Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО «Уральский Федеральный Университет – имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»
Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»
Оценка проекта:
Члены комиссии:
Курсовой проект
по дисциплине «Резание материалов»
Пояснительная записка
Вариант 17
Руководитель |
Конев Д.Д. |
Студент гр. М-37022 |
Буньков С.С. |
Екатеринбург 2010
Содержание
Обоснование последовательности расчета элементов режима резания. . |
3 |
Выбор режимов резания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
Задание 1 (Точение) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
Задание 2 (Сверление) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
10 |
Задание 3 (Фрезерование) . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
13 |
Задание 4 (Шлифование) . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
17 |
Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
19 |
Обоснование последовательности расчета элементов режима резания.
Параметры режима резания – скорость резания V, подача S и глубина резания t в одинаковой степени влияют на объем металла, срезаемого в единицу времени (Q = V∙S∙t). Однако они по-разному влияют на стойкость режущего инструмента.
, где
СТ, n, yT, xT – эмпирический коэффициент и показатели степени. При этом
n > yT > xT. Таким образом, наибольшее влияние на стойкость и износ инструмента оказывает скорость резания, а наименьшее – глубина резания, поэтому скорость рассчитывается после назначения глубины резания и подачи.
Выбор режимов резания. Задание 1. Точение.
Выбрать параметры режима резания при точении на проход вала диаметром D до диаметра d на длине l1 = 0,9∙l. Длина вала l. Станок токарно-винторезный 16К20. Способ крепления заготовки на станке выбрать самостоятельно.
Исходные данные:
Обрабатываемый материал |
25ХГТ |
Диаметр заготовки |
D = 84 мм |
Диаметр детали |
d =79 мм |
Длина детали |
l = 450 мм |
Шероховатость |
Ra = 5 мкм |
Точность |
0,120 мм |
Прочность |
|
1. Выбор типа инструмента.
Для обработки наружного диаметра выберем правый проходной резец с пластинкой из твёрдого сплава Т5К10 (ГОСТ 18878-73) с прочтостью . Выбор материала Т5К10 обусловлен условием .
Пластинки из твёрдого сплава Т5К10 обладают высокой прочностью, повышенной тепло и износостойкостью и служат для обработки всех видов сталей. [2, табл.2]
Принимаем резец с державкой из конструкционной стали – сталь 40Х.
Геометрические параметры выбранного резца [2, табл.4-5]:
главный угол в плане = 60;
вспомогательный угол в плане 1 = 15;
угол наклона главной режущей кромки = 0;
главный задний угол = 10;
передний угол = 10;
угол при вершине ;
форма передней поверхности – 4, плоская [2, табл.3];
радиус вершины R = 1,5 мм [1, стр.187];
H x B = 32 x 20 мм [1, стр.187];
длина резца L = 170 мм [1, стр.187];
ширина пластинки l = 16 мм [1, стр.187]
2. Глубина резания:
Точение будем производить в 2 прохода, чтобы получить Ra = 5 мкм. [2, табл.6-7]
3. Выбор и расчёт подачи:
3.1. Подача, допустимая прочностью державки резца:
, мм/об
Эмпирические коэффициенты и показатели степеней [2, табл. 8]:
Поправочный коэффициент:
. [2, табл. 9]
. [2, табл. 10]
. [2, табл. 10]
. [2, табл. 10]
. [2, табл. 10]
мм/об
3.2. Подача, допустимая жёсткостью державки резца [2, пункт 1.4.2]:
, мм/об
Допустимая величина прогиба резца . Примем .
Модуль упругости материала державки резца . Примем
мм/об
3.3. Подача, допустимая прочностью твёрдосплавной пластинки [2, пункт 1.4.3]:
, мм/об
Толщина твёрдосплавной пластинки . Примем .
мм/об
3.4. Подача, допустимая прочностью механизма подач станка [2, пункт 1.4.4]:
, мм/об
[Q] – максимально допустимое усилие подачи по паспорту станка, Н.
[Q] = 8000 Н
мм/об
3.5. Подача, допустимая заданной шероховатостью [2, пункт 1.4.5]:
, мм/об
Эмпирические коэффициенты и показатели степеней [2, табл. 11]:
мм/об
3.6. Подача, допустимая заданной точностью обработки [2, пункт 1.4.6]:
, мм/об
– коэффициент, определяющий допустимую долю погрешности обработки
( = 0,4...0,5). Примем = 0,5;
–величина поля допуска выполняемого размера, мм. = 0,120;
A – коэффициент определяющий жёсткость закрепления детали. Примем А = 110 – закрепление в центрах.
Окончательно выбираем подачи при черновом и чистовом точении по паспорту станка, причем они не должны превышать ни одну из рассчитанных подач:
- черновая - 0,4 мм/об
- чистовая - 0,075 мм/об
4. Расчет скорости резания:
4.1. Скорость при черновой обработке:
, м/мин
Эмпирические коэффициенты и показатели степеней при подаче S = 0,3…0,7 [2, табл. 12]:
Стойкость инструмента T = 30…60 мин. Примем T = 60 мин.
Поправочный коэффициент:
. [2, табл. 19-20]
[2, табл. 13-18]
м/мин
4.2. Скорость при чистовой обработке:
Эмпирические коэффициенты и показатели степеней при подаче S = до 0,3 [2, табл. 12]:
м/мин
5. Определение частоты вращения шпинделя:
5.1. Частота вращения при черновой обработке:
Примем
Фактическая скорость резания:
5.2. Частота вращения при чистовой обработке:
Примем
Фактическая скорость резания:
6. Проверка выбранных режимов по мощности двигателя станка:
- сила резания.
Эмпирические коэффициенты и показатели степеней [2, табл. 8]:
При черновой обработке:
При чистовой обработке:
При черновой обработке:
При чистовой обработке:
В обоих случаях мощность резания меньше мощности станка, равной 11 кВт, значит обработка возможна.
7. Определение машинного времени обработки:
Tм = Lpx/(ns), мин,
где Lpx = L + l1 + l2 – длина рабочего хода инструмента с учетом врезания и перебега, мм;
L – длина обрабатываемой поверхности, мм;
l1 – длина врезания, мм (l1 = t/tg);
l2 – перебег, мм (l2 = 0,672t).
Черновая обработка:
l1 = 2/tg60 = 1,15 мм;
l2 = 0,6722 = 1,344 мм;
L = 405 мм;
Lpx = 405 + 1,15 + 1,344 = 407,494 мм.
Tм = 407,494 /(2500,4) = 4,07 мин.
Чистовая обработка:
l1 = 0,5/tg60 = 0,289 мм;
l2 = 0,6720,5 = 0,336 мм;
L = 405 мм;
Lpx = 405 + 0,289 + 0,336 = 405,625 мм.
Tм = 405,625 /(4000,075) = 13,52 мин.