Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет режимов резания

При механической обработке

 

по дисциплине

«Физические основы рабочих процессов»

 

            

 

 

                                                      Выполнил:  студент гр. МХС-205-д                                                                     Миняева А.В.

                                                                                     

                                                       Проверил: Дерябин

 

 

                                                  Стерлитамак 2007

 

Содержание

 

 

Точение …………………………………………………………3-7

 

Сверление……………………………………………………….8-10

 

Фрезерование……………………………………………………11-14

Литература……………………………………………………….15

 

 

 

                                               

 Точение.

Задание:

Провести оптимизацию режимов резания в целях достижения наибольшей производительности обработки.

Исходные данные:

1. Тип производства – серийное

2. Материал детали – 12Х18Н9Т.

3. Наружные поверхности обрабатывать одним резцом.

4. Тип лезвийной обработкиполучистовая (Rz 40)

5. Содержание операции: точить наружный 28, обеспечив длинновой размер 26 h 11 и шероховатость Rz 40.

6. Закрепление заготовки – в центрах.

Решение.

Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента.

Сталь 12Х18Н9Т относится к группе коррозионно-стойких хромоникелевых сталей, для получистового и чистового точения которых рекомендуются твердые сплавы ВК8(ВК4) [К.,табл.3.стр.117]. Принимаем сплав ВК8.

Выбираем проходной прямой  левый резец (ГОСТ 18879 -73) со следующей геометрией В= 10 мм, Н=16 мм, l =30 мм и геометриейН=16 мм, XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX режущей части: .

2. Выбор глубины резания t и числа проходов.

Для нормирования выбираем окончательный проход с максимальной глубиной резания (для обеспечения максимальной производительности) t =2мм, предельной для обработки с 20 Rz  80. Таким образом мы обеспечиваем заданную шероховатость обработанной поверхности Rz =40.

Выбор подачи инструмента

Далее производится выбор подачи из следующих ограничивающих факторов:

3.1 шероховатости обработанной поверхности;

3.2 прочности пластины твердого сплава;

3.3 прочности механизма подачи станка;

3.4 жесткости детали с учетом способа крепления;

3.5 прочности державки резца;

3.6 жесткости державки резца.

 

 

3.1 По величине шероховатости обработанной поверхности подача выбирается табличным способом ( ).

Для чистовой обработки подачу S принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца [К.,табл.14.стр. 268] при Rz = 40, rb= 0,5 мм,

 d b = 550 МПа, .

3.2 По прочности пластины твердого сплава – табличным способом ( ).

 

 

S=1,3 мм/об, Кσ =1,2, ks=1 [К., табл.13 стр. 268]

 

Кσ – коэффициент, зависящий от мех. свойств стали ( для σ = 550 МПа )

ks – поправочный коэффициент на главный угол в плане φ бл. XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

3.3  По прочности механизма подачи станка

 =1000 Н (величина предельно допустимой силы ).

Ср=204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

3.4 По жесткости детали с учетом способа крепления:

 

С учетом того, что деталь закреплена в центрах - ,  получим

 

Ср=204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

 

Допустимая стрела прогиба принимается равной при чистовой обработке

, где допуск на .

Δ=130 мм  (с учетом квалитета точности) [ К., табл.2 стр.441] бразом механизма подачиXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

 

 – модуль упругости материала детали (для стали Е= 200 кН/ мм2 ) ;

- момент инерции; , для круглого сечения.

 

 

 

3.5  По прочности державки резца:

 

 

, а , где

- момент сопротивления;

 – допускаемое напряжение на изгиб.

Для прямоугольного сечения        

             ;                                                         

где В и H – толщина и высота державки резца соответствнно;

 

; , откуда

                    

 

Ср =204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

[ σи ]= 20 кг/мм2 (ГОСТ 5949-51)                            

 

 

 

 

3.6  По жесткости державки резца:

 

Стрелка прогиба  при получистовом и чистовом точении =0,03…0,05 мм; момент инерции для квадратного сечения .

Отсюда

                               ,       

 

Е= 200 кН/ мм2

Ср =204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

 

                                             

Самая малая из этих шести подач - , значит  принимаем для дальнейших расчетов   максимальную  технологически допустимую подачу  .

4. Расчет периода стойкости инструмента из обеспечения максимальной производительности обработки.

,

где m – показатель степени в зависимости

m=0,2 [ К., табл.17 стр.269]

  

- время на смену затупившегося инструмента и поднастройку его на размер за период стойкости (нормативная величина) = 1,6мин.

 мин.

5. Расчет скорости резания из условия обеспечения максимальной производительности обработки проводят по формуле:

Cv =420, m =0,2, x =0,15, y =0,2 [ К., табл.17 стр.269]           

Ki = 1×0,87×0,94=0,82 [ К., табл.18 стр.271]]

м/мин

 

6. Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.

