ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

действительного периода стойкости резца.

После определения глубины резания и величины подачи производится расчет скорости резания. Он производится по эмпирическим формулам:

– для продольной и поперечной обточки

(10)

– для отрезки

(11)

В приведенных выше формулах С_v – постоянная величина, характеризующая вид обрабатываемого материала и другие исходные условия обработки. В данном расчетном задании приняты следующие исходные условия:

– обрабатываемый материал – сталь горячекатаная с σ_в = 75·9,81 МПа, корка на поверхности заготовки отсутствует;

– марка инструментального материала – Т15К6;

– передний угол резца γ = 10°;

– главный угол в плане φ = 45°

– допустимый износ по главной задней поверхности резца h₃ = 1,0 мм;

– форма передней поверхности резца – плоская с положительным передним углом;

– работа производится без охлаждения.

Т – период стойкости резца, мин. Эта величина указана в задании.

m – показатель относительной стойкости.

х_v, у_v – показатели степени при глубине резания и подаче. Эти величины приведены в табл. 5 приложения II.

К_v – поправочный коэффициент, учитывающий несовпадение реальных (заданных) условий обработки с исходными. Он представляет собой произведение:

(12)

– поправочный коэффициент, характеризующий прочностные свойства обрабатываемого материала. Он определяется по формулам:

– для стальных заготовок

(12)

– для чугунных заготовок

(13)

– поправочный коэффициент, характеризующий химический состав обрабатываемого материала:

– сталь хромистая и хромоникелевая – 0,8

– сталь хромомарганцовистая и хромокремнистая – 0,7

– чугун серый – 1,0

– поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

– поправочный коэффициент, учитывающий марку инструментального материала резца;

– поправочный коэффициент, учитывающий допустимый износ по главной задней поверхности резца;

– поправочный коэффициент, учитывающий величину главного угла в плане;

– поправочный коэффициент, учитывающий форму передней поверхности.

Величины приведены в табл. 6 приложения II.

По величине скорости резания, рассчитанной по формуле 10 или 11, определить частоту вращения шпинделя станка:

(13)

Полученную таким образом частоту вращения следует сопоставить с технической характеристикой станка модели 16К20. Если на станке нет такой частоты вращения, обычно принимают ближайшую меньшую и обозначают ее n_ст.

Примечание: Если величина частоты вращения, рассчитанная по формуле 13, мало отличается от ближайшей большей n_ст, можно принять ближайшую большую. Например: если n = 195 об/мин, а n_ст = 200 об/мин, то можно принять n_ст = 200 об/мин.

Далее по принятой величине n_ст следует определить действительную величину скорости резания

(14)

По этой величине следует рассчитать действительную величину периода стойкости Т_д:

Определение силы резания.

Касательная составляющая силы резания Р_z определяется по формуле:

(15)

В данной формуле - постоянная величина, характеризующая вид обрабатываемого материала и другие исходные условия обработки. Они те же, что и при расчете скорости резания по формулам 10, 11.

x_Pz, y_Pz, n_Pz – показатели степени при глубине резания, подаче и скорости резания. Эти величины приведены в табл. 7 приложения II.

- поправочный коэффициент, учитывающий несовпадение реальных (заданных) условий обработки с исходными. Он представляет собой произведение:

(16)

- поправочный коэффициент, характеризующий прочностные свойства обрабатываемого материала. Он определяется по формулам.

– для стальных заготовок

– для чугунных заготовок

- поправочный коэффициент, учитывающий величину главного угла в плане резца;

- поправочный коэффициент, учитывающий величину переднего угла резца;

- поправочный коэффициент, учитывающий допустимый износ по главной задней поверхности резца.

Величины приведены в табл. 8 приложения II.

Проверка режима резания

по мощности главного привода станка.

Мощность, затрачиваемая на резание, определяется по формуле:

(17)

Рассчитанная по этой формуле мощность резания не должна превышать мощности на шпинделе станка N_шп.

Мощность на шпинделе станка

где - мощность электродвигателя станка;

- КПД станка.

