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.
- 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.
- Выбор глубины резания
- 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; σВ=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; Ks=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
- Выбор скорости резания (скоростной ступени станка)
Согласно заданию: Т=60 мин; D=77 мм;
По приложению В находим:
Для станка 1А62 (приложение А) nх=610 об/мин; nх+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:
- Проверка выбранного режима резания по крутящему моменту (мощности) на шпинделе станка
- Определение машинного времени обработки
- Определение коэффициента использования режущих свойств инструмента
- 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 σB =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
detector