На токарно-винторезном станке модели 16К20 производится обтачивание цилиндрического валика, размеры и условия обработки которого указаны в таблице 1.
Таблица 1
№ варианта Материал заготовки HB Заготовка и состояние поверхности Крепление заготовки Характер обработки Шероховатось обрабатываемой поверхности Жесткость Диаметр, мм Длина, мм
Заготовки D Вала d Вала, L Обработки, l
3 Чугун ковкий 220 Отливка без корки Центры Получист. в упор Rz = 16 нежесткая 100 88h12 350 250
Рисунок 1 – Эскиз обработки
Решение
1. Для наружного продольного обтачивания в упор по справочнику [1, табл. 6, с. 120] выбираем токарный проходной упорный резец с углом в плане 90º с пластиной из твердого сплава по ГОСТ 18879-73 с сечением державки НхВ = 25х20 мм, согласно паспортным данным станка модели 16К20. Эскиз резца представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 – Эскиз резца по ГОСТ 18879-73
Для получистового точения отливки без корки из чугуна твердостью 240 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 заготовки, мм;
d – диаметр вала, мм.
h=100-882=6 мм.
Поскольку шероховатость обработанной поверхности Rz = 16 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∙6=1,5 мм.
А на черновом проходе:
tчерн.=6-1,5=4,5 мм.
2. По справочнику [1]
Назначаем подачу для чернового перехода, в зависимости от глубины резания t = 4,5 мм, размеров обрабатываемой поверхности (св. 60 до 100 мм) и размеров сечения державки 25х20 мм [1, табл. 11, с. 266] Sтабл=0,5-1,1 мм/об. Принимаем для большей производительности Sо=1,1 мм/об.
Согласно паспортным данным принятая величина подачи не может быть установлена на станке модели 16К20, поэтому принимаем ближайшую величину подачи, которая может быть установлена на станке Sо=1,0 мм/об.
По таблице 14 справочника [1, с. 268] принимаем подачу на втором проходе для обеспечения заданной шероховатости Rz = 16 мкм при радиусе при вершине резца R = 1,5 мм Sо=0,29 мм/об.
Согласно паспортным данным принятая величина подачи не может быть установлена на станке модели 16К20, поэтому принимаем ближайшую величину подачи, которая может быть установлена на станке Sо=0,3 мм/об.
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];
Поскольку обработка на всех переходах ведется резцами, оснащенными пластинами из твердого сплава, то коэффициенты Kφ1v,Krv не вводятся.
Коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала на скорость резания при обработке ковкого чугуна определяется по формуле [1, табл.1, с.261]:
KMv=150HBnv,
где nv- показатель степени по табл.2 [1, с.262];
HB- твердость материла заготовки.
KMv=1502201,25=0,62.
Принятые поправочные коэффициенты, постоянную Сv и показатели степени для различных переходов для удобства представим в таблице 2.
Таблица 2 – Выбор поправочных коэффициентов на скорость резания
Переход Сv m x y KMv
KПv
KИv
Kφv
Kv= KMv∙KПv∙KИv∙Kφv
Черновой 215 0,2 0,15 0,45 0,62 1,0 1,0 0,7 0,434
Получистовой 317 0,2 0,15 0,2 0,62 1,0 1,0 0,7 0,434
Таким образом, скорость резания на первом переходе:
v= 215600,20∙4,50,15∙1,00,45∙0,434=32,8 м/мин.
на втором переходе:
v= 317600,20∙1,50,15∙0,30,2∙0,434=72,6 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 первом переходе:
n=1000∙vπ∙D=1000∙32,83,14∙100=104 об/мин.
Частоту вращения корректируем по паспортным данным станка модели 16К20
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
