8.2 Последовательность расчёта режимов резания при круглом шлифовании с продольной подачей
1) Тип (форма) и размеры шлифовального круга. Габаритные размеры шлифовального круга принимаем по паспортным данным станка и ГОСТ 2424-83. Типы и размеры кругов на керамической (К), бакелитовой (Б) и вулканитовой (В) связках приведены в приложении 5. Область применения шлифовальных кругов различной формы приведены в табл. 5.2 (приложение 5).
2) Скорость главного движения vкр, м/с, выбирается по паспорту станка. В табл. 5.4 (приложение 5) представлены данные об окружных скоростях для шлифовальных кругов различных типов.
Далее подсчитываем частоту вращения круга по формуле
об/мин,
где vкp – скорость резания, м/с;
Dкр – диаметр шлифовального круга, мм.
После расчета частоты вращения принимают ее ближайшее меньшее значение по паспорту станка (приложение 3).
3) Характеристика шлифовального круга выбирается в зависимости от скорости вращения круга vкр, материала заготовки и его твёрдости, а также требуемой шероховатости поверхности после шлифования по табл. 69.
4) Частота вращения изделия nизд, об/мин, принимается по табл. 76 в зависимости от диаметра шлифуемого изделия, а также его материала и твёрдости. После выбора частоты вращения принимают её ближайшее меньшее значение по паспорту станка (приложение 3). Затем определяют скорость окружной подачи по принятому значению nизд.пр.
, м/мин,
где D – диаметр шлифуемого изделия, мм.
5) Продольная минутная подача Sпр, мм/мин, принимается по табл. 76 в зависимости от диаметра шлифования и припуска на диаметр. Принятое значение корректируется по паспорту станка.
Продольная подача на оборот заготовки определяется по формуле
6) Минутная рабочая поперечная подача Sпоп. р., мм/мин
Sпоп.р=Sпоп К1К2К3К4К5,
где Sпоп – минутная поперечная подача, её значения приведены в табл. 77;
К – поправочные коэффициенты на поперечную подачу (табл. 78):
К1 – коэффициент, учитывающий влияние марки обрабатываемого материала, точность и шероховатость после шлифования;
К2 – коэффициент, учитывающий размеры и скорость вращения шлифовального круга;
К3 – коэффициент, зависящий от способа шлифования и контроля размеров;
К4 – коэффициент, зависящий от формы поверхности и жесткости изделия LD/D;
К5 – коэффициент, зависящий от жесткости станка.
Рассчитанное значение Sпоп. р. Корректируют по паспортным данным станка Sпоп.пр..
7) Мощность резания N, кВт, определяют по формуле
,
где D – диаметр шлифования, мм;
h – глубина шлифования, мм
LD – длина шлифуемого участка заготовки, мм.
Значения коэффициента CN и показателей степени приведены в табл. 125.
Мощность резания не должна превышать эффективную мощность главного привода станка Nе<Nэ ( , где Nдв - мощность двигателя, - кпд станка). Если условие не выполняется и NеNэ, снижают окружную скорость заготовки.
8) Основное время Т0, мин, рассчитывают по формуле
,
где h – припуск на шлифование, мм.
