Расчёт и выбор резца под точение. Расчётная работа резание. Расчет наивыгоднейшего режима резания

Расчёт и выбор резца под точение. Расчётная работа резание. Расчет наивыгоднейшего режима резания

Целью данной работы является расчет наивыгоднейшего режима резанья при обточке детали. В процессе выполнения работы выбран тип резца для обточки заданной поверхности, марка инструментального материала и подобрана геометрия инструмента. Выполнены расчет наивыгоднейшего режима резанья при точении, т.е. определена скорость резанья подача и глубина резанья, позволяющие обеспечить технические требования на операцию, а также рабочий чертеж расточного резца.

3. Выбор подачи 4

4. Выбор скорости резания (скоростной ступени станка) 7

5. Проверка выбранного режима резания по крутящему моменту (мощности) на шпинделе станка…. 8

6. Определение машинного времени обработки 8

8. Определение коэффициента загрузки станка по мощности (крутящему моменту) 8

В домашнем задании использована аналитическая методика расчета режима резания, а в большинстве случаев оптимальные расчеты выполняются с использованием эмпирических зависимостей сил резания и стойкости инструмента.

Пусть необходимо произвести расчет наивыгоднейшего режима резания при обточке поверхности под резьбу, изображённого на рис. 1.

Рисунок 1- Чертеж детали

Все необходимые для расчёта исходные данные указаны в табл. 1.

1. Выбор типа резца, его основных размеров и геометрии

Станок 1А62 (приложение А) допускает применение резцов с максимальным размером сечения державки B×H=25×25, поэтому по приложению Б выбирается резец с параметрами B×H=20×25, L=140 мм. Для оснащения таких резцов рекомендуется применять твердосплавные пластины формы 01. Так как С=(0,16÷0,2)×Н=0,2×25=5, то из этого же приложения видно, что для оснащения резца следует использовать пластину № 0107.

1. Выбор глубины резания

1. Выбор подачи

Расчет подачи по прочности механизма подачи станка производится по соотношению:

По паспортным данным станка 1А62 (приложение А) находим

Сталь 15ХФ относится к конструкционным легированным хромованадиевым сталям. По приложению В находим:

— механические характеристики E= 210000 МПа; σ_В=750 МПа;

— значения коэффициентов и показателей .

В соответствии с пп. 2.3.1 принимаем и

3.2 Расчет подачи по прочности державки резца

Расчет подачи по прочности державки резца производится по формуле:

Принимаем: B=20 мм; H=25 мм; ; К₂=1,5; l=37 мм

Тогда прочность державки резца составляет:

3.3 Расчет жёсткости технологической системы в связи с заданной точностью обработки

Расчет жёсткости технологической системы в связи с заданной точностью обработки проводится по соотношению:

Принимаем K₅=0,75; (Ø70H8)

По приложению B настоящего пособия находим:

Податливость детали, закреплённой в патроне :

Податливость станка с высотой центров 202 мм при закреплении детали в центрах:

Податливость резца принимаем:

Тогда жёсткость технологической системы равна:

3.4 Расчет подачи по заданной шероховатости обработанной поверхности

Расчет подачи по заданной шероховатости обработанной поверхности проводится по выражению:

Находим, что при обработке стали ; n=0,7; x=0,3; y=1,4; z=0,35; K_s=1.

Выбранный резец имеет следующие параметры: γ=20°; α=12°; φ=60°; φ₁=30°; r=1,125 мм; h₃=1 мм.

3.5 Выбор наибольшей технологически допустимой подачи

Выбор наибольшей технологически допустимой подачи производится сравнением подач:

Из этих подач меньшей является

1. Выбор скорости резания (скоростной ступени станка)

Согласно заданию: Т=60 мин; D=77 мм;

По приложению В находим:

Для станка 1А62 (приложение А) n_х=610 об/мин; n_х+1=770об/мин.

Сравним минутные подачи для этих ступеней:

Ближайшая меньшая подача, имеющаяся на станке:

Таким образом, наивыгоднейший режим резания будет при следующих параметрах: t=3,5мм; s=0,082 мм/об; n=610 об/ мин.

Действительная скорость резания:

1. Проверка выбранного режима резания по крутящему моменту (мощности) на шпинделе станка

1. Определение машинного времени обработки

1. Определение коэффициента использования режущих свойств инструмента

1. Определение коэффициента загрузки станка по мощности (крутящему моменту)

В домашнем задании использована аналитическая методика расчета режима резания, а в большинстве случаев оптимальные расчеты выполняются с использованием эмпирических зависимостей сил резания и стойкости инструмента.

Пусть необходимо произвести расчет наивыгоднейшего режима резания при обточке поверхности под резьбу, изображённого на рис. 2.

Рисунок 2- Чертёж детали

Все необходимые для расчёта исходные данные указаны в табл. 2.

