2.5 Расчет режимов резания и основного времени

Операция 010 Фрезерно-центровальная

Переход 1.

Фрезеровать торцы в размер 290_-1

Выбираем фрезу торцовую со вставными ножами.

Принимаем фрезу D_ф= 160 мм; число зубьев: z= 10;

Геометрические параметры фрезы: £= 12°; γ= 0°; μ= 45°.

Материал режущей части --- Т15К6.

Стойкость инструмента Т= 180 мин.

1. Определяем глубину резания

где l= 293 мм – длина заготовки;

l₁= 290 мм --- длина детали.

2. Определяем подачу на зуб:

S_z (0.12 . . .0.15) мм/зуб [20, с.209];

принимаем S_z= 0.13 мм/зуб.

3. Определяем скорость главного движения резания:

где С_v=332 – коэффициент, величина которого зависит от материала заготовки, режущей части инструмента и вида обработки [10, с286];

x=0.1; y=0.4; m=0.2; g=0.2; u=0.2; p=0 --- показатели степени;

– общий поправочный коэффициент, учитывающий влияние параметров инструмента.

где --- поправочный коэффициент, учитывающий материал заготовки;

--- поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, [ 10, с.263];

--- поправочный коэффициент, учитывающий материал режущей части инструмента, = 1 [ 10, с.262];

Найденные значения коэффициентов подставляем в формулу и получаем:

Полученное числовое значение коэффициента подставляем в формулу и определяем скорость главного движения резания:

4. Определяем частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспортным данным станка – n_д = 500 мин^-1

5. Определяем действительную скорость главного движения резания:

6. Определяем скорость движения подачи S_м:

7. Определяем главную составляющую силы резания:

где C_p = 825;

x_p = 1.0;

y_p = 0.75;

u_p = 1.1;

q = 1.3;

ω = 0.2.

8. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

проверяем, достаточна ли мощность привода станка:

следовательно, N_рез = 5.7 кВт ˂ N_шп = 20.1 кВт – обработка возможна.

9. Определяется основное время:

Переход 2. Сверлить два центровых отверстия:

[20, с 129].

Операция 015 Токарная с ЧПУ

Переход 1. Точить поверхность с Ø90.6 до Ø86.6 на длину 206 мм

Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы.

Принимаем резец с механическим креплением с твердосплавной не перетачиваемой трехгранной пластиной из твердого сплава Т15К6. Сечение державки 16×25 мм.

Назначаем режимы резания.

1. Глубина резания:

t = 2 мм

2. Определяем подачу:

S= 0.55...0,65 мм/об [ 20, с.40];

S _cр= 0.6 мм/об

Корректируем подачу по паспорту станка S_g =0. мм/об

3. Скорость главного движения резания:

V= 138 м/мин [ 20, с.64];

4. Определяем частоту вращения шпинделя:

корректируем по паспорту станка n_g= 500 об/ мин.

5. Определяем действительную скорость главного движения резания:

6. Мощность, затрачиваемая на резание:

N_pез=3.4 кВт [ 20, с.49];

где N_д --- мощность двигателя, N_д= 10 кВт

η --- КПД станка, η= 0.75;

так как мощность резания меньше мощности шпинделя станка,

N_p= 3.4 кВт ≤ N_шп= 7.5 кВт --- обработка возможна.

7.Определяем основное время:

где --- длина обрабатываемой поверхности;

₁ --- величина врезания и перебега.

Принимаем ₁ = 4 мм:

Переход 2. Точить поверхность Ø90.6 до Ø86.6 на l = 74 мм.

Режимы резания и инструмент берем по переходу 1.

Определяем основное время:

где --- длина обрабатываемой поверхности;

₁ --- величина врезания и перебега.

Принимаем ₁ = 4 мм:

Операция 025 Токарная с ЧПУ

Переход 1. Точить поверхность Ø86.6 до Ø85.5 на l = 206 мм.

Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы.

Принимаем резец с механическим креплением с твердосплавной не перетачиваемой трехгранной пластиной из твердого сплава Т15К6. Сечение державки 16×25 мм.

