Acupuncture

Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 577

Рабочий чертеж фасонного резца рекомендуется выполнять на чертежной бумаге, как правило, формата A3 (297x420 мм) в соответствии с требованиями государственных стандартов Единой системы конструкторской документации черным карандашом или тушью. Следует помнить, что размер потребительского формата листа больше стандартного. Поэтому на потребительском формате сначала тонкой линией намечают стандартный формат, а затем, отступая 20 мм слева и по 5 мм с других сторон, прово­дят рамку контурной (основной) линией.

Две проекции резца вычерчиваются обязательнов масштабе 1:1. На этих проекциях указывают конструктив­ные параметры резца. Для круглых фасонных резцов ука­зывается наибольший диаметр и общая ширина резца, диа­метр посадочного отверстия, размеры выточек, диаметр и высота буртика под рифления (если они предусмотрены), глубина заточки, величина превышения оси резца над осью детали. Для призматических резцов указывается об­щая ширина, высота и толщина, размеры составной части резца из инструментального материала, размеры ласточ­киного хвоста (высоту, размер по острым углам, размер по роликам и диаметр роликов, угол профиля), размеры и координаты отверстия под регулировочный винт.

Для правильной ориентации фасонного профиля рез­ца в процессе шлифования на исполнительных чертежах должны быть указаны диаметры крайних поясков для круг­лых резцов или их расстояния до базовой опорной по­верхности - для призматических.

В масштабе увеличения (чаще всего в масштабе 2:1) вычерчивается профиль резца в радиальном сечении - для круглого резца и в сечении, перпендикулярном его ребрам, - для призматического. Осевые и глубинные раз­меры профиля резца необходимо определять от точки про­филя резца, расположенной по центру изделия (точки Т₁) . Для криволинейных участков профиля резца необхо­димо указать радиус заменяющей окружности и координаты центра ее по отношению к той же точке профиля резца, расположенной по центру изделия. Причем, для круглого фасонногорезца необходимо указывать именно глубинные размеры профиля, которые определяются как разность R₁ - R, а нерадиусы R₁, резца для узловых точек профиля.

Для круглых фасонных резцов, которые имеют бур­тик с рифлениями, на рабочем чертеже показывают раз­вертку рифлений в масштабе 5:1. На развертке указывают угол профиля рифлений, ширину ленточки по выступу и ширину площадки по впадине.

Для всех без исключения размеров, показанных на рабочем чертеже фасонного резца, должны быть указаны предельные отклонения. При этом предельные отклонения на диаметр посадочного отверстия круглого резца и раз­мер по роликам ласточкиного хвоста призматического резца указываются непосредственно на размере. Если на чертеже детали, для обработки которой проектируется резец, указаны предельные отклонения осевых и диамет­ральных размеров, на соответствующие размеры профиля резца также должны быть назначены предельные отклоне­ния. Если же на чертеже детали указаны только номи­нальные размеры профиля, то требовании к контролю про­филя инструмента включаются в технические требования. Кроме того, на чертеже необходимо указать шерохова­тость всех поверхностей согласно ГОСТ 2.309-73.

Для призматического фасонного резца, используя условные обозначения, следует указать нормы неплоско­стности базовых поверхностей. Отклонения формы и вза­имного расположения поверхностей показываются с ис­пользованием условных обозначений в соответствии с ГОСТ 2.308-7 9.

Над основной надписью в виде текста помещают технические требования. Текст записывают сверху вниз. Каждый пункт текста имеет свой номер и записывается с новой строки.

а при многостаночном обслуживании

Т_мс = ТК_Тс , (3)

где Т – стойкость лимитирующего инструмента;

К_Ти – коэффициент изменения периода стойкости при многоинструментной обработке (табл. 5);

К_Тс – коэффициент изменения периода стойкости при многостаночном обслуживании (табл. 6).

6. Сила резания. Под силой резания обычно подразумевают ее главную составляющую Р_z, определяющую расходуемую на резание мощность N_е и крутящий момент на шпинделе станка. Силовые зависимости рассчитывают по эмпирическим формулам, значения коэффициентов и показателей степени в которых для различных видов обработки приведены в соответствующих таблицах.

Рассчитанные с использованием табличных данных силовые зависимости учитывают конкретные технологические параметры (глубину резания, подачу, ширину фрезерования и др.) и действительны при определенных значениях ряда других факторов. Их значения, соответствующие фактическим условиям резания, получают умножением на коэффициент К_р – общий поправочный коэффициент, учитывающий измененные по сравнению с табличными условия резания. Общий поправочный коэффициент представляет собой произведение из ряда коэффициентов. Важнейшим из них является коэффициент К_мр, учитывающий качество обрабатываемого материала, значения которого для стали и чугуна приведены в табл. 10, а для медных и алюминиевых сплавов – в табл. 9.

