Расчет режимов резания при механической обработке

    – 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  геометрией 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 

    

3. 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.

         

    K_Г = 0,8, n_v=1 [К.,табл.2.стр.262], K_и =1 [К.,табл.6.стр.263], К_l =1 [К.,табл.31.стр.280]

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

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

      
 

5. Уточнение скорости резания  по ряду чисел оборотов шпинделя.

 

   об/мин

  Применяем n_шп=400 об/мин  [для станков типа 2Н135 - К.,табл.11.стр.20 ]

  V_Ш= м/мин 

6. Определение  осевой силы и крутящего момента .

При рассверливании:

    

, Нм;

    

, Н. 

С_m=0,106,   q=1,   x=0,9,   y=0,8, С_o=140    x=1,2,   y=0,65    [К., табл.32 стр.281] 

            

      
 

7. 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.

1. Выбор марки инструментального материала, типа фрезы, ее конструктивных  и геометрических параметров.

Для стали 12Х18Н9Т для получистового и чистового фрезерования выбираем в качестве материала инструмента Т14К8 [К.,табл.3.стр.117].

Тип фрезы: концевая с коническим хвостовиком, оснащенная прямыми пластинами из твердого сплава (по ТУ 2-035-591-77).

Диаметр фрезы       D=15мм.

Длина фрезы    L=80 мм.

Длина рабочей  части     l=16мм.

Число зубьев   z = 4

Конус Морзе 2.

  .

    2.   Выбор глубины резания и количества проходов.

    Оставляем  на чистовой проход t= 1мм

Допустимая величина чернового фрезерования – до 5 мм [К., табл.36. стр.285]. В итоге разбиваем глубину резания на 4 прохода:

t₁=5 мм

t₂=5 мм

t₃=4 мм

t₄=1 мм

    3.   Выбор подачи инструмента.

    = 0,04 мм/ зуб

    = 0,03 мм/ зуб

     мм/ зуб  [К.,табл.36.стр.285].

  4. Определение оптимальной скорости фрезерования из условия максимальной размерной

   стойкости фрезы.

                    

      Принимая  Т_max= 80 мин [К.,табл.40.стр.290],  

  C_v=22,5;   q= 0,35;    x= 0,21;    y= 0,48;    u= 0,03;    p=0,1;    m= 0,27[К.,табл.39.стр.287]

     где - поправочный коэффициент;

,

            

      

     Частота вращения фрезы

             об/мин. 

                   об/мин.

                  

                        об/мин. 

    Принимаем для вертикально-фрезерного станка 6T104 [К.,табл.37.стр.51]: 

    n_1,2=900 мин^-1

    n₃=1000 мин^-1

    n₄=2000 мин^-1  

    Отсюда скорость резания равна: 

   

5. Ограничение по температуре резания

    q_опт= 1000 ⁰ С – постоянная оптимальная температура для любых сочетаний v, S, t, B  и износа инструмента . 

6. Ограничения по силе резания и крутящему моменту .

С_р=82, x=0,75,   y=0,6,   q=1, u =1, w=0    [К., табл.41 стр.291]

К_Мр = , n = 0,3   [К., табл.9 стр.264]

 

• P_h =1.1 P_z– сила подачи

• P_y =0.5 P_z – радиальная составляющая.

            

       

       

 

7.   Ограничение по мощности резания

               

      кВт < N_станка = 2,2 кВт – обработка возможна

      

      кВт< N_станка = 2,2 кВт– обработка возможна

 

     кВт< N_станка = 2,2 кВт– обработка возможна 

8. 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.