VI. Определение основного времени обработки

 

, мин; где

 – заданная длина обработки,

– врезание резца,  мм,

– перебег резца, равный 3 мм,

ί - число проходов,

n – частота вращения шпинделя,

S – подача.

Общее время ,   где  для чернового прохода, а  — для чистового.

Черновой проход:

 — 385 мм

 = (1,875 / 1) + 1 = 2,875 мм

 — 3 мм

ί — 2

n — 500 об/мин

S – 0,78 мм/об

T_{о черн} = ((385 + 2,875 + 3) / (500 x 0,78)) x 2 = (390,875 / 390) x 2 = 1,002 x 2 = 2,004 ≈ 2 мин.

T_{о черн} = 2 мин.

Чистовой проход:

 — 385 мм

 = (0,625 / 1) + 1 = 1,625 мм

 — 3 мм

ί — 2

n — 1250 об/мин

S – 0,23 мм/об

T_{о чист} = ((385 + 1,625 + 3) / (1250 x 0,23)) x 2 = (389,625 / 287,5) x 2 = 1,35 x 2 = 2,7

T_{о чист} = 2,7 мин.

Общее время = 2 + 2,7 = 4,7 мин ≈ 5 мин.

T_общ ≈ 5 мин

Ответ: Нами были произведены расчеты рациональных режимов резания при одноинструментальной обработке при обтачивании цилиндрического валика прямым проходным резцом на токарно-винторезном станке модели 1К62. Расчеты производились для обработки валика за два прохода: черновой и чистовой.

После согласования с паспортом станка были получены данные:

Черновой проход:  t -1,875 мм;    S -0,78 мм/об; n - 500 об/мм; V – 94,2 м/мин.

Чистовой проход:  t -0,625 мм;    S -0,23 мм/об; n - 1250 об/мм; V – 221 м/мин.

Также было определено основное время обработки:

Черновой проход: T_о  - 2 мин.

Чистовой проход: T_о - 2,7 мин.

И общее время обработки: Т_общ – 5 мин.

Однако при расчетах мы выявили, что максимальная подача по жесткости державки данного нам резца не удовлетворяет требованию , так как в нашем случае:   

S_ж  = 0,07 мм/об,    S _{ст чист} = 0,23 мм/об; то есть S_ж< S_ст

Из чего можно сделать вывод, что при такой подаче станка необходимо использовать резец с большей жесткостью державки.

Задача 2.

 

На вертикально-сверлильном станке модели 2А135 производится рассверливание отверстия под последующую обработку. Обработка производится с применением  смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ).

 

Дано:

Материал заготовки: чугун серый.

Вид отверстия: глухое.

Предел прочности: 170HB.

Диаметр отверстия до обработки: d = 20 мм.

Диаметр отверстия после обработки: D = 30 мм.

Глубина сверления: l = 50 мм.

 

Сверлильная. Вертикально-сверлильный станок мод. 2А135

Рис. 1. Операционный эскиз рассверливания отверстия.

 

 

Режимы резания
, мм	S, мм / об	, об / мин	, м / мин
5	0,5	333	41,4

 

 

Решение.

I . Выбор инструмента.

 

 1.Тип сверла: для рассверливания отверстий выбирают сверло спиральное из быстрорежущей стали  с коническим (нормальным) хвостовиком, ГОСТ 10903-77.

 2. Материал сверла:  Р6М5 (Т-2, стр.115, табл.2)

 

 3. Геометрические размеры сверла (Т-2, стр.149, табл.42):

— Ø = 30 мм;  

— длина режущей части: = 175 мм; 

— общая длина: = 296 мм.

 

4. Геометрические параметры режущей части сверла (Т-2, стр.150, рис. а;  стр. 151 табл.44):

— задний угол α = 11º 

— угол наклона поперечной кромки ψ = 55º

— форма заточки сверла: нормальная.

— стойкость сверла: Т=75 мин (Т-2, стр.280, табл.30).

 

II . Расчет режимов резания.

1. Расчет глубины резания t, мм.

    t = D – d , где

             2

         D – диаметр отверстия после обработки,

         d  – диаметр отверстия до обработки.

   t = 30 – 20 = 10 = 5 мм

              2     2

   t = 5 мм.

 

2. Расчет подачи S, мм/об.

 Выбираем  из , , ,  наименьшее значение и согласовываем с паспортом станка:

       – по нормативам S = 0,54 мм/об      (Т-2, стр.277, табл.25),

       – по прочности сверла , где = 0,13    (МУ, стр.37, табл. 8);

           S_max = 0,13 x 30^0,6 = 0,13 x 7,69 = 0,9997 ≈ 0,99 мм/об.

           S _max = 0,99 мм/об.

       – по прочности механизма подачи стола (при рассверливании)

         – максимальная осевая сила, допускаемая механизмом подачи;

                 Н (МУ, стр.55, приложение 2)

        = 23,5; = 1,2; = 0,4;   (Т-2, стр.281, табл.32, (для осевой силы)), 

             D^qp - не учитывается (учитывается только при сверлении)

        = (170 / 170)^0,6 = 1^0,6 = 1

            S'_max =  ^0,4_√ 10660 / (10 x 23,5 x 5^1,2 x 1) = ^0,4_√ 10660 / (10 x 23,5 x 6,89 x 1) =

                     = ^0,4_√ 10660 / 1619,15 = ^0,4_√ 6,58 = 6,58^1/0,4 = 6,58^2,5 = 107,7 мм/об.

