Выбор материала режущей части резца

Содержание

1.	Задача 1. Обточить цилиндрический валик при заданных условиях, из которых известны размеры детали, припуск на обработку, обрабатываемый материал и его прочностьσВ или твердость НВ, шероховатость обработанной поверхности.
2.	Задача № 2. Проанализировать предложенные для заданных условий методы обработки и сопоставить эффективность их применения.
3.	Рассверливание
4.	Зенкерование

5. Список использованной литературы 18

Задача 1. Обточить цилиндрический валик при заданных условиях, из которых известны размеры детали, припуск на обработку, обрабатываемый материал и его прочностьσ_В или твердость НВ, шероховатость обработанной поверхности. При этом необходимо:

а) выбрать модель станка и из паспорта определить все необходимые параметры расчета;

б) выбрать материал режущей части резца, обеспечивающий наибольшую производительность. Определить основные размеры резца и пластинки, форму передней грани, геометрические параметры режущей части, критерий затупления (износа) и период стойкости, оптимальные для заданных условий. Следует применять смазывающе-охлаждающую жидкость, если это целесообразно для заданных условий, соответственно выбрав ее марку;

в) произвести аналитический расчет наивыгоднейшего режима резания и потребной мощности при точении в заданных условиях с учетом наибольшего использования возможности станка и режущих способностей резца при обеспечении заданной шероховатости обработанной поверхности;

г) произвести анализ полученного режима путем определения коэффициента использования станка по мощности:

К_N = · 100%,

и инструмента по скорости резания:

К_V= · 100%;

д) определить основное технологическое время, потребное на заданную операцию.

Данные к задаче 1 (работы производятся на токарных станках)

Диаметр заготовки, мм	Диаметр после обработки, мм	Длина обработки, мм	Шероховатость обработанной поверхности, мкм	Материал валика	Марка	бв МПа	Способ крепления на станке
			Rа1,6	Сталь			Патрон и центр

Примечания:

1. Обработку производить за один проход, если позволяют заданные условия. При обработке за два прохода (черновой и получистовой) режим резания должен быть рассчитан для обоих проходов и должно быть подсчитано общее основное технологическое время.2.Допуски на заготовку выбрать в соответствии с ГОСТом на ассортиментзаданного материала. Состояние поставки выбрать самостоятельно, допуски на готовый валик – по 11 квалитету.

Решение:

Выбор станка

Для обработки цилиндрического валика с заданными условиями выбираем токарно-винторезный станок модели 16К20.

L

Рис.1.1Схема закрепления заготовки в патроне с поджатием задним центром

Выбор токарного резца

Выбор материала режущей части резца

Исходя из общего припуска на обработку и требований к шероховатости поверхности, обработку проводим в один проход. По табл.3 справочника технолога машиностроителя выбираем твердый сплав группы ТК.

Назначение размеров резца

Для станка 16К20 с высотой центров 215 мм размеры сечения державки резца принимаем: НхВ = 32х20 мм, L = 170 мм.

Для обработки выбираем проходной отогнутый резец (правый) с пластинкой из твердого сплава: резец 2102-0031 ГОСТ 18868-73.

Назначение глубины резания

Учитывая, что шероховатость обработанной поверхности Rа1,6, принимаем решение обработку производить, снимая припуск за два прохода. Глубину резания принимаем t = 2 мм.

t= = = 2 мм.

Черновой проход t_черн=t-0.4 =2-0.4 =1.6 мм.

Чистовой проход t_чист=0,4 мм.

Определяем скорость резания

V_доп = K_v ,

где С_v = 340; x_v = 0,15; y_v = 0,45; m = 0,20; T = 60мин;

K_v =K_мv·K_пv·K_иv·Kφ·Kφ₁·K_r ,

где K_мv=Кr = = 1,25; K_пv = 1,0; K_иv = 1,0; Kφ = 0,65; Kφ₁ = 0,9; K_r= 0,97; K_v =1,25·1,0·0,65· 0,9· 0,97 = 0,71

V_доп = = 126 м/мин.

Чистовая обработка

Для чистовой обработки выбираем твёрдый сплав Т15 К6.

По таблицам выбираем геометрические параметры резца:

Т15К6; g=15⁰;α=-5⁰; α=12; j=45⁰; j₁=15⁰; γ=2⁰;

t=0,4мм.

4. Определяем наибольшую технологически допустимую подачу.

4.1Определяем подачу ) при чистовом точении (Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. / Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985.)

