Розрахунки режимів різання при токарній обробці

 

Ціль роботи: Вивчити методику і одержати навички в призначенні і розрахунках режимів різання при токарній обробці.

Завдання: Призначити, відповідно до варіанта, режими різання на токарну обробку.

 

Хід роботи

 

1. Користуючись інструкцією і додатковою літературою [1], [2], [3], [4] вивчити методику призначення і розрахунків режимів різання при токарній обробці.

2. Виконати ескіз обробки й указати на ньому вихідні параметри.

3. Призначити й розрахувати режими різання на токарно-гвинторізному верстаті моделі 16К20 по заданому варіанту.

Таблиця 1. Варіанти завдання.

Варіант	Матеріал заготівки	Заготівка	Спосіб кріплен-ня заго-тівки	Обробка і пара-метр шорсткості поверхні, мкм	Систе-ма СНІД	Dзаг	Dдет	Lдет	Lзаг
мм
1, 11	Сталь Ст5, σВ = 600 МПа (≈ 60 кгс/мм^2)	Кування	У центрах	Попереднє обточування на прохід. Rz = 80	Середня		83h12
2,	Сірий чавун СЧ 10, НВ 160	Виливок з кіркою	У патроні	Те ж	Тверда		92h12
3,	Сталь 45, σВ = 680 МПа (≈ 68 кгс/мм^2)	Оброблений прокат	У центрах	Обточування в упор остаточне, Ra = 2	Нежост-ка	52,5	50е9
4,	Сірий чавун СЧ 20, НВ 200	Виливок з кіркою	У патроні з поджа-тієм центром	Попереднє обточування до кулачків, Rz = 80	Середня		82h12
5,	Сталь 45Х, σВ = 750 МПа (≈ 75 кгс/мм^2)	Штампування обробле-ное	У патроні	Остаточне обточування в упор Rz = 20	122,5	I20f11
6,	Бронза Бр. АЖ 9-4. НВ 120	Виливок з кіркою	У патроні з поджа-тієм центром	Обточування до кулачків попереднє, Rz= 80		102h12
7,	Сірий чавун, СЧ 30, НВ 220	Виливок без кірки	У патроні	Остаточне обточування на прохід, Ra= 2	Тверда		150h9
8,	Сталь 40 ХН, σВ = 750 МПа (≈ 75 кгс/мм^2)	Кування	У центрах	Попереднє обточування на прохід, Rz = 80	Нежост-ка		57h12
9,	Силумін АЛ2, НВ 50	Виливок без кірки	У патроні	Обточування в упор остаточне, Rz = 20	Тверда		152h11
10,	Сталь 20, σВ = 500 МПа (≈ 50 кгс/мм^2)	Штамповка	У центрах	Попереднє обточування на прохід, Rz =80	Середня		67h12

 

4. Скласти звіт за формою I.

 

Ф О Р MA I

1. Ціль роботи.

2. Завдання.

3. Варіант вихідних даних.

4. Ескіз обробки.

5. Режими різання для варіанта завдання.

6. Висновок.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 5

РОЗРАХУНКИ РЕЖИМІВ РІЗАННЯ ПРИ СВЕРДЛИЛЬНІЙ ОБРОБЦІ

 

Ціль роботи: Вивчити методику і одержати навички в призначенні і розрахунках режимів різання при свердлильній обробці.

Завдання: Призначити, відповідно до варіанта, режими різання на свердлильну обробку.

 

Хід роботи

 

1. Користуючись інструкцією й додатковою літературою [1], [2], [3], [4] вивчити методику призначення й розрахунків режимів різання при свердлильній обробці.

2. Виконати ескіз обробки й указати на ньому вихідні параметри.

3. Призначити й розрахувати режими різання по заданому варіанту.

Таблиця 1. Варіанти завдання.

