Выбор параметров режимов резания при сверлении

Выбор параметров режимов резания при точении

Назначение режимов резания основывается на определении глубины, подачи и скорости резания, при которых будет обеспечена наиболее экономичная и производительная обработка поверхности (при условии выполнения заданных технических требований) по точности и шероховатости обработанной поверхности.

Вначале выбирается глубина резания, затем максимально допустимая подача, а потом определяется скорость резания. Такой порядок выбора элементов режима резания определяется тем, что на количество выделяемого при резании тепла, а следовательно, на износ и стойкость резца глубина резания влияет в наименьшей, а подача и особенно скорость резания — в наибольшей степени.

Элементы режима резания должны выбираться так, чтобы режущие свойства инструмента и возможности металлорежущего станка (его мощность и другие динамические и кинематические характеристики) были использованы в достаточной степени. Поэтому для выбора оптимальных режимов резания необходимо знать не только материал обрабатываемой заготовки, но и материал и геометрические параметры резца, допустимую величину его износа, а также характеристики станка, намеченного для выполнения обработки.

Глубина резания в основном определяется припуском на обработку, который по возможности стремятся удалить за один проход.

Величина подачи определяется требуемым классом чистоты обработки. Величина подачи должна быть больше допустимой этим условием, а также жесткостью обрабатываемой заготовки, жесткостью и прочностью резца и прочностью механизмов станка. Определив силы резания, возникающие при выбранных глубинах резания и подачи, можно путем расчета проверить (на основе зависимостей, известных из сопротивления материалов) соответствие выбранного сечения стружки прочности и жесткости детали, резца и прочности механизма подачи станка.

Практически обычно такие расчеты производить приходится не часто, так как в соответствующих нормативах по выбору режимов резания даны значения подач в соответствии с размерами резцов и характеристик металлорежущих станков.

Скорость резания выбирается в соответствии с определенными значениями глубины резания, подачи и стойкости режущего инструмента, геометрических параметров режущей части. Скорость резания назначается по соответствующим нормативам режимов резания или подсчитывается по эмпирическим формулам.

После выбора всех трех элементов режима резания проверяется их соответствие мощности станка по формуле

N _ст = (P_z * v)/(60*102*η) квт,

где Р_z — сила резания в н (кГ);

v— скорость резания в м/мин;

η — коэффициент полезного действия станка.

Обычно в нормативах по режимам резания имеются готовые таблицы для определения мощности резания (без учета к. п. д. станка) при определенных значениях выбранного режима резания.

Выбор параметров режимов резания при фрезеровании

Скорость резания V - длина пути (в метрах), которую проходит за одну минуту наиболее удаленная от оси вращения точка главной режущей кромки. За один оборот фрезы точка режущей кромки, расположенная на окружности фрезы диаметром Dмм, пройдет путь, равный длине окружности, т. е. πDмм.

Чтобы определить длину пути, пройденного этой точкой в минуту, надо умножить длину пути за один оборот на число оборотов фрезы в минуту, т. е. πDn мм/мин. Если скорость резания выражается в метрах в минуту, то формула для скорости резания при фрезеровании будет

Если необходимо определить число оборотов фрезы в минуту, то формула примет вид

При фрезеровании различают следующие виды подач (см. рис.): подачу на один зуб, подачу на один оборот и минутную подачу. По направлению различают продольную, поперечную и вертикальную подачи.

Подачей на зуб (Sz, мм/зуб) называется величина перемещения стола с обрабатываемой заготовкой или фрезы за время ее поворота на один зуб.

Подачей на один оборот фрезы (So, мм/об) называется величина перемещения стола с обрабатываемой заготовкой или фрезы за один оборот фрезы.

Подача на один оборот равняется подаче на зуб, умноженной на число зубьев фрезы:

So = Sz * z

Минутной подачей (Sм, мм/мин) называется величина относительного перемещения стола с обрабатываемой заготовкой или фрезы за одну минуту. Минутная подача равна произведению подачи на один оборот фрезы на число оборотов фрезы в минуту:

Sм = So * n = Sz * z * n мм/мин.

