Модель и типоразмер станка для обработки

Контрольная работа 1

 

АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

 

Цель: изучить методику аналитического расчета режима резания при точении, установить взаимосвязь элементов режима резания, геометрии инструмента, конструктивных элементов и технических характеристик токарных станков и произвести расчет режима резания по варианту задания, оптимизировать режим резания по машинному времени, сделать анализ использования выбранного для обработки станка и режущего инструмента.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Расчет режима резания заключается в определении глубины резания t, подачи S, скорости резания v, периода стойкости инструмента Т для данной операции обработки детали.

Прежде чем приступить к расчету режима резания, необходимо иметь следующие данные.

 

1. Сведения о заготовке и детали.

 

Материал, марка, механические свойства (предел прочности σ_В для сталей и твердость НВ для чугунов), вид обработки (черновая, получистовая, чистовая), состояние поверхности заготовки (отливка, штамповка, прокат, обработанная), способ закрепления при обработке (в патроне, в центрах, в патроне и заднем центре), диаметры заготовки и детали, длина детали, точность обработки (квалитет), шероховатость обработанной поверхности (максимальная высота микронеровностей R_Z), максимальное машинное время на обработку детали Т_М. Эти исходные данные приводятся в таблице 1.

Варианты контрольной работы указывает преподаватель.

 

 

Модель и типоразмер станка для обработки

 

Рекомендуется использовать для обработки токарно-винторезные станки с числовым программным управлением. Выбор модели станка [1] производим из условий возможности обработки заготовки, сравнивая ее диаметр и длину с максимальными размерами обработки на станке. В контрольной работе приводятся: модель станка, наибольший диаметр и длина обработки, пределы частот вращения шпинделя, пределы продольных подач суппорта, способы регулирования подач и частоты вращения шпинделя (ступенчатый или бесступенчатый), мощность электродвигателя станка и допустимое усилие подачи. Источники – [1] (табл. 9), каталог станков, [3] (приложение 1).

 

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части резцов

 

Рекомендуется для обработки выбирать сборные резцы со сменными неперетачиваемыми пластинами твердого сплава [1] (табл. 23, 24), [2] (табл. 8.4). Одновременно выбирается сечение державки резца – В – ширина и Н – высота. Формы неперетачиваемых пластин выбираются в зависимости от условий эксплуатации [2] (табл. 8.23). Рекомендуется для обработки гладких валов выбирать пластины квадратной формы.

Основные виды сменных неперетачиваемых пластин приведены в [2] (табл. 4.13), их размеры – в [2] (табл. 4.14 – 4.16). Размер пластины выбирается по параметру вписанной окружности (d), который не должен быть больше ширины державки В. Одновременно выбирается толщина пластинки (S).

Выбор марки твердого сплава производится в зависимости от условий обработки по [2] (табл. 4.9) или [1] (табл. 3).

Выбор геометрических параметров режущей части резцов производится по таблицам [2]. Необходимо выбрать передний γ и задний α углы, главный угол в плане φ, угол наклона режущей кромки λ и радиус при вершине резца r.

Передний γ и задний α углы при обработке различных материалов выбираются по табл. 8.12. Главный угол в плане φ выбирается по табл. 8.13. Радиус при вершине резца r выбирается по табл. 8.11. Для черновой обработки принимается r = 0,1 – 0,5 мм, для получистовой обработки r = 1,0 –1,5 мм, для чистовой – r = 1,5 –2,5 мм,

Углы наклона режущей кромки λ принимаются у резцов для черновой обработки λ = +(5 ÷ 10º), резцов для получистовой и чистовой обработки λ = 0.

 

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

 

1. Расчет глубины резания

Глубина резания определяется по формуле

, (1)

 

где D – диаметр заготовки, мм;

d – диаметр детали, мм.

 

Обработка ведется за один проход.

 

Подача, определяемая прочностью державки резца

 

, (7)

 

где – допускаемое напряжение на изгиб материала державки, принимается для стали 45 МПа;

B, H – ширина и высота державки резца, мм;

l – вылет резца из резцедержателя, принимается l = (1…1,5) H, мм;

 

Расчет скорости резания

 

Рассчитываем скорость резания

 

, (11)

 

где С_v – коэффициент;

Т – период стойкости, мин;

t – глубина резания, мм;

S_ф – фактическая подача, мм/об;

m – показатель относительной стойкости;

, – показатели степени;

K_v – коэффициент, учитывающий условия обработки.

 

Значения коэффициента и показателей степеней , , принимаются по [1] (табл. 17).

Коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов

 

;

 

где – учитывает материал заготовки, принимается по [1] (табл. 1)

– учитывает состояние поверхности заготовки, принимается по [1] (табл. 5);

– учитывает материал режущей части резца, принимается по [1] (табл. 6).

Расчет эффективной мощности

 

(16)

 

 

.

Литература

 

1 Справочник технолога-машиностроителя. т.2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

2 Справочник инструментальщика / Под ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение 1987.– 846 с.

3. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1984. – 400 с.

 

Контрольная работа 2

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ТАБЛИЧНЫМ СПОСОБОМ

 

Цель: изучить методику табличного определения режима резания, выбора типа инструмента. его геометрических параметров, а также материала режущей части.

 

Исходные данные к контрольной работе 2 представлены в таблице 2.

Варианты контрольных работ указывает преподаватель.

 

ФРЕЗЕРОВАНИЕ (варианты 01 – 25)

 

Выбрать и определить по таблицам:

 

– материал режущей части зубьев фрезы;

– геометрические параметры зубьев фрезы;

– диаметр и число зубьев;

– подачи на зуб;

– скорость резания и стойкость;

– частоту вращения шпинделя;

– частоту вращения шпинделя и минутную подачу откорректировать по паспортным данным станка;

– мощность, необходимую для осуществления процесса резания, сравнить ее с мощностью электродвигателя станка.

 

Рассчитать основное технологическое время.

 

СТРОГАНИЕ (варианты 26 – 40)

 

Выбрать и определить по таблицам:

 

– материал режущей части строгального резца;

– геометрические параметры режущей части резца;

– стойкость резца;

– подачу на 1 двойной ход ползуна;

– скорость резания;

– число двойных ходов (число двойных ходов и подачу на 1 двойной ход откорректировать по паспортным данным станка и условиям обработки);

– мощность, необходимую для осуществления процесса резания, сравнить ее с мощностью электродвигателя станка..

 

Рассчитать основное технологическое время.

 

ШЛИФОВАНИЕ (варианты 41 – 50)

 

Выбрать и определить по таблицам:

 

– шлифовальный круг (характеристику и конструктивные элементы) в зависимости от обрабатываемого материала;

– стойкость шлифовального круга;

– СОТС и ее состав;

– поперечную подачу на ход стола;

– вертикальную подачу;

– скорость перемещения стола;

– скорость вращения шлифовального круга;

– частоту вращения шлифовального круга, откорректировав ее по паспортным данным станка;

– мощность, необходимую для осуществления процесса резания, сравнить ее с мощностью электродвигателя станка.

 

Рассчитать основное технологическое время.

 

 

Таблица 1

Данные к контрольной работе 1

Обработать на токарном станке валик диаметром D на длину L

(Часть первая – варианты заготовок)

Вариант	Вид обработки	Заготовка
состояние поверхности	диаметр, мм	способ закрепления
	Получистовая Получистовая Черновая Получистовая Черновая Черновая Получистовая Чистовая Черновая Получистовая Черновая Черновая	обраб. обраб. штамповка обраб. прокат прокат обраб. обраб. штамповка обраб. штамповка отливка		в патроне в патроне в центрах в центрах в центрах в центрах в центрах в центрах в патроне в центрах патр. и центр патр. и центр

 

Данные к контрольной работе 1

(Часть вторая – варианты деталей)

Вариант	Деталь	Машинное время максимальное, Тмин, мин
диаметр, мм	длина, мм	материал	квалитет точности	RZ, мкм
марка	НВ	σВ, МПа
			Ст 3 Х18Н9Т 1Х17Н2 Х23Н18 35Х 35ХМ 40Х СЧ30			h9 h9 h11 h9 h11 h11 h9 h7 h11 h9 h11 h11

Продолжение таблицы 1

Данные к контрольной работе 1

Обработать на токарном станке валик диаметром D на длину L

(Часть первая – варианты заготовок)

Вариант	Вид обработки	Заготовка
состояние поверхности	диаметр, мм	способ закрепления
	Получистовая Получистовая Чистовая Черновая Получистовая Получистовая Чистовая Чистовая Черновая Получистовая Чистовая Чистовая	обраб. обраб. обраб. штамповка обраб. обраб. обраб. обраб. прокат обраб. обраб. обраб.		патр. и центр в центрах в центрах в патроне в центрах в центрах в центрах в патроне в центрах в центрах патр. и центр в центрах

 

Данные к контрольной работе 1

(Часть вторая – варианты деталей)

Вариант	Деталь	Машинное время максимальное, Тмин, мин
диаметр, мм	длина, мм	материал	квалитет точности	RZ, мкм
марка	НВ	σВ, МПа
			СЧ20 СЧ30 45ХН СЧ20 40ХС 1Х18Н9Т 1Х18Н9Т			h9 h9 h7 h11 h9 h9 h7 h7 h11 h9 h7 h7		7,5

Продолжение таблицы 1

Данные к контрольной работе 1

Обработать на токарном станке валик диаметром D на длину L

(Часть первая – варианты заготовок)

Вариант	Вид обработки	Заготовка
состояние поверхности	диаметр, мм	способ закрепления
	Получистовая Черновая Получистовая Чистовая Черновая Черновая Чистовая Черновая Получистовая Чистовая Черновая	обраб. штамповка обраб. обраб. штамповка штамповка обраб. отливка обраб. обраб. отливка	52,5	в патроне в центрах в центрах в центрах в центрах в центрах в центрах в патроне в центрах патр. и центр патр. и центр

