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 обработки – получистовая (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 2φ 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 обработки – получистовая (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: 317.
