Расчет режима резания при точении аналитическим способом

Институт имени К.Э. Циолковского

(МАТИ)

Кафедра «Технология производства авиационных двигателей»

Методическое указание для выполнения практической работы

по дисциплине «Теория резание и режущий инструмент»

«Определение режимов резания главных видов обработки металлов»

составитель:

Ст. педагог Хренов В.В.

Москва 2011

Цель данного методического указания - оказать помощь при исследовании и приобретении практических способностей при выборе инструмента Расчет режима резания при точении аналитическим способом и его геометрии, определении характеристик режимов резания, сил резания, также при расчете основного технологического времени.

Определение сил, действующих при точении, и мощности.

Цель работы: изучить методику расчета сил резания и мощности, затрачиваемой на резание, аналитическим методом. Ознакомиться и приобрести способности работы со справочной литературой.

Общие сведения

Для исследования деяния силы Расчет режима резания при точении аналитическим способом сопротивления резанию принято ее раскладывать на три взаимно перпендикулярные составляющие силы, направленные по осям координат станка: Px - осевая сила; Py - круговая сила; Pz

- тангенциальная сила, которую обычно именуют силой резания [1] .

Осевая сила Px действует повдоль заготовки, при продольном точении

противодействует механизму подач.

Круговая сила Py - отжимает резец, ее реакция Расчет режима резания при точении аналитическим способом изгибает заготовку.

Сила резания Pz ориентирована по касательной к поверхности резания,

определяет используемую мощность на резание Np.

Составляющие силы резания при точении рассчитывают по аналитической формуле :

Pz(x,y)=10CptxSyVnKp , H

где Cp - коэффициент , учитывающий условия обработки;

x,y,n - характеристики степени;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об Расчет режима резания при точении аналитическим способом;

V - скорость резания, м/мин;

Кр - обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий изменение

критерий по отношению к табличным.

,

где - поправочный коэффициент, учитывающий характеристики обрабатываемого материала;

- коэффициенты, учитывающие надлежащие геометрические характеристики резца .

Мощность резания рассчитывают по фориуле

где Pz - сила резания, Н;

V - скорость резания, м/мин.

Пример решения задачки

Найти силы, действующие при продольном точении заготовки из Расчет режима резания при точении аналитическим способом стали 40Х с

пределом прочности

, резцом с пластинкой из твердого сплава Т5К10. Найти мощность резания.

Глубина резания t=3 мм, подача S=0,8 мм\об, скорость резания V=67 м/мин.

Геометрические характеристики резца: форма фронтальной поверхности - радиусная с фаской;

Решение

1. Силы резания при точении

Pz(x,y)=10CptxSyVnKp

1.1 Определяем значения неизменной и характеристик Расчет режима резания при точении аналитическим способом степени [2],

х=1,0 y=0,75 n= - 0,15

x=1,0 y=0,5 n= - 0,4

x=0,9 y=0,6 n= -0,3

1.2. Определяем значения поправочных коэффициентов

n=0,75 [2],

; n=1 [3],

n=1,35 [2],

Поправочные коэффициенты, учитывающие геометрию резца [2],

- учитывается только для резцов из быстрорежущей стали

Pz=10×300×31×0,80,75×67-0,15×0,95×0,94×1,25=4050 H

Px=10×339×31×0,80,5×67-0,4×0,93×1,11×2=1685,5 H

Py=10×243×30,9×0,80,6×67-0,3×0,91×0,77×2=1611 H

2. Мощность резания

Расчет режима резания при точении аналитическим методом

Цель работы: изучить методику расчета режима резания аналитическим методом. Ознакомиться и приобрести способности Расчет режима резания при точении аналитическим способом работы со справочной литературой.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Обработка заготовки точением осуществляется при сочетании 2-ух движений:равномерного вращательного движения детали - движения резания (либо главное движение) и равномерного поступательного движения резца повдоль либо поперек оси детали - движение подачи. К элементам режима резания относятся: глубина

резания t, подача S, скорость резания V. Глубина резания Расчет режима резания при точении аналитическим способом - величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, т.е. перпендикулярном направлению подачи. При предварительный обработке , обычно, глубину резанияназначают равной всему припуску, т.е. припуск срезают за один проход

где h - припуск , мм;

D - поперечник заготовки, мм;

d - поперечник детали, мм.

