Определяем основное время, мин

Т_о = L_рх / S_о · n

Т_о =52 / 0,28*500 = 0,37 мин.

Задача 197 На вертикально-фрезерном станке 6Т13 производят торцовое фрезерование плоской поверхности шириной В и длиной l; припуск на обработку h.

Дано:

№ варианта	Материал заготовки	Заготовка	Обработка и параметр шероховатости, мкм	B	L	h
мм
	Сталь 40Х, σв=800МПа	Штамповка	Черновая, Rа=12,5			4,0

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 фрезу торцевую со вставными ножами, оснащенные пластинами из твердого сплава Т5К10 (P30). Данный сплав применяется для черновой обработки стальных штамповок. [7, с.372]

Диаметр фрезы равен:

Дф≈1,6*В=80*1,6= 128мм.

Выбираем фрезу 2214-0003 ГОСТ 24359-80. Диаметр фрезы 125 мм., число зубьев – 8. Вид обработки – несимметричное фрезерование.

Геометрические элементы фрезы:

- углы в плане: главный угол φ=60°, переходной кромки φ_о=30°, вспомогательный φ₁=5°.

- задние углы: главный α=12°, вспомогательный α₁=10°.

- передний угол γ=-10°.

- угол наклона режущей кромки: λ=+10°. [5]

Рисунок 5– Эскиз обработки

Назначение режимов резания.

2.1 Определение длины рабочего хода l_рх фрезы.

l_рх =l+ y + Δ

где l - длина резания;

y – величина врезания инструмента;

Δ– величина перебега инструмента;

При несимметричном торцевом фрезеровании величина врезания фрезы равна: y=0,3*D=0,3*125=37,5мм [3]. Величина перебега Δ=1..5мм. Принимаем Δ=3мм.

Тогда Lрез.=200+37,5+3=240,5мм.

Определяем подачу на зуб фрезы Sz, мм/об.

Sz= 0,2 мм/зуб [7, с.51, карта ф-3], для НВ до 230 (σ_в=3,5*НВ)

Определяем стойкость инструмента Т, мин.

Стойкость фрезы определяется по формуле:

Тр=Тм*λ*К

где Тм – стойкость фрезы в минутах основного времени

λ – коэффициент времени резания;

К- коэффициент неравномерности нагрузки фрезы.

 

Тм=150мин. [7, с.48, карта ф-2]

Коэффициент времени резания λ=Lр/Lр.х=200/240,5=0,83.

К=К₁*К₂

где К₁ – коэффициент зависящий от отношения пути лезвия инструмента под нагрузкой при ширине В фрезерования, к его пути за полный оборот инструмента. К₁=0,3 [7, с.53, карта ф-3]

К₂ – коэффициент учитывающий неравномерность ширины фрезерования, К₂ =0,8.

Т.о. стойкость фрезы Тр=150*0,83*0,3*0,8=30мин.

2.4 Определяем скорость резания υ, м/мин

V= V_табл∙К₁∙К₂∙К₃

где К₁,К₂,К₃- коэффициент, зависящий от размеров обработки, от состояния обрабатываемой поверхности, от стойкости материала инструмента.

V_табл.=105 м/мин [7, с. 55, карта ф-4], т.к. материал обработки сталь, при глубине резания t=4мм., и подачи Sz=0,2мм/зуб.

К₁=1,0 [7, с. 57, карта ф-4] т.к. материал обработки сталь 40х твердостью 228НВ., при обработки инструментом из твердого сплава.

K₂=0,65 [7, с. 373], т.к. фреза оснащена пластинами из твердого сплава Т5К10

K₃=1 [7, с. 58, карта ф-4], при стойкости фрезы 30мин. и значении коэффициента К₁=1.

V =105∙1∙0,65∙1= 68,25 м/мин.

2.5 Определяем частоту вращения шпинделя n, мин^-1

мин^-1

По паспорту станка 6Т13, ближайшая меньшая частота вращения шпинделя n=160мин^-1

Определяем действительную скорость резания, м/мин

м/мин.

Определяем минутную подачу, м/мин

Расчет минутной подачи:

Sм=Sz*Z*n=0,2*8*125= 200мм/мин

Уточнение подачи по паспорту станка, Sм=200 мм/мин. Тогда Sz=0,2 мм/зуб.

Проверочные расчеты

Выбранный режим резания проверяем по характеристикам станка: мощности на шпинделе станка и максимально допустимому усилию, прилагаемому к механизму подачи. Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе:

Проведем проверочный расчет по мощности резания.

N_рез ≤ 1,2·* N_дв * η,

Мощность резания, кВт, при фрезеровании определяется по формуле.

N=Nт*K

где К- коэффициент зависящий от обрабатываемой поверхности, его твердости, К=1. [7, с. 65, карта ф-6],

Nт – мощность резания, согласно графика [7, с. 64]. Определяемая в зависимости от объема срезаемого слоя Q в единицу времени.

По графику определяем: Nт=3 кВт.

N_дв =11 кВт; η = 0,75

3 кВт ≤ 1,2 * 11 кВт * 0,75

Т.о. 3 кВт ≤ 10 кВт – условие выполняется, обработка возможна.

Вторым условием является то, что горизонтальная составляющая силы резания (усилие подачи) должна быть меньше (или равна) наибольшей силы, допускаемой механизмом продольной подачи станка: Рр ≤ Рдоп. Для станка 6Т13 Рдоп = 15000 Н.

Т.о. 3 кН ≤ 15 кН – условие выполняется, обработка возможна.

Определяем основное время, мин

Расчет основного машинного времени обработки tм в мин. для станков с прямолинейной подачей.

 

Литература

1. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. / Б.Ф. Бобров М.: Машиностроение, 1975..

2. Васин С.А. Резание материалов: Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании. Учеб. для техн. Вузов / С.А. Васин, А.С. Верещака, В.С. Кушнер. – М. МГТУ, 2001.

3. Нефедов, Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту / Н.А. Нефедов, К.А. Осипов. М: Машиностроение, 1990.

4. Справочник молодого фрезеровщика / под ред. В.Л. Косовского М.: Высш. шк. 1992

5. Справочник молодого фрезеровщика / под ред. А.П. Комлев Мн.: Высш. шк. 1981

6. Режимы резания металлов. Справочник / под ред. Ю.В. Барановского. М.: Машиностроение, 1972.

7. Режимы резания металлов. Справочник / под редакцией А.Д. Корчемкина. М.: НИИТавтопром, 1995.

8. Ящерицын, П.И. Основы резания материалов и режущий инструмент/ П.И.Ящерицын, М.Л.Еременко, Н.И.Жигалко. Минск: Вышэйшая школа, 1975.