 

Данные к контрольной работе 1

(Часть вторая – варианты деталей)

Вариант	Деталь	Машинное время максимальное, Тмин, мин
диаметр, мм	длина, мм	материал	квалитет точности	RZ, мкм
марка	НВ	σВ, МПа
			СЧ30 35ХМ Ст 3 40Х13 20Х 40ХН 12Х18Н9Т СЧ30 Х23Н18 1Х17Н2 СЧ30			h9 h11 h10 h7 h12 h12 h8 h12 h10 h7 h12

 

 

Таблица 2

Данные к контрольной работе 2

Обработать плоскость b x l

 

Вариант	Матер	Сост поверх загот	Размеры заготовки, мм	Припуски на обраб h, мм	Квалитет точности	RZ, мкм	Модель станка	Метод закрепл на станке
ширина	длина
	2Х13 50Х 1Х13 Х23Н18 Х18Н9Т СЧ30 СЧ20 Чугун Чугун Чугун Латунь Бронза Бронза Латунь 35Х Латунь Чугун Ст 3 Ал сплав " Чугун Бронза Бронза Бронза 40Х 50Л	поков " " " штамп " " отливк " обраб " " " отливк " " " штамп обраб отливк поков отливк обраб " " отливк " " обраб отливк			3,5 1,5 1,5 1,5 3,0 3,0 4,0 4,0 1,5 1,5 3,5 1,5			6Н13 " " 6Н12 " " " " " " 6М82 " " " " " " " " " " " " " " 7Е35 " " " 7А256	тиски " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "

 

Продолжение таблицы 2

Данные к контрольной работе 2

Обработать плоскость b x l

 

	СЧ30 СЧ15 Х18Н9Т Ст 3 1Х17Н2 СЧ 15 35 Л СЧ 30 СЧ 10 Сталь 35Х(HRC45) Сталь 20(HRC40) Сталь45(HRC45) Сталь50(HRC45) СтальУ7A(HRC60) Сталь35XM(HRC45) Сталь45 Стальу10(HRC60) Сталь30ХГСА Сталь20(HRC40) Сталь40	отливк " поков штамп поков отливк отливк отливк отливк обраб обраб " " " " " " " " "			3,5 0,25 0,3 0,2 0,25 0,3 0,2 0,2 0,25 0,3 0,2 0,3		6,3 6,3 3,2 6,3 6,3 3,2 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3	7А256 " " " " " " " 7А256 3П722 " " " " " " " " " "	тиски " " " " " " " " м.плита " " " " " " " " " "

 

Литература

 

1 Справочник технолога-машиностроителя. т.2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

2 Справочник инструментальщика / Под ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение 1987.– 846 с.

3. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1984. – 400 с.

4. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. – 2 изд. М.: Машиностроение, 1974. – 416 с.

 

Контрольная работа 1

 

АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

 

Цель: изучить методику аналитического расчета режима резания при точении, установить взаимосвязь элементов режима резания, геометрии инструмента, конструктивных элементов и технических характеристик токарных станков и произвести расчет режима резания по варианту задания, оптимизировать режим резания по машинному времени, сделать анализ использования выбранного для обработки станка и режущего инструмента.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Расчет режима резания заключается в определении глубины резания t, подачи S, скорости резания v, периода стойкости инструмента Т для данной операции обработки детали.

Прежде чем приступить к расчету режима резания, необходимо иметь следующие данные.

 

1. Сведения о заготовке и детали.

 

Материал, марка, механические свойства (предел прочности σ_В для сталей и твердость НВ для чугунов), вид обработки (черновая, получистовая, чистовая), состояние поверхности заготовки (отливка, штамповка, прокат, обработанная), способ закрепления при обработке (в патроне, в центрах, в патроне и заднем центре), диаметры заготовки и детали, длина детали, точность обработки (квалитет), шероховатость обработанной поверхности (максимальная высота микронеровностей R_Z), максимальное машинное время на обработку детали Т_М. Эти исходные данные приводятся в таблице 1.

Варианты контрольной работы указывает преподаватель.

 

 

Модель и типоразмер станка для обработки

 

Рекомендуется использовать для обработки токарно-винторезные станки с числовым программным управлением. Выбор модели станка [1] производим из условий возможности обработки заготовки, сравнивая ее диаметр и длину с максимальными размерами обработки на станке. В контрольной работе приводятся: модель станка, наибольший диаметр и длина обработки, пределы частот вращения шпинделя, пределы продольных подач суппорта, способы регулирования подач и частоты вращения шпинделя (ступенчатый или бесступенчатый), мощность электродвигателя станка и допустимое усилие подачи. Источники – [1] (табл. 9), каталог станков, [3] (приложение 1).