Таблица 76
Частота вращения изделия nизд, продольная минутная подача Sпр
Диаметр шлифования D, мм до
|
Стали HRCэ<30, чугун, бронза |
стали HRCэ 30…50 |
Стали конструкци-онные, HRCэ >50, стали нержавеющие, жаропрочные инструментальные |
Ширина круга Вкр, мм |
|||||||||
До 40 |
50 |
63 |
|||||||||||
Шероховатость поверхности Ra, мкм |
|||||||||||||
1,6 |
0,8 |
0,4 |
3,2–1,6 |
0,8 |
0,4 |
3,2–1,6 |
0,8 |
0,4 |
|||||
Частота вращения изделия nизд, об/мин |
Продольная минутная подача Sпр, мм/мин |
||||||||||||
25 |
200 |
320 |
450 |
4800 |
3200 |
2000 |
6000 |
4000 |
2500 |
- |
- |
- |
|
7700 |
5100 |
3200 |
9600 |
6400 |
4000 |
- |
- |
- |
|||||
10800 |
7200 |
4500 |
13500 |
7500 |
5600 |
- |
- |
- |
|||||
32 |
150 |
290 |
350 |
3600 |
2400 |
1500 |
4500 |
3000 |
4370 |
5700 |
3800 |
2400 |
|
7000 |
4600 |
2900 |
6700 |
5800 |
3600 |
10960 |
7300 |
4500 |
|||||
7500 |
5600 |
3500 |
10500 |
7000 |
4400 |
13230 |
7500 |
5500 |
|||||
50 |
120 |
240 |
250 |
2150 |
1440 |
900 |
2700 |
1800 |
1750 |
3400 |
2250 |
1415 |
|
5400 |
3600 |
2250 |
6750 |
4500 |
2800 |
9072 |
5650 |
3550 |
|||||
6600 |
4400 |
2750 |
7500 |
5500 |
3450 |
9440 |
6900 |
4350 |
|||||
80 |
80 |
150 |
200 |
1440 |
960 |
600 |
1800 |
1200 |
750 |
2300 |
1500 |
950 |
|
3600 |
2400 |
1500 |
4500 |
3000 |
1870 |
5700 |
3800 |
2400 |
|||||
4800 |
3200 |
2000 |
6000 |
4000 |
2500 |
7500 |
5000 |
3100 |
|||||
125 |
50 |
130 |
170 |
1260 |
800 |
500 |
1500 |
1000 |
630 |
1900 |
1250 |
790 |
|
3100 |
2100 |
1300 |
3900 |
2600 |
600 |
4900 |
3300 |
2040 |
|||||
4100 |
2700 |
1700 |
5100 |
3400 |
2100 |
6400 |
4300 |
2100 |
|||||
Таблица 77
Поперечная подача на ход стола Sпоп
Продольная минутная подача Sпр, мм/мин, до |
Припуск на диаметр 2h, мм, до |
Диаметр шлифования D, мм до |
|||||||||||
25 |
32 |
40 |
63 |
80 |
100 |
160 |
200 |
250 |
310 |
400 |
430 |
||
Поперечная подача на ход стола Sпоп, мм/ход |
|||||||||||||
300 |
0,15 |
0,0672 |
0,058 |
0,053 |
0,042 |
0,0375 |
0,0328 |
0,030 |
0,0324 |
0,0218 |
0,019 |
0,0168 |
0,0156 |
0,20 |
0,086 |
0,072 |
0,067 |
0,052 |
0,047 |
0,042 |
0,0375 |
0,0296 |
0,0274 |
0,0232 |
0,0213 |
0,0197 |
|
0,30 |
0,108 |
0,090 |
0,085 |
0,0685 |
0,059 |
