Расчет токарного резца

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Мая 2013 в 21:45, курсовая работа

Описание работы

Расчет токарного резца аналитическим и табличным методом.

Содержание работы

1. Табличный метод расчета………………………………………………………………3
2. Аналитический метод расчета………………………………………………………….6
3. Построение номограммы………………………………………………………………10
Литература………………………………………………………………………………12

Скачать архив (88.22 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

расчет резца.docx

— 93.38 Кб (Скачать файл)



СОДЕРЖАНИЕ

 

  1. Табличный метод расчета………………………………………………………………3
  2. Аналитический метод расчета………………………………………………………….6
  3. Построение номограммы………………………………………………………………10

Литература………………………………………………………………………………12

Исходные данные

1. Деталь  — вал.

2. Вид  обработки — обточка по диаметру.

3. Материал  детали — сталь 40Х.

4. Диаметр  детали — 30 h11 мм.

5. Длина  обработки — 300 мм.

6. Шероховатость  поверхности — Rz20.

7. Диаметр  заготовки — 40 мм.

8. Длина  заготовки — 360 мм.

9. Способ  закрепления заготовки — в  центрах.

Определить  табличным и аналитическим методами режимы резания, построить номограмму Pz=f (t, S), выполнить чертёж резца.

По справочной литературе [6…9] определим предел прочности  при растяжении материала детали sв=980 Н/мм2 (980 МПа) и допуск на изготовление d = 0,16 мм.

1. Табличный  метод расчёта

Для достижения заданной точности и шероховатости  поверхности детали её обработку  производим в два прохода: первый проход — предварительный черновой, второй — окончательный получистовой.

Определим параметры инструмента, режимы обработки  и выберем оборудование для выполнения второго прохода.

Для окончательной  обработки детали, изготовляемой  из легированной стали, выбираем твердосплавную пластинку марки Т15К6 (прилож. 2).

Выбираем (прилож. 3) форму передней поверхности  резца — радиусную с фаской.

По прилож. 4 определяем геометрические параметры  режущей части резца:

f = 0,6 мм; gf = –5; g = 15°; a = 10°; l = 0; j = 30°; j1 = 15°; r = 1,0.

По ГОСТ 6743 принимаем резец правый, прямой проходной с сечением державки В Н = 20 20 мм2, длиной L = 100 мм, оснащённый твердосплавной пластиной толщиной С = 5,5 мм.

Припуск на обработку детали h =5 мм удаляется за два прохода. Глубина резания t на втором проходе должна быть не более 2 мм, при этом на черновом проходе должна удаляться большая часть припуска. В связи с этими требованиями назначаем глубину резания на первом проходе равной 3,5 мм, на втором — t = 1,5 мм.

 

 

 

 

 

Величину подачи, обеспечивающей получение  заданной шероховатости, определим по прилож. 5, предполагая при этом, что скорость резания при оконча-тельной обработке будет больше 0,8 м/с.

Подача, допускаемая шероховатостью поверхности,

Sшп = 0,3…0,35 мм/об.

Принимаем Sшп = 0,35 мм/об.

Полученное  значение подачи проверим по прочности  резца и твердосплавной пластинки, а также по допускаемому прогибу  детали.

Величину  подачи, допускаемой прочностью державки резца, определим по прилож. 6, приняв при этом вылет резца lp = 1,5 H = 30 мм:

Sпр = 2,7 мм/об.

Подачу, допускаемую прочностью пластинки  твёрдого сплава, определим по прилож. 7:

Sпп = 3,3 мм/об.

Подача, допускаемая по прогибу детали (прилож. 10):

Sжд = Sт × KL × Kj × KS,

где Sm — табличное значение подачи, Sт = 1,6 мм;

KL, Kj, KS — коэффициенты, учитывающие влияние длины детали, угла j, способа закрепления детали,  KL = 1, Kj = 0,72, KS = 1.

 

Подача, выбранная из условия получения  заданной шероховатости поверхности детали, удовлетворяет и другим рассмотренным ограничениям и может быть принята за технологическую.

Скорость  резания V=Vт×К1×К2,

где Vт — табличное значение скорости, Vт = 2,08 м/с (прилож. 11);

К1 — коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала, К1 = 0,9;

К2 — коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, К2 = 1,55;

V = 2,08×0,9×1,55 = 2,9 м/с.

Эта скорость резания достигается при частоте  вращения шпинделя

 об/мин.

Мощность, затрачиваемая на процесс резания, определим по прилож. 10: N = 2,9 кВт.

Мощность привода станка при  к.п.д. h = 0,8

Nст = 2,9/0,8 = 3,6 кВт.

Усилие  подачи (прилож. 13)

Q = Qт × Кg × Кl,

где Qт — табличное значение усилия подачи, Qт = 450 Н;

Кg — коэффициент, учитывающий влияние угла g, Кg = 1;

Кl — коэффициент, учитывающий влияние угла l, Кl = 1;

Q =450 Н.

Для обработки  детали выбираем станок модели 1616, имеющий  следующие технические характеристики:

высота  центров — 160 мм;

расстояние  между центрами — 750 мм;

высота  от опорной поверхности резцедержателя до линии центров — 20 мм;

мощность  привода — 4,5 кВт;

наибольшее  усилие подачи — 3050 Н;

диапазон  частот вращения шпинделя — 44…1980 об/мин;

диапазон  подач — 0,06…1,07 мм/об.

Определённые  ранее значения подачи и частоты  вращения корректируем по имеющимся  в станке.

Принимаем S = 0,36 мм/об, n = 1380 об/мин.

Тогда скорость резания

 м/с.

