Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
93. Критерии оптимизации режима резания при точении. Выбор инструментального материала для резцов.
Основной целью оптимизации является установление таких числовых значений элементов режима резания (глубины резания, подачи и скорости), которые позволяют наиболее производительно с наименьшими затратами, осуществлять механическую обработку детали и надежно обеспечить заданное качество обработки. Аналитический расчет выполняется в следующей последовательности:
1. Выбрать материал и геометрические параметры режущего клина резца.
Материал режущей пластины назначают с учетом физико-механических свойств материала детали и вида обработки. Форма пластинки определяется видом и разновидностью токарного резца. Размеры пластинки должны соответствовать стандартным параметрам. Геометрические параметры режущего клина назначаются в соответствии с общепринятыми рекомендациями: передние углы γ и γ1, задние углы а и а1; углы в плане φ и φ1 , а также угол наклона режущей кромки λ; радиус сопряжения режущих кромок г и радиус на вершине резца ρ.
2. Определить глубину резания-t:
t = (D-d)/2, мм,. При черновой обработке необходимо стремиться работать с максимально возможной в данных условиях глубиной резания, равной всему припуску или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке - в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности. Шероховатость поверхности при черновом и получерновом точении находится в пределах Ra = 40 ... 10 мкм, получистовом и чистовом точении Ra = 3,2 - 1,6 мкм. Глубина резания при чистовой (получистовой) обработке назначается в пределах 0,5 - 2,0 мм.
3. Оптимизировать подачу - S.
При черновой (получерновой) обработке назначают возможно большие подачи, допускаемые прочностью державки резца, пластинки твердого сплава, механизма подачи и кинематическими возможностями станка. При чистовой (получистовой) обработке выбор и назначение подачи необходимо согласовать с точностью и шероховатостью обработанной поверхности.
Рекомендуемые подачи в зависимости от шероховатости поверхности, радиуса сопряжения режущих кромок r и вспомогательного угла в плане φ1 приводятся в таблицах.
4. Рассчитать скорость резания Vp.Скорость резания рассчитывается по формуле:
где Сv – коэффициент, зависящий от физико-механических свойств и структуры обрабатываемого материала и материала режущей части резца; т - показатель относительной стойкости; xv,yv- степенные показатели при переменных t, S (выбирают по справочной литературе): Kv- общий поправочный коэффициент на скорость резания. учитывающий изменение условий обработки по сравнению с нормативными < выбирают по справочной литературе); T- принятая стойкость инструмента.
5. Рассчитать частоту вращения шпинделя станка и уточнить скорость резания.
По рассчитанной скорости резания Vp определяют частоту вращения шпинделя станка np:
Полученное значение np корректируют по паспорту станка (n): принимают частоту вращения шпинделя, имеющуюся на станке ближайшую меньшую или большую, если она не превышает 5% от полученной по расчету.
По выбранной частоте вращения шпинделя определяют действительную скорость резания V:
6. Скорректировать подачу в зависимости от допустимых режущих свойств инструмента -sp.
Подачу, допустимую режущими свойствами инструмента для заданного периода стойкости Т, определяют по формуле:
Величина sp определяется для принятой частоты вращения шпинделя - n и сравнивается с предыдущей, опять принимается меньше значение.
7. Проверить выбранный режим резания по мощности станка.
При резании необходимо выполнить условие:
где NCT- мощность на шпинделе станка; Npe3- мощность резания .
8. Определяем крутящий момент
Выбор инструментального материала. Режущая часть токарных проходных резцов в большинстве случаев выполняется из металлокерамических твердых сплавов. Выбор группы твердого сплава определяется родом и механическими свойствами обрабатываемого материала. Обработка чугунов по сравнению с обработкой сталей характеризуется меньшими температурами резания. Поэтому при обработке чугунов используют менее теплостойкие, но более дешевые сплавы группы ВК. Предпочтение этой группе в этом случае отдается и вследствие их повышенной прочности, вязкости, что чрезвычайно важно при обработке чугунов, когда образуется элементная стружка надлома и ударная пульсирующая нагрузка концентрируется на малой площадке контакта стружка-инструмент в непосредственной близости от режущей кромки - наиболее уязвимого места лезвия резца.
При резании конструкционных углеродистых и легированных сталей, когда температура резания высока, для обеспечения более высокой производительности обработки целесообразнее использовать более теплостойкие, более твердые и износостойкие сплавы группы ТК, которые, кроме того, имеют меньший коэффициент трения и меньшую слипаемость со стальной стружкой, что при сливном стружкообразовании способствует менее интенсивному износу режущего инструмента.