0,053 |
0,0482 |
0,0372 |
0,0348 |
0,0317 |
0,268 |
0,248 |
|
0,50 |
0,134 |
0,114 |
0,108 |
0,0866 |
0,075 |
0,0673 |
0,059 |
0,0483 |
0,0436 |
0,0374 |
0,033 |
0,0312 |
|
500 |
0,15 |
0,050 |
0,043 |
0,0394 |
0,0314 |
0,0278 |
0,0244 |
0,022 |
0,0174 |
0,0162 |
0,0141 |
0,0125 |
0,0116 |
0,20 |
0,061 |
0,0534 |
0,050 |
0,039 |
0,035 |
0,0313 |
0,0278 |
0,022 |
0,0203 |
0,0177 |
0,0158 |
0,0146 |
|
0,30 |
0,0805 |
0,067 |
0,063 |
0,051 |
0,044 |
0,0394 |
0,036 |
0,0278 |
0,0258 |
0,0236 |
0,020 |
0,0185 |
|
0,50 |
0,10 |
0,0846 |
0,0805 |
0,0644 |
0,0556 |
0,050 |
0,044 |
0,036 |
0,0324 |
0,0278 |
0,0248 |
0,0232 |
|
700 |
0,15 |
0,037 |
0,0315 |
0,029 |
0,023 |
0,0207 |
0,0185 |
0,0165 |
0,013 |
0,012 |
0,0105 |
0,0093 |
0,0086 |
0,20 |
0,047 |
0,040 |
0,037 |
0,029 |
0,026 |
0,0233 |
0,0208 |
0,0164 |
0,0151 |
0,0132 |
0,0117 |
0,0108 |
|
0,30 |
0,060 |
0,050 |
0,047 |
0,038 |
0,033 |
0,0296 |
0,0264 |
0,0208 |
0,0192 |
0,0168 |
0,0148 |
0,0137 |
|
0,50 |
0,075 |
0,063 |
0,059 |
0,047 |
0,0415 |
0,037 |
0,033 |
0,026 |
0,024 |
0,021 |
0,0185 |
0,0172 |
|
1000 |
0,15 |
0,027 |
0,0255 |
0,021 |
0,017 |
0,0149 |
0,0132 |
0,0119 |
0,0094 |
0,0085 |
0,0075 |
0,0067 |
0,0063 |
0,20 |
0,034 |
0,028 |
0,026 |
0,021 |
0,0188 |
0,0167 |
0,015 |
0,0118 |
0,0107 |
0,0095 |
0,0084 |
0,0079 |
|
0,30 |
0,043 |
0,035 |
0,034 |
0,027 |
0,0238 |
0,0212 |
0,019 |
0,0149 |
0,0136 |
0,0120 |
0,0106 |
0,0101 |
|
0,50 |
0,054 |
0,045 |
0,042 |
0,034 |
0,0298 |
0,0265 |
0,0238 |
0,0187 |
0,0170 |
0,0150 |
0,0140 |
0,0125 |
|
1400 |
0,15 |
0,019 |
0,015 |
0,014 |
0,011 |
0,0098 |
0,0089 |
0,008 |
0,0063 |
0,0056 |
0,0051 |
0,0045 |
0,0043 |
0,20 |
0,023 |
0,019 |
0,017 |
0,014 |
0,012 |
0,011 |
0,0098 |
0,008 |
0,0067 |
0,0064 |
0,0056 |
0,0054 |
|
0,30 |
0,029 |
0,024 |
0,023 |
0,018 |
0,016 |
0,014 |
0,013 |
0,0098 |
0,0090 |
0,0080 |
0,0072 |
0,0068 |
|
0,50 |
0,036 |
0,030 |
0,028 |
0,023 |
0,020 |
0,018 |
0,016 |
0,012 |
0,011 |
0,0098 |
0,0090 |
0,0082 |
|
1700 |
0,20 |
0,016 |
0,012 |
0,011 |
0,0090 |
0,0080 |
0,0073 |
0,0066 |
0,0052 |
0,0046 |
0,0042 |
0,0037 |
0,0035 |
0,30 |
0,019 |
0,016 |
0,014 |
0,011 |
0,0098 |
0,0090 |
0,0080 |
0,0066 |
0,0055 |
0,0053 |