Варі-ант	Матеріал заготовки	Dотв, мм	Lотв, мм	Тип отвору	Обробка	Модель верстата
1, 11, 21	Сталь Ст3, σВ = 460 МПа, (≈ 46 кгс/мм^2)	15Н12		Глухе	З охолодженням	2Н135
2, 12, 22	Сірий чавун СЧ 10, НВ 160	16Н12		Наскрізне	Без охолодження
3, 13, 23	Сталь 40, σВ = 660 МПа, (≈ 66 кгс/мм^2)	18Н12		Глухе	З охолодженням
4, 14, 24	Сірий чавун СЧ 15, НВ 180	20Н12		Наскрізне	Без охолодження
5, 15, 25	Сірий чавун СЧ 20, НВ 190	22Н12
6, 16, 26	Бронза Бр. АЖН 11-6-6, НВ 200	24Н12
7, 17, 27	Сірий чавун СЧ 25, НВ 210	25Н12		Глухе
8, 18, 28	Сталь 45ХН, σВ=780 МПа (≈ 78 кгс/мм^2)	26Н12		З охолодженням
9, 19, 29	Сталь 12Х18Н9Т у стані поставки, НВ 143	28Н12		Наскрізне
10, 20, 30	Латунь Лмцж 52-4-1, НВ 100	30Н12		Без охолодження

 

4. Скласти звіт за формою I.

 

Ф О Р MA I

1. Ціль роботи.

2. Завдання.

3. Варіант вихідних даних.

4. Ескіз обробки.

5. Режими різання для варіанта завдання.

6. Висновок.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

РОЗРАХУНКИ РЕЖИМІВ РІЗАННЯ ПРИ ФРЕЗЕРНІЙ ОБРОБЦІ

 

Ціль роботи: Вивчити методику і одержати навички в призначенні і розрахунках режимів різання при фрезерній обробці.

Завдання: Призначити, відповідно до варіанта, режими різання на фрезерну обробку.

 

Хід роботи

 

1. Користуючись інструкцією і додатковою літературою [1], [2], [3], [4] вивчити методику призначення й розрахунків режимів різання при фрезерній обробці.

2. Виконати ескіз обробки й указати на ньому вихідні параметри.

3. Призначити і розрахувати режими різання на вертикально-фрезерному верстаті моделі 6Р13 по заданому варіанту.

Таблиця 1. Варіанти завдання.

Вари-ант	Матеріал заготівки	Заготів-ка	Параметри обробки і шорсткості поверхні, мкм	В	L	H
мм
1, 11, 21	Сталь Ст5, σВ = 600 МПа (≈ 60 кгс/мм^а)	Кування	Попередня з охолодженням
2, 12, 22	Сірий чавун СЧ 10, НВ 150	Виливок	Остаточна без охолодження, Ra = 2			1,5
3, 13, 23	Сталь 35, σВ = 600 МПа (≈ 60 кгс/мм^2)	Прокат	Попередня з охолодженням
4, 14, 24	Алюмінієвий сплав АЛ 5, НВ 65	Виливок	Остаточна без охолодження, Rz = 20			1,5
5, 15, 25	Бронза Бр. АЖ9-4, НВ 120	Попередня по кірці без охолодження
6, 16, 26	Сталь 45Х, σВ = 750 МПа (≈ 75 кгс/мм^2)	Кування	Остаточна з охолодженням, Rz = 20			1,5
7, 17, 27	Сірий чавун СЧ 20, НВ 200	Виливок	Попередня по кірці без охолодження			4,5
8, 18, 28	Сталь 40ХНМА, σВ = 850 МПа (≈ 85 кгс/мм^2)	Штампов-ка	Остаточна з охолодженням, Ra = 2			1,5
9, 19, 29	Латунь ЛК 80-3, НВ 110	Виливок	Остаточна без охолодження, Ra = 2			1,0
10, 20, 30	Сірий чавун СЧ 30, НВ 220	Попередня по кірці без охолодження

 

4. Скласти звіт за формою I.

 

 

Ф О Р MA I

1. Ціль роботи.

2. Завдання.

3. Варіант вихідних даних.