Геометрические параметры резца l= 93° £=8⁰, γ=10⁰, λ=0⁰, φ=0.5 мм

[ 20, стр.188-190]

Назначаем режимы резания.

1.Глубина резания:

2.Подача:

S= 0.3...0,35 мм/об;

S _cр= 0,325 мм/об [ 20, стр.39];

Корректируем по паспорту данного станка S_д= 0.3 мм/об;

3.Период стойкости резца:

Т= 60 мин [ 20, стр.31];

4.Определяем скорость главного движения резания:

C_v = 420; x_v=0.15; y_v=0.2; m =0.2 [24,с 43];

K_1v= 0.8; K_ϒv= 1 [21,с 7];

K_nv=1;K_uv=1 [21,с7];

5. Определяем частоту вращения шпинделя:

Корректируем по паспортным данным станка:

n_д= 800 мин ^-1

6. Определяем действительную скорость главного движения резания:

7. Определяем главную составляющую силы резания:

Поправочный коэффициент

8. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

9. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка:

следовательно N_pез=0.7 кВт ≤ N_шп=4,41 кВт --- обработка возможна.

10. Определяем основное время:

где l₁-величина врезания и перебега;

l₁= 3 мм:

Δ= 1...3, принимаем Δ= 2 мм;

L= 206 мм;

Переход 2. Точить две фаски 2×45° мм.

Режущий инструмент и режимы резания принимаем по переходу 1.

Определяем основное время:

Переход 3 - Точить канавку шириной В= 5⁺⁵.

Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы.

Принимаем токарный канавочный резец с пластинкой из твердого сплава Т15К6. Геометрические элементы: £=8⁰, γ= 5⁰, λ=0⁰, φ=90⁰ [ 20, с.188-190];

Назначаем режимы резания.

2. Глубина резания:

t = B = 5 мм

2. Определяем подачу:

S= 0.13...0,16 мм/об [ 20, с.40];

S _cр= 0,145 мм/об

Корректируем подачу по паспорту станка S_g =0.125 мм/об

3. Скорость главного движения резания:

V= 136 м/мин [ 20, с.64];

4. Определяем частоту вращения шпинделя:

корректируем по паспорту станка n_g= 500 об/ мин.

5. Определяем действительную скорость главного движения резания:

6. Мощность, затрачиваемая на резание:

N_pез=4.1 кВт [ 20, с.49]

где N_д - мощность двигателя, N_д= 7.1 кВт

η --- КПД станка, η= 0.8;

так как мощность резания меньше мощности шпинделя станка,

N_p= 4.1 кВт ≤ N_шп= 5.68 кВт --- обработка возможна.

7.Определяем основное время:

где --- длина обрабатываемой поверхности;

₁ --- величина врезания и перебега.

Принимаем ₁ = 3 мм:

Операция 030 Токарная с ЧПУ

Режимы резания и инструмент для всех переходов берём из операции 025

Переход 1. Точить поверхность Ø86.6 до Ø85.5 на l = 71^-1 мм.

Определяем основное время:

где --- длина обрабатываемой поверхности;

₁ --- величина врезания и перебега.

Принимаем ₁ = 4 мм:

Переход 2. Точить две фаски 2×45° мм

Определяем основное время:

Переход 3. Точить канавку шириной В= 5⁺⁵ мм

Определяем основное время:

где --- длина обрабатываемой поверхности;

₁ --- величина врезания и перебега.

Принимаем ₁ = 3 мм:

Операция 035 Вертикально – сверлильная

Переход 1. Сверлить два отверстие Ø24Н14.

Сверло D = 24 мм с рабочей частью из быстрорежущей стали Р18.

1. Определяем подачу:

S₀ = 0.39 --- 0.47 мм/об [ 20, с.103];

S_ср = 0.43 мм/об;

корректируем подачу по паспорту станка:

S_д= 0.4 мм/об

2. Проверяем принятую подачу по осевой составляющей силы резания:

по паспортным данным станка

P_max = 15000Н;

Т.к P₀ = 7269Н < P_max = 15000Н, то назначенная подача S₀= 0.4 об/мин --- допустима.

