 |
|
Основные параметры операции осевой обработки
| Инстру- мент | П а р а м е т р ы | ||||||||||||||
| D | Zu | L | JT | Ra | t | S | hз | T | n | V | τ0 | Ρ0 | Μк | Νе | |
| мм | - | мм | - | мкм | мм | мм/об | мм | мин | 1/мин | м/ мин | мин | кГ | кГм | кВт | |
| cверло | 0,2 | 0,5 | 9,27 | 2,44 | 6,5 | 0,82 | |||||||||
| зенкер | 25,5 | 12,5 | 0,75 | 0,4 | 0,6 | 13,9 | 0,78 | 46,4 | 0,85 | 0,15 | |||||
| развертка | 6,3 | 0,25 | 1,1 | 0,3 | 3,6 | 1,42 | 1,2 | 0,054 |
3.8. Назначение подач S.
3.8.1 Сверление Ø 24 Н14.
Согласно с.266 /1/ условия сверления (рис.3.1) определяют 2-ю группу подач. Поэтому для 2-й группы подач по табл.64 /1/ с.267 выбираем табличную подачу
ST1 = 0,33 мм/об.
Поправочные коэффициенты Ki, (i = 1-5) для корректировки ST1 выбираем из табл.65 /1/ с.267 и записываем в табл.3.2.
Таблица 3. 2
Поправочные коэффициенты Ki и Ksj на подачи
| Усл. обработки | Длина отверст. | Жесткость | Материал ин-та | Вид отверстия | Материал заготовки | Ksj |
| Ин. \ Кi | KI | K2 | K3 | K4 | K5 | Ks |
| Сверло | I | I | I | I | 0,75 | 0,75 |
| Зенкер | I | I | I | I | 0,32 | 0,32 |
| Развертка | I | I | I | I | I | 1,0 |
3.8.2. Зенкерование Ø 25,5 Н12.
Согласно с.276 /1/ условия зенкерования определяют 2-ю группу подач. Поэтому для 2-й группы по табл.73 /1/ с.276 выбираем табличную подачу
ST2 = 1,5 мм/об.
Поправочные коэффициенты Ki , (i = 1-5) для корректировки ST2 выбираем из табл.73 /1/ с.277 и заносим в табл.3.2.
3.8.3 Развертывание Ø 26 Н9.
Согласно с.285 /1/ условия развертывания определяют 1-ю группу подач. Поэтому для 1-й группы из табл.86 /1/ с.285 выбираем рекомендуемую табличную подачу
ST3 = 1,2 мм/об.
Поправочные коэффициенты Ki для корректировки ST3 выбираем из табл.86 /1/ с.285 и заносим в табл.3.2.
Подсчитаем соответствующие полные поправочные коэффициенты Ksj и занесем их в последнюю графу табл.3.2.
Найдем значения скорректированных подач.
S1 = ST1 · KS1 = 0,33 · 0,75 = 0,25 мм/об.
S2 = 1,5 · 0,32 = 0,48 мм/об.
S3 = 1,2 · 1,0 = 1,2 мм/об.
Выполним корректировку рассчитанных подач по набору подач Sст станка. Определим знаменатель геометрического ряда подач станка
φs= 
Рассчитанные стандартные значения подач приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3.
Ряды подач S и частот n сверлильного станка 2Н135
| S | 0,100 | 0,200 | 0,400 | 0,790 | 1,56 | - |
| 0,141 | 0,280 | 0,560 | 1,100 | - | - | |
| n | ||||||
Согласно табл.3.3 рассчитанные подачи корректируются до следующих станочных значений
S1 = 0,25 Þ 0,2 мм/об.;
S2 = 0,48 Þ 0,4 мм/об.;
S3 = 1,2 Þ 1,1 мм/об.
Полученные значения подач Sj заносим в табл.3.1.
3.9. Выбор стойкости инструментов Т.
Рекомендуемые значения допустимого износа hз и стойкости Т осевых инструментов выбираем соответственно из табл.19 /1/ с.228 и табл.20 /1/ с.229 и заносим в сводную табл. 3.1.
