Машины и оборудование

Министерство образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический  университет

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине:

МАШИНЫ И  ОБОРУДОВАНИЕ

 

 

                                              Выполнил:

Студентка гр.ЭУМ 11

Смирнова Т.П.

Проверил:

Приказчиков С.Я.

 

 

 

 

 

 

 

Саратов 2011

 

 

Расчет режимов резания предварительного и окончательного переходов наружного точения

 

1 проход: черновое точение.

1.  Определим величину подачи.

S_табл=0,7-1,2 мм/об  [2]

1.1 Подача, допускаемая  прочностью механизма подачи станка, мм/об

где V- скорость резания, м/мин. Для инструмента оснащенным твердым сплавом

       принимаю  V=70 м/мин;

       - наибольшая осевая сила станка, допускаемая прочностью механизма

       подач  станка, Н;

       =7200 Н – наибольшая величина тангенциальной составляющей силы

       резания, допускаемая  прочностью механизма подачи  станка. (см. приложение):

       -коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и условия

       резания в  формуле осевой силы резания;

       показатели степеней влияния глубины резания, подачи и скорос ти на осевую составляющую силы резания;

    [4] стр 429

       - общий поправочный коэффициент, являющийся произведением частных

       коэффициентов;

       Для обработки  серого чугуна

 для φ=45°

 для γ=0

 для λ=0

 при r=1,5

10

1.2 Подача, допускаемая прочностью  державки резца, 

мм/об

где

- наибольшее значение тангенциальной составляющей силы резания,  допускаемое прочностью державки резца, Н:

где В=20 мм – ширина державки резца;

      Н=25 мм  – высота державки резца;

      - длина вылета резца (расстояние от точки крепления до вершины), мм. При

      наружном  точении  ;

      - допускаемое материалом державки напряжение изгиба, мПа. Для конст-

      рукционных  сталей, обычно применяемых для  изготовления державок,

,

      – предел прочности при растяжении. Для материалов державок принимаю

      .

Показатели степеней и коэффициенты и имеют тот же смысл, что и для осевой составляющей силы резания, и выбираются по тем же справочникам.

1.3 Подача, допускаемая жесткостью  державки резца, мм/об

 

где - наибольшее значение тангенциальной составляющей силы резания,

       допускаемое жесткостью державки резца, Н:

где - модуль упругости материала державки резца, мПа. Для применяемых обыч-

      но при изготовлении  державок резцов сталей  =(2,0-2,2) . Принимаю

      .

      - момент инерции сечения державки резца, мм⁴. Для прямоугольного сечения

     - допускаемая стрела прогиба резца, мм. При черновой обработке можно при-

     нять 

1.4 Подача, допускаемая прочностью  детали, мм/об

где - наибольшее значение тангенциальной составляющей силы резания,

       допускаемое  прочностью детали, Н:

где – расчетная длина детали;

      – коэффициент нагружения при расчете на прочность. При обработке детали

       в патроне

      W – момент сопротивления сечения детали, мм³.

D=D_з-2t₁

где D_з – диаметр заготовки, мм.

D=D_з-2t₁=88-2

4,33=79,34 мм

      - допускаемое материалом детали напряжение изгиба, мПа. Для серого чугуна

,

      – предел прочности при изгибе.

1.5 Подача, допускаемая  жесткостью детали, мм/об

где - наибольшее значение тангенциальной составляющей силы резания,

       допускаемое  жесткостью детали, Н:

      – коэффициент нагружения при расчете на прочность. При обработке детали

       в патроне 

      - модуль упругости материала детали, мПа. Для чугуна =9 .

      - момент инерции сечения детали, мм⁴.

     - допускаемая стрела прогиба детали, мм. При предварительной токарной

     Обработке  принимаю 

1.6 Подача, допускаемая  прочностью твердосплавной пластинки,  мм/об

При толщине пластинки 6 мм и глубине резания до 7 мм S=2,2 мм/об. [5] стр 268. При обработке чугуна табличное значение умножают на коэффициент 1,6. При φ=45° табличное значение подачи умножают на коэффициент 1. При обработке с ударами подачу уменьшают на 20%. Получаем

Остаточная  толщина пластины принимается равной

Из всех найденных по лимитирующим факторам значений подач выбираем наименьшую , как удовлетворяющую всем ограничениям.

