Практическая работа № 8
“Выбор режущего инструмента и
расчет режима обработки заготовок на токарных станках”
Вариант № ...
6.1. Исходные данные
На токарно-винторезном станке 16К20 обтачивают заготовку диаметром D до диаметра d . Длина обрабатываемой поверхности l. Способ крепления заготовки - в патроне. Материал заготовки CЧ 30. Необходимо выбрать режущий инструмент, провести измерения основных углов инструмента, назначить режим резания, определить основное технологическое время.
| Материал заготовки | Вид заготовки | Вид обработки | Технологи-ческая система | Размеры заготовки, мм | ||
| l | D | d | ||||
| CЧ 30 sВ= 294 Мпа НВ=180 | Отливка с коркой | Черновая Rz 40 | Жесткая |
6.2. Выбор резца
По условию задачи производится обтачивание поверхности. Для выполнения этой операции выбираем прямой проходной токарный резец.
Для определения материала режущей части резца используем данные табл.1. В зависимости от вида точения (черновое) и материала заготовки (СЧ 30) выбираем материал режущей части - ВК8. По табл.2 определяем рекомендуемые основные углы резца, g =120 , a =8...100, j =30...600, l =0…50. По табл.6 определяем стойкость резца Т и показатель относительной стойкости m. Измеряем длину резца - 200 мм. Рекомендуемые углы резца заносим в журнал.
Проводим измерение основных углов режущей части резца. Измеряемый резец выбирается на стенде в соответствии с номером варианта. Полученные в ходе измерения значения углов записываются в журнал, в скобках. Далее следует записать мероприятия по достижению требуемых значений углов резца или отметить невозможность достижения требуемых значений углов. Положительный вывод о возможности заточки резца делается при одновременном выполнении заточки каждого угла. В случае невозможности переточки хотя бы по одному углу фиксируется отрицательный вывод.
| Тип резца ………………………………………… | Проходной прямой | |
| Материал режущей части …………………….. | ВК8 | |
| Длина резца, мм ……………………….……….. | ||
| Сечение державки, В х Н ……...…………….. | 25 х 20 | |
| Передний угол, g о ………………………….….. | (10) переточить | |
| Задний угол, a о …………………………….….. | 8...10 | (6) переточить |
| Главный угол в плане, j о ……………………. | 30...60 | (65) переточить |
| Вспомогательный угол в плане, j1 о ……….. | - | (35) |
| Угол наклона главной режущей кромки, l о | (0) удовлетворяет | |
| Стойкость резца Т, мин ……………………….. | ||
| Показатель относительной стойкости, m….. | 0,2 |
Общий вывод: Переточка измеренного резца для достижения требуемых значений углов возможна.
В случае переточки резца, в дальнейших расчетах следует использовать требуемые значения углов. Если измеренный угол удовлетворяет требуемому диапазону значений, то в расчетах следует использовать измеренное значение угла.
6.3. Эскиз резца с сечениями и размерами
Изображаем эскиз резца с сечениями и размерами.
6.4. Основные данные станка 16К20
Записываем основные данные станка 16К20 (табл.14).
6.5. Схема обработки с движениями и размерами
 |
6.6. Расчет параметров режима точения
Определяем припуск на обработку 
В связи с тем, что в данном варианте производится черновая обработка, значение глубины резания t принимаем равным припуску на обработку П
Так как глубина резания равна припуску на обработку (при черновой обработке) то число проходов резца i = 1. В случае расчета режима резания для чистовой обработки при определении числа проходов i необходимо воспользоваться данными табл.3.
По табл.4 назначаем подачу Sо = 0,9 мм/об. В связи с тем, что в ряде подач, обеспечиваемых станком, нет подачи 0,9, принимаем Sст = 0,8 мм/об.
Определяем допустимую скорость резания:
Определяем частоту вращения шпинделя станка
Корректируем частоту вращения по частоте, обеспечивающей станком (табл.14). Назначаем nст = 500 об/мин.
Определяем фактическую скорость резания
Определяем тангенциальную составляющую силы резания
Определяем мощность резания, необходимую для осуществления процесса резания при данных выбранных режимах
.
Проверяем мощность резания по условию
кВт
.
Расчетная мощность резания меньше, чем мощность, которая обеспечивается на шпинделе станка, следовательно, обработка заготовки при назначенном режиме резания возможна.
Рассчитываем основное технологическое время
Приложение
Таблица 1
Рекомендации по выбору марок твердого сплава
для обработки чугунов и сталей
| Вид точения | Марка твердого сплава при обработке | ||
| серого чугуна | углеродистой стали обычного качества | Углеродистой качественной стали | |
| Чистовое точение | ВК6 | Т15К6 | Т14К8 |
| Черновое точение | ВК8 | ВК8 | Т5К10 |
Таблица 2
Рекомендуемые основные углы и радиус при вершине проходных
резцов с пластинами из твердого сплава
| Обрабатываемый Материал | g о | a о | j о | l о | r, мм | |
| Серый Чугун | НВ£250 | 8 ...10 | 30...60 | 0 ...5 | 0,5 ...1,5 | |
| НВ>250 | 8 ...10 | 30 ...60 | 0 ...5 | 0,5 ...1,5 | ||
Углеродистая сталь   300МПа
| 10...16 | 6 ...10 | 45 ...60 | 0 ...5 | 0,5 ...1,5 |
Таблица 3
Число проходов i резца при чистовом точении в зависимости от заданной шероховатости, жесткости технологической системы и припуска на обработку
| Параметр шероховатости, мкм | Техноло- гическая система | Припуск П на обработку, мм | |||||||
| £1 | £2 | £3 | £4 | £5 | £6 | £7 | £8 | ||
| Число проходов, i | |||||||||
| Rz 80 ...40 | Жесткая | ||||||||
| Средняя | |||||||||
| Нежесткая | |||||||||
| Rа 1,25 ...0,63 | Жесткая | - | - | ||||||
| Средняя | - | - | - | ||||||
| Нежесткая | - | - | - | - |
Таблица 4
Подачи Sо при черновом точении чугуна и углеродистых сталей резцами с пластинами из твердого сплава
| Размер державки резца (В х Н), мм | Диаметр заготовки, мм | t £ 2 | t £4 | t £6 |
| Sо, мм/об | ||||
| 16 х 25 | D £ 60 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| D £ 100 | 1,2 | 1,1 | 0,9 |
Таблица 5
Подачи Sо при чистовом точении чугуна и стали резцами с пластинами из твердого сплава
| Радиус вершины резца, мм | Sо, мм/об | ||
| Rа 5 ...2,5 | Rа 2,5 ...1,2 | Rа 1,2 ...0,63 | |
| 0,5 | 0,13 | 0,08 | 0,06 |
| 1,0 | 0,19 | 0,11 | 0,07 |
Таблица 6
Допустимый износ и стойкость резцов
с пластинами из твердого сплава
| Вид обработки | Обрабатываемый материал | Износ hз, мм | Период стойкости Т, мин | Показатель относительной стойкости, m |
| Черновое точение | чугун | 0,8 ...1,0 | 0,2 | |
| углеродистая сталь | 0,8 ...1,2 | 0,2 | ||
| Чистовое точение | чугун | 0,6 ...0,8 | 0,2 | |
| углеродистая сталь | 0,4 ...0,6 | 0,2 |
Таблица 7
Значения коэффициента CV и показателей степени xv, yv
| Материал заготовки | Подача | CV | xv | yv |
| Углеродистая конструкционная сталь | Sст £ 0,3 | 0,15 | 0,29 | |
| Sст £ 0,7 | 0,15 | 0,35 | ||
| Sст > 0,7 | 0,15 | 0,45 | ||
| чугун | Sст £ 0,40 | 0,5 | 0,20 | |
| Sст > 0,40 | 0,5 | 0,40 |
Таблица 8
Коэффициент KMV , учитывающий влияние физико-механичских свойств обрабатываемого материала на скорость резания
| Углеродистая сталь | Серый чугун |
| 
|
Таблица 9
Значения коэффициента KПV , учитывающего влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания
| Вид заготовки | Материал заготовки | |
| углеродистая сталь | серый чугун | |
| Отливка с коркой | 0,5 | 0,6 |
| Отливка без корки | 1,0 | 1,0 |
| Прокат | 0,9 | - |
| Поковка | 0,8 | - |
Таблица 10
Значения коэффициента KИV , учитывающего влияние инструментального материала на скорость резания
| Инструментальный материал | Материал заготовки | |
| конструкционная сталь | серый чугун | |
| ВК6 | - | 1,0 |
| ВК8 | 0,4 | 0,83 |
| Т5К10 | 0,65 | - |
| Т14К8 | 0,8 | - |
| Т15К6 | 1,0 | - |
Таблица 11
Значения коэффициента 
и показателей степени XP , YP , KP в формуле силы резания при наружном продольном точении
