Министерствообразования Российской Федерации
Самарскийгосударственный аэрокосмический университет
имениакадемика С.П. Королева
Кафедрамеханической обработки материалов
Пояснительнаязаписка к курсовой работе
Расчет наивыгоднейшего режима резания
Кинематический анализ металлорежущегостанка
Студент: Семенов А.А
группа 2306
Преподаватель: Рязанов А. И.
САМАРА 2010г.
ЗАДАНИЕ
Эскиз 1.17
/>
Вариант 5
Материал изделия: 38XH3MФА;
Состояние материала: ОП;
Состояние обрабатываемой поверхности: без корки;
Размер поверхности до обработки: Ø24 мм;
Размер поверхности после обработки: Ø20 мм;
Допуск на изготовление размера: h11;
Шероховатость после обработки /> мкм;
Модель станка: 1А616;
Закрепление заготовки: центры;
Материал резца: твердый сплав;
Стойкость резца: 45;
Охлаждение: без охлаждения.
РЕФЕРАТ
Курсовая работа: 22 страницы, 4 рисунка, геометрическаядокументация
РЕЗАНИЕ, РЕЗЕЦ, ЗАГОТОВКА, ДЕРЖАВКА, СПЛАВ, СТАНОК, ГЛУБИНАРЕЗАНИЯ, ПОДАЧА, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ, СИСТЕМА СПИД, СКОРОСТЬРЕЗАНИЯ, КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, ШПИНДЕЛЬ, МАШИННОЕ ВРЕМЯ ОБРАБОТКИ, КОЭФФИЦИЕНТЗАГРУЗКИ ПО МОЩНОСТИ
Расчет наивыгоднейшего режима резания с использованием всехзависимостей принято называть аналитическим, при котором решение задачи связанос выбором оптимальных величин различных параметров режущего инструмента,нормативных характеристик обрабатываемости материала с последовательнымвычислением ряда уравнений, содержащих, как правило, дробные показателистепени, и анализом результатов этих вычислений.
Содержание
Введение
1.1 Выбор типа резца, его основныхразмеров и геометрии
1.2 Выбор глубины резания
1.3 Выбор подачи
1.4 Выбор скорости резания (скоростнойступени станка)
1.5 Проверка выбранного режима резания покрутящему моменту на шпинделе станка
1.6 Определение машинного времениобработки
1.7 Определение коэффициентаиспользования режущих свойств инструмента
1.8 Определение коэффициента загрузкистанка по мощности
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Основной целью оптимизации операции любого производственногопроцесса, в том числе и обработки резанием, обеспечивающей изделию необходимоекачество (геометрическую точность, точность размеров, шероховатость и т.д.),является достижение максимальной производительности при минимальнойсебестоимости выполнения операции.
Расчет режимов резания обычно является одним из этаповразработки технологического процесса изготовления детали и выполняется послевыбора металлорежущего станка, если технологический процесс разрабатывается длясуществующего производства (участка, цеха), или предшествует выбору станка,если технологический процесс разрабатывается с целью проектирования новогопроизводства. В последнем случае металлорежущие станки заказываются из числасерийно выпускаемых, а иногда и проектируются специально для выполненияконкретной операции.
В данном задании требуется произвести выбор конструкции игеометрии точения, выбрать типоразмер резца, его геометрию и материал,изготовить рабочий чертёж резца, выбрать оптимальные параметры обработкизаготовки, как то: выбрать глубину резания, подачу и проверить выбранный режимрезания по крутящему моменту на шпинделе станка.
шпиндель станок резание резец
1.1 Выбор типа резца, егоосновных размеров и геометрии
До обработки диаметр обрабатываемойповерхности был Ø24. После обработки диаметр стал Ø20.
Выбор типа и конструкциирезца, его основных размеров, марки инструментального материала пластинки дляего оснащения и геометрии заточки производится с использованием приложений. Поприложению 3 найдем, что обрабатываемый материал относится к конструкционнойлегированной стали. В отожженном состоянии сплав 38XH3MФА имеет/>МПа. Поприложению 2 находим, что при грубой обработке рекомендуется применять сплавТ17К12.
Станок 1А616 обладаетследующими паспортными данными:Высота центров, мм 165 Расстояние между центрами, мм 710
Наибольший диаметр обточки, мм
прутка
над суппортом
над станиной 34 180 320 Наибольшая длина обточки, мм 660 Наибольшие размеры державки резца B×H 20×25 Мощность двигателя, кВт 4 Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач, Н 3140
Станок допускаетприменение резцов с максимальным размером сечения державки />, поэтому выбираетсяпроходной прямой резец с параметрами: />, /> мм. Твердосплавные резцыоснащаются пластинками формы 01 или 10. Из этого же приложения видно, что, чтодля оснащения резца следует использовать пластину № 0107.