При чистовой обработке припуск находится Расчет режима резания при точении аналитическим способом в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности. Подача - величина перемещения режущей кромки инструмента относительно

обработанной поверхности в направлении подачи за единицу времени (минутная подача Sм) либо за один оборот заготовки. При предварительный обработке назначают очень вероятную подачу исходя из жесткости и прочности системы СПИД, прочности пластинки, мощности Расчет режима резания при точении аналитическим способом привода станка; при чистовой обработке - в

зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности. Скорость резания - величина перемещения точки режущей кромки инструмента относительно поверхности резания в направлении движения резания за единицу времени. Скорость резания находится в зависимости от режущих параметров инструмента и может быть определена при точении по Расчет режима резания при точении аналитическим способом таблицам нормативов [4] либо по эмпирической формуле

где Сv - коэффициент, учитывающий условия обработки;

m, x, y - характеристики степени;

T - период стойкости инструмента;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

Kv - обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий конфигурации

критерий обработки по отношению к табличным

,

где Kmv - коэффициент, учитывающий воздействие материала заготовки;

Knv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности Расчет режима резания при точении аналитическим способом заготовки;

Kuv - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

Kjv - коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца;

Krv - коэффициент, учитывающий радиус при верхушке резца - учитывается

только для резцов из быстрорежущей стали.

При настройке станка нужно установить частоту вращения шпинделя, обеспечивающую расчетную скорость резания.

, об/мин (2.3)

Основное технологическое (машинное) время - время, в течение Расчет режима резания при точении аналитическим способом которого происходит снятие стружки без конкретного роли рабочего

, мин (2.4)

где L - путь инструмента в направлении рабочей подачи, мм;

i - количество проходов.

L=l+y+ , мм

где l - размер обрабатываемой поверхности в направлении подачи;

y - величина врезания, мм;

- величина перебега, мм, =1¸2 мм.

y=t×ctgj ,

где t - глубина резания;

j - главный Расчет режима резания при точении аналитическим способом угол в плане резца.

Пример решения задачки

На токарно-винторезном станке 16К20 делается предварительное обтачивание на проход вала D=68 мм до d=62h12 мм. Длина обрабатываемой поверхности 280 мм; длина вала l1= 430 мм. Заготовка - поковка из стали 40Х с пределом прочности s в=700 МПа. Метод крепления заготовки - в центрах и поводковом патроне.

Система Расчет режима резания при точении аналитическим способом СПИД недостаточно жесткая. Параметр шероховатости поверхности Ra=12,5 мкм. Нужно: избрать режущий инструмент, назначить режим резания;найти основное время.

Решение

1. Выполнение наброска обработки.

рис. 1

2. Выбор режущего инструмента

Для обтачивания на проход вала из стали 40Х принимаем токарный проходной резец прямой правый с пластинкой из твердого сплава Т5К10 [2] либо Расчет режима резания при точении аналитическим способом [3]. Форма фронтальной поверхности радиусная с фаской [3]; геометрические характеристики режущей части резца:

g=150 ; a=12; l=0 [3],

j=600 ; j1=150; [3],

r=1 мм; f=1 мм; [3].

3. Предназначение режимов резания

3.1. Глубина резания. При предварительный обработке припуск срезаем за один проход,

тогда

3.2. Назначаем подачу. Для предварительный обработки заготовки из конструкционной

стали поперечником до 100 мм резцом сечением 16х25 (для станка 16К20) при

глубине резания до Расчет режима резания при точении аналитическим способом 3 мм:

S=0,6¸1,2 мм/об [2], [3].

В согласовании с примечанием 1 к обозначенной таблице и паспортным данным станка

(см. Приложение 1 к данным методическим указаниям) принимаем S=0,8 мм/об.

3.3. Скорость резания , допускаемая материалом резца

, м/мин

где Cv=340; x=0,15; y=0,45, m=0,2, T=60 мин [2], [3]

Поправочный коэффициент для обработки резцом с твердосплавной пластинкой

Kv=Kmv Расчет режима резания при точении аналитическим способом×Knv×Kuv×Kjv

, [2], [3],

где Kr=1; nv=1 [2],

тогда

Knv=0,8 [2] либо [3],

Kuv=0,65 [2] либо [3],

Kjv=0,9 [2] либо [3].

м/мин

3.4. Частота вращения, соответственная отысканной скорости резания

, об/мин

об/мин.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка

nд=315 об/мин.

3.5. Действительная скорость резания

, м/мин; м/мин.

4. Основное время

, мин

Путь резца L=l+y + , мм

Врезание резца y=t×ctgj=3×ctg Расчет режима резания при точении аналитическим способом 600=3×0,58=1,7 мм

Пробег резца =1,3 мм.

Тогда L=280+1,7+1,3=383 мм.

мин.


raschet-prozhektornogo-osvesheniya.html
raschet-pryamougolnih-plastin-na-izgib-variacionnimi-metodami.html
raschet-rabochego-davleniya-skvazhin-mestorozhdeniya-na-zavershayushej-stadii-ekspluatacii.html