

Подача: Sz. =0,06 мм/зуб /10/

Скорость резания V, м/мин:

 

 

где Cv = 690;  m = 0,35; x = 0,3; y = 0,4; u = 0,1; p = 0 /5/

T – стойкость фрезы, мин (Т=120 мин); /7/

B – ширина фрезерования, мм. B = 20 мм

Kv – коэффициент, влияющий на скорость резания

 

Kv = Kmv × Kuv × Klv

 

где Кmv – коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

 

 

где Kф – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости (Kф=0,8)

nv – показатель степени (nv=1,0)

Кmv= 0,8

Кuv – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (Кuv=1,0)

Kv = 0,54 × 0,8 × 1,0 ≈ 0,5                                                         

Отсюда скорость резания V, м/мин:

Частота вращения шпинделя, n об/мин:

 

 

где обозначения прежние

n об/мин

Согласно условия обработки и паспортных данных станка принимаю:

nд=500 об/мин

Действительная скорость резания Vд, м/мин:

 

 

где обозначения прежние

Минутная подача Sm, мм/мин:

 

Sm = Sz × z × nд,

 

где обозначения прежние

Sm =0,06·8·500=240 мм/мин

Согласно условия обработки и паспортных данных станка принимаю:

Sm = Sv =200 мм/мин, тогда действительная подача на зуб фрезы:

 

 

мм/зуб

Сила резания, Pz Н:

 

 

где Cp = 261; x = 0,9; y=0,8; u = 1,1; = 1,1; w = 0,1 /7/

где Kp – коэффициент, влияющий на силу резания

 

 

где Kmp – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания

 

Kmp =

 

где n – показатель степени (n=0,3) /9/

Kmp = ≈ 1,12 Отсюда сила резания, Pz Н:

Мощность на резание Nрез, кВт:

 

 

где обозначения прежние

кВт

Проверяем достаточно ли мощность привода станка

Мощность на шпинделе станка N_(шп,)

 

 

где обозначения прежние

Эффективная мощность резания рассчитана правильно, если выполняется условие:

 

 

3,56 кВт £ 6 Следовательно, обработка возможна.

Расчет режимов резания и мощности для остальных операций и переходов по действующим нормативам Для удобства дальнейшего использования рассчитанных режимов резания составляем таблицу

 

Таблица 1.9 – Расчет режимов резания по операциям технологического процесса

Глубина резанияt, мм	Подача S мм/об SZ мм/зуб	Скорость резания V, мм/мин	Частота вращения n, об/мин	Фактическая скорость резания Vф м/мин	Минутная подача Sm мм/мин	Мощность на резание Nр, кВт
Операция 010 Токарная ЧПУ Переход 01 Точить торец «чисто»
1,0	0,5	130	755	-	378	3,4
Переход 02 Точить фаску 1х450
1,0	0,3	146	1074	-	322	162,4
Переход 03 Точить Ш40,4 мм на l=63,5–0,2 мм, выдержав R1
1,5	0,3	146	1074	-	378	2,4
Переход 04 Точить фаску 1х45о
1,0	0,3	146	1074	-	378	2,4
Переход 05 Зенкеровать фаску 1х45о
1,0	0,8	9	234	-	187	0,9
Установ Б Переход 02 Точить фаску 1х45о
1,0	0,3	146	7560	-	255	2,4
Переход 03 Точить Ш60 мм на проход
1,0	0,3	146	750	-	255	2,4
Переход 04 Зенкеровать Ш23,8 мм на проход
1,3	0,8	9	285	-	228	2,2
Переход 05 Зенковать фаску 2,5х450
2,5	0,8	9	234	-	187	0,9
Переход 06 Развернуть Ш24H9 (+0,052)
1,5	1,1	6,8	91	-	100	0,1
Операция 020 Вертикально-сверлильная Переход 01 Сверлить 3 отв. Ш1,5 мм на проход, выдержав ∡1200, l=48 мм
0,75	0,1	19,2	355	1,67	35,5	0,8
Переход 02 Рассверлить 3 фаски 0,3х450
0,3	0,56	21,5	355	6,14	199	0,8
Операция 030 Круглошлифовальная Переход 01 Шлифовать Ш40f ) на l=60 мм методом поперечной подачи
0,2	0,003	32	250	-	0,66	3,52