47350

Расчет припусков на механическую обработку

Лекция

Производство и промышленные технологии

Расчет припусков на обработку начинается с определения минимального припуска , (6) удаление которого с обрабатываемой поверхности технически необходимо для обеспечения требуемой точности и эксплуатационных свойств детали.

Русский

2014-12-19

59 KB

19 чел.

Лекция№11

5.10. Расчет припусков на мех. обработку

Расчет припусков на обработку начинается с определения минимального припуска , (6) удаление которого с обрабатываемой поверхности технически необходимо для обеспечения требуемой точности и эксплуатационных свойств детали.

После определения величены минимального припуска устанавливается размер максимально возможного при неблагоприятных условиях припуска  по формуле (3).

В большинстве случаев величина припусков ограничивается их минимальным значением определенным суммой погрешностей, связанных с предшествующей и рассчитываемой операциями, влияние которых необходимо устранить при обработке удалением некоторого слоя металла.

Величина максимального припуска при этом жестко не ограничивается и формируется в зависимости от допусков на предшествующую и проектируемую операции.

Однако в некоторых случаях расчетов величина наибольшего припуска на обработку должна быть также строго ограничена. Так например, для сохранения твердого закаленного слоя после закалки ТВЧ или цементации необходимо, чтобы максимальный припуск на шлифование был меньше глубины закаленного слоя

В некоторых случаях максимальный припуск на шлифование ограничивается из соображений снижения его трудоемкости и т.п.

5.11. Расчет и выбор режимов резания

Режим резания металла включает в себя следующие определяющие его основные элементы: глубину резания t (мм), подачу S (мм/об), скорость резания V (м/мин) или число оборотов шпинделя станка n (об/мин).

Исходными данными для выбора режима резания являются:

  1.  Данные об обрабатываемой детали: род материала и его характеристика: форма, размеры и допуски на обработку, допускаемые погрешности, требуемая шероховатость и т.п.
  2.  Сведения о заготовке: род заготовки, величина и характер распределения припусков, состояние поверхностного слоя (наличие корки, окалины, упрочнения)
  3.  Паспорта станков

Элементы режимов резания выбираются таким образом, чтобы была достигнута наибольшая производительность труда, при наименьшей себестоимости технологической операции. Это требование выполняется при работе инструментом рациональной конструкции, а также если станок не ограничивает полного использования режущих свойств инструмента.

Выбор величин элементов резания и параметров инструмента для точения ведется в следующем порядке:

  1.  Выбирается глубина резания, устанавливаемая в зависимости от припуска на обработку и числа проходов.

Припуск разбивается на черновой, чистовой и отделочный. Необходимо стремиться к уменьшению числа проходов. Припуск на черновую обработку обычно снимают за 1-2 хода.

Количество чистовых и отделочных ходов выбирается в зависимости от требуемых точности обработки, шероховатости поверхности и состояния поверхностного слоя детали.

  1.  Выбирается режущий инструмент. Устанавливается его тип, размер, материал и наивыгоднейшая  геометрия в зависимости от: а) вида обрабатываемой детали; б) характера обработки; в)материала режущей части инструмента; г)жесткости и виброустойчивости инструмента.
  2.  Определяются подачи в зависимости от: а) вида деталей и характеристики обрабатываемых поверхностей (жесткости, прочности, виброустойчивости, микрогеометрии); б) режущего инструмента (прочности, жесткости, виброустойчивости, износостойкости); в) характеристики станка (кинематики, прочности, жесткости; виброустойчивости).

Принимается наибольшая подача, допускаемая вышеуказанными ограничивающими факторами.

  1.  Выбирается период стойкости режущего инструмента в зависимости от типа и размера инструмента, характеристики детали и условий работы. Средние значения периода стойкости приводятся в соответствующих нормативах.
  2.  Определяется скорость резания и число оборотов шпинделя в зависимости от ранее выбранных факторов по формуле:

   (1)

где VT – скорость резания при выбранном периоде стойкости режущего инструмента, равном Т (мин).

 xv  и yv – показатели степени,

Сv – коэффициент зависящий от ряда факторов (материала инструмента и детали, вида обработки, характера обработки).

При выборе другого периода стойкости Т1, отличного от Т

   (2)

где m - показатель относительной стойкости. Величина «m» при точении 0,1-0,3.

