Токарный проходной отогнутый резец с пластиной из твёрдого сплава

Конструкция резцов. Рекомендуется использовать резцы с напаянными пластинками из твердого сплава или с пластинами с механическими креплениями.

Выбор конструктивных параметров выполним по справочнику [2].

Геометрические параметры для токарного резца с напаянной пластинкой из твердого сплава:

форма передней поверхности;

• плоская, обрабатывается твердый материал, дающий сыпучую стружку (стружка надлома);

передний угол ;

- для обработки конструкционной стали = 10° - 15°;

задний угол ;

- для чернового точения = 6° - 8°;

углы в плане и ;

- при нормальной жесткости системы СПИД = 45° - 90°;

Величину вспомогательного угла в плане ( ) рекомендуется принимать в пределах от 7° до 10°.

Радиус при вершине =1мм. , т. к Шероховатость обрабатываемой. R_a 12,5Поверхности R_a 12,5 .

• Изобразим эскиз резца с указанием конструктивных параметров и геометрических параметров.

4. Определим элементы режима резания.

• Определим глубину резания ( ):

Глубину резания при точении определим по формуле:

Для наружного точения:

, мм

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

d – диаметр обработанной поверхности, мм.

Окончательно назначим глубину резания максимально возможной с учетом технических требований и вида обработки:

• при черновом точении = 5 - 7мм;

Примем t=5мм.

• Выберем величину подачи на оборот ( ).

S0 = 0.5мм [2, табл. 11 стр. 266].

Выбранную по справочнику подачу откорректируем по паспорту станка 16Л20. Принимаем величину, ближайшую к справочной.

S0 = 0.57мм

• Рассчитаем скорость резания (V).

Расчёт скорости резания выполним по справочнику [2, стр. 363], используя эмпирическую формулу:

Значения постоянной , периода стойкости Т, показателей степеней m, x, y и системы коэффициентов выберем из справочника [2, табл. 17 с.269].

- поправочные коэффициенты.

T=60 мин –период стойкости инструмента.

; справочник [2, табл. 1-6 с.261-263].

Где

коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки,

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности,

- коэффициент, учитывающий материал поверхности

Рассчитав скорость резания, определим соответствующее число оборотов шпинделя станка (n) по формуле:

, где

V - рассчитанная скорость резания, м/мин;

D - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Полученное число оборотов (n) соотнесём с паспортными данными станка . Выберем ближайшее к рассчитанному - n_ст.=322

5. Выполним проверку выбранного режима, резания.

• Рассчитаем составляющие силы резания (Р_х, Р_y, Р_z), пользуясь справочником [2, стр.271], по формулам:

, Н,

t=14mm –длина лезвия резца.

• Проверим величину выбранной подачи по прочности детали.

Условием сохранения прочности обрабатываемой детали является выполнение неравенства:

,где (1)

- сила, допускаемая прочностью детали, которая определяется по формуле:

, Н, где

C - коэффициент, учитывающий способ крепления детали в приспособлении;

W - момент сопротивления детали, мм³;

- предел прочности обрабатываемого материала, МПа;

l - длина детали, мм.

• при установке детали в патроне с поджатым задним центром, С =110.

Момент сопротивления детали W определяется по формуле для тел вращения:

, мм³

металл резанье обработка токарный

где D – диаметр детали, мм.;

Следовательно

Неравенство (1) выполняется следовательно подача выбрана верно.

6. Рассчитаем основное машинное время и ресурс режущего инструмента.

• Основное машинное время определяется по формуле:

, мин

где l=255мм.– длина обработанной поверхности детали, мм;

n =322 об\мин – число оборотов станка, соответствующее V_ст

- откорректированная подача, мм/об.,

• Ресурс резца (Р) определим количеством заготовок, обработанных за период его стойкости, и рассчитаем по формуле:

, заг

где Т – период стойкости резца, мин. - основное машинное время, мин.

Вывод: Данный станок довольно точно выбран для обработки данной заготовки, расчеты проводились без корректировок, но с небольшим приближением. Запас прочности заготовки довольно высокий. Для обработки детали выбраны и рассчитаны следующие значения: глубина резания t=5мм, подача So=0.57 мм\об, скорость резания V= 79.8 м\мин., период стойкости T=60 мин, число оборотов шпинделя станка n = 322 об\мин, машинное время , ресурс резца P=42заготовки

Задача 5. Определение рационального режима резания при сверлении

Задача 5. Определить рациональный режим резания при сверлении, выбрав исходные данные по таблице 5. Задача решается с использованием справочника [2] и методических рекомендаций. Придерживайтесь следующей последовательности:

А. Выбор конструкций и геометрии спирального сверла. Изображение эскиза сверла.

Б. Выбор элементов режима резания ( , , ).

В. Проверка выбранного режима резания.

Г. Корректировка выбранного режима резания.

Д. Расчет машинного времени и ресурса инструмента.