0,0046 |
0,0044 |
|
0,50 |
0,024 |
0,020 |
0,019 |
0,015 |
0,013 |
0,011 |
0,0106 |
0,0080 |
0,0074 |
0,0065 |
0,0059 |
0,0056 |
|
0,70 |
0,0295 |
0,025 |
0,023 |
0.019 |
0,016 |
0,015 |
0,013 |
0,0098 |
0,0090 |
0,0080 |
0,0074 |
0,0067 |
|
2100 |
0,20 |
0,013 |
0,0098 |
0,0090 |
0,0074 |
0,0066 |
0,006 |
0,0054 |
0,0043 |
0,0038 |
0,0035 |
0,0030 |
0,0029 |
0,30 |
0,016 |
0,013 |
0,011 |
0,0090 |
0,0080 |
0,0074 |
0,0066 |
0,0054 |
0,0045 |
0,0043 |
0,0039 |
0,0036 |
|
0,50 |
0,020 |
0,016 |
0,015 |
0,012 |
0,0106 |
0,009 |
0,0087 |
0,0066 |
0,0061 |
0,0053 |
0,0048 |
0,0046 |
|
0,70 |
0,024 |
0,020 |
0,019 |
0,016 |
0,013 |
0,012 |
0,0106 |
0,0080 |
0,0074 |
0,0066 |
0,0061 |
0,0055 |
|
2500 |
0,20 |
0,0106 |
0,0080 |
0,0074 |
0,0061 |
0,0054 |
0,0049 |
0,0043 |
0,0035 |
0,0031 |
0,0029 |
0,0025 |
0,0024 |
0,30 |
0,013 |
0,0106 |
0,0090 |
0,0074 |
0,0066 |
0,0061 |
0,0054 |
0,0044 |
0,0037 |
0,0035 |
0,0031 |
0,0029 |
|
0,50 |
0,016 |
0,013 |
0,012 |
0,0098 |
0,0087 |
0,0074 |
0,0071 |
0,0054 |
0,0050 |
0,0043 |
0,0040 |
0,0038 |
|
0,70 |
0,020 |
0.016 |
0,015 |
0,013 |
0,0106 |
0,0098 |
0,0087 |
0,0066 |
0,0061 |
0,0054 |
0,0050 |
0,0045 |
|
Продолжение таблицы 77 |
|||||||||||||
Продольная минутная подача Sпр, мм/мин до |
Припуск на диаметр 2h, мм до |
Диаметр шлифования D, мм до |
|||||||||||
25 |
32 |
40 |
63 |
80 |
100 |
160 |
200 |
250 |
310 |
400 |
430 |
||
Поперечная подача на ход стола Sпоп, мм/ход |
|||||||||||||
3000 |
0,20 |
0,0087 |
0,0066 |
0,0061 |
0,0050 |
0,0044 |
0,0040 |
0,0035 |
0,0029 |
0,0025 |
0,0024 |
0,0021 |
0,0020 |
0,30 |
0,0106 |
0,0087 |
0,0074 |
0,0061 |
0,0054 |
0,005 |
0,0044 |
0,0036 |
0,0030 |
0,0029 |
0,0025 |
0,0024 |
|
0,50 |
0,013 |
0,0106 |
0,0098 |
0,0080 |
0.0071 |
0,0061 |
0,0058 |
0,0044 |
0,0041 |
0,0036 |
0,0033 |
0,0031 |
|
0,70 |
0,016 |
0,013 |
0,012 |
0,0106 |
0,0087 |
0,0080 |
0,0071 |
0,0054 |
0,0050 |
0,0044 |
0,0041 |
0,0037 |
|
3600 |
0,20 |
0,0071 |
0,0054 |
0,0050 |
0,0041 |
0,0036 |
0,0033 |
0,0029 |
0,0024 |
0,0021 |
0,0020 |
0,0017 |
0,0016 |
0,30 |
0,0087 |
0,0071 |
0,0061 |
0,0050 |
0,0044 |
0,0041 |
0,0036 |
0,0030 |
0,0025 |
0,0024 |
0,0021 |
0,0020 |
|
0,50 |
0,0106 |
0,0087 |