3.10. Назначение скоростей резания V.
3.10.1. Сверление Ø 24.
Согласно табл.68 /1/ с.271 для условий сверления (рис.3.1, табл.3.1) рекомендуется табличная скорость резания
VT1 = 12 м/мин.
Поправочные коэффициенты Кi, (i = 1-7) на VT1 выбираем из табл.69 /1/ с.272 и заносим в табл.3.4.
Таблица 3. 4
Поправочные коэффициенты Ki и Kvj на скорость резания
| Условия обработки | Матер. заготовки | Матер. инструмен. | Вид отвер. | СОЖ | Стойкость | Длина отв. | Корка | Кvj |
| ин. \ Кi | KI | K2 | K3 | K4 | K5 | K6 | K7 | Kv |
| Сверло | I | I | 0,9 | I | I | I | I | 0,9 |
| Зенкер | I | I | I | I | I | I | I | 1,0 |
| Развертка | 2,5 | I | I | I | I | I | I | 2,5 |
3.10.2. Зенкерование Ø 25,5.
Согласно табл.80 /1/ с.280 для условий зенкерования (рис.3.1, табл.3.1) рекомендуется табличная скорость резания
VT2 = 18 м/мин.
Поправочные коэффициенты Кi на VT2 выбираем из табл.8.1 /1/, с.281 и заносим в табл.3.4.
3.10.3 Развертывание Ø 26.
Для условий развертывания (табл.3.1,рис.3.1) табл.93 /1/, с.288 рекомендует табличную скорость
VT3 = 1,6 м/мин.
Поправочные коэффициенты Кi на VT3 выбираем из табл.94 /1/, с.289 и заносим в табл. 3.4.
Определяем полные поправочные коэффициенты Кvj и заносим их в последнюю графу табл. 3.4.
Найдем значения скорректированных скоростей резания
V1 = VT1 · Kv1 = 12· 0,9 = 10,8 м/мин.;
V2 = 18 · 1,0 = 18 м/мин.;
V3 = 1,6 · 2,5 = 4 м/мин.
3.11 Расчет частоты вращения инструмента n.
Для осевой обработки
n = 103 V/ (pD), 1/мин,
где D – диаметр инструмента, мм.
Расчетные значения n должны быть скорректированы по nст.
Рассчитаем знаменатель геометрического ряда частот вращения шпинделя־
φn= 
Стандартный ряд ncт для этих условий приведен в табл. 3.3.
Выполним расчет и корректировку частот вращения для каждого инструмента.
n1 = 318,5 · 
= 143 Þ 123 I/мин.;
n2 = 318,5 · 
= 225 Þ 173 I/мин.;
n3 = 318,5 · 
=49 Þ 44 I/мин.
Рассчитаем фактические скорости резания
V1 = 0,00314 · 24 · 123 = 9,27 м/мин.;
V2 = 0,00314 · 25,5 · 173 = 13,9 м/мин.;
V3 = 0,00314 · 26 · 44 = 3,6 м/мин.
Выбранные значения ncт и соответствующие им Vj заносим в
в табл. 3.1.
3.12 Расчет основного времени t0.
Формулы для расчета t0 при различных видах осевой обработки приведены на с . 611 /5/.
τ0= 
Значения величин врезания L1 и перебега L2 приведены в табл.3 /5/, с.620. В нашем случае согласно табл.3.1. и рис.3.1, получим
t01 = 
= 2,44 мин.;
t02 = 
= 0,78 мин.;
t03 = 
= 1,42 мин.
Значения t0j заносим в табл. 3.1.
3.13 . Расчет осевого усилия Р0
3.13.1 Сверление Ø 24.
Согласно с.277 /2/
Р01 = Ср Dq Sу Кр
Согласно табл.32 /2/, с.281
Ср = 143; q = 1,0; у= 0,7
Согласно табл.9 /2/, с.264
Кр=Кмр= 
окончательно имеем
Р01 = 143 · 241,0 · 0,20,7 · 0,85 = 946 кГ.
