4. Расчет подач по жесткости с учетом способа крепления

Деталь изгибает сила Q(рисунок)

Стрела прогиба под действием силы Qрассчитывается:

где l– длина детали,l= 100 мм;

μ – коэффициент, учитывающий способ закрепления заготовки. Деталь закреплена в патроне μ=3;

E– модуль упругости материала детали,E= 200000 МПа;

I– момент инерции поперечного сечения детали,

.

Тангенциальную силу резание P_zрассчитаем:

(3.0)

Постоянная C_pи показатели степениx, y, n(табл.П.3.21)

C_p= 204;x=1,0;y=0,75;n=0;

Коэффициент . Значения составляющих (табл.П.3.22 и П.3.24)

K_φp= 0,89;K_γp=1,0;K_λp=1,0;K_rp=0,93;

Таким образом:

Следовательно, для каждого вида обработки:

Тогда найдем подачу:

5. Расчет подачи по прочности державки резца

Резец можно считать балкой, защемленной одним концом и нагруженной на другом тремя силами: P_z,P_y,P_x, создающими сложное напряженно-деформированное состояние в державке резца. Однако, как показывает анализ, с достаточной для практики точностью прочность резца может быть рассчитана по силеP_z.

6. Расчет подачи по жесткости державки резца

Под действием сил резания державка резца деформируется, и в результате отклонения вершины резца от первоначального положения возникают погрешности. Допустимая стрела прогиба f при черновом равна 0,1 мм, при получистовом – 0,03 мм. Момент инерции для квадратного сечения, отсюда:

Из найденный значений подач выбираем наименьшие и сравниваем с рядом подач, имеющихся у данного станка: S₀₁=0,2 мм/об иS₀₂=0,15 мм/об.

4. Расчет скорости резания

   1. Расчет скорости резания из условия полного использования режущих свойств инструмента

Значения коэффициента C_Vи показателей степенейx,y,m(табл. П.3.12):C_V= 350;x = 0,15;y = 0,2;m= 0,2.

Коэффициент K_V=K_MVK_ИVK_ПVK_φVK_rV, где значения коэффициентов (табл. П.3.14-П.3.19 [1], стр. 30[2]):K_MV = 0,1;K_ИV = 1,0;K_ПV = 1,0;K_φV =0,7;K_rV =0,94.

(3.0)

(3.0)

При вычисленной подачи, вычисляем скорость, округляя по паспорту станка:

2. Расчет скорости резания из условия полного использования мощности станка

(3.0)

5. Расчет подачи, при которой полностью используются режущие свойства инструмента и мощность станка

Подставим выражение (3.3) и (3.5) в уравнение (3.6)

,

решив его относительно подачи, получим:

(3.0)

Находим S_одн:

S₀<S_одн– ограничение происходит по режущим свойствам.

На двойное логарифмической сетке построим прямые линии уравнений (3.5) и (3.7). Точка пересечения прямых дает значения подачи и оборотов шпинделя, при которых полностью используются режущие свойства резца и мощность станка.

Полученное число оборотов будет находиться между соседними числами оборотов шпинделя

Выгоднее работать на том режиме, который обеспечивает большую минутную подачу. Поэтому сравниваем:

6. Расчет машинного времени

Расчет машинного времени T_Mпроизводится по формуле:

где L = l+l₁+l₂– общая длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;

l₁– величина врезания;

l₂ – величина выхода (перебега) резца.

В нашем случае резец проходной упорный и величины l₁иl₂равны нулюСледовательно, для каждого вида обработки:

4. Расчет режима резания при сверлении

   1. Выбор марки инструментального материала, конструкции и геометрии сверла

Для обрабатываемого материала ЖС6К выбираем марку инструментального материала ВК8 из таблицы П.1.3.

Выбираем из таблицы П.4.1 тип сверла: спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком укороченной серии ГОСТ 22735-77

d=10;L=105;l=60,.

2. Выбор глубины резанияt

При сверлении глубина резания t=0,5D, где– диаметр сверла, мм;- исходный диаметр отверстия, мм;

Тогда, .

3. Выбор подачи

Подача при сверлении выбирается максимально допустимой по прочности сверла ( табл. П.4.6).

После выбора подачи, ее величину корректируем по станку(табл. П.7.2)

Примем .

4. Расчет скорости резания

Скорость резания при сверлении определяется по формуле

(4.0)

Значения коэффициента и показателей степенииприведены в табл. П.4.7-П.4.10:C_V= 3,5;x = 0,5;y = 0,45;m= 0,12.

Значение периода стойкости Т- в табл. П.4.9: T=15 мин

Общий поправочный коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки, материала инструментаи коэффициента, учитывающего глубину сверления.

(4.1)

- в табл. П.3.13, П.3.14, П.3.16;

- в табл. П.3.17;

- в табл. П.4.10.

Тогда

Расчет оборотов шпинделя nопределяют по формуле, где- диаметр сверла, мм.

Число оборотов шпинделя уточняется по станку и рассчитывается уточненная скорость резания.

Принимаем n=250 об/мин;