Определить, согласно варианту, силы резания Рz, Ру, Рx при продольном точении заготовки твёрдосплавным резцом с пластиной Т15К6, с глубиной резания t, подачей s и скоростью резания v. Обработка ведётся без охлаждения. Резец имеет следующие геометрические параметры: передний угол γ, главный угол в плане φ, радиус закругления при вершине резца r, угол наклона главной режущей кромки λ, допускаемый износ резца по задней поверхности h.
Для изучения действия силы сопротивления резанию принято её раскладывать на три взаимно перпендикулярные составляющие силы, направленные по осям координат станка: Px - осевая сила; Py - радиальная сила; Pz - тангенциальная сила, которую обычно называют силой резания [2]. Осевая сила Px действует вдоль заготовки, при продольном точении противодействует механизму подач. Радиальная сила Py отжимает резец, её реакция изгибает заготовку. Сила резания Pz направлена по касательной к поверхности резания, определяет расходуемую мощность на резание Np.
Составляющие силы резания при точении рассчитывают по аналитической формуле [1]:
Pz(x,y) = 10Cptxsyvnkp,
где Cp - коэффициент, учитывающий условия обработки;
x, y, n - показатели степени;
t - глубина резания, мм;
s - подача, мм/об.;
v - скорость резания, м/мин.;
kp - обобщённый поправочный коэффициент:
Kpz = kmp∙kφp∙kγp∙kλp∙krp,
где kmp - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала,
kip – коэффициенты, учитывающие геометрические параметры резца [3].
Мощность резания рассчитывают по формуле:
Исходные данные к расчёту приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Исходные данные
Вариант Материал заготовки Режим резания Геометрические параметры резца
7 40ХН, σв = 700 МПа t,
мм s,
мм v,
м/мин h, мм r, мм
1,5 0,3 240 60 1 10 -5 2
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Для токарной обработки выбираем станок 16К20. Техническая характеристика станка приведена в таблице 1.2 [3].
Таблица 1.2 – Техническая характеристика станка 16К20
№ Параметр Об. Вел. Ед. изм.
1 Макс. диаметр заготовки Dmaх
500 мм
2 Макс. длина заготовки lmax
2000 мм
3 Частота вращения шпинделя n 12.5…1600 мин.-1
4 Подача суппорта, продольная Sр
0,05… 2,8 мм/об.
5 Подача суппорта, поперечная Sп
0,025…1,4 мм/об.
6 Мощность электродвигателя [N] 11 кВт
7 КПД привода 0,75
Режущий инструмент - резец проходной 16х25 Т15К6 ГОСТ 18879-73
. Основные параметры резца приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 - Основные параметры резца Т15К6 ГОСТ 18879-73
№ Параметр Об. Вел. Ед. изм.
1 Размеры державки bxh
16х25 мм
2 Главный угол в плане 90 º
3 Передний угол 10
4 Угол наклона главного лезвия 0
5 Радиус при вершине r 2,0 мм
6 Масса mp
0,210 кг
7 Материал режущей части Т15К6
Определяем значения постоянной и показателей степени [3] (таблица 1.4).
Таблица 1.4 - Значения постоянной и показателей степени
Постоянная С
Показатели степени
х y n
300 1 0,75 -0,15
243 0,9 0,6 -0,3
339 1 0,5 -0,4
Определяем значения поправочных коэффициентов:
kmp = (σв/750)n
kmp = (700/750)0,75 = 0,95.
Поправочные коэффициенты, учитывающие геометрию резца представлены в таблице 1.5 [3].
Таблица 1.5 - Поправочные коэффициенты, учитывающие геометрию резца
Коэффициент Значение для составляющих
Рz
Рх
Ру
0,94 0,77 1,11
1 1 1
1 0,75 0,7
1
Kp
0,8 0,55 0,74
Получаем составляющие силы резания:
- касательная:
Pz = 10∙300∙1,51∙0,30,75∙240-0,15∙0,8 = 641 Н.
- радиальная:
Pу =10∙243∙1,50,9∙0,30,6∙240-0,3∙0,55 = 181 Н.
- осевая:
Pх =10∙339∙1,51∙0,30,5∙240-0,4∙0,74 = 230 Н.
Мощность резания:
N = (Pz∙Vф)/1020∙60 = 641∙240/1020∙60 = 2,51 кВт.
2.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
