Расчёт режимов резания на чистовое обтачивание наружной поверхности

На токарном станке с ЧПУ 16К20 РФЗ производится чистовое обтачивание наружных поверхностей. Рассчитаем режимы резания для обтачивания - Ø 180 мм. Необходимо расточить D=181,627 до

 

d=180h9(_-0,115) мм.

 

Длина обрабатываемой поверхности l=242 мм. Длина вала l₁=568 мм.

Заготовка - поковка из стали 45 с σ_В=598 МПа.

Способ крепления заготовки - в центрах, передний центр плавающий (поводковый патрон). Шероховатость поверхности R_z=20 мкм. Эскиз обработки на рисунке 4.17

 

Рисунок 3.9.1 - Эскиз обработки вал-шестерни

 

выбираем режущий инструмент - резец проходной упорный. Материал режущей части - Т5К10, материал державки - сталь 45. Сечение державки резца - ВхН=16х25 мм. Длина резца - 100 - 250 мм, принимаем 150 мм. Геометрические параметры резца: α=8°; γ=10°; φ=90°; φ₁=15°; λ=0° σ=1 мм [35].

определяем глубину резания при снятии припуска за один проход:

 

мм

 

выбираем подачу в зависимости от диаметра детали, размера державки резца и глубины резания:

 

S_о=0,6÷1,2 мм/об,

 

Принимаем S_о=0,8 мм/об; корректируем подачу по паспорту станка:

 

S_о=0,8 мм/об.

 

- назначаем период стойкости резца: Т=60 мин

определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца:

 

,

 

где С_V=340; х=0,15; у=0,45; m=0,20;    

 

K_V=K_mV·K·=1,25·0,8·0,65=0,65

;

м/мин (2,6 м/с);

V=157 м/мин

 

определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости V_n:

 

 мин^-1

 

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:

n_д=250 мин^-1.

определяем действительную скорость главного движения резания:

 

м/мин

 

определяем мощность, затрачиваемую на резание:

 

;

P_z=10C_p·t^x·S^y·Vⁿ·K_p; где

C_p=300; х=1; у=0,75; т=0,15

K_p=K_mp·K_φp·K_yp·K_xp·K_rp=0,84·0,89·1·1·0,93=0,70;

;

P_z=10·300·0,814¹·0,8^0,75·143^-0,15·0,70=723 Н;

кВт

 

проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо, чтобы:

 

N_рез ≤N_шп,

N_шп=N_д·η; по паспорту станка N_д=10 кВт, η=0,75;

N_шп=10·0,75=7,5 кВт,

N_рез <N_шп, (1,69<7,5), т.е. обработка возможна

 

основное время:

 

мин,

 

где i- число рабочих ходов

Длина рабочего хода резца:

 

 мм

 

Врезание резца:

 

мм

 

Перебег резца Δ=0, т.к. обработка ведётся в упор

 

i=1, тогда мин

 

Нормирование операций технологического процесса

 

Выполним расчёт Т_шт.к. на токарной операции, выполняемой на станке с ЧПУ 16К20 РФЗ:

 

,

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_об+Т_от, мин

 

Т_о - основное время, мин; Т_о=1,4 мин

Т_в - вспомогательное время, мин

 

Т_в=Т_ус+Т_з.о+Т_уп+Т_пз=0,21+0,024+0,015+0,14=0,389 мин,

Т_об=Т_тех+Т_орг=6%Т_о=0,084 мин,

 

Т_от=2,9 - время перерывов на отдых и личные надобности, мин

 

Т_шт=1,4+0,389+0,084+2,9=4,8 мин

 

n_з - размер партии деталей, запускаемых в производство:

 

,

 

где Р' - годовой выпуск деталей, шт

S_n - число запусков в год

Подготовительно-заключительное время Т_п.з. при обработке на станках с ЧПУ состоит из:

 

Т_п.з.=Т_п.з1+Т_п.з2+Т_п.з3;

 

Т_п.з1=12 мин - для всех станков с ЧПУ;

Т_п.з2=1;

Т_п.з3=9 [4]

 

Т_п.з.=12+1+9=22 мин,

 мин.

 

Проектирование приспособления для фрезерования шпоночного паза