Розрахунок режимів різання при токарних роботах за допомогою нормативно-довідкової літератури
Мета роботи: Вивчити методику призначення режиму різання за таблицями нормативів. Ознайомитись та набути навичок роботи з нормативами.
Точення широко поширений метод обробки різанням тіл обертання.
Застосовується для видалення зовнішніх, внутрішніх та торцевих поверхневих шарів заготовок (циліндричних, конічних та фасонних). Розглядають такі види точення:
1) чорнове точення ("обдирка") - видалення дефектних шарів заготовки, розрізання, відрізання та підрізування торців заготовки. Зрізається поверхнева "кірка" і основна (70%) частина припуску на обробку, дозволяє отримувати шорсткість 50. 12,5 Ra;
2) напівчистове точення - зняття 20. 25% припуску і дозволяє отримувати шорсткість 6,3. 3,2 Ra і точність 10. 11-го кваліфікації. Заготівля одержує форму, близьку до деталі.
3) чистове точення - забезпечує отримання шорсткості 3,2. 1,6 Ra та точність 7-9-го квалітетів. Деталь отримує остаточну форму та розміри;
4) тонке точення – дозволяє при зрізанні дуже тонких стружок отримувати на поверхнях деталі шорсткість 0,40..0,20 Ra та точність 5-7-го кваліфіків.
Визначення режимів різання полягає у виборі за заданими умовами обробки найвигіднішого поєднання глибини різання, подачі та швидкості різання, що забезпечують найменшу трудомісткість та собівартість виконання операції.
Режими різання встановлюються у такому порядку:
1. Визначення глибини різання t мм та числа проходів i. При чорновому точенні весь припуск доцільно знімати за один прохід (у ряді випадків, коли є ліміт потужності верстата, буває вигідно знімати припуск за кілька проходів). Доцільність цього має визначатися порівняльним розрахунком тривалості оперативного часу. Поділприпусків на кілька проходів проводиться також при одержуваному та чистовому точенні, а також при обробці
різцями з додатковою ріжучою кромкою (j1=0).
2. Вибір подачі S мм/про. Подача вибирається в залежності від площі перерізу державки різця, діаметра обробки та глибини різання. Вибрана подача перевіряється на допустимість за потужністю електродвигуна, міцності державки різця, міцності пластин з твердого сплаву та від заданої чистоти
3. Визначення нормативної швидкості різання Vм/хв. І відповідної частоти обертання n, хв -1 . За значенням швидкості вибирається потрібна частота обертання шпинделя, корегується за паспортом верстата.
4. Визначаються зусилля та потужності різання за обраними значеннями t, S та V.
5. Перевірка можливості здійснення обраного режиму різання на заданому верстаті за його експлуатаційними даними. Якщо знайдений режим не може бути здійснений на заданому верстаті, а обрана подача задовольняє, необхідно зменшити швидкість різання. Зменшення швидкості V здійснюється введенням поправочного коефіцієнта зміни швидкості Kv залежно від відношення потужності на шпинделі, допустимої верстатом, до потужності нормативів.
6. Коригування обраного режиму по верстату відповідно до його паспортних даних.
Приклад розв'язання задачі
Розрахувати режим різання при попередньому обточуванні деталі типу вал на
Вихідні дані: рід та розмір заготовки - прокат, сталь 45; sв = 550
МПа; D=80 мм; d=68 мм; l=275 мм; умови виконання операції – заготівля
встановлюється в патрон, що самоцентрується, з підтисканням центру задньої бабки.
Виконує ескіз обробки.
2. Вибір різального інструмента.
Для обточування валу зі сталі 45приймаємо токарний прохідний різець прямий правий із пластиною з твердого сплаву Т5К10 [2] або [3] j=45°; j1 = 10 °; с=4 мм (товщина платівки); ВхН = 25х25 (перетин державки); Ip = 1,5 Н (виліт
3. Призначення режимів різання.
