Добавил:
sergeevpavel0406@mail.ru СОВА Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Задания / ДЗ ПИОФ 2 Табличный, аналитический и графический методы выбора режимов резания

.docx
Скачиваний:
23
Добавлен:
05.09.2018
Размер:
2.14 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Озерский технологический институт -

филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(ОТИ НИЯУ МИФИ)

Кафедра ТМиМАХП

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

по курсу

«Процессы и операции формообразования»

10 вариант

Выполнил студент группы 1ТМ-26Д

П.С. Сергеев

Преподаватель

Э.Р. Логунова

2018

Задание: выбрать режущий инструмент, таблично, аналитически и графически подобрать оптимальный режим резания для обработки заданной детали.

Материал обрабатываемой детали – СЧ28-48, HB160, отливка без корки;

Качество обработанной поверхности – Rz20;

Станок – 1А616;

Жёсткость системы СПИД – средняя;

D=40 [мм]; d=37 [мм]; L1=35 [мм]; L=60 [мм].

  1. Выберем материал режущей части резца [1, 8 с., 1 т.].

Для чернового и чистового растачивания отливки без корки подходят сплавы: ВК6, ВК6М, ВК8. Возьмём сплав ВК6.

  1. Выберем геометрические характеристики режущей части [1, 9 с., 2 т.].

Для обработка серого чугуна подойдёт плоская передняя поверхность с положительным передним углом.

;

.

Для обработки глухих отверстий главный угол в плане должен быть больше 90°.

;

.

Для требуемой шероховатости подойдёт радиус при вершине .

  1. Выберем параметры сечения резца в зависимости от высоты центров над опорной поверхностью резцедержателя.

Державка квадратного сечения .

Выбранным параметрам соответствует резец 2141-0073 по ГОСТ 18883-73.

  1. Определим глубину резания при точении.

.

Для заданной чистоты поверхности детали рассчитанный припуск можно снять за один проход.

.

ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД

  1. Определим подачу для растачивания [2, 19 с., 7 т.].

Для обработки чугуна с радиусом при вершине, равном 1 мм оптимальной будет подача . Для сравнительно небольшого обрабатываемого диаметра на станке 1А616 имеется подача .

Проверим выбранную подачу на допущение прочности державки резца [1, 22 с., 10 т.]:

При заданной глубине резания и твёрдости обрабатываемого материала допускается подача до 0,81 мм.

Проверим выбранную подачу на допущение прочности твердосплавной пластины резца [1, 23 с., 11 т.]:

Максимальная предельная подача для пластин из твёрдого сплава, независимо от их толщины 0,8 мм.

  1. Определим скорость резания при растачивании [2, 28 с., 16 т.].

Скорость резания зависит от заданных твёрдости обрабатываемого материала, глубины резания и подачи. С учётом поправочных коэффициентов имеем:

.

  1. Определим частоту вращения шпинделя исходя из технических характеристик станка и скорости резания.

.

Для станка 1А616 ближайшая частота вращения

.

  1. Определим мощность, затрачиваемую на резание [2, 32 с., 20 т.], и установим, способен ли станок обеспечить выбранный режим резания.

Для заданного режима резания необходима мощность 1,7 кВт.

Станок 1А616 имеет двигатель мощностью 4 кВт, следовательно, выбранные режимы резания для его не превышают допустимых.

  1. Сведём полученные данные в таблицу:

Таблица 1

t, [мм]

S, [мм/об]

n, [об/мин]

v, [м/мин]

1,5

0,26

1120

141

АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД

Определим поправочные коэффициенты, характеризующие вид и условия обработки заготовки [4, г. 4, т. 9, 22, 23].

CPz=92;

xPz=1;

yPz=0,75;

n=0,4;

m=0,2;

.

  1. Определим подачу для растачивания.

    1. Подача, допустимая прочностью державки резца.

Определим момент сопротивления сечения державки:

,

D – диаметр державки у основания.

Определим подачу выразив её из формулы [2, 6 с., 6 ф.]:

,

[σ]и – предел прочности на изгиб материала державки,

l – вылет державки.

    1. Подача, допустимая жёсткостью державки резца Sж.р..

Определим момент инерции сечения державки:

,

D – средний диаметр державки.

Определим подачу выразив её из формулы [2, 6 с., 9 ф.]:

,

E – модуль Юнга,

f – допустимый прогиб резца.

    1. Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластины [2, 7 с., 12 ф.]:

,

C – толщина пластины,

φ – главный угол в плане.

    1. Подача, допустимая прочностью механизма подач станка.

Определим подачу выразив её из формулы [2, 8 с., 16 ф.]:

,

Qм.п. – усилие, допустимое механизмом подачи.

    1. Подача, допустимая жёсткостью изделия.

Определим момент инерции сечения заготовки:

,

D – наружный диаметр заготовки,

d – внутренний диаметр заготовки.

