Розрахунок режиму різання при точінні (одноінструментальна обробка)

Міністерство освіти і науки України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра ТМ і КТС

Група МС-112

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з дисципліни «Теорія різання»

ТЕМА: «Розрахунок режиму різання при точінні (одноінструментальна обробка)»

Житомир

Завдання

Варіант 6:

= 74 мм, = 68 мм, = 60 мм, = 55 мм, L
= 85 мм, = 65 мм, = 4 мм. Матеріал: сталь 25, = 480 МПа.

Порядок виконання роботи

1.
Розрахунок проводитимемо для токарно-гвинторізного верстату мод. 16К20.

2.
Призначаємо наступну технологічну послідовність переходів на токарній операції:

2.1. Підрізати торець в діаметр .

2.2. Чорнове точіння діаметру на довжину L.

2.3. Точити канавку шириною .

2.4. Чистове точіння діаметру на довжину (L
–).

2.5. Чорнове точіння діаметру на довжину (–).

2.6. Чистове точіння діаметру на довжину (–).

2.7. Точити фаску.

2.8. Відрізати деталь.

3.
Вибір ріжучого інструменту.

Згідно [1, табл. 3, с. 116] призначаємо інструментальний матеріал для всіх різців – твердий сплав Т15К6.

Згідно [1, с. 119-136] призначаємо інструменти для кожного переходу токарної операції:

3.1. [1, табл. 8, с. 121] Підрізний різець ГОСТ 18880-73: l=0°; g=10°; j=10°.

3.2. [1, табл. 7, с. 120] Прохідний упорний різець ГОСТ 18879-73: l=0°; g=0°; j=90°.

3.3. [1, табл. 10, с. 122] Відрізний різець ГОСТ 18884-73: l=0°; g=12°; j=90°.

3.4. [1, табл. 7, с. 120] Прохідний упорний різець ГОСТ 18879-73: l=0°; g=0°; j=90°.

3.5. [1, табл. 7, с. 120] Прохідний упорний різець ГОСТ 18879-73: l=0°; g=0°; j=90°.

3.6. [1, табл. 7, с. 120] Прохідний упорний різець ГОСТ 18879-73: l=0°; g=0°; j=90°.

3.7. [1, табл. 4, с. 120] Прохідний відігнутий різець ГОСТ 18868-73: l=0°; g=0°; j=45°.

3.8. [1, табл. 10, с. 122] Відрізний різець ГОСТ 18884-73: l=0°; g=12°; j=90°.

4.
МОР при обробці на даній операції не застосовується.

5.
Визначаємо глибину різання для кожного переходу:

5.1. t1
= 2 мм.

5.2. (мм).

5.3. (мм).

5.4. (мм).

5.5. (мм).

5.6. (мм).

6.
Вибираємо табличне значення подачі на оберт для кожного переходу:

6.1. [1, табл. 11, с. 266]: = 0,7 мм/об.

6.2. [1, табл. 11, с. 266]: = 0,7 мм/об.

6.3. [1, табл. 15, с. 268]: = 0,15 мм/об.

6.4. [1, табл. 14, с. 268]: = 0,3 мм/об.

6.5. [1, табл. 11, с. 266]: = 0,7 мм/об.

6.6. [1, табл. 14, с. 268]: = 0,22 мм/об.

7.
Коректуємо обране значення подачі за паспортними даними верстата з умови:

.

7.1. = 0,7 мм/об.

7.2. = 0,7 мм/об.

7.3. = 0,15 мм/об.

7.4. = 0,3 мм/об.

7.5. = 0,7 мм/об.

7.6. = 0,2 мм/об.

8.
Призначаємо період стійкості всіх інструментів Т
= 60 хв.

9.
Визначимо розрахункову швидкість різання за формулою:

,

Значення коефіцієнта СV
та показників степенів в цій формулі визначаємо за [1, табл. 17, с. 269] в залежності від виду обробки, матеріалу різальної частини, оброблюваного матеріалу:

9.1. СV
= 47, x = - , y = 0,8, m = 0,2.

9.2. СV
= 350, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,2.

9.3. СV
= 47, x = - , y = 0,8, m = 0,2.

9.4. СV
= 420, x = 0,15, y = 0,2, m = 0,2.

9.5. СV
= 350, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,2.

9.6. СV
= 420, x = 0,15, y = 0,2, m = 0,2.

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

.

В цій формулі:

За [1, табл. 1, с. 261] поправочний коефіцієнт, що враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на швидкість різання для сірого чавуну:

, де = 1 і –
за [1, табл. 2, с. 262].

За [1, табл. 5, с. 263] визначаємо поправочний коефіцієнт, що враховує вплив стану поверхні заготовки на швидкість різання: .

