Исходная шероховатость Rаисх, мкм 1,5
Требуемая шероховатость Rа, мкм
0,3
Точение эльбором
Радиус при вершине, мм 1,0
Передний угол резца, град 5
Магнитно-абразивная обработка
Зернистость порошка, Z 100
Частота вращения детали, мин-1 70
Зазор между магнитом и заготовкой, мм 10
Магнитная индукция в зазоре, Тл 10
Скорость осциллирующего движения инструмента, м/мин 6
В данном задании требуется определить наиболее производительный метод обработки роликов из стали 45 (HRC 48), D=100 мм, L=350 мм (алмазное точение или магнитно-абразивная обработка) для получения шероховатости Ra=0,3 мкм, если шероховатость поверхности после предварительной обработки Raисх = 1,5 мкм. Условия обработки:
алмазное точение производится на станке резцами, оснащенными эльборовыми пластинами с радиусом при вершине r = 1,0 мм и передним углом γ=5;
магнитно-абразивная обработка производится на установке ФАС (при режимах: зернистость порошка k = 100; скорость вращательного движения детали n = 70 об/мин; зазор между полюсниками и деталью δ = 10 мм; магнитная индукция в зазоре B = 10 Тл; скорость осциллирующего движения инструмента V0=6 м/мин).
Решение
Уравнение параметра шероховатости при тонком алмазном точении:
Ra=k0• Sk1•(900+γ)k4rk2•Vk3.
гдеRа- требуемая шероховатость, мкм;
S- подача, мм/об;
γ- передний угол, град;
r-радиус при вершине эльборовой пластины, мм;
V– скорость резания, м/мин;
k0, k1, k2,k3 , k4– эмпирические коэффициенты и показатели степени.
Таблица 2 - Коэффициенты и показатели степени в уравнении для расчета шероховатости поверхности Ra, получаемой при тонком точении
Обрабатываемый
материал k0 k1 k2 k3 k4
Сталь 45
(HRC 48)
0,16 0,59 0,29 0,19 0,66
Cталь У10А
(HRC 62)
0,68 0,77 0,28 0,24 0,56
Композиционные
материалы 0,43 0,54 0,19 0,33 0,49
BK15 0,36 0,64 0,33 0,19 0,44
Высокопрочный чугун 6,0 0,28 0,2 0,21 0
Преобразовав уравнение
Rа =0,16•(900+γ)0,66•V-0,19•r-0,29•S0,59,
получим зависимость для определения подачи, мм/об, ограниченной
шероховатостью обрабатываемой поверхности: S=22,13• Ra1,69•r0,49•V0,32(900+γ)1,12.
Подставляя исходные данные, получим:
S=22,13• 0,31,69•1,00,49•V0,32(900+5°)1,12=0,0176∙V0,32
Учитывая, что V =π•d•n1000, имеем
S=0,0122∙n0,32
Так как максимальная производительность будет обеспечиваться при наибольшей допустимой подаче, которая будет возрастать с увеличением скорости резания, то для максимальной скорости, допускаемой стойкостью инструмента, Vmax = 150 м/мин, получим
nmax=1000•Vmaxπ•100 =1000•1503,14•100 =472 мин-1
Скорректировав значение nmax с паспортными данными станка (nпасп = 400 мин-1), имеем S = 0,083 мм/об (Sпасп =0,084 мм/об).
Машинное время обработки при алмазном точении
tM=L+l1+l2Sпасп•nпасп = 150+5+50,084•400 = 4,76 мин,
где l1 и l2— соответственно врезание и перебег инструмента, мм
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
