2.9 Расчет режимов обработки
Аналитический расчет режимов для отверстия Ø150Н7(+0,04) [1, с. 99-111].
Переход - черновое растачивание.
Инструмент – Расточной инструмент KOMET TwinKom G0172021[10].
Материал режущей части – IC908.
Геометрические параметры пластины: φ = 95°; φ1 = 5°; γ = α =5°; r = 1,2 мм (поправочный коэффициент по радиусу на скорость К=1,5) .
Глубина резания – t = 3,5 мм (см. таблицу 13).
Подача – S = 1 мм/об.
Скорость резания, м/мин
где CV, m, x, y, KV – коэффициенты и показатели степеней в формулах скорости резания при обработке резцами;
Т – стойкость инструмента, мин;
t – глубина резания, мм;
S – подача, мм/об.
где Kmv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
Knv - поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности;
Kuv - поправочный коэффициент, учитывающий материал инструмента.
где Kr, nv – коэффициент и показатель степени соответственно для расчета коэффициента Kmv.
Cv = 340; Т = 180; х = 0,15; y = 0,45; m = 0,20;
КV = 1,25 · 0,8 · 1,4 = 1,4.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 210 / (3,14 ∙ 146) = 458 мин-1.
Сила резания, Н
где Ср, х, у, n – соответственно постоянная и показатели степени;
t – глубина резания, мм;
S – подача, мм/об;
V – скорость резания.
Поправочный коэффициент
где
,
,
- коэффициенты, учитывающие фактические
условия резания.
Сp = 300; y = 0,75; x = 1,0;
n = -0,15.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 3578 ∙ 210 / (1020 ∙ 60) = 12,3.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η,
где NШП – мощность на шпинделе, кВт;
NДВ – мощность двигателя главного движения, кВт;
η – КПД привода главного движения (η = 0,8).
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≥ N = 12,3, следовательно обработка возможна.
Переход - получистовое растачивание.
Инструмент – Расточной инструмент KOMET TwinKom G0172021[10].
Материал режущей части – IC908.
Геометрические параметры пластины: φ = 95°; φ1 = 5°; γ = α =5°; r = 1,2 мм (поправочный коэффициент по радиусу на скорость К=1,5) .
Глубина резания – t = 1,375 мм (см. таблицу 13).
Подача – S = 0,5 мм/об.
Скорость резания, м/мин
Cv = 350; Т = 180; х = 0,15; y = 0,35; m = 0,20;
КV = 1,25 · 0,8 · 1,4 = 1,4.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 316 / (3,14 ∙ 148,75) = 677 мин-1.
Сила резания, Н
Сp = 300; y = 0,75; x = 1,0;
n = -0,15.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 777 ∙ 316 / (1020 ∙ 60) = 4,01.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η.
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≥ N = 4,01, следовательно обработка возможна.
Переход - чистовое растачивание.
Инструмент – Расточной инструмент KOMET TwinKom G0172021[10].
Материал режущей части – К10.
Геометрические параметры пластины: φ = 90°; φ1 = 0°; γ = α = 60°; r = 0,8 мм (поправочный коэффициент по радиусу на скорость К=1,5) .
Глубина резания – t = 0,425 мм (см. таблицу 13).
Подача – S = 0,25 мм/об.
Скорость резания, м/мин
Cv = 420; Т = 120; х = 0,15; y = 0,20; m = 0,20;
КV = 1,25 · 0,8 · 1,4 = 1,4.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 508 / (3,14 ∙ 149,6) = 1081 мин-1.
Сила резания, Н
Сp = 300; y = 0,75; x = 1,0;
n = -0,15.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 135 ∙ 508 / (1020 ∙ 60) = 1,12.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η.
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≥ N = 1,12, следовательно обработка возможна.
Переход - тонкое растачивание.
Инструмент – Расточной инструмент KOMET TwinKom G0172021[10].
Материал режущей части – К10.
Геометрические параметры пластины: φ = 90°; φ1 = 0°; γ = α = 60°; r = 0,4 мм (поправочный коэффициент по радиусу на скорость К=1,25) .
Глубина резания – t = 0,2 мм (см. таблицу 13).
Подача – S = 0,1 мм/об.
