Выбор инструмента и его геометрических параметров.

Принимаем токарный проходной резец отогнутый правый 2102-0005 ГОСТ 1887-73. Материал рабочей части – пластины – твердый сплав ВК6 (К20) [7, с.373]; материал корпуса резца – сталь 45, геометрические параметры резца - φ =45º. Форма заточки: плоская с положительным передним углом. У станка 16К20 расстояние от опорной плоскости резца в резцедержателе до линии центров 25 мм. Поэтому для установки резца на станке вершиной по центру принимается высота его корпуса Н = 25 мм. Размеру Н соответствует по стандарту размер ширины корпуса В = 16 мм, т.е. принимаем В x Н = 16 x 25. Принимаем длину проходного резца 150 мм. [3]

Назначение режимов резания.

Определяем глубину резания t, мм

t =(d_заг – d_дет) / 2 = (110-102) / 2= 4 мм

2.2 Определяем длину рабочего хода суппорта L_рх, мм

L_рх =L_рез+ у+ L_доп,

где L_рез - длина резания;

у – величина подвода, врезания, перебега инструмента;

L_доп – дополнительная длина хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации детали

L_рез= 140 мм, по условию задачи

у = 2+ 3= 5 мм [7, приложение 3, с. 300, ]

L_доп= 0

L_рх= 140+5 =145 мм

2.3 Определяем подачу на оборот шпинделя S_о, мм/об

S_о = 0,6 мм/об [7, с.15, карта Т-3]

Уточняем по паспорту станка S_{о пасп.} = 0,6 мм/об

Определяем стойкость инструмента Т, мин

Т = Т_м * λ,

где Т_м – нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени;

λ – коэффициент времени резания.

Т_м = 50 мин. [7, с.26, карта Т-3]

λ= L_рез /L_рх

λ= 140 / 145 = 0,96 > 0,7 – можно не учитывать

Т = Т_м= 50 мин

2.5 Определяем скорость резания υ, м/мин

υ= υ_табл · К₁ ·* К₂ *· К_3,

где υ_табл – скорость по таблице, м/мин;

К_1, К₂, К₃ – коэффициенты, зависящие соответственно от марки и твердости обрабатываемого материала, группы твердого сплава и стойкости инструмента.

υ_табл.= 88 м/мин [7, с. 21, карта Т-4], т.к. обрабатывается чугун, глубина резания t=4мм. подача S_о = 0,6 мм/об, геометрические параметры резца - φ =45º.

К₁= 1,2 [7, с. 22, карта Т-4], т.к. материал заготовки серый чугун, твердость которого 200 НВ

К₂= 0,75 [7, с. 23, карта Т-4], т.к.. материал рабочей части – пластины – твердый сплав ВК6 (К20).

К₃= 1,25 [7, с. 21, карта Т-4], т.к. стойкость резца равна 50мин, при значении коэффициента К₁ 1,2.

υ.= 88*1,2*0,75*1,25= 99 м/мин

2.6 Определяем частоту вращения шпинделя n, мин^-1

n = 1000* υ / π * D = 1000 * 99 / 3,14 *110= 286,62 мин^-1

Уточняем по паспорту станка, принимаем ближайшее меньшее значение

n _пасп =250 мин^-1

Определяем действительную скорость резания, м/мин

υ_{действ.}= π *·D * n/ 1000 = 3,14 *110·*250 /1000 = 86,4 м/мин

Проверочные расчеты

N_рез ≤ 1,2·* N_дв * η,

где N_рез – мощность, затрачиваемая на резание, кВт;

N_дв – мощность двигателя станка, кВт;

η - КПД станка.

N_рез= Р_z *·υ / 60,

где Р_z – сила резания, кН

Р_z = Р_{z табл} ·t

где Р_{z табл} – главная составляющая силы резания по таблице, кН

Р_{z табл} = 0,97 кН [7, с. 27, карта Т-6], т.к. обрабатывается чугун, подача S_о = 0,6 мм/об

Р_z = 0,97 * 4 = 3,9 кН

N_рез = 3,9 * 86,4 / 60 = 5,6 кВт

N_дв = 10 кВт; η = 0,75

5,6 кВт ≤ 1,2 * 10 кВт * 0,75

5,6 кВт ≤ 9 кВт – условие выполняется, обработка возможна

3. Определяем основное время, мин

Т_о = L_рх / S_о * n =145 / 0,6*·250 = 0,96 мин.

 

 

Задача 160 На вертикально-сверлильном станке производят сверление отверстия диаметром D и глубиной l. Толщина заготовки L. Обработка с охлаждением. Шероховатость обработанной поверхности Ra=12,5 мкм (Ñ3).

Дано:

№ варианта	Материал заготовки	D,	L,	Вид отверстия	Вид обработки	Модель станка
	Серый чугун, 210 НВ	26Н12		Сквозное	Без охлаждения	2Н135

Необходимо:

- привести схему обработки с указанием движений резания;

- выбрать режущий инструмент;

- назначить режимы резания табличным методом;

- определить основное время.