По выбранной скорости определяются число оборотов.

   (3)

Определив расчетное число оборотов, принимают действительное по паспорту станка, ближайшее к расчетному.

  1.  Определяются составляющие силы резания и крутящий момент

кг (н)

  1.  Определяется потребная мощность станка

(квт)

Необходимая мощность привода

где - к.п.д. станка. В среднем берется =0,8-0,85.

Для других видов обработки режимы резания устанавливаются в следующем порядке:

При работе на сверлильных станках сначала определяют подачу, затем скорость резания (по подаче, диаметру сверла и материалу детали). По установленной подаче для данного диаметра сверла подсчитывают крутящий момент. Далее по крутящему моменту и числу оборотов определяют мощность на сверле.

Установление режимов резания для цилиндрических, хвостовых и дисковых фрез заключается в определении при заданной глубине резания, подачи на зуб, минутной подачи, скорости резания, числа оборотов фрезы в минуту, тангенциальной составляющей силы резания и эффективной мощности; при работе торцовыми фрезами определяют подачу на зуб, минутную подачу, скорость резания, число оборотов и эффективную мощность.

При установлении режимов резания для шлифования определяют скорость вращения шлифовального круга (м/с) в зависимости от обрабатываемого материала, скорость вращения детали, продольную подачу круга, поперечную подачу.

Определение режимов резания при многоинструментальной обработке

При обработке на станках с многоинструментальными наладками методика установления режимов резания изменяется.

На практике встречаются 5 вариантов:

  1.  Обработку заготовок ведут последовательно рядом инструментов, которые работают независимо один от другого; при смене инструмента изменяется и режим резания.
  2.  Обработку производят параллельно действующими комплексами инструментов, каждый из которых работает независимо от других с различными режимами резания.
  3.  Обработку заготовок осуществляют комплексом инструментов, закрепленным в одном или нескольких блоках. Инструменты блока имеют единую подачу, но разные скорости резания в зависимости от размера обрабатываемой поверхности, длительность работы каждого инструмента различна. Это характерно для многорезцовых токарных полуавтоматов, токарно-револьверных станков.
  4.  Комплекс инструментов в блоке имеет единую минимальную подачу, но работает с разными скоростями резания. Случай характерен для многошпиндельных сверлильных, расточных и продольно-фрезерных станков.
  5.  Комплекс инструментов работает с одинаковой скоростью резания, но с различной подачей (продольно-строгальные станки).

В первых двух случаях режимы резания устанавливаются по приведенный выше методике. Если подача и скорость резания для первого случая оказывается близкими, то для экономии времени на останов и пуск станка можно использовать средние значения этих составляющих режимов резания.

В третьем случае глубину резания и подачу устанавливают для каждого инструмента по методике для одноинструментальной обработки. По каждому блоку находим наименьшую лимитирующую технологически допустимую подачу. Далее выбирают лимитирующий по скорости резания инструмент, чаще всего тот, который обрабатывает участки заготовки с наибольшим диаметром и наибольшей длиной. Для этого инструмента рассчитывают условную стойкость Туmin, где ,

Lп – путь подачи лимитирующего инструмента;

Lбл – путь подачи инструментального блока.

Значение Tmin выбирают по нормативам в зависимости от количества и типа режущих инструментов, материала обрабатываемой заготовки.

По стойкости Ту находим соответствующую скорость резания по формуле  или по нормативам и рассчитывают частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка. По найденным режимам определяют суммарный момент и мощность резания, которые сравнивают с паспортными данными. При необходимости режимы резания корректируют, изменяя подачу и скорость резания.

В четвертом случае для каждого инструмента наладки назначают глубину резания и подачу S0 на один оборот шпинделя (но нормативам). Аналогично третьему случаю определяют лимитирующие по скорости резания инструменты, и рассчитывают условную экономическую стойкость. По значению Ту вычисляют или находят по нормативам значения скорости резания Vн и частоты вращения nи для каждого инструмента. Минутную подачу инструмента определяют по формуле S=S0nи. Минутную подачу всей многошпиндельной головки принимают по наименьшей S. Корректируют значения Vш и nш для различных шпинделей по формуле . По найденным режимам резания шпинделей рассчитывают суммарный момент и мощность резания, сравнивают их с паспортными данными и при необходимости корректируют режимы резания.