=

Определяем скорость резания

V_доп = K_v ,

где С_v = 420; x_v = 0,15; y_v = 0,2; m = 0,20; T = 60мин;

K_v =K_мv ·K_пv ·K_иv ·Kφ ·Kφ₁ ·K_r ,

где K_мv=Кr = = 1,25; K_пv = 1,0; K_иv = 1,0; Kφ = 0,7; Kφ₁ = 0,9; K_r= 0,94; K_v =1,25 ·1,0 · 0,7 · 0,9 · 0,94 = 0,74

V_доп = = 200 м/мин.

Рассверливание.

Выбор станка

Для обработки отверстия с заданными условиями выбираем вертикально-сверлильный станок модели 2Н135А.

Выбор сверла

Назначение размеров сверла

Для обработки отверстия Ø20,9 мм выбираем сверло спиральное с коническим хвостовиком по ГОСТ10903-77: d = 23 мм; L = 243 мм; l=145мм.Конус Морзе – № 2.

Сверло нормальной точности диаметром d=23 мм,класса точности В: Сверло 2301-0072 ГОСТ 10903-77.

Рис. 2.1 Конструкция спирального сверла

l – рабочая часть, включающая в себя режущую и направляющую части;l₁- режущая часть, имеющая главные режущие кромки 3;l₂– направляющая часть, имеющая ленточки 5 и стружечные винтовые канавки - служит длянаправления сверла в отверстие;l₃– крепежная часть (состоит из шейки 7, хвостовика 8, лапки 9); 1 – передняя поверхность; 2 – главная задняя поверхность; 3 – главная режущая кромка; 4 – поперечная кромка (перемычка) – определяет жесткость и прочность сверла и отрицательно сказывается на процессе сверления из-за отрицательного переднего угла наданной кромке; 5 – ленточка, часть которой (длиной ) служит вспомогательной режущей кромкой (6).

Назначение глубины резания

Учитывая, что шероховатость обработанной поверхности R_z20, принимаем решение обработку производить, снимая припуск за один проход. Глубину резания принимаем t = 0,45 мм.

t= 0,5(d₂ – d₁) = 0,5(23 – 22) = 0,5 мм.

Назначение величины подачи

По карте 52 [ 5 ] определяем величину подачи при обработки стали с пределом прочностиσ_В= 700МПа,сверлом D=23 мм. Для обработки отверстия, полученного после штамповки устанавливаем подачу по группе 3, равную 0,4-0,5 мм/об. Принимаем имеющееся значение подачи на станке, равное 0,48 мм/об.

Определяем скорость резания

По карте 53 [ 5 ] определяем скорость резания для стали 65Гс пределом прочностиσ_В= 700МПа,с коэффициентом обрабатываемостиК_uv= 1. При рассверливании отверстия D = 23 мм сверлом из стали Р18 с подачей S = 0,48 мм/обвеличина скорости резания V = 24,5 м/мин.

Число оборотов шпинделя в минуту определим по формуле:

n = = = 339 об/мин.

Принимаем ближайшее имеющееся на станке число оборотов, равное 353об/мин. При этом условии фактическая скорость резания составит

V = = = 25 м/мин.

Зенкерование.

Выбор станка

Для обработки отверстия с заданными условиями выбираем вертикально-сверлильный станок модели 2Н135А.

Выбор зенкера

Назначение размеров зенкера

Для обработки отверстия Ø23 мм выбираем цельный зенкер с коническим хвостовиком по ГОСТ12489 -71: d = 23 мм; L = 243 мм; l=145мм.Конус Морзе – № 2.Зенкер с коническим хвостовиком с диаметром d=23 мм и полем допуска номинального диаметра h8 для сквозных отверстий: Зенкер 2320-2583h8 ГОСТ 12489 -71.

Рис. 2.4Конструкция и геометрия зенкера

Назначение глубины резания

Учитывая, что шероховатость обработанной поверхности R_z20, принимаем решение обработку производить, снимая припуск за один проход. Глубину резания принимаем t = 0,5 мм.

t= 0,5(d₂ – d₁) = 0,5(23 – 22) = 0,5 мм.

Назначение величины подачи

По карте 58 [ 5 ] определяем величину подачи при обработки стализенкеромD=23 мм. Для обработки отверстия, полученного после штамповки устанавливаем подачу по группе 2, равную 0,5-0,6 мм/об. Принимаем ближайшее имеющееся значение подачи на станке, S = 0,48мм/об.

