На токарно-винторезном станке модели 16К20 производится растачивание заготовки от диаметра d мм до диаметра D мм

1. Для растачивания отверстия по справочнику [1, табл. 13, с. 123] выбираем токарный расточной резец с углом в плане 95º с пластиной из твердого сплава по ГОСТ 18883-73 исполнение 1 с сечением державки НхВ = 25х20 мм, согласно паспортным данным станка модели 16К20. Эскиз резца представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 – Эскиз резца по ГОСТ 18883-73
Для получистового точения отливки без корки из серого чугуна твердостью 230 НВ принимаем материал режущей части – однокарбидный вольфрамовый твердый сплав марки ВК6 [1, табл. 3, с. 118]. Химический состав сплава: 94% WC, Co 6%.
По рекомендациям справочника [2, табл. 29, с. 187] для обработки ковкого чугуна принимаем форму IIб плоскую с фаской. Геометрические параметры γф = -2º, γ = 15º, α = 10º, λ = 0.
2. Определяем глубину резания. Припуск на обработку определяется по формуле:
h=D-d2, мм,
где D – диаметр отверстия, мм;
d – диаметр заготовки, мм.
h=40-372=1,5 мм.
Поскольку шероховатость обработанной поверхности Rа = 2,5 мкм, обработка получистовая, то обработку следует производить в два прохода – черновой и получистовой.
Тогда глубина резания на получистовом проходе:
tполучист.=0,25∙h=0,25∙1,5=0,375 мм.
А на черновом проходе:
tчерн.=1,5-0,375=1,125 мм.
2. По справочнику [1] назначаем подачу для чернового перехода, в зависимости от глубины резания t = 1,125 мм, размеров сечения державки 25х20 мм и вылете резца до 125 мм [1, табл. 12, с. 266] принимаем подачу Sтабл=0,4-0,6 мм/об. Принимаем для большей производительности Sо=0,6 мм/об. Согласно паспортным данным принятая величина подачи может быть установлена на станке модели 16К20.
По таблице 14 справочника [1, с. 268] принимаем подачу на втором проходе для обеспечения заданной шероховатости Rа = 2,5 мкм при радиусе при вершине резца R = 0,8 мм Sо=0,2 мм/об. Согласно паспортным данным принятая величина подачи может быть установлена на станке модели 16К20.
4. Назначаем период стойкости резца T=60 мин [1, с. 268] и определяем скорость главного движения резания по эмпирической зависимости теории резания, приведенной в справочнике [1, с . 265]:
v= CvTm∙tx∙Sy∙Kv,
где Cv, m, x, y- постоянная и показатели степени, принимаем по табл.17 [1, с.269-270]
t- глубина резания, мм;
S- подача, мм/об;
T- период стойкости инструмента, мин;
Kv- поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.
Поправочный коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов [1, c.268]:
Kv= KMv∙KПv∙KИv∙Kφv∙Kφ1v∙Krv∙KОv,
где KMv- коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала на скорость резания [1, табл.1, с.261];
KПv- коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания [1, табл.5, с.263];
KИv- коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания [1, табл.6, с.263];
Kφv- коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане на скорость резания [1, табл.18, с.271];
Kφ1v- коэффициент, учитывающий влияние вспомогательного угла в плане на скорость резания [1, табл.18, с.271];
Krv- коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца на скорость резания [1, табл.18, с.271];
KОv- коэффициент, учитывающий вид обработки, принимаем равным 0,9 для внутренней обработки, согласно примечанию 1 к таблице 17, с. 271 [1].
Коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала на скорость резания при обработке серого чугуна определяется по формуле [1, табл.1, с.261]:
KMv=190HBnv,
где nv- показатель степени по табл.2 [1, с.262];
HB- твердость материла заготовки.
KMv=1902301,25=0,79.
Принятые поправочные коэффициенты, постоянную Сv и показатели степени для удобства представим в таблице 3.
Таблица 3 – Выбор поправочных коэффициентов на скорость резания
Переход Сv m x y KMv
KПv
KИv
Kφv
KОv
Kv= KMv∙KПv∙KИv∙Kφv∙KОv
Черновой 243 0,2 0,15 0,4 0,79 1,0 1,0 0,7 0,9 0,5
Получист. 292
0,2
Таким образом, скорость резания на черновом переходе:
v= 243600,20∙1,1250,15∙0,60,4∙0,5=64,6 м/мин.
на получистовом переходе:
v= 292600,20∙0,3750,15∙0,20,2∙0,5=102,9 м/мин.
Определяем частоту вращения шпинделя по формуле:
n=1000∙vπ∙D,
где v- скорость резания, м/мин;
D- диаметр заготовки, мм.
Частота вращения шпинделя на черновом переходе:
n=1000∙vπ∙D=1000∙64,63,14∙37=556 об/мин.
Частоту вращения корректируем по паспортным данным станка модели 16К20