Расчёт режимов резания на шлифование шейки вала

На круглошлифовальном станке 3А130 методом продольной подачи шлифуется шейка вал-шестерни под подшипник Ø и длиной l=212 мм (также шлифуется Ø 140h8, Ø ). Рассчитаем режимы резания для Ø160k6.

Параметр шероховатости обработанной поверхности R_а=0,8 мкм. Припуск на сторону h=0,2 мм. Материал заготовки сталь 45, HB 193 [31].

Способ крепления заготовки - в центрах. Эскиз обработки представлен на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 - Эскиз обработки шлифования шейки Ø160k6.

- выбираем шлифовальный круг. По справочнику устанавливаем характеристику круга. Для круглого наружного шлифования с продольной подачей, R_а=0,8 мкм и закалённой стали с HB 193 рекомендуется характеристика Э, ЭБ40СМ2К.

В качестве материала абразивных зёрен принимаем белый электрокорунд (ЭБ), маркировка которого 24А. Выбор этой марки обусловлен высокой твёрдостью шлифуемой заготовки и требованиями, предъявляемыми к точности и шероховатости обработанной поверхности. В характеристике приняты: зернистость 40, твёрдость СМ, связка керамическая (К). Индекс зернистости Н (содержание основной фракции при зернистости 40), структура круга №5, разновидность принятой керамической связки К8 (для электрокорундовых кругов). Тип круга ПВД - плоский с двухсторонней выточкой. Класс круга А. Допустимая скорость круга 35 м/с. Маркировка полной характеристики круга: ПВД 24А40НСМ25К8 35 м/c. Размеры круга по паспорту станка 3А130: диаметр D_к=600 мм, ширина круга B_к=63 мм [32].

назначаем режимы резания:

Скорость главного движения резания (шлифовального круга) V=30…35 м/с:

По паспорту станка у круга D_к=600 мм, n_к=1112мин^-1

Тогда

м/c

т.е. в пределах рекомендуемого диапазона

скорость движения окружной подачи V_окр (т.е. V_дет)

Принимаем среднее значение 35 м/мин

определяем частоту вращения заготовки:

мин^-1

Найденное значение n_з=69,67 мин^-1 может быть установлено на станке 3А130, имеющем бесступенчатое регулирование частоты вращения заготовки в пределах 40 - 400 мин^-1.

поперечная подача круга S_х мм/ход

S_x=0,005…0,015 мм/ход стола

Учитывая высокие требования к точности (поле допуска k6) и шероховатости поверхности (R_а=0,8 мкм) принимаем S_х=0,005 мм/ход т.к. на станке 3А130 поперечные подачи регулируются бесступенчато в пределах 0,002 - 0,1 мм/ход [33].

-   определяем продольную подачу на оборот заготовки:

S_о=S_з·B_к

Для окончательного шлифования S_д=0,2…0,4

принимаем S_д=0,3

тогда S_о=0,3·63=18,9 мм/об

- определяем скорость движения продольной подачи (скорость продольного хода стола):

м/мин

На станке 3А130 предусмотрено бесступенчатое регулирование скорости продольного хода стола в пределах 0,05 - 5 м/мин, поэтому принимаем 1 м/мин [34].

-   мощность, затрачиваемая на резание:

,

или в соответствии с принятыми обозначениями

,

По справочнику находим: С_N=2,65; V=0,5; y=0,55; q=0, тогда:

N_рез=2,65·35^0,5·0,005^0,5·18,9^0,55=5,5 кВт

проверяем, достаточная ли мощность двигателя шлифовальной бабки у станка 3А130

N_шп=N_m·η=7,5·0,8=6 кВт,

N_рез<N_шп (5,5<6,0) т.е. обработка возможна.

- основное время при шлифовании:

 мин

где L - длина хода стола в мм

При перебеге круга на сторону, равном 0,5 В_кL=212 мм

h - припуск на сторону, h=0,2 мм

S_о, S_х определены в ходе решения задачи

к - коэффициент точности, учитывающий время на выход, к=1,4

Тогда:

мин