Решение:

Выбор инструмента и его геометрических параметров.

Принимаем сверло спиральные с коническим хвостовиком, оснащенное пластиной из твердого сплава 2301-1439 ГОСТ 22736-77

Материал рабочей части – пластины – твердый сплав ВК8[3]; геометрические элементы сверла:2φ=118°,λ=16°,ω=20°,ω₁=6°.

Рисунок 4– Эскиз обработки

Назначение режимов резания.

Определяем глубину резания t, мм

t =d_отв / 2 = 26 / 2=13 мм.

Определение длины рабочехо хода lрх

l_рх =l_р+l_вр+ l_вых

где l_р - длина резания;

l_вр – величина подвода, врезания, перебега инструмента;

l_вых – дополнительная длина хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации детали

l_рез= 40 мм, по условию задачи

l_вр = 10 мм; [7, приложение 5, с. 419, ]

l_вых = 2 мм;

l_рх =40+10+2=52мм.

Определяем стойкость инструмента Т, мин

Т = Т_м * λ,

где Т_м – нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени;

λ – коэффициент времени резания.

Т_м = 50 мин. [7, с.69, карта с-2]

λ= l_рез /l_рх

λ= 40 / 52 = 0,76 > 0,7 – можно не учитывать

Т = Т_м= 50 мин

Определяем подачу на оборот шпинделя Sо, мм/об

S_о = 0,27 мм/об [7, с.69-71, карта c-3], для 3-ей группы подач

Уточняем по паспорту станка S_{о пасп.} = 0,28 мм/об.

2.5 Определяем скорость резания υ, м/мин

υ= υ_табл ·* К₁ ·* К₂ * К_3,

где υ_табл – скорость по таблице, м/мин;

К_1, К₂, К₃ – коэффициенты, зависящие соответственно от марки и твердости обрабатываемого материала, группы твердого сплава и стойкости инструмента.

υ_табл.= 20 м/мин [7, с.75, карта c-4], т.к. обрабатывается чугун, L/D=40/26=1,53, для 3-ей группы подач. Табличное значение нужно увеличить в 2раза, т.к. обработка производиться инструментом из твердого сплава.

υ_табл.=40 м/мин

К₁= 1,0 [7, с. 75, карта с-4], т.к. материал заготовки серый чугун, твердость которого 210 НВ

К₂= 1,0 [7, с. 75, карта с-4], т.к отношение принятой и рекомендуемой подачи ≈1.

К₃= 1,0 [7, с. 75, карта с-4]

υ_.= 40*1*1*1= 40 м/мин

2.6 Определяем частоту вращения шпинделя n, мин^-1

n = 1000* υ / π * D = 1000 * 40 / 3,14 *26=490 мин^-1

Уточняем по паспорту станка, принимаем ближайшее меньшее значение

n _пасп =500 мин^-1

Определяем действительную скорость резания, м/мин

υ_{действ.}= π ·D · n/ 1000 = 3,14 *26·*500 /1000 = 40,8 м/мин

Проверочные расчеты

Проведем проверочный расчет по осевой силе резания. Осевая сила резания (усилие подачи) должна быть меньше (или равна) наибольшей силы, допускаемой механизмом подачи станка: Рр ≤ Рдоп. Для станка 2Н135 набольшее усилие подачи Рдоп = 15000 Н.

Осевая сила резания, равна:

где Ро_табл. – осевая сила резания по таблице, кН.

К_р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Ро=10,7 кН. [7, с. 81, карта с-8], т.к обрабатывается отверстие диаметром 26мм., при подачи S₀=0,28 мм/об.

К=0,75[7, с. 81, карта с-8], т.к. материал заготовки серый чугун, твердость которого 210 НВ

Т.о. 8 кН ≤ 15 кН – условие выполняется, обработка возможна.

Проведем проверочный расчет по мощности резания.

N_рез ≤ 1,2·* N_дв * η,

где N_рез – мощность, затрачиваемая на резание, кВт;

N_дв – мощность двигателя станка, кВт;

η - КПД станка.

N_рез= N_{рез таб} *·К_N*n/1000

где N_{рез таб} – мощность резания по таблице, кВт.

К_N – коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.

N_{рез таб} =8,3 кВт [7, с. 52, карта с-8], т.к. подача S_о = 0,28 мм/об

К_N =0,75 [7, с. 36, карта Т-5], т.к обрабатывается чугун НВ=210

N_рез = 8,3*0,75*500/1000=3,11 кВт.

N_дв =4 кВт; η = 0,75

3,11 кВт ≤ 1,2 * 4 кВт * 0,75

3,11 кВт ≤ 3,6 кВт – условие выполняется, обработка возможна.

Проведем проверочный расчет по крутящему моменту:

Мкр=10 ⁴* N_рез /n

Мкр=10000*3,11/500= 62,2 Н*м

По паспорту станка наибольший крутящий момент 400 Н*м. Т.о. условие выполняется, обработка возможна.