В случае если мощность электродвигателя станка недостаточна, следует уменьшить один из элементов режима резания. Возможны следующие варианты:

1. Уменьшить глубину резания за счет введения дополнительного прохода;

2. Уменьшить величину подачи;

3. Уменьшить скорость резания.

В любом случае неизбежно увеличение затрат времени на обработку. Следует выбрать вариант, при котором это увеличение будет наименьшим.

Расчет машинного времени

На обработку.

Величина машинного времени на обработку рассчитывается по формуле:

(20)

где - длина рабочего хода, мм (рис. 2)

- число проходов.

Длина рабочего хода определяется для каждого конкретного вида технологической операции:

– для продольной обточки «на проход»:

(21)

– для продольной обточки «в упор»:

(22)

– для поперечной обточки и отрезки:

(23)

В формулах 21-23:

- длина обработанной поверхности, мм;

- длина врезания, мм;

- длина перебега, мм.

Для всех вариантов задания длина врезания определяется по формуле:

(24)

Длина перебега:

– для продольной обточки:

– для поперечной обточки и отрезки:

Рассчитанную величину Т_м следует округлить кратно 0,1.

Требования к оформлению

Расчетного задания.

6.1. Задание должно быть написано чернилами (или набрано на компьютере) и сброшюровано в тетрадь с размерами листа формата А4.

6.2. С правой стороны каждой страницы следует оставить поля шириной не менее 20 мм для замечаний преподавателя.

6.3. Образец титульного листа приведен в приложении III.

6.4. В начале текста следует вычертить эскиз обрабатываемой заготовки (детали) со всеми размерами в численном выражении. Далее указать все исходные данные согласно шифру задания (приложение I).

6.5. Все данные, выбранные из таблиц, должны быть обоснованны. В обосновании должен быть указан номер таблицы.

6.6. При выполнении расчетов следует приводить все промежуточные вычисления.

6.7. Все рассчитанные величины должны быть сведены в итоговую таблицу, например:

6.8. В конце текста привести список использованных литературных источников.

Библиографический список.

7.1. Грановский Г. И., Грановский В. Т. Резание металлов. – М.: Высшая школа, 1985.

7.2. Аршинов В. А., Алексеев Г. А. Резание металлов и режущий инструмент. – М.: Машиностроение, 1975.

ПРИЛОЖЕНИЕ I

I. Предварительная продольная обточка

Стальных заготовок.

Эскиз обрабатываемой заготовки.

Обрабатываемая заготовка:

Прокат горячекатаный;

Сталь хромокремнистая;

На поверхности заготовки корка;

- см. варианты задания.

Резец:

Правый, прямой, проходной;

Материал режущей части – Т5К10;

- см. варианты задания

Прочие условия:

Работа производится без охлаждения;

Допустимый износ по главной задней поверхности h₃, мм и период стойкости Т – см. варианты задания

I. Переменные условия обработки.

№№ вар.	Заготовка	Резец

				-5		1,0
			-10		1,5
					2,0
			-5		1,0
			-10		1,5
				-5		2,0
			-10		1,0
					1,5
			-5		2,0
			-10		1,0
				-5		1,5
			-10		2,0
					1,0
			-5		1,0
			-10		1,5
				-5		1,5
			-10		2,0
					1,5
			-5		1,0
			-10		1,0

II. Предварительная продольная обточка

Чугунных заготовок.

Эскиз обрабатываемой заготовки.

Обрабатываемая заготовка:

Отливка от серого чугуна;

На поверхности заготовки загрязненная литейная корка;

- см. варианты задания.

Резец:

Правый, прямой, проходной;

Материал режущей части – ВК8;

- см. варианты задания

Прочие условия:

Работа производится без охлаждения;

Допустимый износ по главной задней поверхности h₃, мм и период стойкости Т – см. варианты задания

II. Переменные условия обработки.

№№ вар.	Заготовка	Резец

				+15		2,0
			+10		1,0
			+5		1,5
					2,0
			+5		1,0
				+10		1,5
			+15		2,0
					1,0
			+5		1,5
			+10		2,0
				+15		1,0
			+10		1,5
					2,0
			+5		1,0
			+15		1,5
						2,0
			+10		1,0
			+15		1,5
			+15		2,0
			+15		1,5

III. Чистовая продольная обточка

Стальных деталей.