4. Ескіз обробки.

5. Режими різання для варіанта завдання.

6. Висновок.

 

 

ДОДАТОК А

 

ПЕРЕЛІК

ТЕМ САМОСТІЙНОГО ВИВЧЕННЯ ТА КОНСПЕКТУВАННЯ З ПРЕДМЕТУ

«МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО» ДЛЯ СТУДЕНТІВ СПЕЦІАЛЬНОСТІ «ТО»

Розділ 1. Виробництво чорних і кольорових металів.

1. Доменна плавка та її продукти. Виробництво сталі в конверторах, мартенівських та в електропечах.

2. Рафінування та розлив сталі. Виробництво кольорових металів. Основні свідомості о спецметалургії.

 

Розділ 2. Будова та властивості металів. Методи їх випробувань.

 

3. Анізотропність і спайність кристалів. Алотропія металів. Кристалізація металів.

 

Конспект надається на п’ятому занятті.

Розділ 3. Основні свідомості по теорії сплавів. Сплаві заліза з вуглецем.

 

4. Відливки з чавуну. Структура білого і сірого чавуну. Вплив домішок на властивості чавуну.

5. Вуглецеві сталі. Структура і властивості поволі охолодженої сталі. Вплив домішок на властивості вуглецевої сталі.

 

Конспект надається на восьмому занятті.

Розділ 4. Термічна і хіміко-термічна обробка стали.

6. Основи теорії термічної обробки стали. Термоциклічна обробка.

Розділ 5. Леговані стали і сплави.

7. Конструкційні леговані сталі спеціального призначення. Стали і сплави з особливими властивостями.

8. Метало порошкові матеріали та їх використання. Корозія металів та мери боротьби з нею.

 

Конспект надається на дванадцятому занятті.

Розділ 6. Неметалеві конструкційні матеріали.

9. Пластмаси на основі синтетичних та природних полімерів. Гума і гумо технічні вироби. Клеї, технічні рідини, лакофарбні матеріали.

10. Композитні матеріали. Деревні матеріали. Мінерали і матеріали на їх основі.

Розділ 7. Засоби обробки конструкційних матеріалів.

 

11. Верстати стругальної і протяжної, шліфувальної і полірувальної груп і види робот на них.

12. Інші (плазмова, електрошлакова, контактна, спеціальні) методи зварки та різки металів.

13. Елементи різання. Геометрія різця. Процес різання і утворення стружки.

14. Поняття про режими різання.

15. Загальні відомості про металообробні верстати і пристосування.

 

Конспект надається на двадцять п’ятому занятті.

Конспект теми самостійного вивчення повинен містити не менш як 3 сторінки рукописного тексту. Висота літер не менш як 2,5 мм, напис повинен бути наближеним до чертьожного.

Конспект виконується або в основному зошиті, але в окремої його частині, або на аркушах формату А4. В останньому випадку конспект оформлюється в окремої папці.

 

 

Література

 

1. В.М. Никіфоров Технологія металів і конструкційні матеріали – М.: Вища школа, 1987.

2. Технологія металів і конструкційні матеріали; Під ред. Б.А. Кузьміна. – М.: Машинобудування, 1989.

3. Черток Б.Е. Лабораторні роботи за технологією металів і конструкційними матеріалами. – М.: Машинобудування, 1969.

4. Справочник технолога-машинотроителя. В 2-х т. Т.2. Под ред. Касиловой А.Г. – М.: Машиностроение, 1985.

5. Режимы резания металлов. Справочник. Под. Ред. Барановского Ю.В. – М.: Машиностроение, 1972.