| Обрабатываемый материал |
| XP | YP | KP |
| Углеродистая сталь | 1,0 | 0,75 | - 0,15 | |
| Серый чугун | 1,0 | 0,75 |
Таблица 12
Коэффициент 
, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на составляющую PZ силы резания
| Обрабатываемый материал | 
|
| Углеродистая конструкционная сталь | 
|
| Серый чугун | 
|
Таблица 13
Значения коэффициентов, учитывающих влияние геометрических параметров режущей части твердосплавного инструмента на составляющую PZ силы резания
| Обозначение | Величина угла | Значение коэффициента |
| j = 300 | 1,08 |
| j = 450 | 1,0 | |
| j = 600 | 0,94 | |
| j = 900 | 0,89 | |
| g = - 150 | 1,25 |
| g = 00 | 1,1 | |
| g = 100 | 1,0 | |
| l = - 150 | 1,0 |
| l = 00 | 1,0 | |
| l = 50 | 1,0 | |
| l = 150 | 1,0 |
Таблица 14
Паспортные данные токарно-винторезного станка 16К20
| Мощность электродвигателя NД, кВт. | |||||
| КПД привода станка , h | 0,75 | ||||
| Частота вращения шпинделя nст, об/мин | 12,5; | 16; | 20; | 25; | 31,5; |
| 40; | 50; | 63; | 80; | 100; | |
| 125; | 160; | 200; | 250; | 315; | |
| 400; | 500; | 630; | 800; | 1000; | |
| 1250; | |||||
| Продольные подачи Sст, мм/об | 0,05; | 0,06; | 0,075; | 0,09; | 0,1; |
| 0,125; | 0,15; | 0,175; | 0,2; | 0,25; | |
| 0,3; | 0,35; | 0,4; | 0,5; | 0,6; | |
| 0,7; | 0,8; | 1; | 1,2; | 1,4; | |
| 1,6; | 2; | 2,4; | 2,8 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. Справочник под редакцией В.И.Баранникова, М.: Машиностроение, 1990, 399с.
2. Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией А.Г.Косиловой и др. Издание 4. М.: Машиностроение, 1985, 496с.
3. Ю.М. Сас. Методические указания к самостоятельному изучению курса “Технология конструкционных материалов”. М.: 1990,43с.
Варианты заданиЙ
Задача: На токарно-винторезном станке 16К20 обтачивают заготовку диаметром D до диаметра d . Длина обрабатываемой поверхности l. Материал заготовки (смотри номер варианта). Способ крепления заготовки - в патроне. Необходимо выбрать режущий инструмент, провести измерения основных углов инструмента, назначить режим резания, определить основное технологическое время.
| № | Мате-риал заготовки |  в
Мпа
| НВ | Вид заготовки | Вид обработки и требуе-мая шеро-ховатость | Жесткость техноло-гической системы | Размеры заготовки,мм | |||
| l | D | d | ||||||||
| Серые чугуны | ||||||||||
| СЧ 15 | отливка с коркой | черновая Rz 40 | жесткая | |||||||
| СЧ 20 | ||||||||||
| СЧ 24 | ||||||||||
| СЧ 30 | отливка без корки | чистовая Rа 0,63 | средняя | |||||||
| СЧ 35 | жесткая | |||||||||
| Углеродистые конструкционные стали обычного качества | ||||||||||
| Ст 1 | прокат | черновая Rz 40 | жесткая | |||||||
| Ст 2 | ||||||||||
| Ст 3 | ||||||||||
| Ст 4 | ||||||||||
| Ст 5 | поковка | |||||||||
| Ст 6 | ||||||||||
| Углеродистые конструкционные качественные стали | ||||||||||
| прокат | чистовая Rа 0,63 | жесткая | ||||||||
| 2Л | отливка с коркой | черновая Rz 40 | жесткая | |||||||
| прокат | жесткая | |||||||||
| средняя | ||||||||||
| жесткая | ||||||||||
| 35Л | отливка с коркой | жесткая | ||||||||
| обрабо- танный прокат | чистовая Rа 1,25 | средняя | ||||||||
| У5 | ||||||||||
| Углеродистые конструкционные стали обычного качества | ||||||||||
| Ст 1 | прокат | черновая Rz 50 | жесткая | |||||||
| Ст 2 | средняя | |||||||||
| Ст 3 | жесткая | |||||||||
| Ст 4 | средняя | |||||||||
Дата добавления: 2016-08-07; просмотров: 12187;