Учебное пособие: Технологии машиностроения
Карта расчета
припусков на обработку отверстий диаметром 46Н11
Проведем
проверку правильности выполненных расчетов:
или
и
.
Составим
схему расположения припусков и допусков (рис.5).
Определим
общий номинальный припуск:
Номинальный
диаметр отверстия в заготовке:
Следовательно,
на чертеже заготовки будет указан размер диаметра
Рис.
5. Схема расположения припусков и допусков на обработку отверстия диаметра 46H11
Схема
обеспечивает наглядность и способствует более глубокому пониманию вопроса. Ее
рекомендуется составить (в черновике) до начала всех расчетов. Методика
определения значений пространственных отклонений заготовки для различных случаев
приводится в [5, 7, 10, 30] и прочей литературе.
10.
РЕЖИМ ОБРАБОТКИ, СИЛЫ И МОМЕНТЫ СИЛ РЕЗАНИЯ
Для
проектируемых операций режим обработки поверхностей заготовки рассчитывают по
формулам теории резания [11, 13, 25, 31]. Исходными данными к расчетам служат:
номер, наименование и краткое содержание операции, сведения о заготовке (ее
форма, размеры обрабатываемых поверхностей, величина припусков, характеристика
материала), требования к точности размеров, точности формы и расположению к
величине шероховатости обработанных поверхностей; принятые модель станка,
конструкции приспособлений и инструмента; обязательно рисунок или эскиз
обработки (см. рис. 6). Условия выполнения операций являются необходимой
информацией для любых технологических расчетов и должны быть подробно изложены
в плане раздела. Далее устанавливают глубину резания, затем подачу и скорость
резания. При обработке поверхностей за один рабочий ход глубина резания равна
величине припуска. При обработке поверхности в несколько рабочих ходов припуск
делят так, чтобы для последнего рабочего хода глубина резания была наименьшей и
обеспечивала заданную точность обработки. Подачу принимают по таблицам из
справочников максимально допустимую: при черновой обработке ― условиями
прочности самого слабого звена технологической системы; при чистовой и
отделочной ― исходя из требований к точности и шероховатости поверхности.
Для
одного-двух переходов расчет выполняют с подробными объяснениями, ссылками на
таблицы и страницы первоисточников. Результаты расчетов режимов резания для
других переходов в данной операции представляют таблицами (см. пример 8).
Режимы
резания для других операций технологического маршрута могут быть установлены по
упрощенным зависимостям [5, 14, 29 и др.] Далее, пользуясь программами кафедры,
с помощью ЭВМ выполняют оптимизацию режимов для многоинструментальных наладок и
выбор более экономичных ― для одноинструментальных. Во всех случаях
принимаемые значения подач S
и расчетные значения частот вращения шпинделей (числа двойных ходов в минуту) n
следует скорректировать со значениями, действительно имеющимися на выбранной
модели станка. Правила коррекции излагаются в учебниках по технологии
машиностроения. При расчетах на ЭВМ в пояснительной записке коротко излагают
суть решаемой задачи, указывают целевую функцию и приводят результаты
(распечатку) вычислений.
Затем,
пользуясь принятыми значениями режимов резания, по формулам из [11, 13, 31]
или другим, определяют действующие на заготовку в процессе обработки силы и
моменты сил резания. Для одного-двух переходов расчеты выполняет подробно, со
ссылками на техническую литературу. Приводят эскизы с указаниями направления
действующих сил и моментов. Результаты остальных расчетов сводят в таблицу (см.
пример 8). Здесь же в заключении определяют эффективную мощность резания и
сравнивают ее с мощностью приводов станка. По коэффициенту использования
мощности судят о правильности
выбора оборудования. При низкой загрузке станка по мощности или недостаточной
мощности его приводов подбирают более подходящую модель.
Пример
8. Установить режим обработки, рассчитать силы резания и необходимую
мощность станка для выполнения операции 05.
Операция
05 ― токарная. Выпол-няется на вертикальном восьми-шпиндельном автомате
мод. 1К282 в два установа. На шести рабочих позициях предварительно обрабаты-вают
наружную поверхность венца, подрезают все торцы, выполняют черновое и чистовое
зенкерование отверстия в ступице, снимаются фаски. На каждой позиции выполняют
по два перехода (см.рис.4 к примеру 6). Режущие части всех инструментов из твердого
сплава Т15К6.
