Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка
Табличный метод расчета наивыгоднейшего режима резания при точении
Исходные данные на токарную операцию:
Обрабатываемый материал | в, МПа | , % | D, мм | d, мм | L, мм | l, мм | Класс шероховатости, мкм | Вид обр. | Модель станка | Крепление заготовки | |
Ra, мкм | Rz, мкм | ||||||||||
Сталь 40Х17Н2 | 6,3 | б | 16Б16Т1 | Патрон-центр |
Выбор марки инструментального материала, конструкции и геометрии инструмента.
Обрабатываемый материал – коррозионно-стойкая хромисто-никелевая сталь (группа II). В качестве инструмента принимаем стандартный проходной отогнутый резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 с геометрией режущей части: =90;ф1=0; =10º; =10º; =0º; r=1 мм. Сечение державки Н ´ В= 25 ´ 16 мм
Выбор глубины резания t и числа проходов i
Припуск на обработку согласно данных задания
= (D–d)/2
= (D–d)/2=(55–0)/2=27,5 мм.
Шероховатость обработанной поверхности Ra =6,3 мкм; Rz =25 мкм, а это получистовой вид обработки. Поэтому припуск возможно снять за один проход, т.е. t==27,5 мм.
Выбор подачи
Подача, допустимая прочностью пластины твердого сплава, s=2,6 мм/об.
Подача, допустимая шероховатостью обработанной поверхности, соответственно s=0,33–0,42 мм/об.
Технологически допустимой подачей будет подача s=0,42 мм/об. Согласно паспорта станка 16Б16Т1 (табл. П.7.1) принимаем ближайшую подачу s=0,42 мм/об.
4. Расчет скорости резания V.
Скорость резания рассчитывается по формуле
Рекомендуемый период стойкости Т=60 мин.
Значения коэффициента Сv показателей степени х, у и m: Сv =290; m=0,2; х=0,15; у=0,35. Коэффициент КV = КМV КИV КПV КjV КrV , где значения коэффициентов КМV=0,75; КПV=1; КИV=1.9; КV=1; КrV=0,94.
= 0,75·1,0·1,9·1,0·0,94= 1,34.
Скорость резания
Число оборотов шпинделя по формуле
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
Число оборотов шпинделя уточняется по станку, и рассчитывается уточненная скорость резания.
.
Ближайшее число оборотов по паспорту станка п=800 об/мин.
Действительная скорость резания
Проверка выбранного режима по прочности механизма подачи станка и мощности станка
При этом должны обеспечиваться неравенства Qст ³ Px и Nшп ³ Nрез . Для этого необходимо подсчитать составляющие сил резания Рх и Рz.
Осевая составляющая Рх подсчитывается по формуле
Постоянная Ср и показатели степени х, y, п:
Ср =339; п= -0,4; х=1,0; у=0,5.
Коэффициент Крх = КМрКjрКgрКlрКrр . Значения составляющих Кi: КМр=0,75; Кр=1,17; Кр=1,4; Кр=1,0; Кrр=1,0.
=1.2285
По станку Qст = 4900 , т.е. условие Qст ³ Px выполняется.
Для определения мощности резания необходимо подсчитать тангенциальную составляющую сил резания Рz формуле (3).
Постоянная Ср и показатели степени х,y, п: Ср =300; п=-0,15; х=1,0; у=0,75.
Коэффициент Крz = КМрКjрКgрКlрКrр . Значения составляющих Кi: КМр=0,75; Кр=0,89; Кр=1,1; Кр=1,0; Кrр=0,93.
Зная величину Рz подсчитываем мощность резания по формуле
.
где Рz – вертикальная составляющая силы резания, Н.
Мощность на шпинделе станка рассчитывается по формуле
где Nдв – мощность двигателя станка, кВт;
.
где Nдв = 7,1 кВт;
– КПД станка, =0,8;
Кп =1 коэффициент перегрузки станка.
Таким образом Nшп ³ Nрез , т.е. 1,122<5.68– условие выполняется.
6. Расчет машинного времени Тм производится по формуле:
Где L– общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;
п – число оборотов заготовки в минуту;
s – подача, мм/об;
i – число проходов.
Общая длина прохода инструмента L– по формуле:
где l– длина обработанной поверхности, мм;
l1– величина врезания, мм;
l2– величина выхода (перебега) резца, мм.
l1=27,5 мм величина врезания;
l2=0 величина выхода (перебега) резца.