 

ДОДАТОК Б

 

Механические свойства конструкционной углеродистых качественных горячекатаных сталей по ГОСТ 1050 – 88 и легированных по ГОСТ 4543 – 71

(выборочно)

 

 

Марка стали	Содержание углерода в %	Механические свойства в нормализованном состоянии	НВ	ан , кгм/см^2
σв, кг/мм^2	σт, кг/мм^2	δ, %	Ψ, %	Отожже-ной стали	Горячека­таной стали
не менее	не более
ГОСТ 1050 – 60
08кп	0,05 – 0,11					—		—
	0,07 – 0,14					—		—
	0,12 – 0,19					—		—
	0,17 – 0,24					—		—
	0,22 – 0,30					—
	0,27 – 0,35					—
	0,32 – 0,40					—
	0,37 – 0,45
	0,42 – 0,50
	0,47 – 0,55
	0,52 – 0,60							—
	0,57 – 0,65							—
	0,62 – 0,70							—
	0,67 – 0,75							—
	0,72 – 0,80							—
	0,77 – 0,85							—
	0,82 – 0,90
ГОСТ 4543 – 71
З0Х	0,24 – 0,32						187 – 229
35Х	0,31 – 0,39						187 – 229
38 ХА	0,35 – 0,42						187 – 248
40Х	0,36 –,44						212—248
45Х	0,41 – 0,49						197 – 262
50 X	0,46 – 0,54						217 - 293
30ХРА	0,27 – 0,33						207 - 248

 

 

ДОДАТОК В

 

Числа твердости металлов и сплавов при различных методах определения

(ГОСТ 8.064—79, выборочно)

 

По Бринеллю НВ	По Виккерсу HV	По Роквеллу HRC	По Супер-Роквеллу HRCЭ	По Бринеллю НВ	По Виккерсу HV	По Роквеллу HRC	По Супер-Рок веллу HRCЭ	По Бринеллю НВ	По Виккерсу HV	По Роквеллу HRC	По Супер-Роквеллу HRCЭ
							24,0				44,5
		—	—				25,0				45,4
		—	—				26,0				46,4
		—	—				27,0				48,4
		—	—				28,0				49,5
		—	—				29,0				50,3
1?6		—	—				30,0				52,2
		—	—				31,0				53,2
		—	—				31,9				55,2
		—	—				32,9				57,1
		—	—				34,8				59,0
		—	—				35,8				60,0
		—	—				36,8				62,0
		—					37,7				63,9
		—	—				38,7	—			65,8
			20,2				39,6	—			67,8
			21,2				40,6	—			—
			22,2				41,6	—			—
			23,1				42,5

 

Примечание. При разработке и издании технической литературы, а также тех­нической документации требования к твердости материалов и изделий должны регламен­тироваться только по шкале С Роквелла, воспроизводимой государственным специальный эталоном (HRC_Э). Например, если в чертеже изделия было указано «калить HRC 58... 60», го для получения изделия той же твердости в новом чертеже надо указать «калить 59...61 HRC_Э».

ДОДАТОК Г

Текст стандарта приведен выборочно, применительно к тематике и объему лабораторных работ.

Группа В32
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРОКАТ ИЗ РЕССОРНО-ПРУЖИННОЙ
УГЛЕРОДИСТОЙ И ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

ГОСТ 14959-79

Технические условия

Spring steel bars, carbon and alloy. Specifications

ОКП 09 5800, 11 4100,11 5000

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на горячекатаный и кованый сортовой прокат диаметром или толщиной до 250 мм, а также прокат калиброванный и со специальной отделкой по­верхности, предназначенный для изготовления пружин, рессор и других деталей машин и механизмов, применяемых в закален­ном и отпущенном состоянии.

В части норм химического состава стандарт распространяется на все другие виды проката, слитки, поковки и штамповки.

(Измененная редакция, Изм. № 5).

КЛАССИФИКАЦИЯ И СОРТАМЕНТ

1.1. Прокат подразделяют:

по способу обработки:

горячекатаный и кованый;

калиброванный;

со специальной отделкой поверхности;

горячекатаный круглый с обточенной или шлифованной поверхностью;

по химическому составу стали:

качественную,

высококачественную — А;

по нормируемым характеристикам и применению на кате­гории 1,1А, 1Б, 2, 2А, 2Б, 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г, 4, 4А, 4Б.