За [1, табл. 6, с. 263] визначаємо поправочний коефіцієнт, що враховує вплив інструментального матеріалу на швидкість різання: .

Отже, розрахункова швидкість різання для кожного з переходів:

9.1. (м/хв).

9.2. (м/хв).

9.3. (м/хв).

9.4. (м/хв).

9.5. (м/хв).

9.6. (м/хв).

10.
Розрахункова частота обертання інструменту:

10.1.
(об/хв).

10.2.
(об/хв).

10.3.
(об/хв).

10.4.
(об/хв).

10.5.
(об/хв).

10.6.
(об/хв).

11.
Коректуємо розрахункові значення частоти обертання шпинделя за паспортними даними верстата з умови:

:

11.1.
об/хв.

11.2.
об/хв.

11.3.
об/хв.

11.4.
об/хв.

11.5.
об/хв.

11.6.
об/хв.

12.
Визначимо дійсну швидкість різання:

:

12.1.
(м/хв).

12.2.
(м/хв).

12.3.
(м/хв).

12.4.
(м/хв).

12.5.
(м/хв).

12.6.
(м/хв).

13.
Визначимо значення складових сили різання:

,

де - коефіцієнт, що враховує вплив механічних властивостей оброблюваного матеріалу та геометричних параметрів інструменту.

Значення коефіцієнта Ср
та показників степенів визначаємо за [1, табл. 22, с. 273].

Попра

вочний коефіцієнт на якість оброблюваного матеріалу знаходимо в [1, табл. 9, с. 264]:

.

Решта поправочних коефіцієнтів (на геометричні параметри інструменту) знаходиться за [1, табл. 23, с. 275].

Отже, складові сили різання для кожного переходу:

3.1. (Н).

(Н).

------------

13.2. (Н).

(Н).

(Н).

13.3. (Н).

(Н).

------------

13.4. (Н).

(Н).

(Н).

13.5. (Н).

(Н).

(Н).

13.6. (Н).

(Н).

(Н).

14.
Перевіряємо осьові сили за допустимою силою механізму подачі. Жодна із складових РХ
для кожного з переходів не перевищує допустиме значення [РХ
] = 6 кН.

15.
Визначаємо потужність різання для кожного переходу:

:

15.1. (кВт).

15.2. (кВт).

15.3. (кВт).

15.4. (кВт).

15.5. (кВт).

15.6. (кВт).

16.
Визначаємо потужність на шпинделі верстата:

(кВт).

Перевіряємо розраховані режими різання за потужністю з умови:

Як видно, на 5-му переході відбувається перевантаження, оскільки потужність різання перевищує допустиму потужність шпинделя.

Визначаємо коефіцієнт перевантаження:

Призначаємо для цього переходу менше значення частоти обертання, при якому виконуватиметься умова

(об/хв),

фактично за паспортом верстата приймаємо об/хв.

17.
Розраховуємо основний час обробки для кожного переходу:

,

де – довжина робочого ходу різця;

– довжина поверхні, яка обробляється;

і – відповідно величини врізання та перебігу різця, визначаються за [2, табл.2, с. 621].

і
= 1 – кількість проходів.

17.1. (хв).

17.2. (хв).

17.3. (хв).

17.4. (хв).

17.5. (хв).

17.6. (хв).

Результати розрахунків зводимо в таблицю:

№ переходу	Зміст переходу	Ріжучий інструмент (різець)	Припуск на сторону, мм	Кількість проходів, і	Режим різання
					Т , хв	t , мм	S0 , мм/об	n , об/хв	v , м/хв	PZ , Н	P Y , Н	P X , Н	N , кВт	Т0 , хв
1	Підрізання торця	Підрізний	2	1	60	2	0,7	160	37	4365	2440	-	2,64	0,36
2	Чорнове точіння	Прохідний упорний	2,25	1	60	2,25	0,7	1000	232	1608	400	852	6,1	0,13
3	Точіння канавки	Відрізний	4	1	60	4	0,15	630	137	1555	482	-	3,5	0,11
4	Чистове точіння	Прохідний упорний	0,75	1	60	0,75	0,3	1600	349	267	79	158	1,52	0,05
5	Чорнове точіння	Прохідний упорний	3,5	1	60	3,5	0,7	1000 / 800	218 / 175	2526	607	1359	9 / 7,22	0,12
6	Чистове точіння	Прохідний упорний	1,25	1	60	1,25	0,2	1600	314	334	102	224	1,71	0,21

Література

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – Т2 – 496 с.

2. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / Под общ. ред. А.А.Панова. – М.: Машиностроение, 1988. – 736 с.