7. Мощность резания N, кВт. Расчетное значение мощности необходимо проверить по паспортным данным станка. Мощность резания не должна превышать эффективную мощность главного привода станка

N<N_э

Если условие не выполняется и N>N_э, уменьшают скорость резания.

Таблица 1

Поправочный коэффициент К_мv , учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

Обрабатываемый материал	Расчетная формула
Сталь
Серый чугун
Ковкий чугун
Примечания: 1. σв и НВ – фактические параметры. Характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания. 2. Коэффициент Кr характеризующий группу стали по обрабатываемости, и показатель степени nv см. в табл.7.

Таблица 2

Поправочный коэффициент К_пv , учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания

Таблица 3

Поправочный коэффициент К_мv , учитывающий влияние физико-механических свойств медных и алюминиевых сплавов на скорость резания

Таблица 4

Поправочный коэффициент К_иv , учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания

Таблица 5

Коэффициент изменения стойкости. К_Ти в зависимости от числа одновременно работающих инструментов при средней по равномерности их загрузке

Таблица 6

Коэффициент изменения периода стойкости К_Тс в зависимости от числа одновременно обслуживаемых станков.

Таблица 7

Значения коэффициента К_r и показатели степени n_v в формуле для расчета коэффициента обрабатываемости стали К_мv , приведенные в табл. 1

Таблица 8

Поправочный коэффициент К_мv , учитывающий влияние физико-механических свойств жаропрочных и коррозионно-стойких сталей и сплавов на скорость резания

Таблица 9

Поправочный коэффициент К_ov, учитывающий влияние вида обработки на скорость резания

Вид обработки	Отношение диаметров	Коэффициент Кov
Наружное продольное точение	-	1,0
Подрезание	0,0 ÷ 0,4 0,5 ÷ 0,7 0,8 ÷ 1,0	1,24 1,18 1,04
Отрезание		1,0
Прорезание	0,5 ÷ 0,7 0,8 ÷ 0,95	0,96 0,84

Таблица 10

Поправочный коэффициент К_мр, учитывающий влияние качества медных и алюминиевых сплавов на силовые зависимости

Таблица 11

Поправочный коэффициент К_мр для стали и чугуна, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

Обрабатываемый материал	Расчетная формула	Показатель степени n при определении
Составляющей Рz силы резания при обработке резцами	Крутящего момента М и осевой силы Р0 при сверлении, рассверливании и зенкеровании	Окружной силы резания Рz при фрезеровании
Конструкционная углеродистая и легированная сталь σв, МПа: ≤ 600 > 600		0,75 / 0,35 0,75 / 0,75	0,75 / 0,75 0,75 / 0,75	0,3 / 0,3 0,3 / 0,3
Серый чугун		0,4 / 0,55	0,6 / 0,6	1,0 / 0,55
Ковкий чугун		0,4 / 0,55	0,6 / 0,6	1,0 / 0,55
Примечание. В числителе приведены значения показателя степени n для твердого сплава, в знаменателе – для быстрорежущей стали.

2. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

В зависимости от точности (квалитета) заготовки и детали определяют число стадий обработки (число проходов) (см. приложение 2).

В зависимости от решаемых технологических задач выбирают вид резца, форму пластины, геометрические элементы резца по справочникам [4, 5, 8] . Если целесообразно использование одного и того же инструмента на нескольких переходах, то его выбирают по наиболее трудоемкому переходу, но следят, чтобы он был допустимым по остальным переходам.

Выбор инструмента и режимов резания выполняется в соответствии с основным параметром станка – наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки, который является усредненным показателем жесткости и виброустойчивости технологической системы.

Размеры державки резца выбирают максимально допустимыми согласно паспорту станка.

Резцы с механическим креплением пластин имеют большую (в среднем на 15%) производительность, чем напаянные резцы. Такие резцы могут быть применены при меньшей подаче, но при большей скорости резания, что обеспечивает рост производительности.

Выбор материала инструмента осуществляют с учетом обрабатываемого материала, характера припуска и поверхности заготовки, глубины резания (см. приложение 1).

2.1. Глубина резания t, мм.При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования и жесткости системы СПИД принимается равной припуску на обработку; при чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом последующем проходе следует назначить меньшую глубину резания, чем на предшествующем. При параметре шероховатости обработанной поверхности Ra≤3,2 мкм включительно t=0,5 ÷ 2,0 мм; Rа ≥ 0,8 мкм, t=0,1 ÷ 0,4мм.

Глубина резания равна , где D – начальный диаметр обработки, d – получаемый размер.

2.2. Подача s, мм/об. При черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. Рекомендуемые подачи при черновом наружном точении приведены в табл. 17, а при черновом растачивании в табл. 18.

