Расчет режимов резания для двух разнохарактерных операций или переходов по эмпирическим формулам

Пример № 1Деталь «Фланец» № В 5715. 211,

Материал: сталь 30ХГСА ГОСТ 4543-71,

Производим расчёт режимов резания и мощности для разнохарактерных операций и переходов по эмпирическим формулам.

Операция 0010Токарная с ЧПУ

Установ Б

Переход 01 Точить торец «чисто», выдержав l=45_-0,1 мм

Глубина резания: t=0,8мм

Подача: S=0,4 мм/об

Скорость резания V, м/мин:

,

где C_v = 350; x=0,15; y=0,35; m=0,2

T – стойкость резца, мин (Т=60мин )

K_v- коэффициент, влияющий на скорость резания

K_v = K_mv × K_nv × K_uv × K_Tv× K_Tc × K_ср× K_r ,

где К_mv – коэффициент, учитывающий влияние физико – механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

,

где K_τ –коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

(K_τ=0,8)

n_v – показатель степени (n_v=1,0)

К_mv= 0,8

К_nv -коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания(К_nv=0,8)

К_uv -коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала

на скорость резания (К_uv=1,0)

К_Tv –коэффициент, учитывающий стойкость инструмента в

зависимости от количества одновременно работающих

инструментов (К_Tv=1,0)

К_Tс – коэффициент, учитывающий стойкость инструмента в

зависимости от количества одновременно обслуживающих

станков (К_Tс=1,0)

К_φ- коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане φ

(К_φ=0,7)

К_r –коэффициент, учитывающий влияние радиуса rпри вершине резца

(К_r=0,94)

K_v =0,56 × 0,8 × 1,0 × 1,0 × 0,7 × 0,94 ≈ 0,29

Отсюда скорость резания V, м/мин:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Частота вращения заготовки, nоб/мин:

,

где V – скорость резания, м/мин

D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм

об/мин

Согласно условия обработки принимаю n_пр= 815 об/мин

Сила резания, P_Z Н:

P_Z = 10 × C_p × t^x × S^y ×Vⁿ × K_p,

где C_p = 300; х=1,0; y=0,75; n= -0,15

К_р – коэффициент, влияющий на силу резания

К_р = K_mp × K_φp × K_gp × K_lp × K_rp ,

где K_mp– коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания

K_mp = ,

где n – показатель степени (n=0,75)

К_φр - коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

на силу резания (К_φр=0,89)

К_gр - коэффициент, учитывающий влияние переднего угла на силу резания

(К_gр=1,0)

К_lр - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона главного лезвия на силу резания (К_lр =1,0)

К_rp- коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине на силу резания (К_rp=0,87)

К_р= 1,31 × 0,89 × 1,0 × 1,0 × 0,87 ≈ 1,01

Отсюда сила резания P_Z Н:

P_Z = 10 × 300 × 0,8^1,0 × 0,4^0,75 × 63^-0,15 × 1,01 ≈ 648 Н

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Минутная подача S_m, мм/мин

S_m = S_o × n_пр

где S_o – подача на оборот заготовки, мм/об;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

n_пр – принятая частота вращения заготовки об/мин

S_m= 0,4 × 815 ≈ 326 мм/мин

Эффективная мощность резания Ne, кВт:

,

гдеР_Z – сила резания, Н;

V – скорость резания, м/мин

кВт

Эффективная мощность рассчитана правильно, если выполняется условие:

0,67 кВт £ 10 × 0,75

0,67 кВт £ 7,5 кВт

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Операция 020 Радиально – сверлильная

Переход 01

Глубина резания: t = D/2 = 5,3:2 = 2,65мм

Подача : S_пр. =0,1 мм/об

Скорость резания V, м/мин:

,

где C_v = 7,0; y=0,7; m=0,2

T – стойкость сверла, мин (Т=15мин );

K_v- коэффициент, влияющий на скорость резания

K_v = K_mv × K_uv × K_lv ,

где К_mv – коэффициент, учитывающий влияние физико – механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

,

где K_τ –коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

(K_τ=0,7)

n_v – показатель степени (n_v=0,9)

К_mv= 0,7

К_uv -коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания(К_uv=1,0)

К_lv -коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия

(К_lv=1,0)

K_v = 0,5 × 1,0 × 1,0 ≈ 0,5

Отсюда скорость резания V, м/мин:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Частота вращения сверла, nоб/мин:

,

где обозначения прежние

n об/мин

Согласно условия обработки и паспортных данных станка 2Н125 принимаю:

n_пр= 355 об/мин

Фактическая скорость резания V_ф , м/мин:

,

где обозначения прежние

Сила резания, P₀ Н:

где C_p = 68; = 1,0; y=0,7

где K_p– коэффициент, влияющий на силу резания

,

где K_mp– коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания

K_mp = ,

где n – показатель степени (n=0,75)

K_mp = ≈ 1,31

Отсюда сила резания, P₀ Н:

Крутящий момент М_кр, Н×м:

,

где C_м = 0,0345; = 2,0; y= 0,8

Тогда крутящий момент М_кр, Н×м:

× м

Минутная подача S_m, мм/мин:

S_m = S₀ × n,

где обозначения прежние

S_m=0,1 × 355 = 35,5 мм/мин

Мощность на резание Ne, кВт:

,

гдеобозначения прежние

кВт

Эффективная мощность резания рассчитана правильно, если выполняется условие:

n

0,1 кВт £ 2,2 × 0,8

0,1 кВт £ 1,76 кВт

Следовательно, обработка возможна.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист