Содержание 

    I Аналитический расчет режимов резания на чистовой переход.

 

    Исходные  задания:

    Тип производства - серийное

    Вид заготовки - пруток 40

    Материал  детали – 20Х13

    Диаметр обработанной поверхности: 22f7

    Длина заготовки: 70 мм.

    Шероховатость обработанной поверхности: Rz 20

    Закрепление заготовки - в патроне

    Токарный  станок с ЧПУ 
 

    Решение:

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

 

    Сталь 20Х13 относится к группе коррозионно-стойких (нержавеющих) и жаропрочных сталей, для получистового и чистового точения которых рекомендуются твердые сплавы ВК6М (ВК3М).

      Принимаем сплав  ВК6М.          [1,табл.3.стр.117]

    Исходя  из конфигурации детали, обработки цилиндрической поверхности одним резцом,   выбираем токарный проходной прямой резец (правый) (ГОСТ 18878-73) со следующей геометрией  режущей части: .

    2. Выборглубины резания t и числа проходов.

 

    Для нормирования выбираем окончательный проход с максимальной глубиной резания (для обеспечения  максимальной производительности) t=1,5мм, предельной для обработки с 20 Rz 40.

    3. Выбор подачи инструмента

 

    Для чистовой обработки  подачу S принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца при Rz = 20, r_b= 0,5 мм,   

            [1, табл.14.стр. 268]

    Т.к. d_b = 630 МПа,. То      [1, табл.14.стр. 268]

    

    Для стандартного ряда подач  принимаем S  = 0,15мм/об.

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

 

      Используя в качестве критерия трудоемкости норму штучно-калькуляционного времени

    t_шт-к = t_шт+Т_п.з / N,

где t_шт - норма штучного времени, мин.

    Т_п.з - подготовительно-заключительное время, мин.

    N - количество заготовок в партии, шт.

    При оптимизации по t_шт-к в качестве переменной целевой функции принимаем скорость резания V.

    Условие экстремума:

    

,

где T - период стойкости инструмента.

    При этом решение для периода стойкости T_МП максимальной производительности определяется в виде

    

,

  где  m - показатель степени в зависимости

       m = 0,20        [1, табл.17.стр. 270]

              [1, стр.261].

где - время на смену затупившегося инструмента и поднастройку его на размер за период стойкости (нормативная величина)

          = 1,6мин.           [2.стр.609]

      мин.

    При выборе экономического критерия в расчете периода стойкости можно использовать значения е =25 руб., Е=1,84 руб. для тарифной ставки 4-го разряда [2].

    5.   Расчет скорости  резания из условия  обеспечения максимальной  производительности  обработки.

 

    Расчет  проводят по формуле:

    

    C_v=350 m=0,20 x=0,15  y=0,35 

    K_i = = 1 × 0,94 × 1,03 = 0,82      [1,табл.18 стр.271]

    Охлаждение 10% эмульсией из эмульсола  Укр  или МР- 6

     м/мин

    6.   Уточнение скорости  резания по ряду  чисел оборотов  шпинделя.

 

    

м/мин,

где V – скорость резания, м/мин;

    П – const, П=3,14;

    Д – диаметр обработки, мм;

      м/мин,

    Применяем h_шп=1800об/мин  [для станков типа 16К20Ф3]   [1,табл.9 стр.17]

    V_МП= м/мин

    7.   Рассчитываем ограничения  по силе резания

    7.1. Составляющая 

          С_p=204    x_p=1   y_p=0,75   n_p=-0,15   (при v = v_МП)     [1, табл.22 стр.275]

         поправочный коэффициент  k_Pz

    

          P_Z = 10 × 204 × 1,5¹ × 0,15^0,75 × 124 ^-0,15× 0,76 = 80,93 Н.

    7.2. Составляющая 

         P_Y=10×243×1,5^0,9×0,15^0,60×124^-0,3×(630/750)^0,75×0,5×1×1×0,66=48,7 Н

    7.3. Составляющая 

         P_X=10×339×1,5¹×0,15^0,5×124^-0,4× (630/750)^0,75×1,17×1×1×1=300,82 Н

    8. Ограничение по мощности резания

                кВт. < N_станка=10 кВт.

    Список  использованной литературы

 

    Косилова  А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2, М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

    Косилова  А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1, М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

    Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. М.: Машиностроение, 1976. 440 с.