Розрахунок режимів різання виконаємо в традиційній послідовності з
використанням даних роботи [7].
3.1 Глибина різання. При чорновій обробці припуск зрізаємо за один прохід, тоді
мм
3.2 Призначаємо подачу. Для державки різця перерізом 25х25 мм, діаметра обробки до 100 мм та глибини різання до 8 мм рекомендується подача S=0,5. 0,7 мм/об;
і для різця j10 допускається подача S=0,7мм/об. Для сталі з межею міцності sв=550 МПа (55 кг/мм 2 )
коефіцієнт Кмs = 1,07. Отже, подача, що допускається потужністю електродвигуна (з умов забезпечення роботи для твердого сплаву зі швидкістю не нижче 50 м/хв) S=0,7×1,07=0,75 мм/об. Для різця з державкою перерізом 25х25 мм та глибиною різання t=6 мм знаходимо подачу S=3 мм/об. Помноживши цю подачу на поправочний коефіцієнт Кмs =1,07, відповідний сталі з межею міцності sв=550 МПа (55кг/мм 2 ), та Кмs=0,58, що відповідає вильоту
різця l=1,5 H, знайдемо подачу, допустиму міцністю державки різця:
Для різця з головним кутом у плані j=45°, товщиною пластинки твердого сплаву з=4 мм і глибини різання t=6 мм знаходимо подачу S=1,11 мм/об.
З урахуванням поправочного коефіцієнта для сталі (sв=550 МПа), Кмs=1,07, допускається подача по міцності пластинки твердого сплаву
З порівняння подач S=0,7 мм/об, S=1,86 мм/об і S=1,19 мм/об, бачимо, що величину подачі лімітує потужність електродвигуна. Подача, допустима потужністю електродвигуна, не обмежує максимальної подачі S=0,7 мм/об. Така подачає на верстаті (відповідно до паспортних даних), отже, її і приймемо для виконання технологічного переходу обробки Æ68 .
3.3. Швидкість різання та частота обертання шпинделя.
Для глибини різання t=6 мм різця прохідного прямого з головним кутом у плані j=45° для S=0,7 мм/об
відповідає V = 100 м / хв, Pz = 6630 H, Ne = 10,7 кВт. Визначаємо поправочні коефіцієнти змінених умов різця. У цьому прикладі необхідно врахувати лише поправочний коефіцієнт залежно від межі міцності обробленого матеріалу св. Для sв = 550
МПа знаходимо Kmv = 1,18, , .
Отже, для заданих умов обробки нормативні значення V, Pz та Ne складають: V=100×1,18=118 м/хв; Pz=6630×0,92=6100 Н; Не = 10,7 × 1,09 = 11,6 кВт.
Знайдений режим не може бути здійснений на заданому верстаті , так як ефективна потужність , потрібна на різання Nе = 11,6 кВт вище потужності на шпинделі, допустимою номінальною потужністю електродвигуна (7,5
квт за паспортом верстата). Необхідно зменшити швидкість різання. Коефіцієнт зміни швидкості різання залежить від відношення потужності на шпинделі, що допускається верстатом, до потужності за нормативами.
У цьому прикладі це ставлення буде 7,5/11,6=0,6. Для цього співвідношення коефіцієнт зміни швидкості різання: Kv = 0,55 м/хв. Швидкість різання, встановлена за потужністю верстата V=188×0,55=65 м/хв
Частота обертання шпинделя
про/хв
За паспортом верстата вибираємо n=250 об/хв. Тоді фактична швидкість різання
м/хв.
Остаточно переходу обробки Æ80: глибина різання t=6мм, подача
S=0,7 мм/об, n=250 об/хв, Vф=62,8 м/хв.
4. Основний час
хв. де L - шлях різця
тут l1 - величина врізання різця (для цього прикладу).Для глибини різання t = 6 мм і головному куті в плані j = 45 ° знаходимо l1 = 6 мм; l – довжина обробленої поверхні.