Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчёт режима резания при торцевом фрезеровании детали.

Выполняется в соответствии с рекомендациями [ с 73-75]. На этапе I справочника привести схему, иллюстрирующую подвод, врезания, резание и пробег фрезы. Выбрать ширину фрезерования. Расчет стойкости (тап III справочника) и скорости резания (этап IV, а справочника) проводить по приведенным алгоритмам (см. пояснения к задаче)

Условия обработки:

- вид фрезеруемой поверхности – плоскость, форма плоскости –см. рис 1;

- фрезерование симметричное;

- тип и модель станка – вертикально – фрезерный

Р12, Паспортные данные станка – таблица 4.

Таблица 4 Паспортные данные вертикально – фрезерного станка

Таблица 5 Исходные данные к заданию №2

Рисунок 1 – Эскиз обрабатываемой поверхности

Решение:

1.Расчет длины рабочего хода Lp.x и средней ширины фрезерования bср в мм:

L p.x = Lрез+y+Lдоп, где (стр. 73)

Lрез. – длина резания, равная длине обработки, измеренной в направлении резания;

y- длина подвода, вырезания и перебега инструмента

Lдоп – дополнительная длина хода, вызванная, в ряде случаев особенностями наладки и конфигурации детали.

Выбор ширины фрезерования:

Принимаем ширину фрезерования B= 70мм максимальной,

но не более 0.8 Dфр.

Проверка: 0.7*100=70 условие выполнено.

При фрезеровании торцовыми и концевыми фрезами:

Yподв. =5мм по заданию

Yврез + Yререб=20мин [стр. 8]

Lрез = B=70мм [стр. 301]

Lр.х = 80+20+5=105мм

bср= F/Lрез, где

F – площадь фрезеруемых поверхностей, мм^2

F = (80*70) – (15*20)=5300 мм^2

bср= 5300/70=76мм

2. Определение рекомендуемой подачи на зуб фрезы по нормативам Sz в мм/зуб:

Sz=0,12-0,18мм/зуб (при обработке торцевой фрезой, глубиной резания от 2 мм до 5мм, материала инструмента – твердый сплав и HB <229) (стр. 85)

Принимаем Sz =0,15 мм/зуб

Рисунок 2 – Схема подвода, врезания длины резания и перебега фрезы.

3.Определение стойкости инструмента по нормативам

Tp в минутах резания: Tp=90мин (стр.87)

4. Расчет скорости резания V в м/мин, число оборотов шпинделя n в минуту, минутной подачи Sм в мм/мин.

1.1. Определение экономической скорости резания.

Экономическая скорость резания определяется исходя из рассчитанной стойкости Tc =min соответствующей минимальным затратам на выполнения операции перехода). Стойкость Tc =min определяться по формуле:

Tрс=min=λ*(m-1) (τ+Sт/E)(1/(1+(λm/Tпр)(τ+Sт/E))), где (стр. 10)

λ- коэффициент времени резания λ=Lрез /Lр.х (стр. 87)

λ- 80/105=0.8

m- степень влияния скорости резания при высоких её значения на стойкость инструмента; m=34 (стр 8)

Tпр – предельное значение стойкости, которое не может быть превзойдено никаким изменением элементов режима резания; Tпр=500мин (для фрез твердосплавных).

τ- время простоя станка в связи с заменой, наладкой, подналадкой, режущего инструмента, τ=8 мин – по таблице 5.

Sт- затраты по режущему инструменту, связанные с изготовлением и эксплуатацией данного инструмента за период его стойкости T; Sт=50руб., исходя из таб. 5

Величина Sт от элементов режима резания не зависит.

E- затраты за одну минуту эксплуатации станка, от режимов резания не зависят; E=1,2руб/мин.

Tрс=min=0.81(3.4-1)(8+50) 1.2) *(1/(1+0.8*3.4/500(8+50)1.2))= 96.6*0.785=75.9мин

Скорость резания рассчитывается по алгоритму

V=Cv/xKx [(Tпр-Tc=min)100/Tпр-100)Tc=min] 1/m *Kм*Kн; (стр 11)

x= [ 0,7asinε(Sz+0,08)+Sz] *{Вср/Dфр} ‘, где

а= 1/ sin *ε1 +(1/mx)*sin ε2; mx= 0,1 *t/Sz * (sin ε/sin2φ) +1; (стр. 11)

tg ε1 = [200*mx+1)/(100*mx+101)]*(1/sin ε) +ctg ε =180◦-φ-φ1; (стр.11)

В приведенных формулах:

t – глубина фрезирования,мм;

Sz – подача на зуб, мм/зуб;

Вср- средняя ширина фрезерования, мм;

φ и φ1 – главный и вспомогательный углы в плане, град.

Принять φ1 =15◦;

ε – угол в плане при вершине

Dфр – диаметр фрезы, мм

a, mx, ε1, ε2, - вспомогательные параметры;

Kм= Ктр*Км и Кн – поправочные коэффициенты по обрабатываемому и инструментальному материалам соответственно.

Необходимые для расчета параметры сведены в таблицы 6-9.

Таблица 6 Cv показатели степеней

Таблица 7 Поправочные коэффициенты то группе обрабатываемого материала Ктр.

Таблица 8 Поправочный коэффициент по твердости обрабатываемого материала Кн

Таблица 9 Поправочный коэффициент по марке инструментального материала Кu

ε - 180◦ - φ-φ1 = 180◦ - 75◦-15◦ =90◦

Mx=0,1 * t/Sz * sin ε /sin 2 φ +1 = 0,1 * 4/0,18 * sin 90◦ /sin 2 75◦ + =3,37

ctg ε1 = [(200*mx) +1/ (100*mx) +101] * 1 / sin ε + ctg ε = [(200*3.37)+1/(100*3.37)+101] * 1/sin90◦ + ctg 90◦ = 1,541*1+0=1,541

ε1=33◦; ε2= ε- ε1=90◦-33◦=57◦

a=1/(sin ε1+(1/mx) *sin ε2)= 1/ (0,5446+ (1/3/37)*0.8387=1,26

x=[0,7a sin ε (Sz+0,08)+Sz] Z*{Bcp/Dфр}^u=[0,7&1,26*1(0,18+0,08)+0,18] *

* {87/125} ^0,31=0,4*0,8937=0,35

Kн= 207/HBmax = 207/217=0,95; Km=Kтр*Kн*Kм=0,95*0,95*0,65=0,58

V=Cv/xKx [((Tпр-TCmin)*100) / ((Тпр-100)*ТСmin))]^1/m*Km*Kн=

=115/0,357 [((500-75,9)*100))/((500-100)*75,9)]^1/3,4*0,9*0,65=

=217*1,4^0,294*0,9=124,6м /мин.

1.2. Расчет числа оборотов шпинделя, соответствующей рекомендуемой скорости резания и уточнения его по паспорту станка:

n=1000*V/π*D, об/мин [стр.74]

n=1000*124,6/3,14*100=315 об/мин

Принимаем значение n пасп. =315об/мин. [стр. 8]

1.3. Уточнение скорости резания по принятым оборотам шпинделя:

V= π*D*n/1000, м/мин

V= 3,14*100*315/1000, м/мин

1.4. Расчет минутной подачи по принятому значению числа оборотов шпинделя.

Sм=Sz*Zu*n, мм/мин

Sм=0,15*10*315=473 мм/мин [стр. 74]

1.5. Уточнение расчетной минутной подачи Sм по паспорту станка:

По паспортным данным станка принимаем ближайшее к рассчитанному:

Sм=500 мм/мин

5. Расчет основного Машиного времени обработки Tм в мин. При Sм станка:

Tм=Lp.x/ Sм, мин; Tм=105/ 500=0.21 [стр. 75]

6. Выявление подачи на зуб фрезы Sz мм/зуб по принятым режимам резания.

Sz=Sм/n*Zu=500/ (315*10)=0.16 мм/зуб

7. Проверочный расчет по мощности резания:

Определение по нормативам потребление мощности Nрез в кВт для торцевых и дисковых двухсторонних фрез:

Nрез = E*V*t *Zu/1000 *K1*K2, где [стр. 101]

E - величина, определяемая по таблице, при Dфр/Bmax=100/70=1,39

E=1.4 [стр. 102]

K1- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K1 =1 [стр. 103]

K2 - коэффициент, зависящий от типа фрезы и скорости резания

K2 =0,7 [стр. 103]

Nрез = 1,4*(176 *4*10/1000) *1*0,7=6,9 kBт;

Nрез ≤1,2 Nдв*η; Nдв = 7,5kBт; η =0,8

6,9 ≤1,2 *7,5*0,8; 6,9kBт >7,2kBт.

Вывод: проверка по мощности прошла, следовательно не нужно производить перерасчет.