Пример выполнения (сокращено)

Приложение 2

 

Расчет режима резания и времени обработки при наружном продольном обтачивании заготовки на универсальном токарно-винторезном станке.

Исходные данные: материал - Д16 (алюминиевый сплав), D = 70 мм, d = 53 мм, L = 94 мм.

1. Токарно - винторезный станок модели 16К20, технические характеристики . . .

2. Инструмент - резцы для чернового и чистового точения - проходные, прямые, правые, условное обозначение: резец 11 А - 25 х16 - 45⁰ - ВК 8 и резец 11 А - 25 х16 - 30⁰ ВК 4 ГОСТ 6743 - 81 (рис.1). Углы заточки (рис. 2) приведены в табл.1.

 

Рис. 1

Рис. 2

 

Таблица 1

Геометрические параметры инструмента
	j,0	j1,0	g,0	a,0	a1,0	l,0	r,мм
Для черновой обработки							0,5
Для чистовой обработки

 

Припуск на обработку.

t_S = ( 70 - 55 )/2 = 7,5 мм

Глубина резания t для черновых и чистового проходов.

t₁ = 6 мм, t_чист = 1,5 мм

 

Технологические эскизы обработки по переходам

Рис. 3

 

Подача:

при черновом точении: S_черн = 0,6 - 0,8 мм/об, принята S_черн = 0,7 мм/об,

при чистовом : S_чист = 0,1 - 0,18 мм/об, принята S_чист = 0,15 мм/об,

Скорость резания u для всех проходов.

При черновом точении: C_u = 267; х_u = 0,18; у_u = 0,35; m = 0,3;

К_мu = 1; К_nu = 0,9; К_ju = 0,9; К_иu = 2,7; К_j1u = 1; К_ru = 0,94; К_оu = 1; К_qu =1.

К_u = 1×0,9×0,9×2,7×0,94×1×1×1 = 2,056;

u_черн = (267/60^0,3×6^0,18×0,7^0,35)×2,056 = 131,96 м/мин

При чистовом точении: C_u = 242; х_u = 0,18; у_u = 0,2; m = 0,3;

К_мu = 1; К_nu=0,9; К_ju= 0, 9; К_иu = 2,7; К_j1u = 0,97; К_ru = 0,94; К_оu = 1; К_qu =1.

К_u = 1×0,9×0,9×2,7×0,97×1×1×0,94 =1,994

u_чист = (242/60^0,3×1,5^0,18×0,15^0,2)×1,994 = 192,25 м/мин

Расчетная частота вращения шпинделя

n_черн = 1000 ×131,96 /3,14×70 = 600,36 об/мин

n_чист = 1000×192,25/3,14×58 = 1055,62 об/мин

По характеристике станка: n_чер = 500 об/мин, n_чист = 1000 об/мин

Действительная скорость резания:

u_черн = 3,14×70×500/1000 = 109,9 м/мин

u_чист = 3,14×58×1000/1000 = 182,12 м/мин

Р_z для чернового прохода:

С_р = 180, Х_р = 1, У_р = 0,75, n = 0,

К_мр = 0,6, К_jр = 0,98, К_ур = 1, К_lр = 1, К_rр = 1

Р_z = 10×180×6¹×0,7^0,75×109,9⁰ × 0,3×0,98×1×1×1 = 2430 H

Далее производится расчетP_y, P_x...

P_y = 2024 Н, P_x = 1852 Н.

Проверка подачи по прочности державки резца:

державка прямоугольного сечения: ;

16×25²×200/6×40 =8333,3 Н, 4860£ 8333,3 Условие выполнено.

Проверка выбранной подачи по прочности пластинки производится для резцов с пластинками из твердого сплава по табл. 9. ...Условие выполнено.

Проверка подачи по жесткости детали. Допускаемая радиальная сила P_y в Н при закреплении заготовки в центрах ;

P_y = 70×210000×0.05×70⁴×0,01/94³ = 212469,2 Н, 2024£ 212469,2

Условие выполнено.

При проверке подачи, исходя из прочности механизма подачи станка, должно выполняться условие P_x<= P_х.ст; Условие выполнено.

Принимаем значения подачи: : S_черн = 0,7 мм/об, S_чист = 0,15 мм/об. Перерасчет не требуется.

Мощность резания

N_рез = 2430×109,9/60×1020 =4,37 кВт

N_{рез £} N _ст××h, h = 0,8, N_рез £ 10×0,8. 4,37 кВт £ 8,0 кВт. Условие выполнено.

Длины рабочих ходов:

L_{раб.х.черн} = 94 + 4 + 6 + 3 = 107 мм

L_{раб.х.чист} = 94 + 2 + 2,5 + 1 = 99,5 мм

Основное время обработки по переходам:

t₀ =L_черн×i/n_черн S_черн +L_чист×i/n_чист×S_чист= 107×1/500×0,7 +99,5×1/1000×0,15 = 0,306 + 0,663 =0,969 мин.

Данные по токарной операции обработки детали сводим в табл. 2

Таблица 2

Наим. перехода	Станок	Инструмент	t мм	S мм/об	V м/мин	n мин-1	L мм	t0 мин
Черновое точение	16К20	резец 11 А - 25 х16 - 450 ВК 8 ГОСТ 6743 - 81		0,6	109,9			0,306
Чистовое точение	16К20	резец 11 А - 25 х16 - 300 ВК 4 ГОСТ 6743 - 81	1,5	0,15	182,12		99,5	0,663