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: 12243;