Расчет режимов резания

 

При расчете режимов резания устанавливают глубину резания, минутную подачу, скорость резания. Приведем пример расчета режимов резания для трех операций. Для остальных операций режимы резания назначаем согласно [ 5 ] т.2,с 265-303.

010 . Точение черновое (Ø 13,4)

1. Обоснование марки материала и геометрии режущей части.

1.1 Резец оснащен температуростойкой износостойкой твердосплавной

пластиной ЭК – 42(TiN+ TiN+ TiN). Применение твердосплавной пластины, которая не нуждается в переточке, снижает затраты времени на смену инструмента. Применяется поверхностное упрочнение режущего инструмента трехслойным износостойким покрытием, которое препятствует расширению лунки износа на передней поверхности резца.

2. Марка СОТС: 5%-ая эмульсия.

3. Глубина резания соответствует величине припуска, так как припуск снимается за один поход.

t = z₇ = 0,7 мм.

4. Расчетная подача определяется исходя из требований шероховатости и уточняется по паспорту станка.

S = 0,5 об/мин.

5. Стойкость

Т = 50 мин.

6. Расчетная скорость резания определяется из заданной стойкость, подачи и глубины резания.

                                            С_v

                            v_р =                        * К_v ,

                                         Т^m * S^x * t^y

 

где С_v , х , m, у – коэффициенты [ 1 ]. с.270.

Т – стойкость инструмента, мин.

S – подача, об/мм.

t – глубина резания, мм.     

 К_v – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, состояние поверхности, материал инструмента и т.д.

 

                                         350

                          v_р =                                                           *0,8 = 160,90 (м/мин).

                                50^0,2* 0,5^0,15 * 0,7^0,35

 

7. Расчетная частота вращения.

 

                                           1000 * v_р

                                   n_р =                ,

                                               p * D

 

где, D – обрабатываемый диаметр детали, мм.

v_р – расчетная скорость резания, м/ мин.

 

                                            1000 * 160,90

                                   n_р =                     = 3825 (об/мин).

                                                p * 13,4

 

По паспорту станка принимаем n = 4000 об/мин.

8. Фактическая скорость резания.

 

                                            p* D * n

                                    v =               ,

                                               1000

где D - обрабатываемый диаметр детали, мм.

  n - частота вращения, об/мин.

 

                                    p* 13,4* 4000

                    v =                            = 168 (м/мин).

                                          1000

 

9. Мощность.

 

Р_z= 10*С_р*S^х*t^у.

 

где Р_z – сила резания, Н.

С_р, х,у – коэффициенты [1] с.273.

S – подача, мм/об.

t – глубина резания, мм.

 

Р_z= 10*300*0,5*0,7^0,75 = 1148 (Н).

 

                                          Р_z*v

                                N_р =                   ,

                                            60*1000

 

где Р_z – сила резания, Н.

v – скорость резания, об/мин.

 

                                          1148 * 168

                                 N_р =                = 3,21 (кВт).

                                             60000

 

N_р < N_ст .

3,21 кВт <4 кВт.

 

Мощность станка достаточна для заданных условий обработки.

Фрезерная

Фрезеровать шпоночный паз шириной 2мм

1. Глубина фрезерования t=1,2мм

В=2мм

2. Назначение подачи

S=0,006 мм/зуб

3. Назначение стойкости инструмента

Т=80 мин

4.Расчет скорости резания V, м/мин и числа оборотов шпинделя n, об/мин

 

                       

5. Общий поправочный коэффициент на скорость резания

KV=KMV*KNV*KUV

где KMV=1,26

KNV=1

KUV=1

6.Определяем значения коэффициентов и показателей степени в формуле скорости резания.

 

CV=12, q=0,3, x=0,3, y=0,25, u=0, p=0, m=0,26

 

7.Находим потребное число оборотов шпинделя

                     

 

По паспорту станка принимаем n=2800 об/мин

Уточняем скорость резания

 

                    

 

8.Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н

 

                    

 

где z-число зубьев фрезы

n-частота вращения фрезы, об/мин

S=0,02-продоьное движение

9.Определяем значения коэффициентов и показателей степени в формуле силы резания

Сp=82.5; x=0.95; y=0.8; u=1.1 q=1.1; w=0

 

   

 

Величина осевой силы резания Px, Н

 

Px=(0.5-0.55)*Pz=0.5*79.2=39.6, Н

 

Крутящий момент, Н*м

                    

 

10.Мощность резания

 

                    

 

N < N_ст .