1.2. В зависимости от назначения горячекатаный и кованый прокат категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А, 4Б делится на подгруппы:

а — для горячей обработки;

б — для холодной механической обработки (обточки, строж­ки, фрезерования);

в — для холодного волочения (подкат).

1.3. Сортамент проката и предельные отклонения по разме­рам должны соответствовать требованиям:

горячекатаного и кованого проката категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А, 4Б - ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 103—76, ГОСТ 1133—71, ГОСТ 4405—75 или другой нормативно-технической документации;

горячекатаного или горячекатаного с обточенной или шлифо­ванной поверхностью проката категорий 2, 2А, 2Б, 3, ЗА, ЗБ, ЗВ, ЗГ - ГОСТ 7419.0-78- ГОСТ 7419.8-78;

калиброванного - ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78;

со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955—77 или другой нормативно-технической документации.

1.1—1.3 (Измененная редакция, Изм. № 5).

Примеры условных обозначений:

Прокат горячекатаный, круглый, диаметром 100 мм, обыч­ной точности прокатки В по ГОСТ 2590—88, из стали марки 65Г, для горячей обработки — подгруппы а, категории 4А.

100 — В ГОСТ 2590-88

Круг -----------------------------------------

65Г— а — 4А ГОСТ 14959—79

Прокат горячекатаный, квадратный, со стороной квадрата 30 мм, обычной точности прокатки В по ГОСТ 7419.1—78, из стали марки 50 ХФА, категории 3А

30-В ГОСТ 7419.1—78

Квадрат -----------------------------------

50ХФА-3А ГОСТ 14959-79

Прокат горячекатаный, полосовой (по ГОСТ 7419.4—78). толщиной 5 мм, шириной 50 мм из стали марки 60С2А, катего­рии 3 Б

5х50 ГОСТ 7419.4-78
Полоса -------------------------------------

60С2А—3Б ГОСТ 14959-79

(Измененная редакция, Изм. № 2, 5).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

2.1.Рессорно-пружинная углеродистая и легированная стали должны изготовляться в соответствии с требованиями настоя­щего стандарта по технологическому регламенту, утвержден­ному в установленном порядке.

2.2.Марки и химический состав стали по плавочному анали­зу ковшевой пробы должны соответствовать нормам, указан­ным в табл. 1.

Таблица 1.

Группа стали	Марка стали	Массовая доля элемента, %
Углерод	Кремний	Марганец	Хром
Углеро- дистая		0,62-0,70	0,17-0,37	0,50-0,80	Но более 0,25
	0,67-0,75	0,17-0,37	0,50-0,80	Не более 0,25
	0,72-0,80	0,17-0,37	0,50-0,80	Не более 0,25
	0,77-0,85	0,17 0,37	0,50-0,80	Не более 0,25
	0,82-0,90	0,17-0,37	0,50-0,80	Не более 0,25
Легиро- ванная	60Г	0,57-0,65	0,17-0,37	0,70-1,00	Не более 0,25
65Г	0,62-0,70	0,17-0,37	0,90-1,20	Не более 0,25
70Г	0,67-0,75	0,17-0,37	0,90-1,20	Не более 0,25
5 5С2	0,52-0,60	1,5-2,0	0,60-0,90	Не более 0,30
55С2А	0,53-0,58	1,5-2,0	0,60-0,90	Не более 0,30
60С 2	0,5 7-0,65	1,5-2,0	0,60-0,90	Не более 0,30
60С2А	0,58-0,63	1,6-2,0	0,60-0,90	Не более 0,30

Примечания:

1. В обозначении марок стали первые две цифры указывают среднюю массовую долю углерода в сотых долях процента, буквы за цифрами означают: Г - марганец, С - кремний, X - хром, Ф - ванадий, В - вольфрам, Н - никель. Цифры, стоящие после букв, указывают примерную массовую долю элемента в целых единицах. Отсутствие цифры означает, что в марке со­держится до 1,5 % этого легирующего элемента. При массовой доле элемента свыше 1,5 % до 2,5 % после буквы, соответствую­щей элементу, ставится цифра 2, свыше 2,5 % - цифра 3. В наименовании марок стали, с массовой долей до 0,9 % марганца (по верхнему пределу), буква „Г" не ставится.