0,0080 |
0,0066 |
0,0058 |
0,0050 |
0,0048 |
0,0036 |
0,0034 |
0,0029 |
0,0027 |
0,0025 |
|
0,70 |
0,0130 |
0,0106 |
0,0098 |
0,0087 |
0,0070 |
0,0066 |
0,0058 |
0,0044 |
0,0041 |
0,0036 |
0,0034 |
0,0030 |
|
4300 |
0,30 |
0,0082 |
0,0077 |
0,0073 |
0,0058 |
0,0051 |
0,0045 |
0,0041 |
0,0033 |
0,0029 |
0,0024 |
0,0023 |
0,0021 |
0,50 |
0,0100 |
0,0096 |
0,0091 |
0,0072 |
0,0064 |
0,0057 |
0,0051 |
0,0041 |
0,0036 |
0,0033 |
0,0029 |
0,0027 |
|
0,70 |
0,0128 |
0,0121 |
0,0114 |
0,0091 |
0,008 |
0,0071 |
0,0064 |
0,0054 |
0,0045 |
0,0041 |
0,0036 |
0,0034 |
|
1,0 |
0,0183 |
0,0156 |
0,0145 |
0,0115 |
0,0102 |
0,0090 |
0,0082 |
0,0065 |
0,0057 |
0,0052 |
0,0047 |
0,0043 |
|
5000 |
0,30 |
0,0078 |
0,0066 |
0,0063 |
0,005 |
0,0044 |
0,0039 |
0,0035 |
0,0028 |
0,0025 |
0,0021 |
0,0020 |
0,0018 |
0,50 |
0,0099 |
0,0083 |
0,0078 |
0,0062 |
0,0055 |
0,0049 |
0,0044 |
0,0035 |
0,0031 |
0,0028 |
0,0025 |
0,0023 |
|
0,70 |
0,0124 |
0,0104 |
0,0098 |
0,0078 |
0,0069 |
0,0061 |
0,0055 |
0,0044 |
0,0039 |
0,0035 |
0,0031 |
0,0029 |
|
1,0 |
0,0158 |
0,0135 |
0,0125 |
0,0099 |
0,0088 |
0,0078 |
0,0071 |
0,0056 |
0,0049 |
0,0045 |
0,0040 |
0,0037 |
|
7500 |
0,30 |
0,0056 |
0,0047 |
0,0044 |
0,0035 |
0,0031 |
0,0028 |
0,0025 |
0,0020 |
0,0018 |
0,0016 |
0,0014 |
0,0013 |
0,50 |
0,007 |
0,0059 |
0,0055 |
0,0044 |
0,0039 |
0,0035 |
0,0031 |
0,0025 |
0,0022 |
0,0020 |
0,0018 |
0,0017 |
|
0,70 |
0,0087 |
0,0074 |
0,0069 |
0,0055 |
0,0049 |
0,0044 |
0,0039 |
0,0031 |
0,0028 |
0,0024 |
0,0023 |
0,0021 |
|
1,0 |
0,0101 |
0,0095 |
0,0089 |
0,007 |
0,0063 |
0,0056 |
0,0050 |
0,0040 |
0,0035 |
0,0031 |
0,0029 |
0,0027 |
|
10000 |
0,30 |
0,0041 |
0,0034 |
0,0033 |
0,0026 |
0,0023 |
0,0021 |
0,0019 |
0,0015 |
0,0014 |
0,0012 |
0,0010 |
0,0009 |
0,50 |
0,0052 |
0,0044 |
0,0040 |
0,0033 |
0,0029 |
0,0026 |
0,0023 |
0,0019 |
0,0016 |
0,0015 |
0,0014 |
0,0013 |
|
0,70 |
0,0065 |
0,0055 |
0,0052 |
0,0041 |
0,0036 |
0,0033 |
0,0029 |
0,0023 |
0,0021 |
0,0018 |
0,0017 |
0,0015 |
|
1,0 |
0,0078 |
0,0071 |
0,0066 |
0,0052 |
0,0046 |
0,0047 |
0,0037 |
0,0029 |
0,0026 |
0,0023 |
0,0022 |
0,0019 |
|
Примечание. При поперечной подаче на двойной ход стола значение Sпоп умножить на 2.
Таблица 78
Поправочные коэффициенты на поперечную подачу на ход стола КSпоп для изменённых условий работы
Обрабатываемый материал и точность |
||||||||||||||||||||
Группа шлифуемости материала (марка стали см. табл.5.5 приложение 5) |
Квалитеты/классы точности |
|||||||||||||||||||
4…6 |
6..7 |
5 |
9…10 |
11 |
12…14 |
|||||||||||||||
Коэффициент К1 |
||||||||||||||||||||
1. Стали конструкционные углеродистые, хромистые, никелевые, марганцовистые, инструментальные углеродистые |
0,8 |
1,0 |
1,25 |
1,6 |
1,85 |
2,1 |
||||||||||||||
2. Стали конструкционные вольфрамовые, кремнистые, молибденовые |
0,68 |
0,85 |
1,05 |
1,35 |
1,44 |
1,65 |
||||||||||||||
3. Стали жаропрочные нержавеющие |
0,36 |
0,45 |
0,56 |
0,72 |
0,92 |
1,05 |
||||||||||||||
4. Стали инструментальные быстрорежущие и жаропрочные титановые сплавы |
0,12 |
0,15 |
0,18 |
0,24 |
0,23 |
0,27 |
||||||||||||||
5. Чугун и бронза |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
3,0 |
2,9 |
3,3 |
||||||||||||||
Размер и скорость вращения шлифовального круга |
||||||||||||||||||||
Скорость вращения круга vкр , мм |
Диаметр круга Dкр, мм |
|||||||||||||||||||
400 |
500 |
600 |
750 |
|||||||||||||||||
Коэффициент К2 |
||||||||||||||||||||
35 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
||||||||||||||||
50 |
1,04 |
1,16 |
1,3 |
1,4 |
||||||||||||||||
Форма поверхности и жёсткость изделия |
||||||||||||||||||||
Жёсткость изделия L/D |
Шлифуемая поверхность |
|||||||||||||||||||
цилиндрическая |
прерывистая (шлицевая) |
с галтелью или торцом |
||||||||||||||||||
с одной стороны |
с двух сторон |
|||||||||||||||||||
Коэффициент К4 |
||||||||||||||||||||
≤10 |
1,0 |
1,3 |
0,73 |
0,58 |
||||||||||||||||
>10 |
0,9 |
1,15 |
0,66 |
0,5 |
||||||||||||||||
Примечание. Поправочный коэффициент в зависимости от формы поверхности при шлифовании цилиндрической поверхности с галтелью или торцом учитывается только на продольную минутную подачу Sпр, после определения поперечной минутной подачи на ход стола Sпоп |
||||||||||||||||||||
Продолжение таблицы 78 |
||||||||||||||||||||
Способ шлифования и контроль размеров |
||||||||||||||||||||
Вид подачи |
Способ измерения размеров |
|||||||||||||||||||
Ручное измерение |
Активный контроль АКЗ и др. |
|||||||||||||||||||
Штангенциркулем, микрометром и пр. |
Жёсткой скобой |
|||||||||||||||||||
Коэффициент К3 |
||||||||||||||||||||
Ручная |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
|||||||||||||||||
Автоматическая |
- |
- |
1,4 |
|||||||||||||||||
Точность и жёсткость станка |
||||||||||||||||||||
Вид шлифования |
Модель станка |
Станки, проработавшие непрерывно |
||||||||||||||||||
до 10 лет |
до 20 лет |
свыше 20 лет |
||||||||||||||||||
Коэффициент К5 |
||||||||||||||||||||
Круглое шлифование |
316Т, 3Б16, 3161П, 3161Т, 3А161, 3Б161, 3Б161П, 3А130,313 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
||||||||||||||||
316, 3Б151, 3А151, 3153, 3А153У, 312П, 310П |
1,0 |
0,85 |
0,7 |
|||||||||||||||||
3Б15, 310, 315, 3Г12М, 3Г12, 3А12, 3110 |
0,85 |
0,8 |
0,7 |
|||||||||||||||||