бесплатно рефераты

бесплатно рефераты

 
 
бесплатно рефераты бесплатно рефераты

Меню

Теория резания и режущий инструмент бесплатно рефераты

Теория резания и режущий инструмент

- 17 -

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Северо-Западный государственный заочный

технический университет

Институт управления производственными и

инновационными программами

Кафедра технологии автоматизированного машиностроения

Контрольная работа по дисциплине

«Теория резания и режущий инструмент».

Выполнила студентка: Шестакова Мария Дмитриевна

ИУПиИП

Курс: III

Специальность: 80502.65

Шифр: 5780304393

Оценка:

Преподаватель: Алексеева Любовь Борисовна

Подпись преподавателя:

Дата:

Санкт-Петербург

2008

Задача 1.

На токарно-винторезном станке модели 1К62 производится обтачивание цилиндрического валика.

Дано:

Заготовка: штамповка с коркой.

Крепление заготовки на станке: патрон.

Шероховатость обработанной поверхности: Rz = 20 мкм (Ra = 5 мкм).

Жесткость технологической системы СПИД: не жесткая.

Материал валика: СТ45; предел прочность: ?B = 700 МПа.

Диаметр заготовки: D = 60 мм.

Диаметр валика: d = 55h12.

Длина заготовки: L = 385 мм.

Длина обработки: l = 385 мм.

Найти:

Рассчитать рациональные режимы резания при одноинструментальной обработке.

Валик обработать за два прохода: черновой и чистовой.

Токарная. Токарно-винторезный станок модели 1К62.

- 17 -

Рис. 1. Операционный эскиз обработки наружной поверхности токарным проходным прямым резцом.

Режимы резания

t, мм

S, мм/об

n, об/мм

V, м/мин

Черновой проход

1,875

0,78

500

94,2

Чистовой проход

0,625

0,23

1250

221

Решение.

I. Выбор инструмента.

1. Тип резца - прямой проходной (Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т.2/ под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил. В дальнейшем - Т-2) , (Т-2, стр. 119)

2. Выбор сечения: 25 x 16, согласовываем с паспортом станка (МУ, стр. 54).

3. Материал режущей части:

черновой проход - твердый сплав Т15К6 (Т-2, стр. 116, таблица 3),

чистовой проход - твердый сплав Т30К4 (Т-2, стр. 117, таблица 3).

4. Геометрические элементы выбранного резца:

Черновой проход:

-- передний угол ,

-- главный зад-ний угол ,

-- главный угол в плане ,

-- вспомогательный угол в плане ?1 = 45?,

-- форма передней поверхности - плоская с отрицатель-ной фаской,

-- допустимый износ 0,1 мм.

Чистовой проход:

-- передний угол ,

-- главный зад-ний угол ,

-- главный угол в плане ,

-- вспомогательный угол в плане ?1 = 45?,

-- форма передней поверхности - криволинейная с фаской,

-- допустимый износ 0,1 мм.

Стойкость инструмента Т=60 мин.

II. Расчет глубины резания t, мм.

Общая величина ; = 0,25 t;

t = 60 - 55 . = 5 . = 2,5; t чист = 0,25 x 2,5 = 0,625 мм

2 2

= 2,5 - 0,625 = 1,875 мм

t черн = 1,875 мм t чист = 0,625 мм

III. Выбор подачи S, мм/об.

1. Подбор по таблицам (нормативы):

черновое точение S черн = 0,8 мм/об (Т-2, стр. 266, таблица 11),

чистовое точение S чист = 0,25 мм/об (при Rz = 20 мкм), (Т-2, стр. 268, таблица 14).

2. Корректировка подач по паспорту станка (МУ, приложение 1, стр. 54):

черновое точение S черн = 0,78 мм/об;

чистовое точение S чист = 0,23 мм/об.

IV. Расчет скорости резания V, м/мин.

1. Расчет теоретической скорости резания для черного и чистового точения:

, где

Cv -- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, вида работ и толщины среза,

m, Xv, yv -- показатели степени при значениях стойкости инструмента T,

t -- глубина резания,

S -- подача,

Kv -- общий поправочный коэффициент на скорость резания.