Основное  или машинное время, необходимое  для выполнения второго прохода,

где L — длина обрабатываемой поверхности детали, L = 300 мм;

lв — длина врезания, lв = t/tg j = 1,5/tg 30° = 3 мм;

lп — длина набега, принимаем lп = 3 мм.

 мин.

Определённые  параметры инструмента, оборудования, режим и время обработки заносим в табл. 1–3.

      Таблица 1

Инструмент

Вид инструмента

Матери-ал пластинки

Державка

Вылет резца

Геометрические параметры режущей  части

ширина

высота

B

H

lp

f

gf

g

a

l

j

j1

r

Резец прямой проходной

 

Т15К6

Т15К8

 

20

16

 

20

25

 

30

37,5

 

0,6

 

–5

 

15

 

10

12

 

0

0

 

30

45

 

15

15

 

1

2


 

     Таблица 2

Оборудование

Модель станка

Высота центров

Расстояние между центрами

Высота от опорной поверхности до линии центров

Мощность привода, кВт

Допустимое усилие подачи, Н

Диапазон частот вращения шпинделя, об/мин

Диапазон подач, мм/об

N

Q

N

S

1616

160

750

20

4,5

305

44…1980

0,06…1,07


 

             Таблица 3

Режим и  время обработки

Глубина

резания, мм

Подача, мм/об

Частота вращения шпинделя, об/мм

Скорость резания, м/с

Машинное время, мин

t

S

n

V

T

1,5

0,36

1380

2,38

0,6


 

2. Аналитический  метод расчета

Для проведения расчётов на ПК определяются параметры, входящие в блок исходных данных (табл. 4).

Значения  параметров процесса обработки занесены в 4 и 5 колонки табл. 4. Расчеты на ПК следует выполнять согласно инструкции (приложение 20). Результаты расчёта представлены в табл. 5.

Анализируя  полученные результаты, видим, что наибольшая производительность обработки достигается при частоте вращения шпинделя n = 2000 об/мин и подаче S = 0,12 мм/об, при этом величина подачи ограничивается точностью обработки.

Анализируя  влияние параметров, входящих в это  ограничение, приходим к выводу, что  величину подачи наиболее просто можно  увеличить, изменив метод закрепления детали.

При закреплении  детали в центрах с люнетом  жёсткость системы СПИД увеличивается, следовательно, увеличивается и подача, допускаемая по этому ограничению.

Одновременно  с этим есть ещё возможность дополнительно  увеличить величину подачи. Это можно сделать, увеличив главный угол в плане до 45°. Увеличение угла j ведёт к уменьшению длины активной части режущей кромки резца, а следовательно, к уменьшению радиальной составляющей сил резания. Уменьшение сил резания уменьшит изгиб заготовки, что позволяет дополнительно увеличить величину подачи. Результаты повторного расчёта представлены в табл. 6.

 

 

 

 

Таблица 4

Исходные  данные для расчёта на ЭВМ

№ п/п

Параметр

Параметр

Значение

№

карты

1

2

1

2

3

4

5

6

1

Вид обработки (прилож. 19)

        

2

Стойкость инструмента

Т

      

3

Шероховатость

Rz

      

4

Длина обработки

L

      

5

Глубина резания

t

      

6

Допуск на обработку

d

      

7

Материал инструмента

        

8

Радиус вершины резца

r

      

9

Главный угол в плане

j

      

10

Вспомогательный угол в плане

j1

      

11

Угол резания

        

12

Ширина и высота сечения державки

B, H

      

Диаметр державки резца D*

D

      

13

Вылет резца

lp

      

14

Материал заготовки

        

15

Твёрдость материала

HB

      

16

Состояние обрабатываемой поверхности (прилож.8)

        

17

Диаметр заготовки под обработку

D0

      

Вид закрепления заготовки,

начальное положение резца**

lн

      

18

Длина заготовки

lз

      

19

Конечное положение резца

lк

      

20

Количество наружн. ступеней обработки

        

21

Диаметр, длина 1-й ступени

        

22

Количество внутренних ступеней

        

23

Тип станка

        

Наименьшее время обработки Т = 0,57 мин достигается при частоте вращения шпинделя n = 2000 об/мин и подаче S = 0,26 мм/об. При этом скорость резания V = 207,24 м/мин.

Режимы резания, определённые табличным  и аналитическим методами, указаны в табл. 7.

 

 

 

 

 

Таблица 5

N, об/мин

Скорость резания V, м/мин

Ограничение подачи по

точности

прочности

стойкости

мощности

шероховатости

S, мм/об

12,5

16,0

20,0

25,0

31,5

40,0

50,0

63,0

80,0

100,0

125,0

160,0

200,0

250,0

315,0

400,0

500,0

630,0

800,0

1000,0

1250,0

1600,0

2000,0

1,3

1,7

2,1

2,6

3,3

4,1

5,2

6,5

8,3

10,4

13,0

16,6

20,7

25,9

32,6

41,4

51,8

65,3

82,9

103,6

129,5

165,8

207,2

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,101

0,102

0,106

0,112

0,117

0,122

0,128

0,134

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,878

2,894

3,031

3,180

3,325

3,477

3,653

3,819

1,947

1,958

1,970

1,986

2,006

2,033

2,065

2,108

2,164

2,232

2,320

2,446

2,597

2,795

3,066

3,377

3,377

3,153

2,465

1,806

1,198

0,658

0,324

307,340

221,143

164,233

121,968

89,623

65,176

48,403

35,567

25,865

19,209

14,265

10,265

7,623

5,661

4,160

3,025

2,260

1,739

1,327

1,030

0,800

0,605

0,470

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,071

0,081

0,081

0,081

0,091

0,102

0,106

0,132

0,167

0,398

0,398

0,398

Информация о работе Расчет токарного резца