Примерное содержание пояснительной записки курсовой работы.

Раздел 1.«Классический расчет режимов резания при токарной обработке»:

1. Выбор заготовки и назначение припусков на размеры.

2. Распределение припуска при выборе характера обработки.

3. Выбор режущего инструмента (материала, формы режущей част, размеры поперечного сечения державки, вылет резца и т.д.).

4. Расчет подачи:

   1. допускаемой прочностью механизма подачи станка;

   2. допускаемой прочностью державки резца;

   3. допускаемой жесткостью державки резца;

   4. допускаемой прочностью детали;

   5. допускаемой жесткостью детали;

   6. допускаемой режущими свойствами режущей части резца.

5. Расчет скорости резания:

   1. тангенциальная составляющая силы резания;

   2. крутящий момент резания;

   3. число оборотов шпинделя по крутящему моменту;

   4. скорость резания по инструменту;

   5. число оборотов шпинделя по режущим свойствам инструмента;

   6. фактическая скорость резания;

6. Показатели эффективности результатов расчета:

   1. фактическая тангенциальная составляющая силы резания;

   2. фактическая мощность, затрачиваемая на резание;

   3. коэффициент использования инструмента по скорости резания;

   4. коэффициент использования станка по мощности.

   5. Основное время на черновую обработку.

   6. Основное время на чистовую обработку.

Режимы резания рассчитываются только для черновой обработки. Для остальных характеров и видов обработки рассчитывается только основное время. Режимы резания назначаются.

1.6.7. Суммарное основное время на обработку детали.

Раздел 2.«Предварительная разработка технологического маршрута изготовления детали»:

2.1. Схемы обработки отдельных переходов с расчетами основного времени.

2.2. Расчет суммарного основного времени.

3. КЛАССИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

3.1. Выбор заготовки и назначение припусков на размеры

Заготовки и припуски на размеры выбирают из анализа материала, из которого изготавливается деталь и технических характеристик детали, заданных на чертеже Приложение 1.

3.2. Распределение припуска при выборе характера обработки

Рассчитываемый припуск — h, мм:

(1)

где:

D — диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

d — диаметр обработанной детали, мм.

Распределение припуска h на обработку в зависимости от заданной шероховатости определяется по таблице 1. в Приложении 1.

3.3 Выбор режущего инструмента (материала, формы режущей части, размеров поперечного сечения державки, вылета резца и т.п.)

Выбираем материал режущей части, форму передней поверхности, геометрические параметры режущей части (углы α, β, γ), размеры поперечного сечения державки и вылет резцов для предварительной и окончательной обработки.

3.4. Расчет подачи

3.4.1. Допускаемая прочность механизма подачи станка — S₁,мм/об:

(2)

где V — скорость резания в м/мин, далее принимаемая для чернового прохода 70 м/мин, как близкая к нижнему пределу при работе резцами, оснащенными пластинами из твердых сплавов.

Р_доп1 — наибольшая осевая сила, допускаемая прочностью механизма подачи токарного станка в Н, равная 0,4 [P_z].

где [P_z] – допускаемая тангенциальная составляющая силы резания для механизма станка; для станков типа 16К20 можно принять как 12000,00 Н, для станков типа 163(165) – 20000,00 Н.

С_Рх — коэффициент обрабатываемости материалов для осевой силы резания (Приложение 2)

х_Рх; y_Px; z_Px — показатели степеней (Приложение 2)

К_Рх — общий поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, равный:

К_Рх = (3)

где — коэффициент обрабатываемости материала;

— коэффициент величины главного угла в плане;

— коэффициент величины переднего угла;

— коэффициент угла наклона режущей кромки; и т.п.

Все поправочные коэффициенты указаны в Приложении 2.

3.4.2. Допускаемая прочность державки резца — S₂,мм/об:

(4)

где Р_доп2 — наибольшая тангенциальная сила резания, допускаемая прочностью державки резца в Н, равная:

(5)

где В — ширина державки резца в мм;

Н — высота державки резца в мм;

l_p — вылет резца в мм, при наружном точении равный l_p= (1÷1,5) Н в мм;

[σ_и] — допускаемое напряжение изгиба материала державки резца в МПа, равное для сталей державок [σ_и] = 0,3 σ_в в МПа; можно принять [σ_и] = 200 МПа

Показатели степеней С_Рz и К_Рz находятся аналогично коэффициентам пункта 3.4.1 в Приложении 2.

3.4.3. Допускаемая жесткость державки резца — S₃, мм/об:

(6)

Где Р_доп3 — наибольшая тангенциальная сила резания, допускаемая жесткостью державки резца в Н, равна:

(7)

где Е_р — модуль упругости материала державки резца, обычно равный (2,0÷2,1)·10⁵МПа

I_p — момент инерции сечения державки резца, для прямоугольного сечения I_p= мм⁴

f_p — стрела прогиба, равная для черновой обработки 0,1 мм, для чистовой – 0,05 мм.

3.4.4. Допускаемая прочность детали — S₄, мм/об:

(8)

где Р_доп4 — наибольшая тангенциальная сила резания, допускаемая прочностью детали в Н, равная:

(9)

где: L₁ — расчетная длина обработки по таблице 15. Приложения3;

Q_H — коэффициент нагружения по таблице 15. Приложения3;

W — момент сопротивления сечения детали; для сплошного круглого сечения равный:

W мм³ (10)

[σ_и] — допускаемое материалом напряжение изгиба в МПа, равное для стали:

[σ_и] = 0,3 σ_в МПа;

для чугуна:

[σ_и] = 0,4 σ_вч МПа;

σ_в и σ_вч – пределы прочности соответственно для стали и чугуна.

3.4.5. Допускаемая жесткость детали — S₅, мм/об:

(11)

Где Р_доп5 — наибольшая тангенциальная сила резания, допускаемая жесткостью детали в Н, равная:

(12)

где: Q_Ж — коэффициент нагружения при расчете на жесткость по таблице 17. Приложение 5;

E_∂ — модуль упругости материала детали в МПа;

I_∂ — момент инерции сечения детали в мм⁴, равный для сплошного сечения:

(13)

f_∂ — допускаемая стрела прогиба детали в мм, для черновой обработки f_∂=0,2-0,4 мм; для чистовой обработки f_∂=0,1 мм; под последующую обработку f_∂=0,1 мм.

3.4.6. Допускаемой режущими свойствами режущей части резца — S₅, мм/об:

(14)

Где C_V — коэффициент обрабатываемости материала;

x_v; y_v — показатели степеней при глубине резания, подаче;

K_V — общий поправочный коэффициент условий обработки, состоящий из произведения отдельных коэффициентов;

m — показатель относительной стойкости;

Т — заданная стойкость инструмента в мин., принимаемая в этом расчете равной 60 мин. (для твердых сплавов).

Все коэффициенты выбираются по таблицам Приложения 2.

3.4.7. Выбор единственной подачи:

Из всех найденных по лимитирующим факторам подач выбирают наименьшую S_min и корректируют по паспорту станка, выбрав ближайшее наименьшее значение в качестве фактической подачи S_ф.