Расчет режимов обработки
Режим обработки определяют отдельно для каждой операции с разбивкой ее на переходы.
В табл. приведены различные способы ремонта и соответствующие им параметры режимов обработки, которые назначаются по нормативам.
Методики расчета режимов обработки на восстановительных операциях и операциях механической обработки приведены в отдельных пособиях, нормативах и справочниках.
При выполнении расчетов режимов резания на операции механической обработки используются общемашино- строительные нормативы режимов резания, изданные в 1974 г., а также новые стандарты на допуски и посадки.
Для перевода единиц физических величин в систему СИ применяют следующие переводные коэффициенты:
1 кгс = 9,80665 Н » 10 Н;
1 кгс/см2 = 9,80665 Н/см2 » 0,1 МН/м2 = 0,1 МПа;
1 кгс/мм2 = 9 806 650 Н/м2 »10 МН/м2 = 10 МПа;
1 л.с. = 735,5 Вт » 0,736 кВт.
Для остальных операций технологического процесса режимы обработки определяют по нормативной литературе.
Учитывая большой объем расчетов и ограниченность листов пояснительной записки, по указанию преподавателя в курсовом проекте приводится полный расчет режимов обработки двух-трех разнохарактерных операций (например, токарная, слесарная, сварка).
Выбранные и рассчитанные режимы резания по всем операциям и переходам сводятся в одну таблицу, режимы других видов обработки (сварка, напыление и т.д.) сводятся в другую таблицу.
Пример
030 Токарно-винторезная операция
Переход 1. Точить поверхность, выдерживая размеры d = 22-0,13 (11-й квалитет точности); l = 22 мм; Ra 6,3 мкм.
Переход 2. Нарезать резьбу, выдерживая размеры M22x1,5-6g; / = 22 мм.
Определить режимы резания при точении на токарном станке 16К20 наплавленной поверхности под резьбу оси колодок автомобиля КамАЗ-5320.
Исходные данные:
материал детали — сталь 35 (170...229 НВ);
диаметр поверхности до точения (после наплавки) d1 = 24 мм;
диаметр после точения d = 22-0,13 ;
резьба после нарезания — M22x1,5-6g;
длина резания (обрабатываемой поверхности) по чертежу Lрез = 22 мм;
длина рабочего хода инструмента Lр.х. = 25 мм;
масса детали — 0,4 кг;
технологическая система (система СПИД) — жесткая.
По нормативам принимаем проходной прямой резец с пластинкой ВК6 и геометрическими параметрами j = 90°; g = 0°; l= +5°; j1 = 5° и резьбовой резец с геометрическими параметрами j = 60°; g = 10°.
Переход 1
1. Определение припуска на обработку на сторону h, мм:
h = (d1 - d) / 2
где d1,d — диаметр детали до и после обработки соответственно, мм.
Принимаем: d1 = 24 мм; d = 22 мм (из расчета припусков на обработку). Тогда
h = ( 24 - 22) / 2 = 1мм.
2. Определение числа проходов i: i = 1
3. Определение глубины резания t, мм:t = h /i = 1мм
4. Определение стойкости резца с твердосплавной пластиной Тр, мин.
Тр = Тмl
где Тм — стойкость машинной работы станка, мин;
l — коэффициент времени резания.
l = Lрез /Lр.х.
где Lрез — длина резания (обрабатываемой поверхности), мм;
Lр.х — длина рабочего хода инструмента, мм.
l = 22/25=0,88
Так как l > 0,7, Тр = Тм = 90 мин
5. Определение оборотной теоретической подачи инструмента Sо.т. мм/об: Sо.т.= 0,6 мм/об.
Уточнение значения оборотной подачи с учетом точности и качества обработки, механических свойств обрабатываемого материала:
при Ra 6,3 мкм (4-й класс чистоты) Sо.т.= 0,4 мм/об;
при s = 680 МПа = 68 кгс/мм2
Sо.т.= 0,4 0,75 = 0,3 мм/об.
Принимаем оборотное фактическое (паспортное) значение подачи инструмента:
Sо.ф.=0,3 мм/об.
6. Определение скорости резания uр, м/мин:
uр = uтабл.K1K2K3
где uтабл. — табличное значение скорости резания, м/мин;
K1K2K3 — коэффициенты, зависящие от обрабатываемого материала, материала инструмента и вида обработки соответственно.
Принимаем: uтабл.= 150 м/мин; K1= 0,9; K2 = 1,25; K3 — не учитывается.
Тогда uр = 150 • 0,9 • 1,25 = 168,75 м/мин.
7. Определение теоретической частоты вращения шпинделя nт, мин-1
nт =1000uр /pd1
nт = 1000 • 168,75/3,14 • 24 »2239,25 мин-1
Принимаем фактическое (паспортное) значение частоты вращения шпинделя nф,мин-1 :
nф = 1600 мин-1
8. Определение фактической скорости резания uф м/мин:
uф = pd1nф /1000
uф = 3,1 4 • 24 •1600 /1000 = 120,57 м/мин.
9. Определение силы резания Pz, кгс:
Pz = Pzтабл.K1K2
где Pzтабл. — табличное значение силы резания, кгс;
K1— коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
K2 — коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении сталей твердосплавным инструментом.
Принимаем:Pzтабл. = 80 кгс;
K1 = 0,8;
K2 = 1,0
Тогда Pz = 80 • 0,8 • 1,0 = 64 кгс.
10. Определение мощности резания Nрез.,кВт:
Nрез.= Pzuф /60 • 102
Nрез.= 64 • 120,57/60 • 102 » 1,26 кВт
11. Проверка условия достаточности мощности станка:
Nрез. £ Nэдв.h
где Nэдв. — мощность электродвигателя станка, кВт;
h — КПД станка
Принимаем: Nэдв. = 10 кВт;
h = 0,75
1,26 кВт £ 10 • 0,75 кВт.
12. Определение коэффициента использования оборудования по мощности станка hм:
hм = Nрез./Nэдв.h
hм = 1,26 /7,5 = 0,168
Переход 2...