Режимы резания для пятого случая устанавливают в аналогичной последовательности. Для каждого инструментального блока (суппорта) выбирают минимальную подачу и по наибольшему пути резания лимитирующие инструменты. Для всех блоков по лимитирующим инструментам рассчитывают скорость резания. Режимы резания согласовывают с паспортными данными станка.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26000. Буддизм: религия и философия 19.58 KB
  Основатель буддизма индийский принц Сиддхартха Гаутама получивший впоследствии имя Будды что значит пробуждённый просветлённый а также ШакьяМуни что значит мудрец из рода Шакьи. Вероучение и обрядность раннего Буддизма изложены в Трип Итаке тройной корзине своде произведений основанных на откровениях Будды. Душа распадается по учению Буддизма на отдельные элементы сканды но чтобы в новом рождении оказалась воплотившейся та же личность необходимо чтобы сканды соединились тем образом как они были соединены в прежнем...
26001. Особенности древнекитайской философии. Конфуцианство 34.09 KB
  Философия Бакунина Михаил Александрович [1830. В эти годы Бакунин Михаил Александрович последователь философии И. В Берлинском университете Бакунин Михаил Александрович слушал лекции К. В Цюрихе Бакунин Михаил Александрович познакомился с В.
26002. Натурфилософия Древней Греции. Сущность материализма 29.47 KB
  Жан Жак Руссо .В любом из произведений Руссо непрестанно звучат четыре лейтмотива: культ личности чувствительность культ природы и ощущение социальной несправедливости. Эти Руссо замечает что жизнь человека в этом лучшем из миров не соответствует его подлинной сущности что человек не таков каким он должен быть согласно своей истинной природе но и представляется не тем что он есть на самом деле люди не решаются показаться тем что они есть стало выгоднее притворяться не таким каков ты есть на самом деле. Чем больше накапливаем...
26003. СМО с бесконечной очередью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 23.44 KB
  СМО с бесконечной очередью для пуассоновских потоков. Из СМО с очередью конечной длины можно получить СМО с неограниченной очередью если устремить. Рассмотрим частный случай одноканальной системы с бесконечной очередью
26004. СМО с бесконечной очередью для произвольных потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 30.06 KB
  СМО с бесконечной очередью для произвольных потоков. Рассмотрим случай который можно интерпретировать либо как наличие немедленного обслуживающего прибора интенсивность обслуживания которого растет линейно с ростом числа ожидающих требований либо как систему в которой всегда найдется новый обслуживающий прибор доступный каждому вновь поступающему требованию. СМО типа М М ∞ с бесконечным числом обслуживающих приборов Переходя к равенству: Получаем: Можно выписать искомые решения для pk и N: Условие эргодичности в данном случае также...
26005. СМО с бесконечной очередью и частичной взаимопомощью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 60.64 KB
  СМО типа М М m Переходя к решению для pk в соответствии с равенством: Видим что это решение должно быть разбито на две части так как зависимость k от k также имеет две части. Соответственно при k≤m: Аналогично при k≥m: Объединяя результаты получим: Где: Теперь с помощью: Можно выписать решение для p0: И следовательно: Вероятность того что поступающее требование окажется в очереди задается равенством: Таким образом:.
26006. СМО с бесконечной очередью и частичной взаимопомощью для произвольных потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 35.06 KB
  Эта система в строгом смысле является саморегулируемой. Подходящей моделью для описания такой системы является процесс размножения и гибели при следующем выборе параметров: Система является эргодической.
26007. СМО с бесконечной очередью и полной взаимопомощью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 32.91 KB
  Каждое вновь поступившее требование подается на свой отдельный обслуживающий прибор однако если требование поступает в момент когда все приборы заняты то оно теряется.
26008. СМО с бесконечной очередью и полной взаимопомощью для произвольных потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 46.78 KB
  Такая модель задается следующим образом: Эта система является эргодической. СМО типа М М ∞ М Для вероятностей pk этой системы из: Имеем: Где биноминальные коэффициенты определяются обычным образом: Определяя p0 получаем: И следовательно: Таким образом: Не составляеет труда вычислить среднее число требований в системе: Используя частную производную получаем:.