3.13.2 Зенкерование Ø 25,5.
Согласно с.277 /2/ Р02 = Ср tх Sy Кр
Согласно табл.32 /2/, с.281
Р02 = 140 · 0,751,2 · 0,40,65 · 0,85 = 46,4 кГ
3.13.3. Развертывание Ø 26.
По аналогии с зенкерованием
Р03 = 140 · 0,251,2 · 1,10,65 · 0,85 = 24 кГ
3.14 Расчет крутящего момента Мк.
3.14.1. Сверление Ø 24.
Согласно с.277 /2/ Мк1 = См Dq Sу Км.
Согласно табл.32 /2/, с.281
Мк1 = 0,041 · 242,0 · 0,20,7 · 0,85 = 6,5 кГм.
3.14.2. Зенкерование Ø 25,5.
Согласно с.277 /2/
Мк2 = См Dq tх Sу Км
Согласно табл.32 /2/, с.281
Мк2 = 0,106 · 25,51,0 · 0,750,9 · 0,40,8 · 0,85 = 0,85 кГм.
3.14.3. Развертывание Ø 26.
Ввиду отсутствия эмпирической зависимости для Мк3 составим приближенное выражение, используя формулу Рz при точении
Мк3 
где z – число зубьев развертки, z = 8.
Согласно табл. 22 /2/, с.273
Ср = 204; х = 1,0; у = 0,75
окончательно получим
Мкз 
3.15. Расчет мощности резания.
Согласно с.280 /2/ эффективная мощность резания
Ne = Мк · n/975, кВт.
Последовательно определим значения Nej для каждого инструмента
Ne1 = 
= 0,82 кВт < 4 кВт = Ncт.
Ne2 = 
= 0,15
Ne3 = 
= 0,084
Полученные значения Р0j , Mkj и Nej заносим в табл.3.1.
4. НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫХ
ОПЕРАЦИЙ
Рассмотрим операцию фрезерования, включающую наиболее распространенные переходы: торцевое фрезерование, прорезку канавок, фрезерование уступа цилиндрической фрезой и фрезерование уступа концевой фрезой (рис.4.1).
4.1. Анализ исходных данных.
4.1.1. Заготовка
Плита, предварительно обработанная из коррозионностойкой, жаростойкой и жаропрочной стали 12Х18Н9Т. Термическая обработка: закалка, sв = 540 – 610 Мпа, НВ = 143 –175.
4.1.2. Деталь
Согласно рис.4.1 заготовку необходимо отфрезеровать поверху в размер 35, обработать уступы концевой и цилиндрическими фрезами и прорезать паз 15х15 трехсторонней дисковой фрезой.
4.1.3. Выполняемые переходы
Операция чернового фрезерования (Rz = 80) включает следующие
последовательно выполненные переходы:
1) обработка поверху торцевой фрезой Æ 100, L=160, t=5, B=80;
2) прорезка канавки 3-х сторонней дисковой фрезой Æ 80, L=80,
t=15, B=15.
3) обработка уступа 10х50 цилиндрической фрезой Æ 80, L=160,
t=10, B=50.
4) обработка уступа 20х15 концевой фрезой Æ 30, L=135, t=20,
B=15.
4.1.4. Приспособление
Заготовка базируется по 3-м обработанным поверхностям в приспособление с пневматическим поджимом сбоку (тиски).
|
|
|
|
|
Рис. 4.1. Операции фрезерования.
4.1.5. Оборудование. В качестве оборудования согласно
табл.40 /2/, с.54 выбран горизонтально-фрезерный широко-универсальный станок мод. 6Р82Ш, имеющий следующие
параметры:
1) число частот горизонтального шпинделя zпr = 18;
2) пределы частот горизонтального шпинделя
nr = 31,5 – 1600 I/мин.
