Расчет режимов резания.
Фрезерование черновое поверхностей 1,2. t=2мм (операция №1,2).
Находим скорость резания:
где:
Т-стойкость инструмента, мин.
Sz-подача на один зуб, мм.
B-ширина фрезерования, мм.
t-глубина резания, мм.
D-диаметр фрезы, мм.
z-число зубьев фрезы
Cv, q, x, y, m- назначаются из таблицы 39 в [1 стр.286-290]
Kv-общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания. Вычисляется по формуле: Kv=Kmv*Kпv*Kuv
Где: Kmv- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала
Kпv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки
Kuv- коэффициент, учитывающий учитывающий материал инструмента
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Т=180мин Sz=0,08-0,15 Sпрz=0,1 В=47мм t=2мм D=80мм Z=16
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
V=45,48 мм/мин
После нахождения скорости резания, вычисляем число оборотов шпинделя(n), для данной скорости.
,
где d=32мм
Назначаем ближайшую меньшую частоту вращения шпинделя, обеспечиваемую на станке[2, приложение 1]
nст=380 мм/мин
Рассчитываем фактическую скорость резания (Vст) для принятой частоты вращения
Vст=38,18 мм/мин
Рассчитываем фактический период стойкости инструмента для данной скорости.
Тст=431,45 мин
Вычисляем силу резания по формуле:
Где:
Sz-подача на один зуб
t-глубина резания, мм.
B-ширина фрезерования, мм.
z-число зубьев фрезы
D-диаметр фрезы, мм.
n-число оборотов шпинделя, об/мин.
Kmр- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала
Cp, x, q, w, u- назначаются из таблицы 41 в [1 стр.291]
Sz=0,1 Сp=82,5 t=2 B=47 Z=16 D=80 n=380
х=0,95 q=1,1 w=0 y=0,8 u=1,1
,
где σв=750
Pz=2251,44 Н
Вычисляем крутящий момент, Н*м
Где:
Pz-сила резания, Н.
D-диаметр фрезы, мм.
Вычисляем мощность резания
Где:
Pz-сила резания, Н.
V- фактическая скорость резания мм/мин.
Данную мощность сравниваем с мощностью выбранного нами станка из [2, приложение 1] умноженного на КПД этого станка.
Ne<N
Где:
Ne-мощность резания
N-мощность станка
n-КПД станка
1,4<5,85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование черновое поверхности 3,4 t=1,5 мм(операция №3,4).
Скорость резания
Диаметр фрезы 80 мм
Т=180 мин Sz=0,08-0,15 Sz=0,1 В=47мм, t=1,5 мм D=80мм Z=16
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=46,8 мм/мин
,
где d=32мм
nст=380 об/мин
Vст=38,18 мм/мин
Тст=498,35 мин
Сила резания
Sz =0,1 Сp=82,5 t=1,5мм B=47мм Z=16 D=80мм n=380
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=1713,05 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 685,22 Н*м
Мощность резания
кВт
Ne<N
1,07<5.85=> данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование черновое поверхностей 5,6 t=3 мм(операция №5,6).
Скорость резания
Диаметр фрезы 80 мм
Т=180 мин Sz=0,08-0,15 Sz=0,1 В=47мм, t=3 мм D=80мм Z=16
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=43,67 мм/мин
n = 434,62 , где d=32мм
nст=380 об/мин
Vст=38,18 мм/мин
Тст=352,39 мин
Сила резания
Sz =0,1 Сp=82,5 t=3мм B=47мм Z=16 D=80мм n=380
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=3309,39 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 1323,76
Мощность резания
Ne<N
2,06<5.85=> данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование черновое поверхностей 7,8 t=2 мм(операция №7,8).
Скорость резания
Диаметр фрезы 40мм
Т=120 мин Sz=0,08-0,15 Sz=0,1 В=20 мм, L=32 t=2 мм D=40мм Z=10
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,72
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=0,9
Kuv=1
V=42,43 мм/мин
,
где d=16мм
nст=765 об/мин
Vст=38,43 мм/мин
Тст=196,75 мин
Сила резания
Sz =0,1 Сp=82,5 t=2мм B=20мм Z=10 D=40мм n=765
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=1178,42 Н
Крутящий момент, Н*м
Мощность резания
Ne<N
0,74<5.85=> данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование черновое поверхностей 9,10 t=6 мм (операция №9,10).
Скорость резания
Диаметр фрезы 80 мм
Т=180 мин Sz=0,03-0,066 Sz=0,05 В=17мм, R=5,5 t=6 мм D=80мм Z=10
Cv=53 q=0,45 х=0,3 y=0,2 u=0,1 р=0,1 m=0,33
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=34,93 мм/мин
n = 412,04 , где d=27мм
nст=380 об/мин
Vст=32,22 мм/мин
Тст=230,04 мин
Сила резания
Sz =0,05 Сp=47 t=6мм B=17мм Z=10 D=80мм n=380
х=0,86 q=0,86 w=0 u=0,1 y=0,72
,
где σв=750
Pz=77,8 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 31,12
Мощность резания
Ne<N
0,05<5.85=> данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование черновое поверхности 11 t=2 мм(операция №11).
Скорость резания
Диаметр фрезы 50мм
Т=180 мин Sz=0,08-0,15 Sz=0,1 В=41 мм, L=36 t=2 мм D=50мм Z=12
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=41,27 мм/мин
n = 597,46 , где d=22мм
nст=480 об/мин
Vст=33,16 мм/мин
Тст=537,8 мин
Сила резания
Sz =0,1 Сp=82,5 t=2мм B=41мм Z=12 D=50мм n=480
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=2436,74 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 609,18
Мощность резания
Ne<N
1,36<5.85=> данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Чистовое фрезерование поверхностей 7,8 t=0,45мм (операция №12,13)
Скорость резания
Диаметр фрезы 40мм
Т=120мин S=0,23-0,5 Sz=0,3 В=20мм t=0,45мм L=32 D=40мм Z=10
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=1,1
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=43,93 мм/мин
n = 874,43 , где d=16
nст=765 об/мин
Vст=38,43мм/мин
Тст=234,15 мин
Сила резания
S=0,3 Сp=82,5 t=0,45мм B=20мм Z=10 D=40мм n=765
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=687,97 Н
Крутящий момент, Н*м:
Мкр = 137,59
Мощность резания
Ne<N
0,43<5.85=> данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование чистовое поверхностей 9,10 t=0,45 мм (операция №14,15).
Скорость резания
Т=180 мин S=0,23-0,5 Sz=0,3 В=17мм, R=5 t=0,45мм D=80мм Z=10
Cv=53 q=0,45 х=0,3 y=0,2 u=0,1 р=0,1 m=0,33
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=53,1 мм/мин
n = 626,31 , где d=27мм
nст=600 об/мин
Vст=50,87 мм/мин
Тст=205 мин.
Сила резания
Sz =0,3 Сp=47 t=0,45мм B=17мм Z=10 D=80мм n=600
х=0,86 q=0,86 w=0 u=0,1 y=0,72
,
где σв=750
Pz=30,46 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 12,19
Мощность резания
Ne<N
0,03<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование чистовое поверхностей 3,4 t=0,45мм (операция №16,17).
Скорость резания
Диаметр фрезы 80 мм
Т=180 мин Sz=0,23-0,5 Sz=0,3 В=42мм, L=45 t=0,45 мм D=80мм Z=16
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=43,1 мм/мин
n = 428,94 , где d=32мм
nст=380 об/мин
Vст=38,18 мм/мин
Тст=330 мин
Сила резания
Sz =0,3 Сp=82,5 t=0,45мм B=42мм Z=16 D=80мм n=380
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=1161,44 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 468,58
Мощность резания
Ne<N
0,72<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование чистовое поверхностей 5,6 t=0,45мм (операция №18,19).
Скорость резания
Диаметр фрезы 80 мм
Т=180 мин Sz=0,23-0,5 Sz=0,3 В=42мм, L=45 t=0,45 мм D=80мм Z=16
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=43,1 мм/мин
n = 428,94 , где d=32мм
nст=380 об/мин
Vст=38,18 мм/мин
Тст=330 мин
Сила резания
Sz =0,3 Сp=82,5 t=0,45мм B=42мм Z=16 D=80мм n=380
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=1161,44 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 468,58
Мощность резания
Ne<N
0,72<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование чистовое поверхности 11 t=0,45мм (операция №20).
Скорость резания
Диаметр фрезы 50мм
Т=180 мин Sz=0,23-0,5 Sz=0,3 В=40 мм, L=36 t=0,45мм D=50мм Z=12
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=38,6 мм/мин
n = 558,82 , где d=22мм
nст=480 об/мин
Vст=33,16 мм/мин
Тст=385 мин
Сила резания
Sz =0,3 Сp=82,5 t=0,45мм B=40мм Z=12 D=50мм n=480
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=1384,47 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 346,12
Мощность резания
Ne<N
0,75<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование черновое поверхности 12 t=8,5мм (операция №21,22) (2 прохода с t=8,5мм).
Скорость резания
Диаметр фрезы 50мм
Т=180 мин Sz=0,08-0,15 Sz=0,1 В=47мм, L=36 t=8,5 мм D=50мм Z=12
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=35,58 мм/мин
n = 515,11 , где d=22мм
nст=480 об/мин
Vст=33,16 мм/мин
Тст=256,2 мин
Сила резания
Sz =0,1 Сp=82,5 t=8,5мм B=42мм Z=12 D=50мм n=480
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=9892,14 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 2473,04
Мощность резания
Ne<N
5,36<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование чистовое поверхности 12 t=0,45мм (операция №23).
Скорость резания
Диаметр фрезы 50мм
Т=180 мин Sz=0,23-0,5 Sz=0,3 В=42мм, L=36 t=0,45 мм D=50мм Z=12
Cv=64,7 q=0,25 х=0,1 y=0,2 u=0,15 р=0 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=38,32 мм/мин
n = 554,75 , где d=22мм
nст=480 об/мин
Vст=33,16 мм/мин
Тст=371,15 мин
Сила резания
Sz =0,3 Сp=82,5 t=0,45мм B=42мм Z=12 D=50мм n=480
х=0,95 q=1,1 w=0 u=1,1 y=0,8
,
где σв=750
Pz=1460,8 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 365,2
Мощность резания
Ne<N
0,79<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование черновое поверхностей 13,14 t=0,5мм (операция №24,25).
Скорость резания
Диаметр фрезы 40мм
Т=60 мин Sz=0,05-0,09 Sz=0,082 В=1,5мм, t=0,5 мм D=40мм Z=64
Cv=53 q=0,25 х=0,3 y=0,2 u=0,2 р=0,1 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=88,02 мм/мин
n = 2803,17 , где d=10мм
nст=1200 об/мин
Vст=62,8 мм/мин
Тст=324,52 мин
Сила резания
Sz =0,082 Сp=68,2 t=0,5мм B=1,5мм Z=64 D=40мм n=1200
х=0,86 q=0,86 w=0 u=1 y=0,72
,
где σв=750
Pz=249,66 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 50
Мощность резания
Ne<N
0,26<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Фрезерование чистовое поверхностей 13,14 t=2,5мм (операция №26,27).
Скорость резания
Диаметр фрезы 40мм
Т=60 мин Sz=0,05-0,09 Sz=0,082 В=2мм, t=2,5 мм D=40мм Z=48
Cv=53 q=0,25 х=0,3 y=0,2 u=0,2 р=0,1 m=0,2
Kv=Kmv*Kпv*Kuv=0,8
Кг=0,8
Пv=1
σв=750
Kпv=1
Kuv=1
V=51,27 мм/мин
n = 1632,94 , где d=10мм
nст=1200 об/мин
Vст=37,68 мм/мин
Тст=280 мин
Сила резания
Sz =0,082 Сp=68,2 t=2,5мм B=2мм Z=48 D=40мм n=1200
х=0,86 q=0,86 w=0 u=1 y=0,72
,
где σв=750
Pz=996,46 Н
Крутящий момент, Н*м
Мкр = 199,3
Мощность резания
Ne<N
0,61<5.85 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Шлифование поверхностей 3,4 (операция №28,29)
Находим эффективную мощность по формуле:
Где: t- глубина резания, мм
d- диаметр шлифования, мм
Vз- скорость поступательного движения заготовки, м/мин
t=0,05мм CN=0,52 r=1 x=0,8 у=0,8 Vз=15-20м/мин Vз=15м/мин S=8,4-12,6 S=10
N=4,48кВт
Ne<N
4,48<7,5 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Шлифование поверхностей 7,8 (операция №30,31)
Находим эффективную мощность по формуле:
Где: t- глубина резания, мм
d- диаметр шлифования, мм
Vз- скорость поступательного движения заготовки, м/мин
t=0,05мм CN=0,52 r=1 x=0,8 у=0,8 Vз=15-20м/мин Vз=15м/мин S=3,8-6 S=3,8
N=2,07кВт
Ne<N
2,07<7,5 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Шлифование поверхностей 9,10 (операция №32,33)
Находим эффективную мощность по формуле:
Где:
t- глубина резания, мм
d- диаметр шлифования, мм
Vз- скорость поступательного движения заготовки, м/мин
t=0,05мм CN=0,27 r=0,5 x=0,4 у=0,4 q=0,3 d=10 Vз=15-55м/мин Vз=15м/мин S=3,2-4,8 S=3,48
N=1,04кВт
Ne<N
1,04<7,5 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Шлифование поверхностей 5,6 (операция №34,35)
Находим эффективную мощность по формуле:
Где:
t- глубина резания, мм
d- диаметр шлифования, мм
Vз- скорость поступательного движения заготовки, м/мин
t=0,05мм CN=0,52 r=1 x=0,8 у=0,8 Vз=15-20м/мин Vз=15м/мин S=8,4-12,6 S=8,4
N=4,48кВт
Ne<N
4,48<7,5 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Шлифование поверхностей 11 (операция №36)
Находим эффективную мощность по формуле:
Где:
t- глубина резания, мм
d- диаметр шлифования, мм
Vз- скорость поступательного движения заготовки, м/мин
t=0,05мм CN=0,52 r=1 x=0,8 у=0,8 Vз=15-20м/мин Vз=15м/мин S=8-12 S=8
N=3,75кВт
Ne<N
3,75<7,5 => данный станок соответствует нашим потребностям по мощности резания.
Техническое нормирование.
Операция 1,2:
Тосн=Lраб.хода/n*S=2,25мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=191,76мин
Операция 3,4:
Тосн=Lраб.хода/n*S=1,96мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=254,19мин
Операция 5,6:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,97мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=361,91мин
Операция 7,8:
Тосн=Lраб.хода/n*S=1,12мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=176,04мин
Операция 9,10:
Тосн=Lраб.хода/n*S=1,95мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=118,13мин
Операция 11:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,23мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=2346,76мин
Операция 12,13:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,17мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=1395,78мин
Операция 14,15:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,19мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=1054,29мин
Операция 16,17:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,34мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=977,14мин
Операция 18,19:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,31мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=1074,86мин
Операция 20:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,07мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=5544мин
Операция 21,22:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,5мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=512,4мин
Операция 23:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,14мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=2672,28мин
Операция 24,25:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,43мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=760,3мин
Операция 26,27:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,043мин
Тр.з.=Тст.факт./Тосн=656мин
Операция 28,29:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,12мин
Операция 30,31:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,4мин
Операция 32,33:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,33мин
Операция 34,35:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,14мин
Операция 36:
Тосн=Lраб.хода/n*S=0,04мин
Общее время:
Сумма Тосн=20,906+2,02=22,926=23мин.
Список литературы.
1. Технология конструкционных материалов./Под ред. А.М.Дальского.
2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Том 1/Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова.
3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Том 2/Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова.
4. Технологические процессы и производства.