Файл: Курсовая работа по дисциплине "Резание материалов " Саратов 2012 Содержание.docx

Обрабатываемый материал	Тип инструмента	Коэффициенты и показатели степени
		С_р	С_М	у	q	и
Сталь конструкционная углеродистая, σ_в = 750 МПа	Резцы	148	-	1,7	-	0,71
	Метчики: машинные гаечные автоматные	-	0,0270 0,0041 0,0025	1,5	1,4 1,7 2,0	-
	Плашки круглые		0,0450		1,1
	Резьбовые головки		0,0460

Таблица

Обрабатываемый материал	Вид обработки	Инструментальный материал	C_M	qм	xм	yм	C_p	qр	xр	yр
Сталь конструкционная, с σ_в=750 МПа	Сверление	Р6М5	0,034	2	-	0,8	68	1	-	0,7
Сталь конструкционная, с σ_в=750 МПа	Рассверливание и зенкерование	Р6М5	0,9	1	0,9	0,8	67	-	1,2	0,65

Таблица

Значения коэффициентов и показателей степени в формулах силовых зависимостей при нарезании резьбы

Обрабатываемый материал	Тип инструмента	Коэффициенты и показатели степени
		С_р	С_М	у	q	и
Сталь конструкционная углеродистая, σ_в = 750 МПа	Резцы	148	-	1,7	-	0,71
	Метчики: машинные гаечные автоматные	-	0,0270 0,0041 0,0025	1,5	1,4 1,7 2,0	-
	Плашки круглые		0,0450		1,1
	Резьбовые головки		0,0460

Коэффициентk_p в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

(22)

Значения коэффициента K_Мpприведены в табл. 13.

Таблица

Поправочный коэффициент K_Мp, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

Обрабатываемый материал	σ_в/НВ	K_Мрпри обработке
		резцами		осевым инструментом		фрезами
		из быстрорежущей стали	из твёрдого сплава	из быстрорежущей стали	из твёрдого сплава	из быстрорежущей стали	из твёрдого сплава
Сталь 3	400/-	0,8	0,62	0,62	0,62	0,83	0,83
Сталь 30	500/-	0,87	0,74	0,74	0,74	0,88	0,88
Сталь 40	600/-	0,93	0,85	0,85	0,85	0,93	0,93

Мощность резания, кВт, определяют по формуле

где:

n=n_ст - частота вращения осевого режущего инструмента, мин ^-1 .

Требуемая мощность привода станка определится.

Мощность резания, кВт, рассчитывают по формуле

С учётом потерь, мощность привода, кВт, определится

где η - к.п.д. станка, (принимается равным 0,85).

Машинное время Т м , мин, на операцию:
	T_м=	20,00	мин

Материал Заготовки и вид обработки	Режим резания при сверлении			Машинное время Т м , мин, на операцию
Материал Заготовки и вид обработки	t, мм	S, мм	V, м/мин	Машинное время Т м , мин, на операцию
Сталь 20, _в=500 МПа Сверление	100	0,5	20,7	0,5

	Ø, мм	Общая длина, мм	Рабочая длина, мм	Конус Морзе №
Спиральное сверло	40	349	200	4

Угол заточки: 118°

Угол спирали: 20-30°
6) расточить канавку под выход резьбового резца;

В качестве инструмента для точения канавки под выход резьбы используем фасонный канавочный резец с пластиной из твердого сплава.

Материал пластины Т15К6 ГОСТ 2209–82;

Материал державки резца Сталь 45 ГОСТ 1050–88

Геометрические параметры резца:

Передний угол γ=12˚;

Задний угол α =10˚;

Ширина пластины b=5 мм;

Сечение державки резца h×b=25×16;

Назначение режимов резания на точение канавки под выход резьбы

Выбираем глубину резания t:

Припуск на обработку составляет Р=D- D₂/2=(60–40)/2=5 мм;

Точение производится при врезной подаче S=0,166 мм/об;

Глубина резания, мм	t=	10	мм
Подача, мм\об,	S=	0,166	мм/об
Скорость резания, м/мин.	V=	70	м/мин
	с=	4	мм
	i=	1	Черновая обработка

Определяем значения постоянной и показателей степени [2],
Cpz=	300	х=	1,0	y=	0,75	n=	-0,15

Определяем значения поправочных коэффициентов
	K_px=	0,82
	K_μрz=	1,06
	K_μрx=	1,18
	K_μрy=	1,13

Силы резания при точении
P_z(x,y)=10C_pt^xS^yVⁿK_p
Pz=	3394,4

P_dopz=	7200	H
P_dop1=	2880	H
S₁=(P_dop1/Pz)^(1/Ypz)	0,85	мм/об

Определение величины скорости резания
Ориентировочное значение тангенциальной составляющей силы резания Pz, Н, определяется для глубины резания на предварительном переходе, фактического значения подачи и ориентировочного значения скорости резания, принятого для расчетов
	Pz=	19774	H
	S_ф=	0,87	мм/об
Величина потребного для резания крутящего момента, развиваемого на обрабатываемом диаметре, Нм,
	М_кр=	352,7	Нм
	М_{крфакт.}=	390,0	Нм
По найденному значению крутящего момента из паспортных данных станка (табл. 5 приложения) выбирается частота вращения шпинделя nст, соответствующая ближайшему большему допускаемому крутящему моменту на шпинделе станка.
	n_ст=	200,0	об./мин
Частота вращения шпинделя	Наибольший допускаемый крутящий момент на шпинделе, Нм	Эффективная мощность на шпинделе, кВт
Частота вращения шпинделя	Наибольший допускаемый крутящий момент на шпинделе, Нм	по приводу	по слабому звену
200	390,0	8,0	8,0
В соответствии с найденным значением частоты вращения шпинделя определяется максимальное значение скорости резания Vст, допускаемой прочностью механизма главного движения станка, м/мин:
	V_ст=	38	м/мин
Определяется максимальная величина скорости резания V_и, допускаемой режущими свойствами инструмента, м/мин:
	V_и=	117	м/мин
где Т -стойкость инструмента, выбирается любое значение из рекомендуемых справочными данными;
	Т=	70,0	мин
С_V -постоянный коэффициент, характеризующий материал заготовки и условия ее обработки;
	С_V=	244
K_V -общий поправочный коэффициент, учитывающий все другие конкретные условия обработки по сравнению с теми, для которых приводится в справочнике значение С_V. Общий поправочный коэффициент K_V представляет собой произведение отдельных частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на скорость резания. Количество и значения частных коэффициентов определяются полнотой используемого справочника.
	K_V=	1
m- показатель относительной стойкости;	m=	0,92
Xv, Yv- коэффициенты влияния глубины резания и подачи на скорость резания.
	Xv=	0,23
	Yv=	0,3
Из двух скоростей резания V_ст и V_и выбирают наименьшее значение скорости V_min, удовлетворяющее обоим ограничениям. Если наименьшей окажется скорость резания V_и, то находят соответствующую ей частоту вращения шпинделя станка на обрабатываемом диаметре:
	V_ст=	38	м/мин
	V_и=	117	м/мин
	V_min=	38	м/мин
	n=	202
и по паспортным данным станка выбирают новое фактическое значение n_ст. Пересчитывают новое значение фактической скорости резания Vф по формуле, аналогичной (13), при подстановке в нее фактического значения n_ст.
	n_ст.=	200,0	об./мин
	V_ф=	37,7	м/мин

Частота вращения шпинделя	Наибольший допускаемый крутящий момент на шпинделе, Нм	Эффективная мощность на шпинделе, кВт
Частота вращения шпинделя	Наибольший допускаемый крутящий момент на шпинделе, Нм	по приводу	по слабому звену
200,0	390	8,0	8,0

	Р_z=	12902
Фактическая мощность, затрачиваемая на резание, кВт:
	N_рез.ф.=	8,0	кВт
Коэффициенты использования инструмента по скорости резания:
	η_v=	0,32
Коэффициенты использования по станка по мощности:
	η_N=	1,12
где N _{эфф. пр} - эффективная мощность шпинделя по приводу, выбирается из паспортных данных станка (табл. 5 приложения) или определяется по формуле:
N_эфф.пр. = N_{пр.эд .}*η_пр.	N_эфф.пр. =	8	кВт
где N_пр.эд. - мощность двигателя привода главного движения, кВт;	N_пр.эд.=	10	кВт
η_пр.-коэффициент полезного действия привода главного движения, обычно η_пр.= 0,62 - 0,8, в зависимости от числа зубчатых пар, участвующих в передаче движения.	η_пр.=	0,8
Если расчеты покажут, что коэффициент использования станка по мощности имеет значение большее 1, т. е. мощности станка недостаточно для выполнения операции, следует уменьшить выбранные значения Vф или Sф, при этом уменьшение Vф является более выгодным, так как машинное время будет такое же, как и при уменьшении Sф, но период стойкости инструмента значительно возрастет. Можно также уменьшить глубину резания на каждом из переходов, увеличив их число. После проведенных изменений расчеты следует провести заново.
3.4. Машинное время Т м , мин, на операцию:
	T_м=	0,1	мин
где L –длина прохода резца: L = l + y + ∆ (l – длина обрабатываемой поверхности (в нашем случае - длина шейки заготовки), мм;
	L=	17,3	мм
y - величина врезания резца, y =t*ctgφ, мм ( для резца со значением главного угла в плане φ= 90⁰ врезание отсутствует);	y=	5,8	мм
∆- величина перебега резца, ∆= 1-3 мм;	∆=	1,5	мм
i –число проходов резца.	i=	1