3. Период стойкость сверла:

Т = 50 мин [ 20, с.153];

4. Определяем скорость главного движения резания:

5. Определяем частоту вращения шпинделя:

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспорту станка n_д= 355 мин^-1

6.Определяем действительную скорость движения резания.

7. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резания при сверлении:

C_m= 0.0345; g_m = 2;

y_m = 0.8; K_p= K_mp = 8.06 кГс

8. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

9. Проверяем, достаточна ли мощность станка:

N_рез = 2.93 кВт < N_шп= 3.6 кВт, т.е. - обработка возможна.

10. Определяем основное время

Переход 2. Сверлить 2 отверстия Ø17.35^+0.53

1. Определяем глубину сверления:

2. Определяем подачу:

S = 0.18 – 0.22 мм/об [ 20, с.103];

S_д= 0.2 мм/об

3. Определяем скорость главного движения резания:

V = 27.5 м/мин [ 20, с.105];

4. Определяем частоту вращения шпинделя:

Корректируем подачу по паспорту станка n_д= 500 мин^-1

5. Определяем скорость главного движения резания:

6. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

N_рез = 1.1 кВт;

N_шп = 4.5 0.8 = 3.6 кВт

7. Определяем основное время:

Переход 3 – Зенковать две фаски 2×45°

Определяем основное время:

Т₀ = 0.035 2 = 0.07 мин

Переход 4. Нарезать резьбу М20- 7Н

Выбираем метчик и устанавливаем его геометрические элементы:

принимаем машинный метчик М20×2.5 из быстрорежущей стали Р18.

Геометрические элементы:

£=8⁰, γ= 8⁰, λ=0⁰, φ=20⁰ [ 20, с.129]

1. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами метчика.

Для стали и диаметра резьбы 20 мм:

V_табл = 12 м/мин

Поправочные коэффициенты на скорость главного движения резания для заданных условий и обработки равны 1.

V_д = V_табл = 12 м/мин ≈ 0.2 м/с

2. Частота вращения шпинделя станка, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения шпинделя по данным станка и устанавливаем действительную частоту:

n_д = 180 мин^-1

3. Действительная скорость главного движения резания:

4. Мощность, затрачиваемая на резание для стали и диаметра резьбы Ø20 мм, N_табл = 1.40 кВт. Поправочные коэффициенты на мощность для заданных условий равны 1, тогда N_рез= _табл = 1.40 кВт.

Проверяем, достаточна ли мощность станка:

N_рез= 1.40 кВт ≤ N_шп= 3.6 кВт , т.е. --- обработка возможна.

5. Определяем основное время [20, c.375]:

Частота вращения метчика при обратном ходе:

По данным станка n = 250 мин^-1

Операция 040 Горизонтально-фрезерная

Переход 1. Фрезеровать две лыски в размер 96±1 по Ø120

1. Глубина резания:

t = 12 мм

2. Определяем подачу:

S= 0.09...0,11 мм/зуб [ 1, с.309];

S _cр= 0.1 мм/зуб;

корректируем подачу по паспорту станка S_g =0.1 мм/зуб.

3. Скорость главного движения резания:

V= 138 м/мин [ 1, с.310];

4. Определяем частоту вращения шпинделя:

корректируем по паспорту станка n_g= .

5. Определяем действительную скорость главного движения резания:

6. Скорость движения подачи:

7. Мощность, затрачиваемая на резание:

N_pез= 1.1 кВт [ 1, с.312];

При работе двух фрез мощность резания удваивается:

N_pез-д= 2.2 кВт

где N_д --- мощность двигателя, N_д= 7.5 кВт

η --- КПД станка, η= 0.8;

так как мощность резания меньше мощности шпинделя станка,

N_p= 3.4 кВт ≤ N_шп= 7.5 кВт --- обработка возможна.

8.Определяем основное время:

где --- длина обрабатываемой поверхности;

₁ --- величина врезания и перебега.

