Курсовая работа: Расчет режимов резания при растачивании

Если фактическая скорость окажется меньше VC=min, то как и в предыдущем случае будут потери и по производительности, и по себестоимости операции.

Если фактическая скорость резания -Vф окажется между VQ=тах и VC=min, то тогда при критерии оптимизации по Qс уменьшается производительность, но при этом уменьшается себестоимость операции (своего рода компенсация за потери производительности). При критерии оптимизации Со, если V между VQ=тах и VC=min - себестоимость увеличивается, но при этом производительность растет (аналогичная компенсация за потери в себестоимости). Такой характер зависимости Qс, Со от V позволяет сформулировать следующий подход к выбору критерия оптимизации и установлению фактической скорости резания.

Если критерий оптимизации задан - Qс, то V должна быть несколько меньше VQ=тах (с учетом погрешности установки числа оборотов, дискретности чисел оборотов). Если критерий оптимизации - Со, то V должна быть несколько больше VC=min.

Если выбор критерия Qс или Со затруднен за расчетную оптимальную скорость следует принять среднюю между VQ=тах и VC=min.

4.Назначение и расчет режима резания.

4.1. Способы назначения режима резания.

С учетом вида производства (индивидуальное, серийное, массовое), его состояния и целей используются следующие способы назначения элементов режима резания:

1. Интуитивный

2. По усредненным таблицам

3. По нормативам (справочникам)

4. Опытный

5. Теоретический

6. С помощью информационных центров по режимам резания

7. Расчетный для оптимальной скорости резания

Режимы резания при обработке твердым сплавом.

Таблица 1.

Назначение режима резания по нормативам (справочникам) - основной способ для серийного и массового производства.

Экспериментальный способ самый достоверный, но и самый трудоемкий. Поэтому его применение оправдано только в условиях массового и серийного производства.

Теоретический способ применяется для новых материалов, для которых еще нет нормативов и когда по тем или иным соображениям нецелесообразно проводить эксперименты. Способ целесообразен для разработки технического обоснования на производство продукции из новых обрабатываемых материалов.

Расчетный способ определения оптимальной скорости рассматривается ниже.

4.2. Ограничивающие факторы при назначении режима резания.

Ограничение системы при назначении режима резания записываются в виде:

1) Nэф(V,S,t)  [Nдв*η] (18)

Где: Nэф - эффективная мощность резания.

Nдв - мощность двигателя главного движения.

η - К.П.Д. станка.

2) Мкр(V,S,t) ≤ [МкР] (19)

где: Мкр - крутящий момент при резании.

3) Рz (V,S,t) ≤ [Рz] (20)

4) РX (V,S,t) ≤ [РX] (21)

5) Рy (V,S,t) ≤ [Рy] (22)

6) Rz(a) (V,S,t) ≤ [Rz(a)] (23)

7) δ(V,S,t) ≤ [δ] (24)

где: δ - погрешность обработки

8) Hn(V,S,t) ≤ [Hn] (25)

где: Hn - твердость поверхностного слоя

9) σвн(V,S,t) ≤ [σвн ] (26)

где: σвн - внутренние напряжения в поверхностном слое.

10) tшт(V,S,t) = tл (27)

4.3. Последовательность назначения элементов режима резания. Режим резания назначается в следующей последовательности: первой назначается глубина резания, второй - подача, третьей - скорость резания. Такая последовательность является рациональной с точки зрения главной цели - назначения оптимального режима резания.

4.4. Назначение глубины резания.

При назначении глубины резания необходимо учить зависимостей Rz(a)=f(t); =f(t); Pz=f(t); T=f(t), приведенных на рис. 5

Как следует из графиков при малой глубине резания (0,01-0,03мм) возможна потеря устойчивости процесса (резание-скольжение), что вызывает рост Rz(a); ; Pz и уменьшение Т. В этом случае резание недопустимо. При t>(0.01-0.03)мм сила Pz увеличивается, как правило, пропорционально, величина  увеличивается, но незначительно, еще менее значимо растет Rz(a). При этом Т уменьшается, но незначительно. При больших глубинах резания - больше tтах возможны вибрации, существенно увеличивающие Rz(a),  и уменьшающие стойкость инструмента. Поэтому резание при вибрациях недопустимо. Таким образом, назначаемая глубина резания должна находится в пределах от tmin до tтах.

4.5. Назначение подачи.

При назначении подачи необходимо учитывать ее влияние на Rz(a); ; Pz; Т. Обобщенный, наиболее вероятный характер

Как видно из графиков при малых подачах (0,01-0,03лш/об) наблюдается неустойчивое резание, резко ухудшающее все показатели Rz(a); ; Pz; Т. Поэтому назначаемая подача должна быть больше Smin. Подача назначается максимально возможной, но обеспечивающей заданную шероховатость обрабатываемой поверхности. Поэтому для назначения подачи необходимы опытные данные о величине шероховатости при различных условиях. Такие рекомендации для многих случаев содержатся в справочниках [11,13,14]. При отсутствии рекомендаций можно воспользоваться формулой [12]

 (28)

где: r - радиус закругления вершины резца.

- разница между предельным значением угла , при котором прямолинейная часть вспомогательной режущей кромки участвует в образовании микронеровностей и фактической величиной угпа  (при этом = arcsin S/2r ; при = 0 следует принимать = 1 ; Формула (28) применима для обработки сталей со скоростью резания

10V(193 - м/мин)

При скоростях больше (193-м/мин) величина:

Rz = R - мкм (29)

При обработке с подачами, меньшими ОД лш/об, в формулы (28,29) нужно

подставлять S=0,1мм/об.

4.6. Расчет оптимальной скорости резания.

Для решения задачи расчета оптимальной скорости необходимо дать анализ формулами для критериев оптимизации:

Qc =

Co = t

S

Необходимо учесть, что Fд, , , tв, См, S при изменении скорости процесса для одной и той же операции не изменяются, т.е. постоянные величины. Переменными величинами являются tм, Т, S. Последняя (S) также является функцией tм, Т. Таким образом, все критерии оптимизации являются функцией tм, Т:

Q = f(t,Т) (30)

Со = f(t,Т) (31)

Su = f(t,Т) (32)

Необходимо учесть, что Т непосредственно связанно со скоростью согласно зависимости (1). Величина tм также зависит от скорости резания. В связи с этим представляется возможным функции (1 1,13,17) преобразовать в функции типа Q = f(Т), Со = f(Т), Su = f(Т).

Для этого раскроем содержание tм. На рис. 7 приведена схема операции (точение).

Для этого случая величина tм определяется по формуле:

 (33)

где: l- длина обрабатываемой детали.

у - величина врезания

у - величина перебега

п - число оборотов заготовки

n =  (34)

Если припуск снимается за несколько одинаковых проходов, формула (33) преобразуется в (35):

t (35)

где: П - величина припуска на операцию.

Подставляя последовательно в формулу (33) значение п из (34) получим:

t (36)

Заметим из (36), что все элементы режима резания (V,S,t) одинаково влияют на t.

Скорость резания рассчитывается по формуле:

 (37)

Страницы: 1, 2, 3, 4