3) число частот вертикального шпинделя Znв = 11;
4) пределы частот вертикального шпинделя
nв = 50 – 1600 I/мин.;
5) пределы продольных и поперечных подач
Sм = 25 – 1250 мм/мин.;
6) мощность станка N=7,5 квт.
4.2. Выбор числа ходов.
Поскольку припуски невысокие каждый переход выполняем за один ход, т.е. tj = hj. Исключение составляет 4-я фреза которая выполняет 2 хода с В = 7,5 мм.
4.3. Выбор материала режущей части инструмента.
Согласно табл.13 /1/, с.56 для чернового фрезерования сталей Х гр. рекомендуется твердый сплав Т5К12.
4.4. Выбор конструкции и геометрии инструмента.
Согласно с.223 /1/ и с.174 /2/ выбираем стандартную конструк-
цию и геометрию фрез с числом зубьев соответственно:
z1 = 10, z2 = 8, z3 = 10, z4 = 6.
Выбор СОЖ.
Согласно табл.24 /1/, с.233 при черновом фрезеровании сталей Х гр. рекомендуется 5-10% раствор Аквол-10М.
4.6. Назначение глубины фрезерования t.
Согласно рис.4.1 фрезы работают со следующими глубинами резания (см. также приложение на с.392 /1/):
t1 = 5; t2 = 15; t3 = 10; t4 = 20.
Значения tj заносим в сводную табл. 4.4.
4.7. Назначение подач S.
4.7.1. Торцовая фреза.
Согласно табл.110 /1/, с.303 для Х группы сталей при Dф1 = 100, t1 =5 и твердосплавном инструменте подача на зуб составит
ST1 = 0,1 мм/зуб
Поправочные коэффициенты Кi (i = 1 - 4) для корректировки SТ1 выбираем из табл.107 /1/, с.298, табл.108 /1/, с.299, учитывающих вылет фрез и способ их крепления, табл.114 /1/, с.305 и записываем в табл.4.1.
4.7.2. Дисковая фреза.
Согласно табл.112 /1/ с.304 для Х группы сталей при Dф < 100 и t=15
SТ2 = 0,11 мм/зуб
Таблица 4.1
Поправочные коэффициенты Ki и Ksj на подачи
| Условия обработки | Технолог. условия | Материал инструмента | Вид фрезерования | RZ | Ksj |
| ин. \ Кi | KI | K2 | K3 | K4 | Ks |
| Ø 1 | 0,85 | 0,85 | |||
| Ø 2 | 0,85 | 0,66 | 0,56 | ||
| Ø 3 | 1,2 | 0,85 | 1,02 | ||
| Ø4 | 0,9 | 0,85 | 0,35 | 0,26 |
Поправочные коэффициенты Кi для корректировки ST2 выбираем из табл.107 /1/, с.298, табл.108 /1/, с.299, табл.109 /1/, с.302 и заносим в табл.4.1.
4.7.3. Цилиндрическая фреза.
Согласно табл.113 /1/, с.305 для сталей Х группы и t = 10
ST3 = 0,13 мм/зуб
Поправочные коэффициенты Кi для корректировки ST3 выбираем из табл.107 /1/, с.298, табл.108 /1/, с.299 табл.114 /1/, с.305 и заносим в табл.4.1.
4.7.4. Концевая фреза.
Согласно табл.111 /1/, с.303 для сталей Х группы, Dф = 30 и t = 20 рекомендуется табличная подача на зуб
ST4 = 0,08 мм/зуб
Поправочные коэффициенты Кi для корректировки SТ4 выбираем из табл.107 /1/, с.298, табл.108 /1/, с.299, табл.109 /1/, с.302, табл. 114 /1/, с.305 и записываем в табл.4.1.
Определяем полные поправочные коэффициенты
Кsj = 
и заносим их в последнюю графу табл.4.1.
Найдем значения скорректированных подач
Szj = STj · Ksj
Sz1 = 0,1 · 0,85 = 0,085 мм/зуб
Sz2 = 0,11 · 1,56 = 0,062 мм/зуб
Sz3 =0,13 · 0,02 = 0,13 мм/зуб
Sz4 = 0,08 · 0,26 = 0,021 мм/зуб
Считаем, что универсальный станок располагает такими подачами.
