- •Назначение и расчет
- •Наивыгоднейших режимов резания
- •При механической обработке
- •Уфа 2011
- •Содержание
- •Введение
- •1. Порядок выполнения работы
- •2. Контрольные задания
- •3. Табличный метод расчета наивыгоднейшего режима резания
- •3.1. Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента
- •3.2. Выбор глубины резания t и числа проходов I
- •3.3. Выбор подачи s
- •3.4. Расчет скорости резания V
- •3.5. Проверка выбранного режима резания по прочности механизма подачи станка и мощности станка
- •3.6. Расчет машинного времени Тм
- •1589,1 Об/мин.
- •31,25 Н.
- •0,63 Мин.
- •4.4. Расчет стойкости инструмента
- •4.6. Расчет подачи, при которой полностью используются режущие свойства инструмента и мощность станка
- •4.7. Расчет машинного времени
- •5.5. Расчет крутящего момента Мкр и осевой силы р0
- •6.6. Расчет силы резания и крутящего момента Мкр
- •6.7. Расчет эффективной мощности резания Nе
- •6.8. Расчет мощности электродвигателя станка
- •6.9. Расчет машинного времени Тм
- •7. Расчет наивыгоднейшего режима резания при протягивании
- •8. Расчет наивыгоднейшего режима резания на эвм
- •8.1. К расчету режимов резания при фрезеровании
- •8.2. К расчету режимов резания при сверлении
- •8.3. К расчету режимов резания при точении
- •Типы заточки спиральных сверл
- •16К20 и 16к25
- •16Б16т1
- •Марки сталей для изготовления протяжек
- •Некоторые сведения об эксплуатационных возможностях протяжных станков. Отечественные станки
- •Размеры стружечных канавок, мм
- •Передние углы режущих зубцов протяжек
- •Количество калибрующих зубцов
- •200__ Г.
- •При механической обработке
4.4. Расчет стойкости инструмента
Определим экономический период стойкости инструмента Тэ соответствующий наименьшей себестоимости механической обработки [4, 5]
, мин, (4.15)
где m – показатель относительной стойкости;
– время на смену затупившегося инструмента и его подналадку за период стойкости, мин;
с – стоимость эксплуатации инструмента за период его стойкости, руб.;
Е – стоимость станко-минуты, руб;
, (4.16)
где – минутная заработная плата рабочего с начислениями, руб.;
– затраты.связанные с эксплуатацией станка в течение 1 мин его работы, руб.
4.5. Расчет скорости резания V
Скорость резания рассчитывается из условия полного использования режущих свойств инструмента и полного использования мощности станка.
1. Расчет скорости резания из условия полного использования режущих свойств инструмента.
Выбрав глубину резания t, подачу s, период стойкости инструмента Тэ, скорость резания можно рассчитать по формуле
, м/мин; (4.17)
где СV – коэффициент, характеризующей условия обработки, для которых разрабатывались нормативные материалы;
KV – обобщенней поправочный коэффициент, учитывающий влияние измененных условий резания на величину скорости резания;
хV, уV – показатели степени, характеризующие влияние t и s на скорость резания.
Скорость резания можно определить по формуле
, м/мин. (4.18)
Подставив выражение (4.18) в уравнение (4.17) и решив это уравнение относительно подачи, получим
; (4.19)
, мм/об. (4.20)
По уравнению (4.20) для каждого числа оборотов шпинделя может быть найдена такая подача , при которой режущие свойства резца будут использованы полностью, т.е. будет обеспечиваться выбранный период стойкости инструмента Тэ.
2. Расчет скорости резания из условия полного использования мощности станка
Мощность на шпинделе станка Nшп должна равняться мощности процесса резания Nрез.
, кВт, (4.21)
где – мощность двигателя станка, кВт;
η – КПД станка;
Кп – коэффициент перегрузки станка.
, кВт, (4.22)
где Рz – вертикальная составляющая силы резания, Н.
, кВт. (4.23)
Скорость резания можно определить по формуле
, м/мин. (4.24)
4.6. Расчет подачи, при которой полностью используются режущие свойства инструмента и мощность станка
Подставим выражение (4.8) и (4.24) в уравнение (4.23):
. (4.25)
Решив уравнение(4.24) относительно подачи, получим
. (4.26)
. (4.27)
По уравнению (4.27) для каждого числа оборотов шпинделя может быть найдена такая подача sст., при которой мощность станка, будет использована полностью.
Есть такая подача, при которой полностью используются режущие свойства резца и мощность станка. Такая подача называется одновременной и обозначается sодн.
Для нахождения подачи sодн делим уравнение (4.26) на уравнение (4.19):
. (4.28)
откуда
. (4.29)
На двойной логарифмической сетке построим прямые линии уравнений (4.20) и (4.27), (рис. 4.4).
Точка пересечения прямых дает значения подачи и оборотов шпинделя, при которых полностью используются режущие свойства резца и мощность станка.
Рис. 4.4. К определению sодн
Сравним подачи s0 и sодн. Могут быть три случая:
s0 > sодн;
s0 < sодн;
s0 = sодн.
Третий случай – идеальный. При третьем случае находятся обороты шпинделя nодн и подсчитывается скорость резания при этих оборотах.
Первый случай: s0 > sодн.
В этом случае ограничение происходит по мощности станка. Находим обороты шпинделя n по уравнению (4.26),в которое надо подставить подачу s0.
Рис. 4.5. К определению s0 и s'0
Большинство станков имеют ступенчатый ряд чисел оборотов шпинделя. Поэтому найденное расчетом число оборотов будет находиться между какими-то соседними числами оборотов шпинделя nx и nx+1 (рис. 4.5).
Для оборотов nx берется подача s0.
Для оборотов nx+1 берется подача s'0, подсчитываемая по уравнению (4.28), в которое вместо n надо подставить nx+1.
Таким образом, на заданном станке можно работать на одном из двух режимов: nx – s0 или nx+1 – s'0. Выгоднее работать на том режиме, который обеспечит большую производительность, т.е. большую минутную подачу.
Поэтому сравниваем: ;
. (4.30)
Выбираем ступень, при которой минутная подача больше.
Второй случай: s0 < sодн.
В этом случае ограничение происходит по режущим свойствам резца. Находим обороты шпинделя n по уравнению (4.26), в которое надо подставить подачу s0.
Полученное расчетом число оборотов будет находиться между соседними числами оборотов шпинделя nу и nу+1 (рис. 4.6).
Рис. 4.6. К определению s0 и
Для оборотов nу берется подача s0.
Для оборотов nу+1 берется подача , подсчитываемая уравнением (4.27), в которое вместо n надо подставить nу+1.
Таким образом, на заданном станке можно работать на одном из двух режимов: nу – s0 или nу+1 – . Выгоднее работать на том режиме, которой обеспечит большую минутную подачу.
Поэтому сравниваем: ;
. (4.31)
Выбираем ступень, у которой минутная подача больше.