Как видно из рисунка, каждый зуб фрезы снимает одинаковую стружку в виде запятой. Стружка, снимаемая одним зубом, определяется двумя дугами контакта соседних зубьев. Расстояние между этими дугами, измеренное по радиусу фрезы, переменное. Оно определяет толщину среза. Из рисунка видно, что толщина среза изменяется от нуля до максимального значения.

Выбор параметров режимов резания при сверлении

Выбор режимов резания при сверлении заключается в определении такой подачи и скорости резания, чтобы процесс обработки детали был наиболее производительным и экономичным.

Теоретический расчет элементов режима резания производится в следующем порядке.

1. Выбирают подачу в зависимости от характера обработки, требуемого качества обработанной поверхности, прочности сверла и других технологических и механических данных. Подача, выбранная по справочным таблицам, корректируется паспортными данными сверлильного станка (берется ближайшая меньшая).

2. Определяют скорость резания, допускаемую режущими свойствами сверла. При сверлении сверлом из быстрорежущей стали скорость резания находят по формуле

для инструментов с углом 2<р=3—75°, £>—5—70 мм, /=0,05—4 мм, U =0,05—7 мм; для зенкеров /2=0,05—7 мм; для разверток /2=0,3—0,5 длины калибрующей части.

Обычно в производственных условиях при выборе элементов режима резания, сверления, зенке-рования, развертывания и нарезки внутренних резьб пользуются данными технологических карт и таблиц справочников.

Ниже приводится пример выбора режима резания при сверлении на основании данных официального издания Машгиза «Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технического нормирования работ на сверлильных станках», 1959 г.

Пример, Исходные данные: деталь — вилка; операция— сверление отверстия диаметром 28 мм под зенкеро-вание; станок— вертикально-сверлильный, модель 2А150; инструмент — сверло спиральное диаметром 28 мм из стали PIS, обрабатываемый материал — сталь 45, предел прочности 0в=68 кГ/мм2; характер заготовки — штамповка; вес детали — 2 кГ; способ установки детали — на столе без кондуктора.

Паспортные данные станка 2А150:

максимальный диаметр просверливаемого отверстия—50 мм;

число оборотов шпинделя в минуту—63,89,125,185, 250,350,500;

мощность на шпинделе станка, кег: по приводу—5,6, по наиболее слабому звену — слабое звено не лимитирует;

подачи шпинделя —0,12; 0,19; 0,28; 0,4; 0,62; 0,9; 1,17; 1,8; 2,65 мм/об]

наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи станка,— 2500 кГ.

Определение режима реза н и я. Выбор формы заточки и геометрических параметров режущей части сверла. По табл. 7 выбирают форму заточки сверла для обработки стали с пределом прочности crD=68 кГ/мм2, ДП — двойная с подточкой перемычки.

Выбор подачи. По приложению 1 определяют величину подачи при обработке стали с пределом прочности ов=68 кГ/мм2 сверлом Л=28 мм. Для жесткой детали при сверлении под последующую обработку устанавливают подачу по группе П, равную 0,45—055 мм/об; принимается ближайшее, имеющееся на станке значение подачи, равное 0,4 мм/об.

Выбранную подачу проверяют по усилию, допускаемому прочностью механизма подачи станка, для чего по приложению 2 устанавливают величину осевой силы резания. При сверлении стали оЕ=68 кГ/мм2 сверлом Г>=28 мм, с подачей s=0,4 мм/об осевая сила />= 1180 кГ. Станок допускает усилие 2500 кГ, следовательно, назначенная подача допустима.

Определение скорости резания. По приложению 3 определяют группу обрабатываемости стали. Углеродистая сталь марки 45 с пределом прочности оъ=68 кГ/мм2 по обрабатываемости относится к группе V.

По приложению 4 устанавливают величину скорости резания для найденной группы V обрабатываемости стали. При сверлении отверстия D=2S мм, длиной 60 мм сверлом из стали Р18, с подачей $=0,4 мм/об, скорость резания t>=27,5 mImuh.

