Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

По ряду ограничивающих факторов задачу об установлении рациональной подачи можно решить аналитически, используя условия прочности и жесткости, известные из курса «Сопротивление материалов». Например, максимальная сила, допускаемая прочностью детали

а максимальная сила, допускаемая жесткостью детали,

где й - диаметр обработанной поверхности детали в мм;

\o, ] - допускаемое напряжение на изгиб в кГ/мм; I - длина детали в мм;

Е - модуль упругости обрабатываемого материала в кГ/мм;

J - момент инерции сечения заготовки в мм; f - допускаемый прогиб детали в мм; К и Ki - коэффициенты, выбираемые в зависимости от способа закрепления обрабатываемой детали на станке. Подача находится из условия, что силы резания, действующие на деталь, не должны превышать указанные допускаемые силы Рд. пр и Рд. ж- По некоторым ограничениям подачу приходится рассчитывать по экспериментальным формулам (прочность пластинки твердого сплава, требуемый класс чистоты обработанной поверхности и др.), выражающим влияние подачи на ограничивающий фактор.

Из всех значений допустимых подач по различным ограничениям, принимают для дальнейшего расчета лимитирующую (наименьшую). Эту выбранную подачу сравнивают с имеющимися на станке и принимают ближайшую (обычно меньшую) подачу станка. Скорость резания рассчитывается по формуле

V =--- /<о м/мин.

По рассчитанной скорости резания определяется число оборотов заготовки

п = -7г- об/мин. ли

По расчетному числу оборотов заготовки п подбирается по паспорту станка число оборотов шпинделя, причем ближайшее большее может быть принято в случае, если око превышает рас-чеуное не более чем на 5%; в противном случае берется ближайшее меньшее.



По принятым глубине резания, подаче и скорости резания рассчитывают мощность, необходимую на резание и мощность электродвигателя станка.

Мощность, необходимая на резание,

75.60Л.36

Расчетная мощность электродвигателя станка Nee = кет,

где т]рг - коэффициент полезного действия станка; для современных токарных станков t];„, = 0,750,8.

Если при выборе рационального режима резания окажется, что мощность, необходимая на резание, Ng превысит мощность станка, то следует соответственно уменьшить скорость резания, оставив принятые глубину резания и подачу, или же выбрать более мощный станок (модернизировать существующий). В случае снижения скорости резания определяют соответственное число оборотов заготовки и корректируют по станку. По принятым глубине резания, подаче и числу оборотов подсчитывают машинное время.

Выбор рационального режима резания по нормативам. Произведенный выше метод расчета рационального режима резания трудоемок, и применение его для изготовления деталей малыми партиями не оправдано. Более производительно, хотя и менее точно, определяют режимы резания по соответствующим нормативам. Нормативы по выбору режимов резания соответствуют средним (типовым) условиям работы и содержат сведения о рекомендуемых t, S и V обычно в виде таблиц. Режимы резания, полученные расчетом или выбранные по нормативам, могут проверяться и уточняться экспериментально. Для ускорения расчетов применяют таблицы, номограммы, специальные счетные линейки и электронные счетно-решающие приборы.

Пример выбора рационального режима резаиия. Для обработки детали, показанной на рис. 64, необходимо выбрать режущий инструмент и рациональный режим резания. Заготовка - прокат горячекатаный без корки, хромистая сталь {св = 85 кГ/мм), диаметр заготовки 55 мм. Обработка будет производиться в центрах, без охлаждения. Партия деталей 100 шт. Станок - токарный 1К62. Необходимые паспортные данные станка: высота центров 200 мм; расстояние между центрами 1400 мм; высота от опорной поверхности резца до линии центров 25 мм. Мощность на шпинделе Num 7,8 кет.

Продольные подачи: 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17 ; 0,195; 0,21; 0,23;

0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,42; 0,47; 0,52 ; 0,57; 0,61; 0,7.

Наибольшая сила, допускаемая механизмом продольной подачи, 350 кГ. Решение. При партии деталтей 100 шт. целесообразно обработку производить в одну операцию и два перехода (предварительный и чистовой). Общий припуск на обработку

D - d 55 - 48 h =-=-=--= 3 5 иш.



Принимаем для предварительного прохода tnp = /1 = 0,75 h = 2,7 мм; тогда для чистового прохода = 3,5 - 2,7 = 0,8 мм.

Устанавливаем материал и геометрию режущего инструмента (карты 1 и 2) по справочнику [44].

Предварительный проход. Резец проходной, правый, с пластинкой из твердого сплава Т15К6. Сечение державки резца В X Я 16 X 25 мм. Форма передней поверхности - радиусная с фаской; у = 10°; Я, = 0; / = 1 мм; ширина фаски / = 0,4 мм; yf = -5°; ширина лунки В = 2,5 мм; радиус лунки R = = 5 мм; ф = 60°; (f = 10°; а = 8°. Стойкость резца Г = 60 мин (карта 45).

Чистовой проход. Резец проходной, правый, с пластинкой из твердого сплава Т30К4. Сечение державки резца В X Я = 16 X 25 мм.

Форма передней поверхности - радиусная с фаской: у = 10°; X - -3°;

" = 2,5 лш; 60 мин

r= 1,5 мм; ширина фаски /= 0,2 мм; = -5°; ширина лунки В = 2,Е радиус лунки R = 5 мм; ф = 60°; ф = 10°; а = 12°. Стойкость резца Г = 6(

-4SD-


X.

Рис. 64. к примеру выбора рационального режима резания при точении

Режим резания для предварительного прохода. Глубина резания = = 2,7 мм. Подача s = 0,5-j-0,7 мм/об (карта 4). Ввиду того, что жесткость детали недостаточная, берем s=0,5 мм1об, принимаем по стайку s= 0,52 мм/об. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента, 1/7- = = 177 м/мин (карта 21).

В этой же карте даются для данного режима сила резания Р = 220 кГ и эффективная мощность Ne = 6,4 кет. Исходным табличным данным не соответствует прочность обрабатываемого материала и форма передней поверхности резца.

Находим поправочные коэффициенты (карта 45). Поправочные коэффициенты на материал: = 0,77; Tj = 1,14; Tj = 0,88; поправочные коэффициенты

на форму передней поверхности: = Цф = 1,05; тогда V. = 177-0,77-1,05 =

143 м/мин; N = 6,4-0,?

Число оборотов детали п =

1,05 = 5,9 кет.

ЮООи 1000-143

= 830 об/мин. Прини-

nD 3,14.55

маем ближайшее (меньшее) число оборотов шпинделя по станку Пщп ~ = 800 об/мин. Ближайшее большее Пщп = ЮОО об/мин принять нельзя, так как увеличение скорости резания на 20% по сравнению с расчетной приведет к рез-

3,14-55-800

кому падению стойкости. Скорость резания о=- -

- 138 м/мин; мощность

Ne = 5,9

138 143

= 5,7 кет.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129