По приложению В находим, что обрабатываемый материал 38ХВА относится к конструкционным легированным хромованадиевая сталям. После термической обработки сталь имеет σ_B =1000 МПа. По приложению Б определяем твёрдый сплав Т15К6. Обрабатываемая.

Анализируя перечень стандартов на спиральные быстрорежущие сверла, устанавливаем, что для труднообрабатываемых материалов по ГОСТ 20696 изготавливаются сверла спиральные с термомеханическим упрочнением с коническим хвостовиком. Выбираем сверло мм из стали Т15К6 с общей длиной L = 350, длиной спиральной части I = 190 мм и коническим хвостовиком Морзе № 4.

В таблице приложения 2 «Форма заточки» для сверления труднообрабатываемых материалов рекомендуется двойная заточка с подточкой перемычки и ленточки — Д П Л.

Геометрию заточки резца выбираем по приложению Б. Угол наклона винтовой канавки ; угол между режущими кромками 2φ=118°; угол между переходными режущими кромками =70°; длина переходных кромок B=0,2*D=6 мм, угол наклона поперечной кромки =55°; задний угол α=12°; длина подточенной поперечной кромки A=0,1*D=3,5 мм; длина подточки перемычки

2. Выбор глубины резания

Согласно Δ=(77-70):2=3,5=t мм, Rz= 63 мкм. При черновой обработки и шероховатости обработанной поверхности Rz>40 мкм весь припуск следует снимать за один проход, т.е. принимается, что t = Δ=3,5 мм.

Расчёт режимов резания при точении

1.Выбираем токарный прямой проходной резец с пластиной из твёрдого сплава Т14К8 для чернового точения при относительно равномерном сечении среза и непрерывном резании, т.к. обрабатывается прокат([2], стр.116). Конструкционные параметры резца: h*b*l=25*16*140([2], стр.120), размеры сечения державки резца h*b=25*20, т.к. для токарных станков с высотой центров 200мм это максимальные размеры. Геометрические параметры режущей части инструмента: главный передний угол γ=15º([1], стр. 189), передний угол на упрочняющей фаске γ =-5º, главный задний угол на пластине из тв. сплава α=12º, главный угол в плане γ=90º, вспомогательный угол в плане γ =15º([1], стр. 190). Радиус при вершине лезвия принимаем r=1мм.

2.Назначаем режимы резания

2.1.Глубина резания равна:

2.2.Выбираем подачу(по справочнику: [2], стр.266). Для чернового наружного точения деталей диаметром от 100 до 400 мм из легированных сталей при глубине резания от 5 до 8 мм рекомендуется значение S=0,6-1,0мм/об. Принимаем S=0,7мм/об.

2.3.Назначаем период стойкости резца – время работы резца между переточками: Т=60мин(по справочнику, [2], стр.268).

2.4.Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца:

с =350, x=0,15, y=0,35, m=0,2 ([2], стр. 269).

Определяем поправочный коэффициент k = , где

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.261)

(учитывает состояние поверхности заготовки), ([2], стр.263)

(учитывает марку стали резца Т14К8), ([2], стр.263)

(учитывает геометрические параметры резца), ([2], стр. 271)

2.5.Определяем частоту вращения шпинделя при найденной скорости:

, по паспорту станка частота вращения лежит в пределах от 12,5 до 1600 об/мин, следовательно выбираем n=80 об/мин.

2.6.Фактическая скорость будет равна:

2.7.Вычисляем главную силу резания:

, x=1, y=0,75, n=-0,15 ([2], стр. 273)

Определяем поправочный коэффициент

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.264)

(учитывают геометрические параметры резца), ([2], стр. 275)

Таким образом сила резания равна:

2.8.Эфективную мощность рассчитаем по формуле:

2.9.Мощность электродвигателя главного привода, необходимая для осуществления процесса резания равна: . На станке 16К20 мощность электродвигателя главного привода равна 11 кВт, что больше 10,725кВт, значит обработка возможна.

3.Расчитаем машинное время:

Расчёт режимов резания при точении

Расчет:

1.Выбираем токарный прямой проходной резец с пластиной из твёрдого сплава Т14К8 для чернового точения при относительно равномерном сечении среза и непрерывном резании, т.к. обрабатывается прокат([2], стр.116). Конструкционные параметры резца: h*b*l=25*16*140([2], стр.120), размеры сечения державки резца h*b=25*20, т.к. для токарных станков с высотой центров 200мм это максимальные размеры. Геометрические параметры режущей части инструмента: главный передний угол γ=15º([1], стр. 189), передний угол на упрочняющей фаске γ =-5º, главный задний угол на пластине из тв. сплава α=12º, главный угол в плане γ=90º, вспомогательный угол в плане γ =15º([1], стр. 190). Радиус при вершине лезвия принимаем r=1мм.