Спасибо большое за предоставление материала, данная статья будет помощником для многих дачников и огородников, которые заинтересуются Выбор режимов резания при сверлении. Про Выбор режимов резания при сверлении только положительные отзывы и характеристика, впечатления при цветениии, выращивании. Еще раз спасибо.

Протяжка относится к классу осевого инструмента, поэтому заготовку для её изготовления получают путём сваривания двух заготовок, полученных путем отрезки из проката. Получение заготовки протяжки путём пластической деформации экономически не выгодно ввиду малого объёма изготавливаемой партии и высокой стоимости технологической оснастки.

Заготовки отрезаются от стандартного проката круглого сечения, очищаются в галтовочном барабане или пескоструйном аппарате, затем производится обработка резанием свариваемых поверхностей (в случае различного диаметра заготовок производится обточка заготовки большего диаметра до получения одинакового размера свариваемых поверхностей). После сварки производится отжиг полученной заготовки, для устранения дефектов структуры в районе сварного шва и правка на прессе.

Расчёт припусков на механическую обработку.

Припуск на обработку должен быть таким, чтобы при его снятии были устранены погрешности обработки и установки, дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих операциях.

Для расчета припусков аналитическим путём целесообразно определить размер, имеющий наибольшую точность, и для него рассчитать общий минимальный припуск.

Величина симметричных припусков при обработке тел вращения определяется по формуле:

где Z_min - минимальный припуск на обработку на сторону;

R_z - шероховатость поверхности;

Т_а - глубина дефектного поверхностного слоя;

_а - суммарное значение пространственных отклонений обрабатываемых поверхностей;

_а - погрешность установки на выполняемой операции ( поскольку технологической базой на всех операциях обработки резанием являются центровые отверстия, погрешность установки оказывает влияние на величину снимаемого припуска только при первом обтачивании заготовки, на всех последующих переходах величина _а равна нулю.

Результаты расчёта припуска на обработки калибрующих зубьев приведены в следующей таблице:

*значения допусков и припусков приведены в мкм

Разработка технологических операций.

Протяжка - высокоточный маложёсткий инструмент, ввиду этого применение многоместной, многоинструментальной и параллельной схем обработки затруднительно (возможна значительная деформация заготовки в процессе обработки силами резания). Принимаем одноместную, одноинструментальную, последовательную схему обработки.

Обточка режущей части.

На предыдущих операциях были обработаны центровые отверстия, шейка под люнет (данные поверхности являются технологической базой в разрабатываемой операции), торцы заготовки, хвостовая часть и заднее направление протяжки. На данной операции предстоит произвести предварительную обработку режущей части, подготовить условия для обработки стружечных канавок (формирования зубьев протяжки ). Обработка производится по 12 квалитету, предварительно данная поверхность не обрабатывалась. Согласно таблице расчёта припусков, средний диаметр обработанной поверхности должен быть равен 45,8 мм. Стандартный диаметр поставляемого проката равен 48 мм (допуск 800 мкм). Таким образом снимаемый напуск должен составлять 1,1 мм на сторону (глубина резания t=1,1 мм ).

Величину подачи принимаем равной S=0,4 мм/об (табл. 15 стр. 210[2])

Скорость резания определяем по формуле:

где Т - стойкость резца в мин., m - показатель относительной стойкости, t - глубина резания, S - подача, НБ - твёрдость по Бринелю, С - коэффициент, x и y - показатели степени ( значения С, х и у приведены в таблице 23 стр.214[2]).

Длина обрабатываемой поверхности составляет 525 мм ( см. чертёж ), подача равна, S=0,4 мм/об, скорость вращения шпинделя, n=1000 об/мин. Таким образом машинное время обработки будет определяться величиной:

где Т_о - машинное время обработки, l - длина обрабатываемой поверхности, n - скорость вращения шпинделя, S - подача, - снимаемый припуск, t - глубина резания.

Имеем:

V=141 м/мин, t=1,1 мм, S=0,4 мм/об, Т_о=1,3 мин

Обработка стружечных канавок.

На данной операции предстоит сформировать профиль зубьев протяжки. Обработка производится по предварительно обточенной поверхности, с точностью соответствующей 9 квалитету.