Скорректируем по паспортным данным станка (см. приложение) и примем ближайшее меньшее значение подачи в качестве .

2. Определим величину  скорости резания.

2.1 Определим ориентировочное  значение тангенциальной составляющей  силы резания , Н

2.2 Величина потребного для резания  крутящего момента, развиваемого на обрабатываемом диаметре, Нм,

2.3 По найденному значению крутящего  момента из паспортных данных  станка (см. приложение) выбираем частоту  вращения шпинделя  , соответствующую ближайшему большему допускаемому крутящему моменту на шпинделе станка.

2.4 Максимальное значение скорости  , допускаемое прочностью механизма главного движения станка, м/мин.

2.5 Максимальная величина скорости  резания  , допускаемая режущими свойствами инструмента, м/мин.

где Т=60 мин – стойкость инструмента  [4] стр 415

      – постоянный коэффициент, характеризующий материал заготовки и условия ее обработки. Для подачи свыше 0,40 мм/об   [2] стр 415

      - общий поправочный коэффициент, учитывающий все другие конкретные

       условия обработки  по сравнению с теми, для которых  приводится в справочни-

       ке значение  .

                             [2]

- коэффициенты влияния глубины  резания и подачи на скорость  резания.

2.6 Из двух скоростей  и выберем наименьшее значение скорости , удовлетворяющее обоим ограничениям.

Так как наименьшая скорость резания , то найдем соответствующую ей частоту вращения шпинделя станка на обрабатываемом диаметре.

Выберем из паспорта станка новое  фактическое значение

Пересчитаем новое значение фактической  скорости резания  , подставив фактическое значение .

3. Определим показатели эффективности  результатов расчета.

3.1 Рассчитаем фактическое значение  тангенциальной составляющей силы  резания  , подставив и .

3.2 Фактическая мощность, затрачиваемая на резание, кВт

3.3 Коэффициент использования инструмента  по скорости резания:

Коэффициент использования станка по мощности:

где - эффективная мощность шпинделя по приводу (см. приложение)

Коэффициент использования станка по мощности , значит мощности станка достаточно для выполнения операции.

3.4 Рассчитаем машинное время  , мин на операцию:

где L – длина прохода резца;

      =125 мм – длина обрабатываемой поверхности;

      - величина врезания резца;

      - величина перебега резца. Принимаю

      - число проходов резца.

2 проход: чистовое точение.

1. Определим величину подачи.

1.1 По нормативам S_табл=0,8 мм/об  [2]

1.2 Подача, допускаемая жесткостью  державки резца, мм/об

 

15 

Для обработки по 8 – 9 квалитетам точности величину прогиба можно примерно принять  .

Для инструментов, оснащенных твердым  сплавом V=100 м/мин.

;

1.3 Подача, допускаемая жесткостью  детали, мм/об

=9

При чистовой обработке 

- допуск на размер, мм.

1.4 Выберем наименьшее значение  подачи и сравним с S_табл.

Скорректируем по паспортным данным станка (см. приложение) и примем ближайшее меньшее значение подачи в качестве .

Так как шероховатость обработанной поверхности в значительной степени  определяется используемой подачей, то определим коэффициент изменения шероховатости обработанной поверхности по сравнению с рекомендуемой в справочных таблицах и выбранной в п. 1.1.

2. Определим величину скорости  резания.

2.1 Определим ориентировочное значение  тангенциальной составляющей силы  резания , Н

2.2 Величина потребного для резания  крутящего момента, развиваемого  на обрабатываемом диаметре, Нм,

2.3 По найденному значению крутящего  момента из паспортных данных  станка (см. приложение) выбираем частоту  вращения шпинделя  , соответствующую ближайшему большему допускаемому крутящему моменту на шпинделе станка.

2.4 Максимальное значение скорости  , допускаемое прочностью механизма главного движения станка, м/мин.

2.5 Максимальная величина скорости  резания  , допускаемая режущими свойствами инструмента, м/мин.

2.6 Из двух скоростей  и выберем наименьшее значение скорости , удовлетворяющее обоим ограничениям.

Так как наименьшая скорость резания  , то найдем соответствующую ей частоту вращения шпинделя станка на обрабатываемом диаметре.

Выберем из паспорта станка новое  фактическое значение

Пересчитаем новое значение фактической  скорости резания  , подставив фактическое значение .