Определим подачу [2, 10 с., 21 ф.]:

,

fдоп – допустимый прогиб заготовки,

A – коэффициент, зависящий от метода закрепления детали в станке,

L – длина вылета детали.

Можно подобрать патрон, вылет кулачков которого равен длине детали. Тогда ограничений на подачу не будет.

    1. Подача, допустимая шероховатостью поверхности детали [2, 10 с., ф. 22]:

,

r – радиус при вершине резца.

    1. Подача, допустимая мощностью и крутящим моментом на шпинделе станка.

Подача, определяемая крутящим моментом на шпинделя станка, выражается из формулы [2, 12 с., ф. 29]:

.

Подача, определяемая мощностью станка, выражается из формулы [2, 11 с., 26 ф.]:

.

    1. Подача, допустимая стойкостью резца [2, 12 с., ф. 33]:

,

T – период стойкости инструмента,

m – показатель относительной стойкости.

Таблица 2

№ ступени

n, об/мин

M, Н*м

Подача допустимая

Технологическая S, мм/об

Фактическая S, мм/об

Минутная S, мм/мин

Основное время t, мин

Sп.д., мм/об

Sж.д., мм/об

Sп.п., мм/об

Sм.л., мм/об

Sж.д., мм/об

Sч.o., мм/об

Sм.с., мм/об

Sк.м., мм/об

Sс.р., мм/об

1

11,2

557

1,37

0,114

0,874

17,44

1,4

0,219

68,3

536

41,4

0,114

0,114

1,28

31,33

2

18

617

78,3

285

21,9

0,114

0,114

2,05

19,49

3

28

620

78,7

158

12,2

0,114

0,114

3,19

12,53

4

45

563

69,3

83,8

6,48

0,114

0,114

5,13

7,80

5

56

522

62,6

62,6

4,84

0,114

0,114

6,38

6,27

6

71

412

45,7

45,6

3,53

0,114

0,114

8,09

4,94

7

90

325

33,3

33,3

2,57

0,114

0,114

10,26

3,90

8

112

264

25,2

24,8

1,92

0,114

0,114

12,77

3,13

9

140

209

18,5

18,5

1,42

0,114

0,114

15,96

2,50

10

180

163

13,2

13,2

1,02

0,114

0,114

20,52

1,95

11

224

130

9,81

9,87

0,76

0,114

0,114

25,54

1,57

12

280

104

7,29

7,33

0,57

0,114

0,114

31,92

1,25

13

355

88

5,83

5,34

0,41

0,114

0,114

40,47

0,99

14

450

69

4,22

3,89

0,30

0,114

0,114

51,3

0,78

15

560

56

3,19

2,91

0,22

0,114

0,114

63,84

0,63

16

710

42

2,17

2,21

0,16

0,114

0,114

80,94

0,49

17

900

33

1,58

1,54

0,12

0,114

0,114

102,6

0,39

18

1120

26

1,15

1,15

0,089

0,089

0,08

89,6

0,45

19

1400

21

0,86

0,86

0,066

0,066

0,065

91

0,44

20

1800

15

0,55

0,61

0,047

0,047

0,065

21

2240

11

0,36

0,46

0,035

0,035

0,065

  1. Определим скорость резания при растачивании для выбранной ступени.

.

  1. Сведём полученные данные в таблицу:

Таблица 3

t, [мм]

S, [мм/об]

n, [об/мин]

v, [м/мин]

1,5

0,114

900

113,1

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

  1. Определим силы резания Pz при подаче и глубинах резания .

;

;

;

.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

  1. Пропотенцируем величину подачи и значения полученных сил.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

  1. Построим номограмму зависимости Pz=f(S, t).

В координатных осях S и Pz построим вертикальные линии по каждой из подач станка. Построим в точках на вертикальной линии подачи , соответствующих логарифмов сил резания наклонные прямые с угловым коэффициентом k=0,75. Минимальное значение силы резания возьмём при , , максимальное . Значения подач возьмём по всему диапазону подач станка.

  1. Определим поправочные коэффициенты, характеризующие вид и условия обработки заготовки [4, г. 4, т. 1-6, 17].

Cv=240;

x=0,2;

y=0,4;

m=0,28;

.

  1. Определим скорости резания v при подаче и глубинах резания .

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

  1. Пропотенцируем значения полученных скоростей резания.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

  1. Построим номограмму зависимости v=f(S, t).

В координатных осях S и v построим вертикальные линии по каждой из подач станка. Построим в точках на вертикальной линии подачи, соответствующих логарифмов скоростей резания наклонные прямые под угловым коэффициентом k=-0,4. Минимальное значение скорости резания возьмём при , , максимальное при , . Значения подач возьмём по всему диапазону подач станка.

  1. Определим скорости резания для различных частот вращения. Для расчёта возьмём диаметр D=100 мм.