0,023 кВт < 5,5 кВт.

 

Мощность станка достаточна для заданных условий обработки.

 055 Круглошлифовальная

1. Марка материала, геометрия режущей части.

круг:

ПП 600×80×305 24А 25 Н СМ1 7 К5А 35 м/с. ГОСТ 2424-83.

2. Глубина резания 

t = 0,04 мм.

3. Подача [1], с.301.

S = 0,4 мм/об.

4. Скорость круга.

v_k  = 35 м/c.

5. Скорость заготовки.

v_з  = 25 м/c.

6. Мощность.

 

N = С_N* v_з ^r *t^х * S^у* d ^q .

 

где С_N,r,x,у, q, – коэффициенты [1] с.303.

S – подача, мм/об.

d – диаметр сверления, мм.

v_з - cкорость заготовки, м/с.

 

N = 0,1*25^0,85 * 0,04^0,6 * 0,4^0,7 * 20^0,54 = 0,38 (кВт).

N < N_ст .

0,38 кВт < 4 кВт.

Мощность станка достаточна для заданных условий обработки.

 

Нормирование операций

На данном этапе определяем нормы времени на обработку. Определяем значение вспомогательного времени, времени на обслуживание рабочего места, подготовительно – заключительное время [ 6 ].

Для 3 операций приводим пример расчета норм времени.

Токарная

1. Основное время [ 7 ]

                                      

                                              L

                                  Т_осн. =       .        (1.7.1)

                                               n * S

 

где Т_осн. – основное время, мин.

n - число оборотов, об/мин.

S – подача, мм/об.

L – расчетная длина рабочего хода инструмента, мм.

 

                               L = l + l₁ + l₂ .                  (1.7.2)

 

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм.

l₁ – величина врезания инструмента, мм.

l₂ – величина перебега, мм.

L =135,7 + 2 + 1 = 138,7 (мм).

 

Подставляем данные в формулу 1.7.1

 

                                        138,7

                              Т_осн. =                = 0,07 (мин).

                                         4000*0,5

 

2. Вспомогательное время [ 6 ]

 

Т_всп. = t_пер. + t_изм.,  (1.7.3)

 

где Т_всп. – вспомогательное время, мин.

t_пер. – время, связанное с переходом, мин.

t_изм.- время на контрольные измерения, мин.

Подставляем значения, найденные по [ 7 ], в формулу 1.7.3    

 

Т_всп. = 0,02 + 0,11 = 0,13 мин.

 

3. Штучное время [ 6 ]

 

                                   Т_обс.  + Т_ол

Т_шт. = (Т_осн. + Т_всп.) * (1 +                  )                     (1.7.4)

                                       100%

 

где Т_осн. – основное время, мин.

Т_всп. – вспомогательное время, мин.

Т_обс.  - время на обслуживания рабочего места, мин.

Т_ол – время на отдых и личные надобности, мин.

Подставляем в формулу 1.7.4

                                                          4 + 4 

              Т_шт. = ( 0,07 + 0,13) * ( 1 +              ) = 1,8 (мин.)

                                                       100%

 

4. Подготовительно – заключительное время [ 6 ]

 

                      Т_пз. = 11,2 (мин.).

 

5. Штучное – калькуляционное время

 

Т_шт.к. = Т_шт. + Т_пз. /n.                                           (1.7.5)

 

где Т_шт.к. - штучное – калькуляционное время, мин.

Т_шт. - штучное время, мин.

Т_пз. - подготовительно – заключительное время, мин.

 n – количество деталей в партии.

 

                            Т_шт.к. = 1,8 + 11,2/88 = 1,92 (мин.).

 

Фрезерная

1. Основное время [ 7 ]

                                      

                                              l + l₁   

                                  Т_осн. =       .        (1.7.6)

                                               n * S

 

где Т_осн. – основное время, мин.

n - число оборотов, об/мин.

S – подача, мм/об.

l – длина обрабатываемой поверхности, мм.

l₁ – величина врезания инструмента, мм.

Подставляем данные в формулу 1.7.6

 

                                        10+1,2

                              Т_осн. =                = 0,66 (мин).

                                     2800*0,006

 

2. Вспомогательное время [ 6 ]

 

Т_всп. = t_пер. + t_изм. + t_выв.,                                                                          (1.7.7)

 

где Т_всп. – вспомогательное время, мин.

t_пер. – время, связанное с переходом, мин.

t_изм.- время на контрольные измерения, мин.

t_выв., - время на вывод сверла, мин.

Подставляем значения, найденные по [ 7 ], в формулу 1.7.7.   

 

Т_всп. = 0,06 + 0,31 + 0,1 = 0,47 мин.

 

3. Штучное время [ 6 ]

 

                                     Т_обс.  + Т_ол

Т_шт. = (Т_осн. + Т_всп.) * (1 +                  )                     (1.7.8)

                                     100%

 

где Т_осн. – основное время, мин.

Т_всп. – вспомогательное время, мин.

Т_обс.  - время на обслуживания рабочего места, мин.

Т_ол – время на отдых и личные надобности, мин.

Подставляем в формулу 1.7.8

                                                          4 + 4 

              Т_шт. = ( 0,66 + 0,47) * ( 1 +              ) = 10,4 (мин.)

                                                       100%

 

4. Подготовительно – заключительное время [ 6 ]

 

                      Т_пз. = 10,3 (мин.).

 

5. Штучное – калькуляционное время

 

                         Т_шт.к. = Т_шт. + Т_пз. /n.             (1.7.8)

 

где Т_шт.к. - штучное – калькуляционное время, мин.

Т_шт. - штучное время, мин.

Т_пз. - подготовительно – заключительное время, мин.

 n – количество деталей в партии.

 

                            Т_шт.к. = 0,54 + 10,3/88 = 10,5 (мин.).

 

Шлифовальная

1. Основное время [ 7 ]

 

                                              L

                                  Т_осн. =       * К .  (1.7.10)

                                               n * S

 

где Т_осн. – основное время, мин.

n - частота вращения изделия, об/мин.

S – подача, мм/об.

L – расчетная длина рабочего хода инструмента, мм.

К – коэффициент, учитывающий выхаживание и доводку.

Подставляем данные в формулу 1.7.10

 

                                        17

                              Т_осн. =                * 1,5 = 0,25 (мин).

                                        260 *0,4

 

2. Вспомогательное время [ 6 ]

 

Т_всп. = t_оп. + t_изм.,   (1.7.11)

 

где Т_всп. – вспомогательное время, мин.

T_оп. – время, связанное с обработкой поверхности, мин.

t_изм.- время на контрольные измерения, мин.

Подставляем значения, найденные по [ 7 ], в формулу 1.7.11  

 

                           Т_всп. = 0,8 + 0,11 = 0,91 мин.

 

3. Штучное время [ 6 ]

 

                                   Т_обс.  + Т_ол

Т_шт. = (Т_осн. + Т_всп.) * (1 +                  )                     (1.7.12)

                                      100%

 

где Т_осн. – основное время, мин.

Т_всп. – вспомогательное время, мин.

Т_обс.  - время на обслуживания рабочего места, мин.

Т_ол – время на отдых и личные надобности, мин.

Подставляем в формулу 1.7.12

                                          4 + 4

Т_шт. = ( 0,25 + 0,91) * ( 1 +              ) = 1,16 (мин.)

                                           100%

 

4. Подготовительно – заключительное время [ 6 ]

 

                      Т_пз. = 10,5 (мин.).

 

5. Штучное – калькуляционное время

 

                         Т_шт.к. = Т_шт. + Т_пз. /n.             (1.7.13)

 

где Т_шт.к. - штучное – калькуляционное время, мин.

Т_шт. - штучное время, мин.

Т_пз. - подготовительно – заключительное время, мин.

n – количество деталей в партии.

 

                            Т_шт.к. = 1,16 + 10,5/88 = 1,28 (мин.).