Формирование стружечных канавок производится путем врезания фасонного резца в заготовку, ширина резца - 6 мм ( глубина резания 6 мм ), подачу принимаем равной S=0,4мм/об (табл. 15 стр. 210[2]); определяем скорость резания ( при стойкости резца из быстрорежущей стали, Т=25 мин):

машинное время обработки:

данная формула определяет машинное время обработки одной стружечной канавки, умножив его на число зубьев, получим общее машинное время обработки: .

Заточка зубьев по передней поверхности.

Заточка зубьев по передней поверхности относится к операциям чистовой абразивной обработки, затачиваемая поверхность была сформирована при обработке стружечных канавок и закалена до твёрдости 65HRC, погрешности точности расположения поверхностей, полученные при токарной обработке, на данной операции исправить невозможно ( заточка с точностью по 4 квалитету, указанная в таблицах, относится к задней поверхности зубьев ), глубина шлифования составляет 0,025 мм. Режимы резания назначаем согласно таблице 122 стр.299[2]

V=35м/с, S=35м/мин, h=0,025мм, t=1,2мм/мин.

Машинное время обработки:

, ( табл.134 стр.306-307[2] ),

где h - снимаемый припуск,

n_u - скорость вращения детали, об/мин

t - величина поперечной подачи,

k - поправочный коэффициент, учитывающий потери времени из-за износа круга, недостаточной жёсткости системы и других факторов.

Общее машинное время обработки зубьев:

Заточка зубьев по задней поверхности.

Заточка зубьев по задней поверхности является операцией окончательной обработки. Затачиваемая поверхность прошла многоэтапную предварительную обработку ( точение, закалка, двукратное шлифование, предварительную заточку ), окончательная обработка производится по 4 квалитету. Режимы резания назначаем согласно таблице 10 стр.725 [3].

V=35м/с, S=6 м/мин, h=0,025мм, t=1,2мм/мин.

(табл.134 стр.306-307[2]),общее машинное время обработки зубьев:

Выбор станочного оборудования производится с учётом условий обработки, характера обрабатываемой детали и объёмов выпуска. Объём выпуска протяжек составляет 1000 штук в год. Профиль изделия - сложный фасонный. Ввиду этого принимаем для обработки профиля протяжки - универсальный токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3, для абразивной обработки замковой части, заборного конуса, переднего и заднего направлений - круглошлифовальный станок модели 3Т162Ф2, этот же станок можно использовать при обработке зубьев по задней поверхности ( шлифование в размер, заточка ), для заточки зубьев по передней поверхности - заточной станок модели 3601Ф.

Для обработки профиля хвостовой части протяжки, рабочей части, заборного конуса, переднего, заднего направлений принимаем резец 2102-0079-Т15К6-II ГОСТ 18877-73, обработка профиля стружечных канавок производится специальным фасонным резцом, обработка центровых отверстий производится сверлом центровочным комбинированным 3 II ГОСТ 16552-75, при абразивной обработке используются следующие шлифовальные круги: шлифовальный круг ПП 400*10*127* 18А 30 СМ2 6 К5 ГОСТ 2424-83, шлифовальный круг 1Т 100*10*20 34А 40 СМ1 6 К5 ГОСТ 2424-83, шлифовальный круг 1А1-1 (ЛПП) 200*10*7605020 ГОСТ 17123-79 ЛО 100/80 СМ2 БИ1 35м/с 8.

При обработке деталь устанавливается в упорных центрах ГОСТ 13214-79, поводковом патроне 7102-0003 ГОСТ 14309-69, хомутик поводковый 7101-0066 ГОСТ 164880-70, для поддержки детали используются люнеты ( при обработке стружечных канавок - подвижный, устанавливается перед каждым обрабатываемым зубом, на остальных токарных операциях - неподвижный ). Для контроля размеров детали используется универсальный измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ2-400-0,1 ГОСТ 166-80, микрометр МР 25-50 ГОСТ 4381-80, контроль профиля стружечных канавок осуществляется специальными шаблонами.

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!