Коэффициент Cv и показатели степеней m, Xv, yv подбираем по Т-2, стр.269, табл. 17.

В свою очередь расчет общего поправочного коэффициента производится по формуле: , где

Kмv -- поправочный коэффициент на физико-механические свойства обрабатываемого

материала, рассчитывается по формуле: -- для стали (Т-2, стр. 261, табл. 1)

(Kr = 1 для материала режущего инструмента из твердого сплава,

nv = 1 показатель степени при обработке резцами из твердого сплава

(Т-2, стр. 262,

KПv -- поправочный коэффициент на состояние поверхности заготовки (Т-2,стр.263, табл.5),

KИv -- поправочный коэффициент на марку инструментального материала(Т-2,стр.263,т. 6),

K?v -- поправочный коэффициент на величину главного угла в плане ?, выбранного ранее для резца,

K?1 -- поправочный коэффициент на вспомогательный угол в плане ?1 (учитывает влияние

параметров резца на скорость резания),

Krv -- поправочный коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость

резания (учитывают только для резцов из быстрорежущей стали).

K?v , K?1 (Т-2, стр. 271, табл. 18).

Произведем расчеты.

Черновое точение:

D = 60 мм

t черн = 1,875 мм

Sчерн = 0,78 мм/об

Инструмент:

? = 45?

?1 = 45?

Общий поправочный коэффициент Kv :

Kмv = 1 x (750/700)1 = 1,07;

KПv = 0,8 (т.к. материал заготовки - штамповка (поковка) с коркой);

KИv = 1,00 (т.к. марка инструментального материала Т15К6);

K?v = 1,0 (т.к. главный угол в плане ? = 45?);

K?1 = 0,87 (т.к. вспомогательный угол в плане ?1 = 45?);

Krv -- не учитываем, т.к. материал резца - твердый сплав Т15К6.

Итак: = 1,07 x 0,8 x 1,00 x 1,0 x 0,87 = 0,745; Kv = 0,745

По основной формуле :

Cv = 340 (т.к. подача S > 0,7 (S черн= 0,78 мм/об)),

m = 0,20 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т15К6),

Xv = 0,15 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т15К6),

yv = 0,45 (т.к. подача S > 0,7 (S черн= 0,78 мм/об)),

T = 60 мин,

t черн = 1,875 мм;

Sчерн = 0,78 мм/об;

Kv = 0,745.

VT черн = (340 / (600,20 x 1,8750,15 x 0,780,45)) x 0,745 = (340 / (2,27 x 1.099 x 0.894)) x 0,745 =

= (340 / 2,23) x 0,745 = 152,466 x 0,745 = 113,587 мм/мин ? 114 мм/мин = 0,114 м/мин.

Чистовое точение:

D' = D - (2 x t черн) = 60 - 2 x 1,875 = 60 - 3,75 = 56,25 мм

t чист = 0,625 мм

Sчист = 0,23 мм/об

Инструмент:

? = 45?

?1 = 45?

Общий поправочный коэффициент Kv :

Kмv = 1 x (750/700)1 = 1,07;

KПv = 0,8 (т.к. материал заготовки - штамповка (поковка) с коркой);

KИv = 1,4 (т.к. марка инструментального материала Т30К4);

K?v = 1,0 (т.к. главный угол в плане ? = 45?);

K?1 = 0,87 (т.к. вспомогательный угол в плане ?1 = 45?);

Krv -- не учитываем, т.к. материал резца - твердый сплав Т30К4.

Итак: = 1,07 x 0,8 x 1,4 x 1,0 x 0,87 = 1,042; Kv = 1,042

По основной формуле :

Cv = 420 (т.к. подача S > 0,3 (S чист= 0,23 мм/об)),

m = 0,20 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т30К4),

Xv = 0,15 (т.к. наружное продольное точение прямым проходным резцом марки Т30К4),

yv = 0,20 (т.к. подача S > 0,3 (S чист= 0,23 мм/об)),

T = 60 мин,

t чист = 0,625 мм;

Sчист = 0,23 мм/об;

Kv = 1,042.