Скорость резания, м/мин
Cv = 420; Т = 120; х = 0,15; y = 0,20; m = 0,20;
КV = 1,25 · 0,8 · 1,4 = 1,4.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 569 / (3,14 ∙ 150) = 1208 мин-1.
Сила резания, Н
Сp = 300; y = 0,75; x = 1,0;
n = -0,15.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 31 ∙ 569 / (1020 ∙ 60) = 0,29.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η.
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≥ N = 0,29, следовательно обработка возможна.
Аналитический расчет режимов для поверхности 86-0,1 [1, с. 119 - 126]
Переход - черновое фрезерование.
Инструмент – фреза торцовая WIDIA M660 Ø160 мм, число зубьев Z = 16 [11].
Материал режущей части – TN6540.
Геометрические параметры пластины: φ = 45°; φ1 = 45°; γ = α =5°; r = 1,2 мм
Глубина резания – t = 4,38 мм (см. таблицу 14);
Подача - Sz = 0,25 мм/зуб.
SM = S · n = Sz · Z · n,
где n – частота вращения фрезы, мин-1;
Z – число зубьев;
Sz – подача на 1 зуб, мм/зуб;
S – подача на 1 оборот, мм/об;
SM – минутная подача, мм/мин.
Скорость резания, м/мин
где Сv, Кv, q, m, x, y, u, ρ – 2 коэффициента и показатели степени в формуле расчета скорости резания соответственно;
D – диаметр фрезы, мм;
Т – стойкость инструмента, мин;
t – глубина резания, мм;
Sz – подача на зуб, мм/зуб;
В – ширина фрезерования, мм;
Z – число зубьев.
D = 160; Т = 300; t = 4,38; В = 100; Z = 16.
где Kmv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
Knv - поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности;
Kuv - поправочный коэффициент, учитывающий материал инструмента.
где Kr, nv – коэффициент и показатель степени соответственно для расчета коэффициента Kmv.
Cv = 332; q = 0,2; х = 0,1; y = 0,4; m = 0,2; u = 0,2; ρ = 0.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 306 / (3,14 ∙ 160) = 610 мин-1.
SM = S · n = Sz · Z · n = 0,25 · 16 · 610 = 2440 мм/мин.
Сила резания, Н
где Ср, х, у, n, q, w – соответственно постоянная и показатели степени;
t – глубина резания, мм;
Sz – подача, мм/зуб;
B – ширина фрезерования, мм;
Z – число зубьев;
D – диаметр фрезы, мм;
n – частота вращения фрезы, мин-1.
Поправочный коэффициент
Сp = 825; y = 0,75; x = 1,0; q = 1,3; n = 1,1;w = 0,2.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 10411 ∙ 306 / (1020 ∙ 60) = 52,06.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η,
где NШП – мощность на шпинделе, кВт;
NДВ – мощность двигателя главного движения, кВт;
η – КПД привода главного движения (η = 0,8).
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≤ N = 52,06, следовательно обработка невозможна, поэтому уменьшим глубину резания до 2,19 мм и обработку будем проводить в 2 прохода.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 328 / (3,14 ∙ 160) = 652 мин-1.
SM = S · n = Sz · Z · n = 0,25 · 16 · 652 = 2608 мм/мин.
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 5136 ∙ 328 / (1020 ∙ 60) = 27,5.
NШП = 29,6 ≥ N = 27,5, следовательно обработка возможна.
Переход - получистовое фрезерование.
Инструмент – фреза торцовая WIDIA M660 Ø160 мм, число зубьев Z = 16 [11].
Материал режущей части – TN6540.
Геометрические параметры пластины: φ = 45°; φ1 = 45°; γ = α =5°; r = 1,2 мм
Глубина резания – t = 0,95 мм (см. таблицу 14);
Подача - Sz = 0,2 мм/зуб.
Скорость резания, м/мин
D = 160; Т = 300; t = 0,95; В = 100; Z = 16.
Cv = 332; q = 0,2; х = 0,1; y = 0,4; m = 0,2; u = 0,2; ρ = 0.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 390 / (3,14 ∙ 160) = 776 мин-1.
SM = S · n = Sz · Z · n = 0,2 · 16 · 776 = 2483 мм/мин.