Определяем скорость резания

По карте 59[ 5 ] определяем скорость резания для стали, зенкеры из стали Р18 с подачей S = 0,48 мм/об. Величина скорости резания V = 22 м/мин.

Число оборотов шпинделя в минуту определим по формуле:

n = = = 305 об/мин

Принимаем ближайшее имеющееся на станке число оборотов, равное 353об/мин. При этом условии фактическая скорость резания составит

V = = = 22 м/мин.

Список использованной литературы.

1. Автоматизация расчёта режимов резания при механической обработке заготовок: Учебное пособие/Е.А.Карев, В.П.Табаков, Н.В.Ерёмин.-Ульяновск:УлГТУ,2003.-103 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т./Под ред. А.Н.Малова.- М.: Машиностроение, 1972.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т./Под ред.А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерякова.- 4-е изд.,перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1985.

4. Процессы механической обработки и пути их интенсификации / В.П.Табаков

5. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. В 2 ч. – М.: Машиностроение, 1974.

Содержание

1.	Задача 1. Обточить цилиндрический валик при заданных условиях, из которых известны размеры детали, припуск на обработку, обрабатываемый материал и его прочностьσВ или твердость НВ, шероховатость обработанной поверхности.
2.	Задача № 2. Проанализировать предложенные для заданных условий методы обработки и сопоставить эффективность их применения.
3.	Рассверливание
4.	Зенкерование

5. Список использованной литературы 18

Задача 1. Обточить цилиндрический валик при заданных условиях, из которых известны размеры детали, припуск на обработку, обрабатываемый материал и его прочностьσ_В или твердость НВ, шероховатость обработанной поверхности. При этом необходимо:

а) выбрать модель станка и из паспорта определить все необходимые параметры расчета;

б) выбрать материал режущей части резца, обеспечивающий наибольшую производительность. Определить основные размеры резца и пластинки, форму передней грани, геометрические параметры режущей части, критерий затупления (износа) и период стойкости, оптимальные для заданных условий. Следует применять смазывающе-охлаждающую жидкость, если это целесообразно для заданных условий, соответственно выбрав ее марку;

в) произвести аналитический расчет наивыгоднейшего режима резания и потребной мощности при точении в заданных условиях с учетом наибольшего использования возможности станка и режущих способностей резца при обеспечении заданной шероховатости обработанной поверхности;

г) произвести анализ полученного режима путем определения коэффициента использования станка по мощности:

К_N = · 100%,

и инструмента по скорости резания:

К_V= · 100%;

д) определить основное технологическое время, потребное на заданную операцию.

Данные к задаче 1 (работы производятся на токарных станках)

Диаметр заготовки, мм	Диаметр после обработки, мм	Длина обработки, мм	Шероховатость обработанной поверхности, мкм	Материал валика	Марка	бв МПа	Способ крепления на станке
			Rа1,6	Сталь			Патрон и центр

Примечания:

1. Обработку производить за один проход, если позволяют заданные условия. При обработке за два прохода (черновой и получистовой) режим резания должен быть рассчитан для обоих проходов и должно быть подсчитано общее основное технологическое время.2.Допуски на заготовку выбрать в соответствии с ГОСТом на ассортиментзаданного материала. Состояние поставки выбрать самостоятельно, допуски на готовый валик – по 11 квалитету.

Решение:

Выбор станка

Для обработки цилиндрического валика с заданными условиями выбираем токарно-винторезный станок модели 16К20.

L

Рис.1.1Схема закрепления заготовки в патроне с поджатием задним центром

Выбор токарного резца

Выбор материала режущей части резца

Исходя из общего припуска на обработку и требований к шероховатости поверхности, обработку проводим в один проход. По табл.3 справочника технолога машиностроителя выбираем твердый сплав группы ТК.

Назначение размеров резца

Для станка 16К20 с высотой центров 215 мм размеры сечения державки резца принимаем: НхВ = 32х20 мм, L = 170 мм.

Для обработки выбираем проходной отогнутый резец (правый) с пластинкой из твердого сплава: резец 2102-0031 ГОСТ 18868-73.

Назначение глубины резания

Учитывая, что шероховатость обработанной поверхности Rа1,6, принимаем решение обработку производить, снимая припуск за два прохода. Глубину резания принимаем t = 2 мм.

t= = = 2 мм.

Черновой проход t_черн=t-0.4 =2-0.4 =1.6 мм.

Чистовой проход t_чист=0,4 мм.