        S' _max = 107,7 мм/об .

     –  по прочности коробки скоростей

           = 0,085; = 0,75; = 0,8;  = 1 (Т-2, стр.281, табл.32, (для крутящего момента)),

            – максим. крутящий момент станка; , Нм,

          = 6 кВт; = 42;    (МУ, стр.55, приложение 2)

          = (9750 x 6 x 0,8) / 42 = 46800 / 42 = 1114,285 Нм

S''_max = ^0,8_√ 1114,285 /(10 x 0,085 x 30¹ x 5^0,75 x 1,1) = ^0,8_√ 1114,285/(10 x 0,085 x 30¹ x 3,34 x 1,1) =

         = ^0,8_√ 1114,285 / 93,687 = ^0,8_√ 11,89 = 11,89^1/0,8 = 11,89^1,25 = 22

S'_max = 22

               S = 0,54 мм/об ; S_max = 0,99 мм/об ;  S'_max = 107,7 мм/об ;  S'_max = 22 мм/об  

 

     Наименьшее значение:  = 0,54 мм/об

     Согласовываем с паспортом станка:   S =  0,5 мм/об 

 

III . Расчет скорости резания.

1. Теоретическая скорость резания (при рассверливании):

, м/мин;  где

     = 23,4; = 0,25; = 0,1; = 0,4; =0,125      (Т-2, стр.279, табл.29),

    – общий поправочный коэффициент,  = 1,15 x 1 x 1 = 1,15

    = 1,15 ,    (Т-2, стр.263, табл.5), = 1 (Т-2, стр.280, табл.31),

          K_v = 1,15 x 1 x 1 = 1,15

          Т=75 мин.

Итак:

V_т = ((23,4 x 30^0,25) / (75^0,125 x 5^0,1 x 0,5^0,4)) x 1,15 = ((23,4 x 2,34) / (1,715 x 1,17 x 0,76)) x 1,15 =          

      = (54,756 / 1,52) x 1,15 = 36,02 x 1,15 =  41,4 м/мин.

  V _т = 41,4  м/мин.

 

2. Определение потребной частоты вращения (по диаметру сверла):

     = (1000 x 41,4) / (3,14 x 30) = 41400 / 94,2 = 439,49 об/мин ≈ 439,5 об/мин

    n = 439,5 об/мин

3. Расчет частоты вращения по мощности станка , об/мин; где

, Нм;  

   = 0,085; = 0,75; = 0,8;  = 1  (Т-2, стр.281, табл.32, (для крутящего момента)), 

     =   (170 / 170)^0,6 = 1^0,6 = 1

    = 6 кВт; = 42;    (МУ, стр.55, приложение 2)

    Итак:

    = 10 x 0,085 x 30¹ x 5^0,75 x 0,1^0,8 x 1 = 10 x 0,085 x 30¹ x 3,34 x 0,158 x 1 = 14,8 Нм

        = (9750 x 6 x 0,8) / 14,8 = 46800 / 14,8 = 3162,162 об/мин.

       

       = 3162,162 об/мин.

 

 4. Выбор наименьшего из  и  :  n = 439,5 об/мин,  = 3162,162 об/мин.

   Корректируем по паспорту станка: = 333 об/мин

5. Расчет фактической скорости резания:

      = (3,14 x 30 x 333) / 1000 = 31,37 / 1000 = 0,03137 м/мин ≈ 0,031 м/мин.

      V_ф = 0,031 м/мин.

 

IV . Проверочный расчет режимов резания по мощности станка.

 

1. Расчет мощности резания:

     , кВт

       – из расчета скорости резания = 333 об/мин

     – момент резания при рассверливании, = 14,8 Нм

     N _рез = (14,8 x 333) / 9750 = 4928,4 / 9750 = 0,505 кВт ≈ 0,5 кВт

   

      N _рез = 0,5 кВт.

2. , если условие выполняется, то расчеты по этому пункту заканчиваются.

  N = 6 x 0,8 = 4,8 кВт

  0,5 кВт  <  4,8 кВт   =>   выполняется условие  N _рез  ≤ N

V . Определение основного времени обработки .

 

, мин; где:

, мм

 – глубина сверления, мм

 – глубина врезания, , мм

 – половина угла при вершине сверла (стр. 150)

– перебег сверла, для глухих

 – частота вращения сверла, об/мин;

 - подача, мм/об

 – число проходов,

 

     l = 50 мм; 

     l ₁ = (5 x 0,6) + 2 = 3 + 2 = 5 мм

     l ₂ = 0

L = 50 + 5 + 0 = 55 мм

Итак:

T_о = (55 / (333 x 0,5)) x 1 = (55 / 166,5) x 1 = 0,33 мин

T _о = 0,33 мин  

 

Ответ: Нами были произведены расчеты режимов резания при рассверливании отверстия под последующую обработку. Рассверливание необходимо произвести на вертикально-сверлильном станке модели 2А135. Обработка должна производиться с применением смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ).

 

После согласования с паспортом станка (МУ, стр.55, приложение 2) мы получили такие данные:

= 5 мм; S = 0,5 мм; n = 333 об/мин; V = 41,4 м/мин.

 

Также мы определили основное время обработки: T_о = 0,33 мин.