Сила резания, Н
Сp = 825; y = 0,75; x = 1,0; q = 1,3; n = 1,1;w = 0,2.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 1820 ∙ 390 / (1020 ∙ 60) = 11,6.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η,
где NШП – мощность на шпинделе, кВт;
NДВ – мощность двигателя главного движения, кВт;
η – КПД привода главного движения (η = 0,8).
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≥ N = 11,6, следовательно обработка возможна.
Переход - чистовое фрезерование.
Инструмент – фреза торцовая WIDIA M660 Ø160 мм, число зубьев Z = 16 [11].
Материал режущей части – THM.
Геометрические параметры пластины: φ = 45°; φ1 = 45°; γ = α =5°; r = 0,8 мм
Глубина резания – t = 0,68 мм (см. таблицу 14);
Подача - Sz = 0,1 мм/зуб.
Скорость резания, м/мин
D = 160; Т = 300; t = 0,68; В = 100; Z = 16.
Cv = 332; q = 0,2; х = 0,1; y = 0,4; m = 0,2; u = 0,2; ρ = 0.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 532 / (3,14 ∙ 160) = 1058 мин-1.
SM = S · n = Sz · Z · n = 0,1 · 16 · 1058 = 1693 мм/мин.
Сила резания, Н
Сp = 825; y = 0,75; x = 1,0; q = 1,3; n = 1,1;w = 0,2.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 728 ∙ 532 / (1020 ∙ 60) = 6,33.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η,
где NШП – мощность на шпинделе, кВт;
NДВ – мощность двигателя главного движения, кВт;
η – КПД привода главного движения (η = 0,8).
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≥ N = 6,33, следовательно обработка возможна.
Переход - тонкое фрезерование.
Инструмент – фреза торцовая WIDIA M660 Ø160 мм, число зубьев Z = 16 [11].
Материал режущей части – THM.
Геометрические параметры пластины: φ = 45°; φ1 = 45°; γ = α =5°; r = 0,4 мм
Глубина резания – t = 0,39 мм (см. таблицу 14);
Подача - Sz = 0,05 мм/зуб.
Скорость резания, м/мин
D = 160; Т = 300; t = 0,39; В = 100; Z = 16.
Cv = 332; q = 0,2; х = 0,1; y = 0,4; m = 0,2; u = 0,2; ρ = 0.
n = 1000V / (πD) = 1000 ∙ 742 / (3,14 ∙ 160) = 1476 мин-1.
SM = S · n = Sz · Z · n = 0,05 · 16 · 1476 = 1181 мм/мин.
Сила резания, Н
Сp = 825; y = 0,75; x = 1,0; q = 1,3; n = 1,1;w = 0,2.
Мощность резания , кВт
N = Pz ·V / (1020 ∙ 60) = 232 ∙ 742 / (1020 ∙ 60) = 2,81.
Проверка по мощности
NШП = NДВ · η,
где NШП – мощность на шпинделе, кВт;
NДВ – мощность двигателя главного движения, кВт;
η – КПД привода главного движения (η = 0,8).
NШП = NДВ · η = 37 · 0,8 = 29,6.
NШП = 29,6 ≥ N = 2,81, следовательно обработка возможна.
Режимы обработки сведены в таблицу 15.
Таблица 15. Режимы обработки
-
Номер, название
операции
Обрабатываемая
поверхность
Переходы
Инструмент, материал режущей кромки
Режимы обработки
Глубина резания t, мм
Число проходов i
Подача S, мм/об
Частота вращения n, мин-1
Скорость резания V, м/мин
005 Много-целе-вая
5
Растачи-вание черновое
Блок инструмен-тальный, IC908
3,5
1
1
458
210
Растачи-вание полу-чистовое
То же, IC908
1,375
1
0,5
677
316
Растачи-вание чистовое
То же, К10
0,85
1
0,25
1081
508
Растачи-вание тонкое
То же, К10
0,4
1
0,1
1208
569
16
Фрезеро-вание черновое
Фреза торцовая, TN6540
2,19
2
4
652
328
Фрезеро-вание полу-чистовое
То же, TN6540
0,95
1
3,2
776
390
Фрезеро-вание чистовое
То же, ТНМ
0,68
1
1,6
1058
532
Фрезеро-вание тонкое
То же, ТНМ
0,39
1
0,8
1476
742