Геометрию заточки резцавыбираем по приложению 2. Форма передней поверхности плоская с положительнымпередним углом; главный угол в плане/>, вспомогательный угол в плане />, радиус привершине резца />, передний угол />; задний угол />; заднийвспомогательный угол />; угол наклона главной режущейкромки />;допустимая величина износа />мм.
1.2 Выбор глубины резания
Согласно заданию, />мм, />мкм. Пришероховатости обработанной поверхности />мкм и припуске />, обработкурекомендуется производить в один переход. Принимаем />мм.
1.3 Выбор подачи
Расчет подачи попрочности механизма подачи станка
/>
/> - наибольшее усилие, допускаемоемеханизмом подачи.
По паспортным даннымстанка 1А616:
/>Н.
Значения коэффициентов ипоказателей
/>; />; />; />; />; />; />
/> — коэффициент, отражающий характернагрузки.
При продольной обработке />= 0,42,предварительная скорость резания />м/мин.
Определяем
/>
Тогда
/>мм/об.
Расчёт подачи попрочности державки резца
/>
Где />-допускаемое напряжениена изгиб материала державки резца,
/>-коэффициент, учитывающий характернагрузки резца,
l – расстояние от точки приложениясилы до сложного сечения. В нашем случае
/>
/> мм/об.
Расчёт по жёсткостисистемы СПИД в связи с заданной точностью обработки
/>
Где />коэффициент,показывающий, в какую часть допуска должна укладываться погрешность, вызваннаядеформацией детали
Для вала Ø20 h11 по стандарту 25346-82 />мм. Принимаем
/>.
/>
По приложению 5
/>,/>, />, />
/>; />; />
/>
/> - коэффициент, учитывающийвлияние способа закрепления детали.
Податливость станка можетбыть определена как:
/>
/>при закреплении детали в центрах,
/> высота центров.
/>
J – момент инерции наиболее опасногосечения детали, выбранного с учётом способа закрепления. В нашем случае />.
L – свободная длина детали, мм. Внашем случае />мм.
/> мм /об.
Расчёт подачи по заданнойшероховатости обработанной поверхности
/>
Находим, что приобработке сталей />; />; />; />; />. />.
Выбранный резец имеет />; />; /> мм, />; />; />мм.
Следовательно
/>мм/об.
Выбор наибольшейтехнологически допустимой подачи
Расчётом получаем />мм/об; />мм/об; />мм/об; />мм/об. Из этихподач меньшей является />мм/об. Из имеющихся у станка надовыбрать равную ей или ближайшую меньшую. Для станка 1А616 />мм/об. Эта подача ибудет наименьшей технологически допустимой, т.е. />мм/об.
1.4 Выбор скоростирезания (скоростной ступени станка)
Частота вращения шпинделястанка, об/мин, определяется по формуле
/>
По заданию />мин; />мм.
/>
Находим
/>; />; />; />2; />; />; />; />; />; />
Определяем
/>
Тогда
/>об/мин.
Для станка 1А616 />об/мин; />об/мин. Сравнимминутные подачи для этих ступеней
/>
/>
/>мм/об.
Ближайшая меньшая,имеющаяся на станке />мм/об
/>мм/мин;
/>мм/мин;
/>.
Таким образом,наивыгоднейший режим резания будет: />мм; />мм/об; />об/мин.
Действительная скоростьрезания
/>мм/мин.
1.5 Проверкавыбранного режима резания по крутящему моменту на шпинделе станка
Условия проверки />.
/>
/>Н·м.
При />об/мин /> Н·м;
/> Н·м /> Н·м.
Следовательно, станокможет выполнить выбранный режим резания
1.6 Определение машинноговремени обработки
/>
где l – размер обрабатываемой поверхностив направлении подачи.
/> – величина врезания резца, />.
/> – величина перебега резца,зависящая от ряда факторов. Принимаем />мм. /> мм; />мм/об; />об/мин.
Тогда
/> мин.
1.7 Определениекоэффициента использования режущих свойств инструмента
/>
/>мм/об; />об/мин; />мм/об; />об/мин.
Тогда
/> или />.
1.8 Определениекоэффициента загрузки станка по мощности
/>
/> Н·м; /> Н·м.
Тогда
/> или />.
Заключение
В работе были рассмотреныэтапы выбора наивыгоднейшего режима резания. Сначала был выбран тип резца егоосновные размеры и геометрия заточки, подача и скорость резания.
Затем была выполненапроверка, согласно выбранным параметрам режима работ. Построен рабочий чертежрежущего инструмента.
Список использованнойлитературы
1. Лепилин В.И., Зайцев В.М. Режимырезания авиационных материалов при точении (Способы и примеры расчета).Куйбышев: КуАИ, 1982.
2. Лепилин В.И., Зайцев В.М. Режимы резанияавиационных материалов при точении (Методика расчета). Куйбышев: КуАИ, 1988.
3. Лепилин В.И., Зайцев В.М. Режимырезания авиационных материалов при точении (Исходные данные и нормативныематериалы). Куйбышев: КуАИ, 1988.