2.Назначаем режимы резания

2.1.Глубина резания равна:

2.2.Выбираем подачу(по справочнику: [2], стр.266). Для чернового наружного точения деталей диаметром от 100 до 400 мм из легированных сталей при глубине резания от 5 до 8 мм рекомендуется значение S=0,6-1,0мм/об. Принимаем S=0,7мм/об.

2.3.Назначаем период стойкости резца – время работы резца между переточками: Т=60мин(по справочнику, [2], стр.268).

2.4.Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца:

с =350, x=0,15, y=0,35, m=0,2 ([2], стр. 269).

Определяем поправочный коэффициент k = , где

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.261)

(учитывает состояние поверхности заготовки), ([2], стр.263)

(учитывает марку стали резца Т14К8), ([2], стр.263)

(учитывает геометрические параметры резца), ([2], стр. 271)

2.5.Определяем частоту вращения шпинделя при найденной скорости:

, по паспорту станка частота вращения лежит в пределах от 12,5 до 1600 об/мин, следовательно выбираем n=80 об/мин.

2.6.Фактическая скорость будет равна:

2.7.Вычисляем главную силу резания:

, x=1, y=0,75, n=-0,15 ([2], стр. 273)

Определяем поправочный коэффициент

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.264)

(учитывают геометрические параметры резца), ([2], стр. 275)

Таким образом сила резания равна:

2.8.Эфективную мощность рассчитаем по формуле:

2.9.Мощность электродвигателя главного привода, необходимая для осуществления процесса резания равна: . На станке 16К20 мощность электродвигателя главного привода равна 11 кВт, что больше 10,725кВт, значит обработка возможна.

3.Расчитаем машинное время:

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все.

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.).

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право.

Расчет и табличное определение режимов резания при фрезеровании
методическая разработка на тему

Вид обработки – черновое торцовое фрезерование плоскости шириной В=80 мм, длиной l = 120 мм.

Припуск на обработку h = 2мм.

Обработка без охлаждения.

Станок вертикально-фрезерный 6Т12

Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.

1 Выбираем фрезу и устанавливаем её геометрические параметры (см. Приложение 1). Для торцового фрезерования диаметр фрезы определяется по формуле

где В – ширина фрезерования, мм.

D ф = 1,6 · 80 = 128 мм

Принимаем стандартное значение диаметра торцовой насадной фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ВК6 по ГОСТ 9473-80 D ф = 125 мм [1, с.187].

Число зубьев фрезы, оснащенной твердым сплавом, определяется по формуле

где обозначения прежние

z = (0,08 ÷ 0,1)·125 = 10 шт.

Определим геометрические параметры торцовой фрезы: ω =35 ° ; φ 1 = 1; φ =30 ° ; α 1 = 8 ° ; α n = 12 ° ; γ = 10 ° [4, с.390].* 1

2 Назначаем режим резания

Глубина резания определяется по заданию t=h=2мм

Назначаем стойкость инструмента и его допустимый износ: Т = 180 мин [1, с.290], h з = 2 мм [5, с.50]* 2

Назначаем подачу, мм/зуб* 3

S z = 0,2 – 0,4 мм/зуб.

Принимаем S z = 0,3 мм/зуб [1, с.283].

Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, аналитическим методом по формуле

где С v , q, m, x, y, u, p — коэффициент и показатели степени,

С v = 445, q = 0,2, m = 0,32, x = 0,15, y =0,35, u = 0,2, p = 0 [1, с.286]

D ф – диаметр фрезы, мм;

Т – стойкость инструмента, мин;

t – глубина резания, мм;

S z – подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z – число зубьев фрезы;

К v – поправочный коэффициент на скорость резания

где К м – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

* 1 Дополнительные источники: [2, с.248] [4, с.369] [4, с.676, 790, 945] [6, с.366]

* 2 Дополнительные источники: [2, с.444] [4, с.400] [6, с.203]

* 3 Если в справочной литературе дана подача на оборот S о , мм/об, необходимо найти подачу на зуб по формуле S z = S o /z, где z – число зубье

где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n – показатель степени,

К п — коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки,

К и — коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала,

Определим скорость резания табличным методом

где v Т – табличное значение скорости резания,

v Т = 126 м/мин [9, с.307]

К v – поправочный коэффициент на скорость резания

K v = K м · K и · K n · К с · К ф · K о · K в · K φ , (7)

где K м – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала

K и — коэффициент, учитывающий материал инструмента

K n — коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности

К с — коэффициент, учитывающий шифр типовой схемы фрезерования

К ф — коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности

K о — коэффициент, учитывающий условия обработки

K в – коэффициент, учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормативной

K φ — коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

Подставляя значения в формулу 7 и 6, получим

К v = 0,89 · 1 · 0,8 · 1 · 1 · 1,3 = 0,92

v = 126 · 0,92 = 116,6 м/мин

Определим частоту вращения шпинделя по формуле

где V рез – аналитическая скорость резания;