Эскиз обрабатываемой детали.

Обрабатываемая деталь:

Прокат горячекатаный;

Сталь хромистая;

Корка на поверхности детали отсутствует;

- см. варианты задания.

Резец:

Правый, прямой, проходной;

Материал режущей части:

- Т15К6,

- Т14К8;

- см. варианты задания

Прочие условия:

Работа производится без охлаждения;

Допустимый износ по главной задней поверхности h₃ = 0,5 мм. Период стойкости Т – см. варианты задания

III. Переменные условия обработки.

№№ вар.	Деталь	Резец

				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0
				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0
				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0
				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0

IV. Чистовая продольная обточка

Чугунных деталей.

Эскиз обрабатываемой детали.

Обрабатываемая деталь:

Отливка от серого чугуна;

Корка на поверхности детали отсутствует;

- см. варианты задания.

Резец:

Правый, прямой, проходной;

Материал режущей части:

- ВК3,

- ВК6;

;

- см. варианты задания

Прочие условия:

Работа производится без охлаждения;

Допустимый износ по главной задней поверхности h₃ = 0,6 мм. Период стойкости Т – см. варианты задания.

IV. Переменные условия обработки.

№№ вар.	Деталь	Резец

				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0
				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0
				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0
				1,0
			1,5
			2,0
			2,5
			3,0

V. Предварительная поперечная обточка

Стальных заготовок.

Эскиз обрабатываемой заготовки.

Обрабатываемая заготовка:

Прокат горячекатаный;

Сталь хромоникелевая;

На поверхности заготовки корка;

- см. варианты задания.

Резец:

Правый, подрезной, отогнутый;

Материал режущей части – Т5К10;

- см. варианты задания

Прочие условия:

Работа производится без охлаждения;

Допустимый износ по главной задней поверхности h₃, мм и период стойкости Т – см. варианты задания

V. Переменные условия обработки.

№№ вар.	Заготовка	Резец

				-5		1,0
			-10		1,5
					2,0
		3,5	-5		1,0
		3,5	-10		1,5
			3,5	-5		2,0
		4,0	-10		1,0
		4,0			1,5
		4,0	-5		2,0
		4,5	-10		1,0
			4,5	-5		1,5
		4,5	-10		2,0
		5,0			1,0
		5,0	-5		1,5
		5,0	-10		2,0
			5,5	-5		1,0
		5,5	-10		1,5
		5,5			2,0
		6,0	-5		2,0
		6,0	-10		2,0

VI. Предварительная поперечная обточка

Чугунных заготовок.

Эскиз обрабатываемой заготовки.

Обрабатываемая заготовка:

Отливка от серого чугуна;

На поверхности заготовки загрязненная литейная корка;

- см. варианты задания.

Резец:

Правый, подрезной, отогнутый;

Материал режущей части – ВК8;

- см. варианты задания

Прочие условия:

Работа производится без охлаждения;

Допустимый износ по главной задней поверхности h₃, мм и период стойкости Т – см. варианты задания

VI. Переменные условия обработки.

№№ вар.	Заготовка	Резец

				-5		1,0
			-10		1,5
					2,0
		3,5	-5		1,0
		3,5	-10		1,5
			3,5			2,0
		4,0	-5		1,0
		4,0	-10		1,5
		4,0			2,0
		4,5	-5		1,0
			4,5	-10		1,5
		4,5			2,0
		5,0	-5		1,0
		5,0	-10		1,5
		5,0			2,0
			2,0	-5		1,0
		3,0	-10		1,5
		4,0			2,0
		5,0	-5		1,0
		5,0	-10		1,5

ПРИЛОЖЕНИЕ II

Таблица 1

Подачи при предварительной наружной обточке (мм/об).