VT чист = (420 / (600,20 x 0,6250,15 x 0,230,20)) x 1,042 = (420 / (2,27 x 0,931 x 0,745)) x 1,042 =

= (420 /1,574) x 1,042 = 266,836 x 1,042 = 278,043 мм/мин ? 278 мм/мин = 0,278 м/мин.

Итак:

VT черн = 0,114 м/мин VT чист = 0,278 м/мин.

2. Определение частоты вращения шпинделя для черновой и чистовой обработки: , об/мин

Корректировка полученных значений по паспорту станка …., …..

Черновое точение:

nчерн = (1000 x 114 ) / (3,14 x 60 ) = 114000 / 188,4 = 605,09 об/мин ? 605 об/мин.

Чистовое точение:

D' = D - (2 x t черн) = 60 - 2 x 1,875 = 60 - 3,75 = 56,25 мм

nчист = (1000 x 278 ) / (3,14 x 56,25 ) = 278000 / 176,625 = 1573,96 об/мин ? 1574 об/мин.

Итак:

nчерн = 605 об/мин, nчист = 1574 об/мин.

Корректировка полученных значений по паспорту станка (МУ, приложение 1, стр. 54):

500 об/мин, 1250 об/мин.

3. Определение фактической скорости резания Vф , м/мин.

; .

Vф. черн = (3,14 x 60 x 500) / 1000 = 94,2 м/мин,

Vф. чист = (3,14 x 56,25 x 1250) / 1000 = 220,78 м/мин ? 221 м/мин.

Vф. черн = 94,2 м/мин, Vф. чист = 221 м/мин.

V. Проверочный расчет режимов резания.

Проводят в два этапа.

V.1. Первый этап.

Проверка выбранной скорости резания по критерию , где

- мощность, потребляемая на резание,

- мощность на шпинделе.

, где Nд - мощность главного электродвигателя,

? - коэффициент полезного действия механизма главного привода станка.

= 7,5 кВт, т.к. 0,75; кВт (МУ, приложение 1, стр. 54)

Для нахождения Nрез необходимо рассчитать тангенциальную составляющую силы резания (для чернового прохода).

1. Расчет тангенциальной составляющей силы резания (только для чернового точения)

,[Н]

Значение коэффициента и показателей степеней , , (Т-2, стр.273, табл.22), зависят от обрабатываемого материала (СТ 45), материала рабочей части резца (твердый сплав), вида обработки (наружное продольное точение).

= 300,

= 1,0;

= 0,75;

= - 0,15.

KPz - общий поправочный коэффициент, представляющий собой произведение поправочных коэффициентов на механические свойства обрабатываемого материала и на выбранные геометрические параметры резца : , где

, где n = 0,75 (Т-2, стр.264, табл.9),

, , , (Т-2, стр.275, табл.23),

- не учитываем, так как резец из твердого сплава.

KM p = (700/750)0,75 = 0,930,75 = 0,947

= 1,0

= 1,0

= 1

KPz = 0,947 x 1 x 1 x 1 = 0,947

Pz = 10 x 300 x 1,8751 x 0,780,75 x 94,2-0,15 x 0,947 = 10 x 300 x 1,875 x 0,829 x 0,550 x 0,947 = 22300 Н

Pz = 22300 Н

2. Расчет , кВт.

N рез = (22300 x 94,2) / ( 60 x 1020) = 2100660 / 61200 = 34,33 кВт

N рез = 34,33 кВт ; N эф = 7,5 кВт => N рез > N эф, то есть условие не выполняется, поэтому пересчитываем. Для этого произведем дополнительные расчеты:

а) наибольшей скорости резания VN , допускаемой станком -- производят по формуле :

Страницы: 1, 2