Полученные значения Szj заносим в сводную табл.4.4.
4.8 Выбор стойкости фрез Т.
Рекомендуемые значения допустимого износа hз и стойкости Т фрез выбираем из табл.22 /1/, с.231 и заносим в соответствующие графы табл.4.4.
4.9 Назначение скорости резания V.
4.9.1 Торцовая фреза.
Согласно табл.119 /1/, с.309 для Х группы материалов при
sв £ 1000 Мпа, Dф = 100, Вн = 70, t =4, Sz = 0,08 рекомендуется табличная скорость резания
VT1 = 53 м/мин.
Поправочные коэффициенты Кi (i = 1-7) на VT1 выбирали из табл.109 /1/, с.302, табл.124 /1/, с.312 и заносим их в табл.4.2.
4.9.2 Дисковая фреза.
Согласно табл.151 /1/, с.333 для Х группы материалов при Dф < 90,
B = 15, t = 15 и Sz = 0,062 рекомендуется табличная скорость резания
VT2 = 31 м/мин.
Поправочные коэффициенты Кi на VT2 выбираем из табл.109 /1/, с.302, табл.154 /1/, с.334 и заносим в табл.4.2.
Таблица 4.2.
Поправочные коэффициенты Кi и Кvj на скорость резания
| Условия обраб. | Техн. условия | Матер. заготовки | Матер. инстр. | Корка | j° | СОЖ | Вф/ Вн | Вф | Кvj |
| Ин\К | КI | К2 | К3 | К4 | К5 | К6 | К7 | К8 | Кv |
| Æ1 | 1,25 | I | 1,05 | I | I | 1,31 | |||
| Æ2 | I | I | I | I | I | 0,7 | 1,4 | ||
| Æ3 | I | 2,7 | I | I | 1,1 | I | 3,0 | ||
| Æ4 | 0,9 | 1,2 | I | I | I | 0,5 | 1,1 |
4.9.3 Цилиндрическая фреза.
Согласно табл.142 /1/, с.327 для Х группы материалов при
sв £ 1000 МПа, Dф = 80, В = 50, t = 10, Sz = 0,13 рекомендуется
VT3 = 22 м/мин.
Поправочные коэффициенты Кi на VT3 выбираем из табл.109 /1/, с.303, табл.146 /1/, с.329 и заносим в табл.4.2.
4.9.4 Концевая фреза.
Согласно табл.130 /1/, с.318 для материалов Х группы при
sв £ 1000 Мпа, Dф = 30, Вт = 8, t = 25, Sz = 0,02 рекомендуется
VT4 = 47 м/мин.
Поскольку фактическая ширина фрезерования (рис.4.1) В = 15 мм, т.е. почти вдвое превосходит табличную Вт = 8 мм, то для концевой фрезы нужно запланировать два прохода.
Поправочные коэффициенты Кi на VT4 выбираем из табл.109 /1/, с.302, табл.136 /1/, с.322 и заносим в табл.4.2.
Определяем значения полных поправочных коэффициентов
Кvj= 
и заносим их в последнюю графу табл. 4.2.
Найдем значения скорректированных скоростей резания Vj c учетом полученных выше значений VTj и Кvj
Vj = VTj · Kvj
V1 = VT1 · Kv1 = 53 · 1,31 = 69,4 м/мин.;
V2 = 31 · 1,4 = 43,4 м/мин.;
V3 = 22 · 3 = 66 м/мин.;
V4 = 47 · 1,1 = 56,4 м/мин.
4.10 Расчет частот вращения инструмента n.
При фрезерной обработке
nj= 
где Dj – диаметр j-ой фрезы, мм.
Определим знаменатель геометрического ряда частот для вертикального шпинделя
φnв= 
Стандартный ряд частот nст для этих условий приведен в табл.4.3.