2. В стали всех марок массовая доля остаточной меди не должна превышать 0,20 %, а остаточного никеля - 0,25 %.

3. В соответствии с заказом в стали, изготовленной скрап-процессом и скрап-рудным процессом, остаточная массовая доля меди не более 0,30 % и никеля не более 0,40 % для проката всех категорий, хрома не более 0,30 % для проката категорий 2, 2.А, 2Б, 3, ЗА, ЗБ, ЗВ и ЗГ из углеродистой стали не_более 0,40 % для проката категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А и 4Б.

4.В стали марки 60С2Г суммарная массовая доля серы и фосфора не должна превышать 0,06 %.

5.Сталь марки 51ХФА предназначена для изготовления пружинной проволоки. (Измененная редакция, Изм. № 2, 4, 5).

2.3. Твердость проката должна соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2.

Марка стали	Твердость проката
термически необработанного (категории 1Б.2Б, 3Б.4Б.3Г)	термически обрабо-танного (категории 1А, 2А, 3А, 3В, 4А)
НВ, не более	диаметр отпечатка мм, не менее	НВ, не более	диаметр отпечатка, мм, не менее
		3,8		4,0
		3,7		4,0
75, 60Г, 65Г, 70Г, 55С2, 55С2А		3,6		3,9
80, 85, 60С2, 60С2А, 70СЗА, 50ХГ, 50ХГА, 55ХГР, 50ХФА, 55С2ГФ, 60С2Н2А		3,5		3,7
60С2Г, 50ХГФА, 60С2ХА,		3,4		3,7
60С2ХФА, 65С2ВА		3,4		3,6

 

Примечание: При изготовлении проката без термической обработки в мотках допускаются отклонения по твердости +10НВ.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 5).

2.4. Механические свойства проката категорий 3, 3А, 3Б, 3И, 3Г, 4, 4А, 4Б, определяемые на термически обработанных продольных образцах должны соответствовать нормам, указанным в таблице 3.

Таблица 3.

Марка стали	Режим термической обработки	Механические свойства, не менее
Предел текучести σт, Н/мм^2 (кгс/мм^2)	Временное сопротивление σв, Н/мм^2 (кгс/мм^2)	Относительное удлинение δ5, %	Относительное сужение φ, %
Температура закалки, °С	Закалочная среда	Температура отпуска. °С
		Масло		785(80)	980(100)
		Масло		835(85)	1030(105)
		Масло		885(90)	1080(110)
		Масло		930(95)	1080(110)
		Масло		980(100)	1130(115)
60Г		Масло		785(80)	980(100)
65 Г		Масло		785(80)	980(100)
70Г		Масло		835(85)	1030(105)
5 5С2 55С2А		Масло или вода		1175(120)	1270(130)
60С2		Масло		1175(120)	1270(130)
70СЗА		Масло		1470(15 0)	1670(170)
60С2Г		Масло		1325(135)	1470(150)
50ХГ		Масло		1175(120)	1270(130)
55ХГР		Масло		1175(120)	1270(130)
60С2А		Масло	420-	1375(140)	1570(160)
50Х ФА		Масло		1080(110)	1270(130)
50ХГФА		Масло		1325(135)	1420(145)
5 5С2ГФ		Масло		1375(140)	1570(160)
60С2ХА		Масло		1325(135)	1470(150)
60С2ХФА		Масло		1470(150)	1670(170)
65С2ВА		Масло		1665(170)	1860(190)
60С2Н2А		Масло		1325 (135)	1470(150)

ДОДАТОК Д

 

Текст стандарта приведен выборочно, применительно к тематике и объему лабораторных и практических работ.

 

Группа В32