Позиция
III, переходы 1 и 2 ― точить
поверхность 1 и 2 одновременно (рис.6). Оставим для чистовой
обработки торцов припуск 0,3 мм. Тогда глубина резания мм. Подачу примем по [11,
с.268, табл.14] мм/об (соответствует
одной из ступеней по паспортным данным станка). Наибольшие диаметры обработки:
ступицы мм, венца мм.
Скорость
резания
где
коэффициент скорости
резания; - показатели степtней
принимают по [11, с.269, табл.17] равным и ; ─ коэффициент,
учитывающий конкретные условия резания: ;
― коэффициент,
учитывающий свойства обрабатываемого материала [11,с.261, табл.1].
(по
[11, с.162, табл.2] и );
―
коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, [11, с.163, табл.5] (для поковки);
―
коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала, [11, с.263,
табл.63] (для Т15К6);
и ― коэффициенты,
учитывающие параметры резца [11, с.271 табл.18], и
(для и r
= 0,5);
С
учетом всех значений величина
;
Тм
― стойкость инструмента
в многоинструментальной наладке.
,
где
Т ― стойкость до
затупления в одноинструментальной наладке,
Т
= 60 мин; KТм
―
коэффициент многоинструментальности [11, с. 264,табл. 7] KТм
= 3,5 (при 12 инструментах).
Тогда
скорость резания при обработке торца венца 2
м/мин,
а
частота вращения шпинделя
мин-1.
Примем
по паспорту станка ближайшую меньшую частоту вращения n
=
185 мин-1 , при этом действительная скорость резания торца 2
м/мин,
а
торца ступицы 1
м/мин.
Тангенциальная
составляющая сил резания PZ
( Н ) при точении [11, c.271]
где
CPz
―
коэффициент сил резания и показатели степени по [11, с.273, табл. 22] CPz
= 300, XP
= 1, Yp=
0,75 и n = −0,15;
Kp
― поправочный
коэффициент [11, c.271 ].С учетом
значений первичных коэффициентов [11, с.265, табл. 9 и 10; с.273, табл. 23]
.
При
обработке торца 1
Н
При
обработке торца 2
Н.
По
той же формуле, но с другими значениями коэффициента Cp
и показателей степеней рассчитаем радиальные составляющие сил резания.
При
обработке торца 1
Н.
При
обработке торца 2
Н.
Общая
величина
Н
Эффективная
мощность при точении [11, c.
271]
для
торца 1 кВт,
для
торца 2 кВт.
Таким
же образом установлены значения t,
S, V,
n, PZ
и
NEi
для
остальных переходов операции 05 (табл. 7).
Общая
эффективная мощность резания при одновременной ( параллельной ) обработке
поверхностей всеми двенадцатью инструментами
кВт.
Таблица
7
Расчетные
значения режимов резания для операции 05
Номер
перехода |
α,
мин |
L, мм
|
t, мм
|
S, мм/об
|
V,
м/мин
|
n,
мин-1
|
PZ, Н
|
Tкр, Н·м
|
Nei,
кВт
|
1 |
65 |
14 |
1,7 |
0,42 |
35,4 |
185 |
1472 |
- |
0,83 |
2 |
225 |
29 |
1,7 |
0,42 |
130 |
185 |
1208 |
- |
2,57 |
3 |
225 |
16 |
2,2 |
0,42 |
169 |
240 |
1497 |
- |
4,13 |
4 |
45,3 |
55 |
2 |
1,20 |
34,2 |
240 |
- |
74,6 |
1,84 |
5 |
65 |
4 |
1 |
0,18 |
35,4 |
185 |
465 |
- |
0,27 |
6 |
49,3 |
5 |
2 |
0,18 |
28,6 |
185 |
959 |
- |
0,45 |
7 |
65 |
14 |
1,7 |
0,42 |
35,4 |
185 |
1452 |
- |
0,89 |
8 |
225 |
29 |
1,7 |
0,42 |
130 |
185 |
1208 |
- |
2,57 |
9 |
225 |
16 |
2,2 |
0,42 |
169 |
240 |
1497 |
- |
4,13 |
10 |
46 |
55 |
0,35 |
0,85 |
34,5 |
240 |
- |
12,2 |
0,3 |
11 |
65 |
4 |
1 |
0,18 |
37,8 |
185 |
460 |
- |
0,27 |
12 |
50 |
5 |
2 |
0,18 |
29 |
185 |
953 |
- |
0,44 |
|
∑Ne=18,7
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|