Диаметр заготовки	Стали конструкционные и легированные при глубине резания	Чугун серый при глубине резания

до 60	0,5…0,7	0,4…0,6	0,5…0,8	0,4…0,6
до 100	0,7…0,9	0,5…0,7	0,7…1,0	0,6…0,8
до 400	1,0…1,2	0,8…1,0	1,0…1,2	0,8…1,0

Таблица 2

Поправочные коэффициенты К_S

для расчета подачи при предварительной обработке стали.

Марка инструментального материала резца	Обрабатываемый материал – сталь,

Т15К6	0,6	0,45
Т14К8	0,66	0,55
Т5К10	0,72	0,65

Таблица 3

Величины коэффициентов и показателей степени

для расчета подачи при чистовой обработке (формула 9)

Обрабатываемый материал	C_S	y	u	x	z
сталь	0,008	1,4	0,7	0,3	0,35
чугун	0,045	1,25	0,75	0,25	0,5

Таблица 4

Подачи при отрезке.

Ширина реза	Обрабатываемые материалы
сталь	чугун

	0,07-0,09	0,06-0,07	0,12-0,15	0,10-0,12
св. 3 до 4	0,09-0,11	0,07-0,09	0,15-0,18	0,12-0,15
св. 4 до 5	0,11-0,13	0,09-0,11	0,18-0,22	0,15-0,18
св. 5 до 7	0,13-0,15	0,11-0,13	0,22-0,25	0,18-0,20
св. 7 до 8	0,15-0,18	0,13-0,15	0,25-0,30	0,20-0,25
св. 8 до 10	0,18-0,20	0,15-0,17	0,30-0,35	0,25-0,28

Таблица 5

Значения коэффициентов и показателей степени

при расчете скорости резания в формулах 10, 11

Обрабатываемый материал	Вид обработки	C_v	x_v	y_v	m
сталь	обточка		0,15	0,35	0,2
обточка		0,15	0,45	0,2
отрезка		-	0,8	0,2
чугун	обточка		0,2	0,4	0,2
отрезка	68,5	-	0,4	0,2

Таблица 6

Значения поправочных коэффициентов

при расчете скорости резания (формула 12)

Обозначение коэффициента	Условия обработки	Величина коэффициента
обработка стали	обработка чугуна
	Состояние поверхности заготовки: корка отсутствует	1,0	1,0
корка на поверхности	0,8-0,85	0,8-0,85
корка литейная загрязненная	0,5-0,6	0,5-0,6
	Материал режущей части резца Т5К10	0,65	-
Т14К8	0,9	-
Т15К6	1,0	-
ВК3	-	1,15
ВК6	-	1,0
ВК8	-	0,83
	Износ резца по задней поверхности 0,5-0,6	0,9	0,9
0,8-1,0	1,0	1,0
1,5	1,1	1,1
2,0	1,2	1,2
	Главный угол в плане φ, град.	1,13	1,2
	1,0	1,0
	0,92	0,88
	0,81	0,73
	Форма передней поверхности плоская положительная γ ≥ 0	1,0	1,0
плоская отрицательная γ < 0	1,05	1,05

Таблица 7

Значения коэффициентов и показателей степени

при расчете касательной составляющей силы резания Р_z в формуле 15.

Обрабатываемый материал	Вид обработки
сталь	обточка		1,0	0,75	-0,15
отрезка		0,72	0,80
чугун	обточка		1,0	0,75
отрезка		0,72	0,80

Таблица 8

Значения поправочных коэффициентов

при расчете касательной составляющей силы резания Р_z в формуле 16.

Обозначения коэффициента	Условия обработки	Величина коэффициента
	Главный угол в плане φ, град.	1,08
	1,0
	0,94
	0,89
	Главный передний угол γ, град. +20	0,90
+15	0,95
+10	1,0
+5	1,05
	1,10
-5	1,15
-10	1,2
	Износ резца по главной задней поверхности 0,5-0,6	0,97
0,8-1,0	1,0
1,5-2,0	1,05

ПРИЛОЖЕНИЕ III

Пермский государственный технический университет Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты» Расчетное задание по дисциплине «Процессы формообразования и инструмент» Назначение режимов резания при токарной обработке Студент ____________________ Группа______________________ Шифр задания _______________ Пермь – 200…год