№ варианта	Вид обработки	Размеры обрабатываемого отверстия			Сверло спиральное	Материал заготовки				Модель станка
		Диаметры		Длина l, мм	заточка	Марка	Твердость по Бринелю, НВ	Предел проч-ности, , МПа
		До обработки, d, мм	После обработки, D, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
16	Рассверливание предварительно полученного отверстия	20	30Н12	80	Нормальная	Сталь 45	241	60	2Н135

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ 5

Зарисуем схему рассверливания. Укажем диаметр обработанной поверхности, при рассверливании и обрабатываемой поверхности, направления главного движения и движения подачи.

Выполним выбор спирального сверла.

• Выберем материал режущей части сверла.

Для обработки конструкционной стали выберем сверло из быстрорежущей стали Р6М5.

• Выберем конструкцию и геометрию сверла.

Выбор спирального сверла из быстрорежущей стали нормальной серии выполним по справочнику [2, стр. 214-229]. Форма заточки сверла нормальная .

Изобразим эскиз сверла, указав диаметр, геометрические параметры, форму хвостовика, ГОСТ на изготовление и материал режущей части.

4. Определим элементы режима резания.

• Определим глубину.

При рассверливании глубина резания определяется по формуле:

, мм

где D - диаметр сверла, мм;

d - диаметр ранее подготовленного отверстия, мм.

• Выберем величину подачи (S_о).

Величину подачи выберем по справочнику [2, стр. 387-401].

S0=0.32мм\об

Выбранную величину подачи откорректируем по паспортным данным станка (прил.), примем ближайшее значение к выбранному по справочнику. S0 = 0.28мм\об

Рассчитаем скорость резания (V).

Расчет скорости резания выполним по эмпирическим формулам резания:

Для рассверливания:

Значения постоянной , периода стойкости Т, показателей степеней q, x, y, m и системы коэффициентов выберем из справочника [2, стр. 276].

-коэффициент на обрабатываемый материал

- коэффициент на инструментальный материал

- коэффициент, учитывающий глубину сверления

T = 50мин. – период стойкости

Рассчитав скорость резания, определим соответствующее ей число оборотов шпинделя станка (n) по формуле:

,

где V - скорость резания, м/мин;

D - диаметр сверла, мм.

Полученное число оборотов (n) сравним с паспортными данными станка (прил.). Выберем ближайшее к рассчитанному n_ст=88об\мин.

Рассчитанное n не совпадает с принятым n_ст необходимо рассчитать скорость резания, соответствующую n_ст:

Изменение скорости резания по сравнению с рассчитанной требует корректировки принятого периода стойкости (Т). Действительный период стойкости Т_д соответствующей V_ст рассчитаем по формуле:

, мин.

5. Выполним проверку выбранного режима резания.

• Растаем крутящий момент и осевую силу [2, стр. 277].

Для рассверливания:

;

.

Значения постоянных и показателей степеней q, x, y и коэффициент выбираем из справочника [2, стр. 385-386].

;

.

• Рассчитаем эффективную мощность резания [2, стр. 386].

, кВт.

• Проверим величину подачи по прочности зуба реечной шестерни, механизма подачи станка.

Условием сохранения прочности механизма подачи станка, служит выполнение неравенства:

, (6)

где = 15000Н- сила, допускаемая прочностью зуба реечной шестерни механизма подачи станка, Н.

Величина возьмём по паспортным данным станка (прил.) и сравним с величиной Р₀.

неравенство выполняется, следовательно, условие сохранения прочности механизма подачи выполняется

• Проверим величину принятой скорости резания по мощности станка.

Рассверливание детали на станке может выполняться, если эффективная мощность резания (N_е) не будет превышать расчетную мощность, станка (N_р), т. е. будет выполняться неравенство:

(7).

Расчетная мощность станка определяется по формуле:

, кВт

где =4 кВт - мощность электродвигателя станка, кВт. Мощность станка выбирается по паспортным данным [прил.].

=0.85- К.П.Д. механизма главного движения станка. К.П.Д станка выбирается по паспортным данным [прил. ].

- рассверливание возможно, т. к. эффективная мощность не превышает расчетную мощность станка.

6. Рассчитаем основное машинное время обработки и ресурс сверла.

• Основное машинное время ( ) рассчитайте по формуле:

, мин

где l = 80 – длина просверленного отверстия, мм;

n = 88 – число оборотов станка, соответствующее окончательно принятой скорости резания, об/мин;

= 0.28 - окончательно принятая подача, мм/об.

- основное машинное время.

• Ресурс сверла рассчитаем по формуле:

, заг

где Т = 43.2 - окончательно принятый период стойкости сверла, мин, = 3.25 - основное машинное время, мин.

- ресурс сверла

Вывод: Данный станок подходит по всем параметрам для обработки (рассверливания отверстия) заготовки, с хорошим запасом величин ведущих параметров, мощности, подачи, числа оборотов шпинделя и т. д.

Для обработки детали выбраны и рассчитаны следующие значения: глубина резания t=5мм, подача So=0.28 мм\об, скорость резания V= 8.3 м\мин., период стойкости T=43.2 мин, число оборотов шпинделя станка n = 88 об\мин, машинное время , ресурс резца P=13заготовок