об/мин

Так как  nmax=2000об/мин [для станков типа 16К20Ф3], то полученное число оборотов  не удовлетворяет  условию максимальной производительности. Необходимо уменьшить скорость. Для этого найдем период стойкости исходя из экономического фактора:

где Е – стоимость станкомитуты,  – стоимость эксплуатации инструмента за период стойкости.

 

Возьмем Е=1,84 руб., =25 руб.

Тогда м/мин

 об/мин

Корректируем число оборотов по паспорту станка n= 1900 об/мин.

V = м/мин

Расчет машинного времени.

   , ; где

 – величина врезания      

 величина перебега инструмента   .

 – длина обрабатываемой поверхности в мм.

Сверление.

Исходные задания:

Материал детали – 12Х18Н9Т.

D = 18 мм, d= 8 мм

Глубина отверстия – L= 50 мм

Тип отверстия - глухое

 

1. Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента.

Для стали 12Х18Н9Т принимаем сплав ВК8. [К.,табл.3.стр.117]

Выбираем спиральное сверло с коническим хвостовиком  (ГОСТ 22736 -77) со следующей геометрией D=18 мм, L=140 мм,  l =60 мм и геометриейН=16 мм, XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX режущей части :

. [Режимы лезвийной обработки деталей ГТД , табл. 3.10 стр.22 ]

2. Выбор глубины резания t и числа проходов.

При рассверливании глубина резания равна

 

Выбор подачи инструмента

При рассверливании отверстий подача, рекомендуемая для сверления, увеличивается в 2 раза. Значения подач рассчитаны на обработку отверстий глубиной менее 3D в условиях жесткой технологической системы.

 

S = 0,45·2 = 0,9 мм/об [К.,табл.25.стр.277]

4. Расчет скорости резания при рассверливании :

 

 ,    

,

где – коэффициент на обрабатываемый материал; – коэффициент на инструментальный материал; – коэффициент, учитывающий глубину сверления.

    

KГ = 0,8, nv=1 [К.,табл.2.стр.262], Kи =1 [К.,табл.6.стр.263], Кl =1 [К.,табл.31.стр.280]

T – период стойкости инструмента : T = 20 мин [К.,табл.30.стр.279]

СV =10,8, q=0,6, x=0,2, y=0,3, m=0,25 [К.,табл.29.стр.279]

 

T = 20 инструмента XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

 

 

Расчет мощности.

 

Мощность, затрачиваемую на сверление, подсчитывают по формуле

, кВт,                                                

где  – число оборотов сверла;

 - суммарный крутящий момент.

 Мощность электродвигателя станка определяется по формуле

,                                                  

где  – КПД станка.

 

 

8. Определение машинного времени.

 

Машинное время при сверлении и рассверливании подсчитывается по формуле

, ,                                                            

 где L – длина прохода сверла в направлении подачи, ;

,

 где  – глубина сверления, ;

 - величина врезания, ;

 – величина перебега, .

 

 

Приближенно для сверл с одинарным углом в плане принимается .

 

 

                       

 

Фрезерование.

Задание:

Провести оптимизацию режимов резания в целях достижения наибольшей размерной стойкости инструментов.

Исходные задания:

Материал детали – 12Х18Н9Т.

Вид обработки ( фреза ) - концевая

Наружные поверхности шириной 12 мм.

Глубина резания – t=15 мм

Диаметр фрезы – D=15 мм

Длина фрезы – L=80 мм

Решение.

Расчет машинного времени.

Машинное время определяют по формуле

;

где  – общая длина прохода фрезы в направлении подачи;

 – длина обработанной поверхности, ;

 – перебег фрезы (1–5 );

 – путь врезания фрезы;

 

 

=12  мм , =5 мм,

 

 

 



Список литературы

 

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и      Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой и      Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

3. Режимы лезвийной обработки деталей ГТД6 Учеб. пособие / В.Ц. Зориктуев, В.В. Постнов, Л.Ш. Шустер и др. Уфа: УАИ, 1991. 80 с.

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет режимов резания

При механической обработке

 

по дисциплине

«Физические основы рабочих процессов»

 

            

 

 

                                                      Выполнил:  студент гр. МХС-205-д                                                                     Миняева А.В.

                                                                                     

                                                       Проверил: Дерябин

 

 

                                                  Стерлитамак 2007

 

Содержание

 

 

Точение …………………………………………………………3-7

 

Сверление……………………………………………………….8-10

 

Фрезерование……………………………………………………11-14

Литература……………………………………………………….15

 

 

 

                                               

 Точение.

Задание:

Провести оптимизацию режимов резания в целях достижения наибольшей производительности обработки.

Исходные данные:

1. Тип производства – серийное

2. Материал детали – 12Х18Н9Т.