остальные обозначения прежние

Корректируем частоту вращения по паспорту станка

n д = 315 об/мин [7, с.422]

Определим действительную скорость резания, м/мин, по формуле

где обозначения прежние

Находим минутную подачу, м/мин, по формуле

S M = S z · z ·n д (10)

где S z – подача на зуб, мм/зуб;

z – число зубьев фрезы, шт;

n д – действительная частота вращения шпинделя, об/мин

S M = 0,3 · 10 · 315 = 945 м/мин

Корректируем подачу по паспорту станка. Принимаем S Mд = 1000 м/мин [7, с.422]

Из формулы 10 найдем подачу на зуб

Определяем силу резания, Н, по формуле

где С p , x, y, u, q, w — коэффициент и показатели степени,

С р = 54,5; x = 0,9, y =0,74, u = 1,0, q = 1, w = 0 [1, с.291]

D ф – диаметр фрезы, мм;

t – глубина резания, мм;

S z – подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z – число зубьев фрезы;

n – действительная частота вращения шпинделя, об/мин;

К мр – поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий обрабатываемый материал

где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n – показатель степени,

Сравниваем силу резания с допустимой силой механизма станка

где P zдоп = 15000 Н [7, с.422];

следовательно, выбранная подача допустима

Определяем крутящий момент, Н·м

где обозначения прежние

Находим мощность, затрачиваемую на резание, по формуле

где Р z – сила резания, Н;

v д – действительная скорость резания, м/мин

Сравниваем мощность резания с мощностью привода станка

N рез ≤ N шп , (16)

где N шп – мощность шпинделя станка

N шп = N э.дв · η , (17)

где N э.дв – мощность электродвигателя станка, кВт

N э.дв = 7,5 кВт [7, с.422];

N шп = 7,5 · 0,8 = 6 кВт

3 Определяем основное время, мин, по формуле

где L – длина пути инструмента или детали в направлении подачи, мм, определяется по формуле

L = l + l 1 + l 2 , (19)

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l 1 – длина врезания, мм

l 1 = 19 мм [3, с.84];

l 2 – длина перебега фрезы, мм

l 2 = 1 ÷ 6 мм [3, с.84]. Принимаем l 2 = 5 мм

L = 120 + 19 + 5 = 144 мм

S М – минутная подача, м/мин;

i – число проходов

где h – припуск на обработку, мм;

t – глубина резания, мм.

Так как h = t, то i = 1

Рисунок 1 – Схема фрезерования плоскости торцовой фрезой

Перечень использованной литературы

1 Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога – машиностроителя, Т2. М.: Машиностроение, 1986. 496 с.

2 Малов А.Н. Справочник технолога – машиностроителя, Т2 М.: Машиностроение, 1973 г.

3 Антонюк В.Е. и др. Краткий справочник технолога механического цеха. Минск: Беларусь, 1968 г.

4 Малов А.Н. Справочник металлиста., Т3 М.: Машиностроение, 1977 г.

5 Абрамов Ф.Н. Справочник по обработке металлов резанием. К.: Машиностроение, 1983. 239 с.

6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания, 4.1 – М.: Машиностроение, 1974 г.

7 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

8 Долматовский Г.А. Справочник технолога, М.: Машиностроение, 1956 г.

9 Баранчиков В.И., Жаринов А.В. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. – М.: Машиностроение, 1990.-400 с.

Общие формулы для фрезерования

Основными режимами резания при фрезерной обработке являются: подача на зуб, скорость резания, и толщина снимаемого слоя. Но в станке мы можем указать лишь обороты шпинделя и подачу в мм. в минуту. Как увязать основные режимы резания и быстро определить оптимальные подачу и обороты — об этом наша статья.

Расчет параметров обработки для фрезерования, сверления и резьбонарезания

Vc : Скорость резания (м/мин)

Dc : Расчтный диаметр фрезерного инструмента (мм)

n : Частота вращения (об/мин)

zn : Количество зубьев

Q : Объем ударного материала (см3/мин)

Vf : Подача стола станка (скорость подачи) (мм/мин)

fz : Подача на зуб (мм/зуб)

Tc : Время резания (мин)

fz : Подача на оборот (мм/об)

• Скорость резания

• Частота вращения

• Подача стола санка

• Подача на зуб

• Подача на оборот

• Время обработки

• Объем удаленного материала

Вы можете воспользоваться формулами, но есть специальная программа для расчётов режимов резания при фрезеровании: CIMCO Feed and Speed. Программа разработчиком предоставляется бесплатно. Установите программу » CIMCO » для р асчета параметров обработки для фрезерования, сверления и резьбонарезная . Скачать можно здесь.

Презентация, доклад Расчет режимов резания на станках с ЧПУ

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7