Максимальные величины подач при точении стали 45, допустимые прочностью пластины из твердого сплава, приведены в табл. 13.

Подачи при чистовом точении выбирают в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности и радиуса при вершине резца из табл. 12.

При прорезании пазов и отрезании величина поперечной подачи зависит от свойств обрабатываемого материала, размеров паза и диаметра обработки (табл. 14).

Рекомендуемые подачи при фасонном точении приведены в табл. 16.

Выбранные значения подачи корректируют по паспорту станка. Паспортные данные некоторых станков приведены в приложении 3.

2.3. Скорость резания v_р, м/мин. При наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

,

а при отрезании, прорезании и фасонном точении – по формуле

.

Среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке – 60 мин, при точении резцами с дополнительным лезвием - 30¸45 мин. Значения коэффициента С_v , показателей степени х, у, и m приведены в табл. 19.

Коэффициент К_v является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_мv (см. табл. 1, 3, 7, 8), состояния поверхности К_пv (табл. 2), материала инструмента К_иv (см. табл. 4), вида обработки К_оv ( см. табл. 9), углов в плане резцов К_jv и радиуса при вершине резца К_r (табл. 20). При многоинструментной обработке и многостаночном обслуживании период стойкости увеличивают, вводя соответственно коэффициенты К_Ти (см. табл. 5) и К_Тс (см. табл. 6).

Отделочная токарная обработка имеет ряд особенностей, отличающих ее от чернового и межоперационного точения. Поэтому рекомендуемые режимы резания при тонком (алмазном) точении на быстроходных токарных станках повышенной точности и расточных станках приведены отдельно в табл. 15.

Режимы резания при точении закаленной стали резцами из твердого сплава приведены в табл. 21.

2.4. Частоту вращения n, об/мин,рассчитывают по формуле

где v_p – скорость резания, м/мин;

D – диаметр детали, мм.

После расчета частоты вращения принимают ее ближайшее меньшее значение по паспорту станка (приложение 3). Затем уточняют скорость резания по принятому значению n_пр.

м/мин

2.5. Сила резания Р, Н.Силу резания Р принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Р_z , радиальную Р_у и осевую Р_х). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле

При отрезании, прорезании и фасонном точении t – длина лезвия резца.

Постоянная С_р и показатели степени х, у, n для конкретных (расчетных) условий обработки для каждой из составляющих силы резания приведены в табл. 22.

Поправочный коэффициент К_р представляет собой произведение ряда коэффициентов (К_р = К_мр ×К_φр ×К_γр ×К_λр ×К_rр), учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов приведены в табл. 10, 11 и 23.

2.6. Мощность резания N_e, кВт, рассчитывают по формуле

.

При одновременной работе нескольких инструментов эффективную мощность определяют как суммарную мощность отдельных инструментов.

Мощность резания не должна превышать эффективную мощность главного привода станка N_е<N_э. ( , где N_дв- мощность двигателя, h - КПД станка). Если условие не выполняется и N>N_э, уменьшают скорость резания. Определяют коэффициент перегрузки Исходя из того, что мощность прямо пропорциональна скорости резания v и частоте вращения n, рассчитывают новое меньшее значение скорости резания .

2.7. Основное время Т_о, мин,рассчитывают по формуле ,

где L – длина рабочего хода инструмента, мм;

i – число проходов инструмента.

Длина рабочего хода, мм, равна L=l+l₁+l₂,

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ и l₂ – величины врезания и перебега инструмента, мм (см. приложение 4).

Таблица 12

Подачи, мм/об, при чистовом точении

Таблица 13

Подачи, мм/об, допустимые прочностью пластины из твердого сплава, при точении конструкционной стали резцами с главным углом в плане j = 45°

Таблица 14

Подачи, мм/об, при прорезании пазов и отрезании

Таблица 15

Режимы резания при тонком точении и растачивании

Таблица 16

Подачи, мм/об, при фасонном точении

Таблица 17

Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали

Таблица 18

Подачи при черновом растачивании на токарных и токарно-револьверных станках резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали

Таблица 19

Значения коэффициента С_v и показателей степени в формулах скорости резания при обработке резцами

Таблица 20

Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние параметров резца на

скорость резания

* Учитывают только для резцов из быстрорежущей стали.

Таблица 21

Режимы резания при точении закаленной стали резцами с

пластинами из твердого сплава

Примечания: 1. В зависимости от глубины резания на табличное значение скорости резания вводить поправочный коэффициент: 1,15 при t = 0,4 ¸ 0,9 мм; 1,0 при t = 1 ¸ 2 мм и 0,91 при t = 2 ¸ 3 мм.