Таблица 4.3
Ряды частот фрезерного станка 6Р82Ш
| nв | ||||||
| - | ||||||
| nг | 31.5 | |||||
Определим знаменатель геометрического ряда частот для горизонтального расположения шпинделя
φnг = 
Стандартный ряд частот nст для этих условий приведен в табл.4.3.
Выполним расчет и корректировку частот вращения для каждого инструмента.
n1в = 318,5 
= 221 Þ 200 I/мин.;
n2г = 318,5 
= 173 Þ 159 I /мин.;
n3г = 318,5 
= 263 Þ 252 I/мин.;
n4в = 318,5 
= 599 Þ 565 I/мин.
Рассчитаем фактические скорости резания
Vj = 
, м/мин.
V1 = 0,00314 × 100 × 200 = 62,8 м/мин.;
V2 = 0,00314 × 80 × 159 = 39,9 м/мин.;
V3 = 0,00314 × 80 × 252 = 65,8 м/мин.;
V4 = 0,00314 × 30 × 565 = 53,2 м/мин.
Выбранные значения ncтj и соответствующее им Vj заносим в табл.4.4.
4.11 Расчет основного времени t0.
Согласно с.613 /5/ основное время для различных видов фрезерования определяется выражением
τ0= 
Значения величин врезания L1 и перебега L2 приведены в табл.6 /5/, с.622.
В нашем случае согласно рис.4.1 и табл.4.4 получаем:
t01 = 
=1,29 мин.;
t02 = 
= 1,51 мин.;
t03 = 
0,59 мин.;
t04 = 
= 4,28 мин.
Значения t0j заносим в табл. 4.4.
4.12 Расчет силы резания Рz.
Согласно с.282 /2/
Pz = 
, кГ
Выбирая значения постоянных и показателей степеней для различных видов фрезерования из табл.41 /2/, с.291 и выполняя вычисления, получим:
Рz1 = 
кГс;
Рz2 = 
147 кГс;
Рz3 = 
872 кГс;
Рz4 = 
= 185 кГс.
4.13 Расчет крутящего момента Мк.
Согласно с.270 /2
Mk = 
, кГм.
Определим значения Мк для всех видов фрез.
Мк1 = 
28,1 кГм;
Мк2 = 
кГм;
Мк3 
= 35 кГм;
Мк4 = 
= 2,75 кГм.
4.14 Расчет мощности резания.
Согласно с.290 /2/ эффективная мощность фрезерования
Ne = 
кВт.
Последовательно определим значения Nej для каждой фрезы
Ne1 = 
5,76 кВт;
Ne2 = 
=0,96 кВт;
Ne3 = 
9,37 кВт;
Ne4 = 
1,6 кВт.
Для третьего перехода мощность Ne3 = 9,37 превышает NcT = 7,5 на
∆N= 
что в течение короткого времени (t03 = 0,59 мин.) допускается электродвигателем главного движения.
Полученные значения Рzj, Мkj и Nej заносятся в соответствующие графы табл.4.4.
| Фрезы | П а р а м е т р ы | |||||||||||||
| D | zu | L | t | B | Sz | hз | Т | n | V | τ0 | Pz | Мк | Nе | |
| мм | - | мм | мм | мм | мм/зуб | мм | мин | 1/мин | м/мин | мин | кГ | кГм | кВт | |
| Æ1,тор-цовая | 0,085 | 0,6 | 62,8 | 1,29 | 22,5 | 4,6 | ||||||||
| Æ2,дис-ковая | 0,062 | 0,4 | 39,9 | 1,51 | 5,88 | 0,96 | ||||||||
| Æ3,ци- лин- дрическая | 0,13 | 0,4 | 65,8 | 0,59 | 9,37 | |||||||||
| Æ4,кон-цевая | 7,5 × 2 | 0,021 | 0,4 | 53,2 | 4,28 | 5,5 | 3,2 |
Таблица 4.4.
Основные параметры фрезерной операции
5.НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДЛЯ