Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Червяк 2А061.00.00.12

Поверхность 1,2,3:

 кВт;

Ни  одно из рассчитанных значений не превышает  мощности привода главного движения станка. Следовательно, установленные режимы резания по мощности осуществимы.

Значения  заносим в таблицу 1.8.

Определение минутной подачи:

Минутную  подачу определяем по формуле:

 

S_м=n_ф∙S_о                                                  (1.48)

Получистовая  обработка поверхности:

S_м1=1250∙0,18=225 мм/мин;

S_м2=1400∙0,18=252 мм/мин;

S_м3=1800∙0,18=324 мм/мин.

 

 

Чистовая  обработка поверхности:

S_м1=2240∙0,13=291 мм/мин;

S_м3=2000∙0,13=260 мм/мин.

Значения  заносим в таблицу 1.8.

Определение режимов резания для канавок 4,5:

Подачу  для получистовой обработки канавок 4,5 выбираем по карте 27 [8] ч.2:

Принятая  подача, S_оп мм/об

Для канавок 4,5 - S_оп=0,09мм/об;

Поправочные коэффициенты для точения канавок:

По  карте 4 [8] ч.2 определяем поправочные  коэффициенты на подачу в зависимости от:

инструментального материала К_su = 0,9.

способа крепления пластины К_sр = 1,0.

Остальные поправочные коэффициенты для получистовой стадии обработки выбираем по карте 29 [8] ч.2 в зависимости от:

механических  свойств обрабатываемого материала К_sм=0,8;

схемы установки заготовки К_sу=0,8;

шероховатости обрабатываемой поверхности  К_sш =1,0;

отношения начального и конечного диаметров  обработки К_sd=1,1;

вид обработки К_so =1,0.

Окончательную подачу получистовой стадии обработки канавок 4,5 определяем по формуле:

 

S_о=S_о∙К_su∙К_sр∙К_sм∙К_sу∙К_sш∙К_sd∙К_sо                            (1.49)

 

S_о=0,09∙0,9∙1,0∙0,8∙0,8∙1,0∙1,1∙1,0=0,06 мм/об

По  карте 30 [8] ч.2 определяем табличные  значения скорости резания:

Для канавок 4,5 – v_т =168м/мин.

По  карте 30 [8] ч.2 выбираем поправочный  коэффициент на скорость резания в зависимости от:

инструментального материала К_vu=0,9.

способа крепления пластины К_vр=1,2.

Остальные поправочные коэффициенты выбираем по карте 31 [8] ч.2 в зависимости от:

механических  свойств обрабатываемого материала К_vм=0,7;

периода стойкости режущей части К_vт=1,1;

группы  обрабатываемости материала  К_vc=1,0;

отношения диаметра обрабатываемой поверхности к диаметру заготовки К_voт=1,0.

Окончательно  скорость резания при получистовой стадии обработки определяем по формуле:

V=V_т∙К_vu∙К_vр∙К_vм∙К_vт∙К_vc∙К_vот                                   (1.50)

V=168∙0,9∙1,2∙0,7∙1,1∙1,0∙1,0=140 м/мин

Частота вращения шпинделя и скорость резания  определяются по формулам:

 

                                                      (1.51)

                                                   (1.52)

Фактическая частота вращения шпинделя, n_ф об/мин

=1857 об/мин, принимаем n_ф4=1800 об/мин

=1783 об/мин, принимаем n_ф5=1800 об/мин

Фактическая скорость резания, V_ф м/мин

=136 м/мин.

Минутная  подача S_м мм/мин

S_м=1800∙0,06=108мм/мин

 

Таблица 1.8 – Режимы резания для операции 015

Режимы резания	Стадии  обработки
	черновая			чистовая		канавки
	№ поверхности
	1	2	3	1	3	4	5
Глубина резания t, мм	1,5	1,0	1,5	0,4	0,4	2,5	4,3
Табличная подача Sот, мм/об	0,27	0,27	0,27	0,16	0,16	0,09	0,09
Принятая  подача Sо, мм/об	0,18	0,18	0,18	0,13	0,13	0,06	0,06
Табличная скорость Vт, м/мин	241	241	241	430	430	168	168
Скорректированная скорость резания V, м/мин	120	120	120	172	172	140	140
Фактическая частота вращения nф, мин-1	1250	1400	1800	2240	2000	1800	1800
Фактическая скорость резания Vф, кВт	114	114	119	142	159	136	136
Табличная мощность резания Nт, кВт	5,1	5,1	5,1	-	-	-	-
Фактическая мощность резания N, кВт	2,9	2,9	2,9	-	-	-	-
Минутная  подача Sм, мм/мин	225	252	324	291	260	108	108

 

 

Определение режимов резания для  резьбы на поверхности 2:

Выбор инструмента:

Принимаем резец резьбовой с креплением многогранной пластины из твердого сплава с прихватом ГОСТ 26612-85.

e =59°30, сечение державки 25×20 длина l=150.

Глубину резания t назначаем равной высоте резьбового профиля, т. е. t=1,2мм. Подачу s назначаем равную шагу резьбы Р, т.е. s=1,5мм/об [1], т.2 с.428.

Скорость  резания V, м/мин рассчитываем по формуле [1], т.2 с.429:

,                                            (1.53)

 

где C_V – эмпирический коэффициент; C_V=244;

      Т – период стойкости режущего инструмента, мин; Т=70 мин;

      s – подача, мм/об; s=1,5мм/об;

      m, x, y – показатели степени, характеризующие параметры резания;

      m=0,20; x=0,23; у=0,3 [1], т.2 табл.118 с.430;

       К_V – общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные усло-

              вия резания, равный произведению нескольких коэффициентов

              [1], т.2 табл.118 с.431:

 

К_v=K_mv∙K_иv∙K_cv,                                           (1.54)

K_иv=1,15 [1], т.2 табл.6 с.361;

K_mv=1,0 (такой же как при расчете режимов резания при точении);

K_сv=0,75 [1], т.2 с.431.

К_v=1,15∙1,0∙0,75=0,86;

_{Частота вращения заготовки [1], т.2 с.280:}

                                                    (1.55)

=1194 мин^-1;

Корректируем  частоту вращения шпинделя, выбираем ближайшее меньшее n_{принятое}=1120 мин^-1.

_{Находим действительную скорость главного движения, м/мин:}

=84,4м/мин;

_{Сила  резания, Н [1], т.2 с.429:}

,                                          (1.56)

где C_р – постоянный коэффициент; C_р=148; [1], т.2 табл.120 с.433;

       u, у – показатели степени, характеризующие параметры резания;

       u=0,71; у=1,7 [1], т.2 табл.120 с.433;

       K_mp=1,0;

=1082Н

Мощность  резания, кВт:

                                                      (1.57)

=1,49 кВт

Минутная  подача S_м мм/мин:

S_м=1120∙1,5=1680 мм/мин

 

Расчет режимов резания на фрезерование шпоночного паза:

4×8×25мм  на диаметре Ø25h6.

Расчет  производим по методике, изложенной в  литературе [1] т.2.

Эскиз операции представлен на рисунке 1.9

 

Рисунок 1.9. – Эскиз обработки на фрезерной  операции

 

Шпоночный паз 4×8 обрабатывается маятниковым  способом шпоночной пальцевой фрезой (по ГОСТ 9140-78) на фрезерном станке мод. 6Р13.

В качестве технологических баз принимаем  цилиндрические поверхности червяка Ø30 и Ø25h6, которые устанавливаются в призмы приспособления при фрезеровании паза.

Средством измерения является калибр-пробка 8_-0,36 мм.

Глубина резания определяется, исходя из глубины  паза:

t=4 мм.

Период  стойкости инструмента Т_р=45мин.

Назначаем подачу по табл.80 [1] т.2 в зависимости  от диаметра фрезы равной 8мм и глубины  резания равной 4мм:

S_z=0,12мм/зуб.

Скорость  резания V, м/мин рассчитываем по формуле [1] т.2.с.406:

 

 ,                                            (1.58)

где: C_V – эмпирический коэффициент; C_V=12;

       Т – период стойкости режущего инструмента, мин; Т=45 мин;

       S_z – подача, мм/об; s_z=0,12мм/об;

       q, m, x, y, u, p – показатели степени, характеризующие параметры реза-

                                  ния;

       q=0,3; m=0,26; x=0,3; у=0,25; u=0; p=0. [1], т.2 табл.81 с.408;

       К_V – общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные усло-

               вия резания, равный произведению нескольких коэффициентов [1],

               т.2 с.406:

К_v=K_mv∙K_иv∙K_пv,                                                    (1.59)

где K_иv – коэффициент на инструментальный материал;

               для твердого сплава K_иv=1,0 [1], т.6 с.361;

      K_пv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

      K_пv=1,0 [1], т.5 с.361;

    

       K_мv – коэффициент, на обрабатываемый материал, для стали рассчитывае-

                 мый по формуле [1], т.1 с.358:

                                            (1.60)

где K_r – коэффициент для обработки углеродистой стали твердосплавными резцами равный K_r=1,0 [1], т.2 с.359;

       σ_в – предел прочности материала, σ_в=600 МПа;

       n_v – показатель степени; для обработки углеродистой стали с пределом

              прочности σ_в >550 МПа фрезами из быстрорежущей стали n_v=0,9

              [1], т.2 с.359.

Подставляя  выбранные из таблиц значения в формулы и получим:

 

К_v=1,22∙1,0∙1,0=1,22;

 

Определим частоту вращения шпинделя станка, мин^-1:

                                                     (1.61)

                                      (1.62)

Корректируем  частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка, выбираем ближайшее n_{принятое}=450мин^-1.

Находим действительную скорость главного движения, м/мин:

_{Определяем  минутную подачу, мм/мин:}

 

S_м =S_z∙n_{принятое}                                               (1.63)

S_м=0,12∙450=54 мм/мин;

Корректируем  минутную подачу по паспортным данным станка S_{мпринятое.}

Определяем  главную составляющую силу резания  при фрезеровании – окружную силу P_z, Н.

 

,                                       (1.64)

 

где C_р – постоянный коэффициент; C_р=68,2; [1], т.2 табл.83 с.412;

      x, y, u, q, w – показатели степени, характеризующие параметры резания;

      x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0 [1] т.2 табл.83 с.412;

      K_mp – таблица 9 [1] т.2 с.362    

      K_mp=0,85;

=591,1Н.

Мощность  резания, кВт.

                                                      (1.65)

=0,14кВт                                              (1.66)

Проверять, достаточна ли мощность привода нет  смысла, так как мощность резания  мала.

 

1.9 Расчет норм времени

 

На  операцию, выполняемую на станке с  ЧПУ (015) нормы времени рассчитаем по методике, приведенной в литературе [8] ч.1, а на остальные операции по укрупненной методике, приведенной в литературе [5].

Штучное время определяют по формуле:

 

, мин                         (1.67)

 

где Т_ц.а. – время цикла автоматической работы станка по программе, мин. Включает в себя основное время Т_о работы станка по заданной программе и Т_м.в. машинно-вспомогательное время.