2. В зависимости от параметра шероховатости на табличное значение скорости резания вводить поправочный коэффициент: 1,0 Rz = 10 мкм; 0,9 для Rа = 2,5 мкм и 0,7 для Rа = 1,25 мкм.

3. В зависимости от марки твердого сплава на скорость резания вводить поправочный коэффициент К_иv:

4. В зависимости от главного угла в плане вводить поправочные коэффициенты: 1,2 при j = 30^о ; 1,0 при

j = 45^о; 0,9 при j = 60^о ; 0,8 при j = 75^о ; 0,7 при j = 90^о.

5. При работе без охлаждения вводить на скорость резания поправочный коэффициент 0,9.

Таблица 22

Значения коэффициента С_р и показателей степени в формулах силы резания

при точении

Таблица 23

Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при

обработке стали и чугуна

3. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ, РАССВЕРЛИВАНИИ,

ЗЕНКЕРОВАНИИ, РАЗВЕРТЫВАНИИ

3.1. Глубина резания t, мм.При сверлении глубина резания t = 0,5 D, при рассверливании, зенкеровании и развертывании t = 0,5 (D – d),

где d – начальный диаметр отверстия;

D – диаметр отверстия после обработки.

3.2. Подача s, мм/об. При сверлении отверстий без ограничивающихся факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу (табл.24). При рассверливании отверстий подача, рекомендованная для сверления, может быть увеличена до 2 раз. При наличии ограничивающих факторов подачи при сверлении и рассверливании равны. Их определяют умножением табличного значения подачи на соответствующий поправочный коэффициент, приведенный в примечании к таблице. Полученные значения корректируем по паспорту станка (приложение 3). Подачи при зенкеровании приведены в табл. 25, а при развертывании – в табл.26.

3.3. Скорость резания v_р, м/мин.Скорость резания при сверлении

а при рассверливании, зенкеровании, развертывании

Значения коэффициентов С_v и показателей степени m, x, y, q приведены для сверления в табл.27, для рассверливания, зенкерования и развертывания – в табл. 28, а значения периода стойкости Т – табл. 30.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

К_v = К_мv К_иv К_ιv,

где К_мv - коэффициент на обрабатываемый материал (см. табл. 1, 3, 7, 8);

К_иv – коэффициент на инструментальный материал (см. табл. 4);

К_ιv, - коэффициент учитывающий глубину сверления (табл. 29). При рассверливании и зенкеровании литых или штампованных отверстий вводится дополнительно поправочный коэффициент К_пv (см. табл. 2).

3.4. Частоту вращения n, об/мин,рассчитывают по формуле

об/мин,

где v_p – скорость резания, м/мин;

D – диаметр отверстия, мм.

После расчета частоты вращения принимают ее ближайшее меньшее значение по паспорту станка (приложение 3). Затем уточняют скорость резания по принятому значению n_пр.

3.5. Крутящий момент M_кр, Н·м, и осевую силу Р_о, Н, рассчитывают по формулам:

при сверлении

М_кр = 10 С_мD^qs^yК_р ;

Р₀ = 10 С_р D^qs^yК_р ;

при рассверливании и зенкеровании

М_кр = 10 С_мD^q t^x s^yК_р ;

Р₀ = 10 С_р t^x s^yК_р ;

Значения С_м и С_р и показателей степени q, x, y приведены в табл. 31.

Коэффициент K_p, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

К_р = К_мр.

Значения коэффициента К_мр приведены для стали и чугуна в табл. 11, а для медных и алюминиевых сплавов – в табл. 10.

Для определения крутящего момента при развертывании каждый зуб инструмента можно рассматривать как расточной резец. Тогда при диаметре инструмента D крутящий момент, H·м,

;

здесь s_z – подача, мм на один зуб инструмента, равная s/z,

где s – подача, мм/об, z – число зубьев развертки. Значения коэффициентов и показателей степени см. в табл. 22.

3.6. Мощность резания N_e, кВт, определяют по формуле:

где n_пр - частота вращения инструмента или заготовки, об/мин,

Мощность резания не должна превышать эффективную мощность главного привода станка N_е<N_э ( , где N_дв - мощность двигателя, h - кпд станка). Если условие не выполняется и N_е>N_э, снижают скорость резания. Определяют коэффициент перегрузки рассчитывают новое меньшее значение скорости резания .

Также проверяют подачу станка и по допустимому усилию , где Р_ост – осевая сила станка.

3.7. Основное время Т_о, мин,рассчитывают по формуле ,

где L – длина рабочего хода инструмента, мм;

Длина рабочего хода, мм, равна L=l+l₁+l₂,

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ и l₂ – величины врезания и перебега инструмента, мм (см. приложение 4).

Таблица 24

Подача, мм/об, при сверлении стали, чугуна, медных и алюминиевых сплав