Принимаем ₁ = 4 мм:

Переход 2. Фрезеровать шпоночный паз шириной , глубиной на длину

1. Глубина и ширина резания:

t = 7.5 мм

d = 20 мм

2. Определяем подачу на оборот фрезы:

S= 0.06...0,08 мм/об [ 1, с.309];

S _cр= 0.07 мм/об;

корректируем подачу по паспорту станка S_g =0.07 мм/об.

3. Скорость главного движения резания:

V_д= 26.5 м/мин [ 1, с.295].

4. Определяем частоту вращения шпинделя:

корректируем по паспорту станка n_g= .

5. Определяем действительную скорость главного движения резания:

6. Мощность, затрачиваемая на резание:

N_pез= 1.5 кВт [ 1, с.312];

где N_д --- мощность двигателя, N_д= 7.5 кВт

η --- КПД станка, η= 0.8;

так как мощность резания меньше мощности шпинделя станка,

N_p= 1.5 кВт ≤ N_шп= 6 кВт --- обработка возможна.

7. Определяем основное время:

где --- длина обрабатываемой поверхности;

₁ --- величина врезания и перебега.

Принимаем ₁ = 4 мм:

Операция 045 Круглошлифовальная

Переход 1. Шлифовать поверхности Ø85h7

1. Определяем скорость главного движения резания.

Рекомендуемый диапазон:

v= 30…35 м/с

2. Скорость движения окружной подачи:

3. Частота вращения заготовки, в соответствии с принятой скоростью движения окружной подачи:

4. Первичная подача круга S_x, мм/ход :

S_x= 0.005…0.015 мм/ход;

S_x= 0.1 мм/ход.

5. Определяем продольную подачу:

6. Определяем скорость движения продольной подачи по формуле:

7. Определяем мощность резания:

где = 2.65;

r = 0.5;

x = 0.5;

y = 0.55;

a = 0;

Проверяем, достаточна ли мощность движения шлифовальной бабки:

8. Основное время:

где L --- длина хода стола, L = 200 мм;

h --- припуск на сторону, h = 0.2 мм;

Данные о режимах резания для всех операций сводим в таблицу 2.4

	t, мм							кВт	кВт	To, мин
Операция 010 Фрезерно-центровальная
1	1.5	1.2-1.5	1.3	286.2	569.7	500	251.2	5.7	20.1	1.7
2	1.5	1.2-1.5	1.3	286.2	569.7	500	251.2	5.7	20.1	0.12
Операция 015 Токарная с ЧПУ
1	2	0.55-0.65	0.60	138	485	500	142	3.4	7.5	0.37
2	2	0.55-0.65	0.60	138	485	500	142	3.4	7.5	0.81
Операция 025 Токарная с ЧПУ
1	0.55	0.325	0.3	247.5	910.19	800	217.5	0.7	4.41	0.87
2	5	0.145	0.12	136	509.5	500	134.2	4.1	5.68	0.056
3	0.55	0.325	0.3	247.5	910.19	800	217.5	0.7	4.41	0.04
Операция 030 Токарная с ЧПУ
1	0.5	0.325	0.3	247.5	910.2	800	217.5	0.7	4.41	0.46
2	0.5	0.325	0.3	247.5	910.2	800	217.5	0.7	4.41	0.056
3	0.5	0.325	0.3	247.5	910.2	800	217.5	0.7	4.41	0.04
Операция 035 Вертикально-сверлильная
1	12	0.43	0.4	25.8	342	355	16.05	2.93	3.6	1.43
2	8.67	0.2	0.2	27.5	504.8	500	27.2	1.1	3.6	2
3	1	0.2	0.2	27.5	504.8	500	27.2	1.1	3.6	0.7
4	2	0.2	0.2	12	191	180	6.78	1.4	3.6	0.76
	t, мм							кВт	кВт	To, мин
Операция 040 Горизонтально-фрезерная
1	12	0.1	0.1	43.5	51.3	63	53.4	2.2	6	1.7
2	7.5	0.07	0.07	26.5	422	400	25.1	1.5	8.8	1.6
Операция 045 Круглошлифовальная
1	0.3	0.3	0.3	2100	131	131	2.47	5.5	6	2.22
2	0.3	0.3	0.3	2100	131	131	2.47	5.5	6	0.7