Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Мая 2013 в 18:28, курсовая работа
Материал режущей пластины резца для черновой обработки стали:
Т5К10 – твердый металлокерамический двухкарбидный сплав.
Состав: TiC (карбида титана); Co (кобальта); WC (карбида вольфрама) по ГОСТ 3882-74.
Сталь 35Х2Н2МФА – конструкционная качественная легированная.
Состав: 0,35% С (углерода); 2% Ni (никеля); до 0,035 % S (серы);
до 0,035 % P (фосфора); 2 % Cr (хрома); менее 1% Мо(молибден) % Fe (железа) по ГОСТ 3-98-80.
1. Расчет режимов резания
– ширина резца; – высота резца; – вылет резца; – изгибающая сила резания.
Рисунок 1. – Положение прямого проходного токарного резца при обработке
наружной цилиндрической поверхности.
Материал режущей пластины резца для черновой обработки стали:
Т5К10 – твердый металлокерамический двухкарбидный сплав.
Состав: TiC (карбида титана); Co (кобальта); WC (карбида вольфрама) по ГОСТ 3882-74.
Сталь 35Х2Н2МФА – конструкционная качественная легированная.
Состав: 0,35% С (углерода); 2% Ni (никеля); до 0,035 % S (серы);
до 0,035 % P (фосфора); 2 % Cr (хрома); менее 1% Мо(молибден) % Fe (железа) по ГОСТ 3-98-80.
1.1.2. Определение геометрических элементов
По табличным значениям определяем геометрические элементы режущей части резца: ;
Главный угол в плане: (угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи);
Главный задний угол: (угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания);
Главный передний угол: (угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания);
Вспомогательный угол в плане при черновой обработке: (угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, обратном движению подачи);
Угол при вершине: ((угол между проекцией главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость);
Угол заострения (угол клина) (угол между передней и главной задней поверхностью резца);
Угол резания: (угол между передней поверхностью и плоскостью резания);
Радиус закругления при вершине: ;
Сечение державки резца: .
Рисунок 2. – Углы токарного резца.
Глубина резания t (мм) при черновой обработке принимается равной припуску, который снимается за один проход:
.
Выбор величины подачи S является самой сложной и самой неопределенной задачей среди расчетов оптимального режима резания. Подача при черновой обработке выбирается, возможно, большей, допускаемой прочностью державки резца и пластинки твердого сплава, прочностью механизма подачи станка и жесткостью заготовки.
Определение величины продольной подачи для
и
Вводим поправку на состояние поверхности → заготовка с коркой
По паспорту станка .
Скорость резания V (м/мин) зависит от целого ряда факторов: стойкости резца, свойств обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента, состояния поверхностного слоя обрабатываемой детали, глубины резания, подачи и др.
С увеличением скорости резания возрастает производительность, но быстрее изнашивается инструмент. Стойкость инструмента, обеспечивающая наименьшую себестоимость обработки, называется экономической стойкостью, которая для твердосплавных резцов находится в пределах 60 — 100 мин.
В целях сокращения времени
для определения скоростей
Определяем скорость резания двумя способами:
Для стали при глубине резания , подаче , главном угле в плане и режущей пластине резца из твердого сплава находим табличную скорость: ;
Поправочные коэффициенты:
.
Определяем скорость по формуле:
Для стали и принятых , , и режущей пластине из Т5К10:
; ; ;
Период стойкости инструмента
Поправочные коэффициенты:
Разница в значениях скорости незначительна. Принимаем скорость резания (меньшее значение): .
1.5.1. Определение частоты вращения заготовки при данной скорости:
По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения шпинделя:
При этой частоте вращения скорость резания уменьшается:
Таким образом, оптимальный режим резания для заданных условий:
, , , что соответствует частоте вращения шпинделя ;
Стойкость резца несколько измениться:
.
– время пути инструмента в направлении подачи;
– длина обрабатываемой детали;
– врезание и перебег;
;
– величина подачи;
– частота вращения шпинделя;
Усилие, допускаемое прочностью державки резца :
Принимаем вылет резца ;
Предел прочности на изгиб для углеродистой стали:
Действующая сила резания при принятых режимах резания определяется двумя способами:
Поправочные коэффициенты:
; ;
;
;
;
Условие удовлетворяется.
Прочность державки достаточна.
Усилие, допускаемое слабым звеном механизма подачи станка (по паспорту станка):
Действующее при найденных режимах резания усилие определяем по формуле:
;
;
;
Условие удовлетворяется. Прочность слабого звена механизма подачи станка для принятых режимов резания достаточна.
Проверку проводим по крутящему моменту. Крутящий момент, обеспечиваемый станком:
;
– мощность двигателя станка;
– КПД станка;
– число оборотов шпинделя;
;
Крутящий момент, необходимый для осуществления резания, определяется по формуле:
;
– сила резания;
– диаметр заготовки;
Условие удовлетворяется. Следовательно, по мощности станка принятый режим резания осуществим.
Деталь закреплена одним концом в патроне.
Суммарная сила , действующая на деталь, определяется по формуле:
;
Сила определяется по формуле:
; ;
;
;
;
;
Суммарная сила:
Сила, допускаемая жесткостью детали, определяется по формуле:
;
– модуль упругости обрабатываемого материала для легированной стали (25ХГТ);
– момент инерции сечения заготовки;
– диаметр заготовки;
;
– допустимая стрела прогиба заготовки, которая принимается ориентировочно (при черновом точении);
– расстояние между точками опоры заготовки;
;
Таким образом, условие удовлетворяется.
Жесткость детали достаточна для принятия режимов резания.
Выводы по работе
Принятые режимы резания
; ;
; ;
Твердый сплав Т5К10. Состав: TiC (карбида титана); Co (кобальта); WC (карбида вольфрама) по ГОСТ 3882-74.
Сталь 35Х2Н2МФА – конструкционная качественная легированная.
Состав: 0,35% С (углерода); 2% Ni (никеля); до 0,035 % S (серы);
до 0,035 % P (фосфора); 2 % Cr (хрома); менее 1% Мо(молибден) ~95 % Fe (железа) по ГОСТ 3-98-80.
Рисунок 3. – Эскиз закрепления заготовки.