3. Наружные поверхности обрабатывать одним резцом.

4. Тип лезвийной обработкиполучистовая (Rz 40)

5. Содержание операции: точить наружный 28, обеспечив длинновой размер 26 h 11 и шероховатость Rz 40.

6. Закрепление заготовки – в центрах.

Решение.

Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента.

Сталь 12Х18Н9Т относится к группе коррозионно-стойких хромоникелевых сталей, для получистового и чистового точения которых рекомендуются твердые сплавы ВК8(ВК4) [К.,табл.3.стр.117]. Принимаем сплав ВК8.

Выбираем проходной прямой  левый резец (ГОСТ 18879 -73) со следующей геометрией В= 10 мм, Н=16 мм, l =30 мм и геометриейН=16 мм, XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX режущей части: .

2. Выбор глубины резания t и числа проходов.

Для нормирования выбираем окончательный проход с максимальной глубиной резания (для обеспечения максимальной производительности) t =2мм, предельной для обработки с 20 Rz  80. Таким образом мы обеспечиваем заданную шероховатость обработанной поверхности Rz =40.

Выбор подачи инструмента

Далее производится выбор подачи из следующих ограничивающих факторов:

3.1 шероховатости обработанной поверхности;

3.2 прочности пластины твердого сплава;

3.3 прочности механизма подачи станка;

3.4 жесткости детали с учетом способа крепления;

3.5 прочности державки резца;

3.6 жесткости державки резца.

 

 

3.1 По величине шероховатости обработанной поверхности подача выбирается табличным способом ( ).

Для чистовой обработки подачу S принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца [К.,табл.14.стр. 268] при Rz = 40, rb= 0,5 мм,

 d b = 550 МПа, .

3.2 По прочности пластины твердого сплава – табличным способом ( ).

 

 

S=1,3 мм/об, Кσ =1,2, ks=1 [К., табл.13 стр. 268]

 

Кσ – коэффициент, зависящий от мех. свойств стали ( для σ = 550 МПа )

ks – поправочный коэффициент на главный угол в плане φ бл. XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

3.3  По прочности механизма подачи станка

 =1000 Н (величина предельно допустимой силы ).

Ср=204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

3.4 По жесткости детали с учетом способа крепления:

 

С учетом того, что деталь закреплена в центрах - ,  получим

 

Ср=204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

 

Допустимая стрела прогиба принимается равной при чистовой обработке

, где допуск на .

Δ=130 мм  (с учетом квалитета точности) [ К., табл.2 стр.441] бразом механизма подачиXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

 

 – модуль упругости материала детали (для стали Е= 200 кН/ мм2 ) ;

- момент инерции; , для круглого сечения.

 

 

 

3.5  По прочности державки резца:

 

 

, а , где

- момент сопротивления;

 – допускаемое напряжение на изгиб.

Для прямоугольного сечения        

             ;                                                         

где В и H – толщина и высота державки резца соответствнно;

 

; , откуда

                    

 

Ср =204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

[ σи ]= 20 кг/мм2 (ГОСТ 5949-51)                            

 

 

 

 

3.6  По жесткости державки резца:

 

Стрелка прогиба  при получистовом и чистовом точении =0,03…0,05 мм; момент инерции для квадратного сечения .

Отсюда

                               ,       

 

Е= 200 кН/ мм2

Ср =204, xp=1 yp=0,75 [ К., табл.22 стр.273]

 

                                             

Самая малая из этих шести подач - , значит  принимаем для дальнейших расчетов   максимальную  технологически допустимую подачу  .

4. Расчет периода стойкости инструмента из обеспечения максимальной производительности обработки.

,

где m – показатель степени в зависимости

m=0,2 [ К., табл.17 стр.269]

  

- время на смену затупившегося инструмента и поднастройку его на размер за период стойкости (нормативная величина) = 1,6мин.

 мин.

5. Расчет скорости резания из условия обеспечения максимальной производительности обработки проводят по формуле:

Cv =420, m =0,2, x =0,15, y =0,2 [ К., табл.17 стр.269]           

Ki = 1×0,87×0,94=0,82 [ К., табл.18 стр.271]]

м/мин

 

6. Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.

об/мин

Так как  nmax=2000об/мин [для станков типа 16К20Ф3], то полученное число оборотов  не удовлетворяет  условию максимальной производительности. Необходимо уменьшить скорость. Для этого найдем период стойкости исходя из экономического фактора:

где Е – стоимость станкомитуты,  – стоимость эксплуатации инструмента за период стойкости.

 

Возьмем Е=1,84 руб., =25 руб.

Тогда м/мин

 об/мин

Корректируем число оборотов по паспорту станка n= 1900 об/мин.

V = м/мин

Дата: 2019-12-22, просмотров: 269.