Реферат: Расчет режимов резания при фрезеровании (Методические рекомендации)

Для уточнения величин подач необходимо рассчитать скорость движения подачи vS по величине подачи на зуб и на оборот

vS = So • n = Sz • z • n;

vS1 = 0,32 • 12 • 200 = 768 мм/мин ;       vS2 = 0,3 • 1050 = 315 мм/мин.

По паспорту станка находим возможную настройку на скорость движения подачи, выбирая ближайшие наименьшие значения, vS1 = 800 мм/мин, поскольку эта величина только на 4,17% выше расчётной и vS2 = 315 мм/мин. Исходя из принятых величин уточняем значения подач на зуб и на оборот

Soф1 = 800 / 200 = 4 мм/об;                        Szф1 = 4 / 12 = 0,333 мм/зуб;

Soф2 = 315 / 1050 = 0,3 мм/об;                   Szф2 = 0,3 / 12 = 0,025 мм/зуб;

3.2.3. Проверка выбранного режима резания

Выбранный режим резания проверяем по характеристикам станка: мощности на шпинделе станка и максимально допустимому усилию, прилагаемому к механизму подачи. Поскольку нагрузки на станок при черновой обработке значительно выше, чем при чистовой, проверку выбранного режима резания проводим для чернового фрезерования.

Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе :           Nр £ Nшп.

Мощность на шпинделе

Nшп = Nэ • h = 11 • 0,8 = 8,8 кВт.

Крутящий момент определится по формуле

Общий поправочный коэффициент        Kр = Kmр • Kvр • Kgр • Kjр .

Кmр определяем по таблице 17 для обработки конструкционных углеродистых и легированных сталей Кmр = ( sв/750 )np, показатель степени np = 0,3 , тогда Кmр = ( 800/750 )0,3 = 1,02.

Kvр определяем по таблице 18 для черновой обработки при скорости резания до 100 м/мин при отрицательных значениях переднего угла Kvр1 = 1, для чистовой обработки при скорости резания до 600 м/мин Kvр2 = 0,71.

Kgр и Kjр определяем по таблице 19. При g = -5о Kgр  = 1,20 и при j = 45о Kjр1 = 1,06, при j = 60о Kjр2 = 1,0.

Величина общего поправочного коэффициента составит

Кр1 = 1,02 • 1 • 1,20 • 1,06 = 1,297;        Кр2 = 1,02 • 0,71 • 1,20 • 1,0 = 0,869

Крутящий момент определится как

Наиболее эффективно снижение мощности резания за счёт уменьшения скорости резания, а также уменьшения подачи на зуб. Мощность резания необходимо уменьшить в 5,5 раза, для этого скорость резания уменьшим за счёт уменьшения числа оборотов фрезы с 200 до 40 об/мин с 78,5 м/мин до 14,26 м/мин. Скорость движения подачи при этом снизится с 768 мм/мин до vS1 = 0,32 • 12 • 40 = 153,6 мм/мин. Поскольку изменение глубины резания приведёт к необходимости проведения второго рабочего хода, изменим величину скорости движения подачи до 125 мм/мин (таблица 20), при этом подача на зуб фрезы составит Sz1 = 125/12 • 40 = 0,26 мм/зуб.

Подставив новое значение подачи на зуб в формулу расчёта главной составляющей силы резания получим Pz1 = 31405,6 Н, крутящий момент станет равным Мкр1 = 1960,3 Нм, мощность резания Nр1 = 8,04 кВт, что удовлетворяет требованиям по мощности привода.

Вторым условием является то, что горизонтальная составляющая силы резания (усилие подачи) должна быть меньше (или равна) наибольшей силы, допускаемой механизмом продольной подачи станка:   Рг £ Рдоп.

Для станка 6Р13 Рдоп = 15000 Н.

Горизонтальная составляющая силы резания Рг при условии несимметричного встречного чернового фрезерования

Рг = 0,6 • Рz1 = 0,6 • 31364,3 = 18818,58 Н.

Так как условие Рг £ Рдоп не соблюдается (18818,58 > 15000 ), выбранный режим резания не удовлетворяет условию прочности механизма продольной подачи станка. Для снижения горизонтальной составляющей силы резания необходимо уменьшить подачу на зуб фрезы. Представим формулу расчёта главной составляющей силы резания в виде

В связи с многократным превышением показателей первого расчёта над допустимыми необходимо провести проверку правильности выбора режима резания при чистовом переходе.

Окончательно данные расчёта сведены в таблице

Таким образом станок налаживается по следующим величинам:

Черновой переход        nф1 = 40 мин-1,         vS1 = 80 мм/мин;

Чистовой переход        nф2 = 1050 мин-1,      vS2 = 315 мм/мин.

3.2.4. Расчёт времени выполнения операции.

3.2.4.1. Расчёт основного времени.

Длина фрезерования l = 800 мм;

Величина врезания фрезы l1 определяется для условия несимметричного встречного фрезерования, принимаем С1 = 0,04 • D,

Величину перебега фрезы l2 для чернового и чистового фрезерования принимаем одинаковой l2 = 5 мм.

Число рабочих ходов i при чистовом и черновом фрезеровании равно 1.

Общая длина прохода фрезы для чернового и чистового фрезерования

L = 800 + 38 + 5 = 843 мм.

Основное время при торцовом фрезеровании заготовки за черновой и чистовой переходы составит:

3.2.4.2. Определение штучного времени.

Штучное время, затрачиваемое на данную операцию, определяется как

Тшт = То + Твсп + Тобс + Тотд

Вспомогательное время Твсп, затрачиваемое на установку и cнятие детали, определяем по таблице  21. Принимаем способ установки детали при длине 800 мм - на столе с выверкой средней сложности; при массе детали до 10 кг - время на установку и снятие заготовки равно 1,8 мин. Вспомогательное время на рабочий ход (таблица 22) принимаем для обработки плоскостей с одной пробной стружкой  - 0,7 мин и на последующие проходы - 0,1 мин всего - 0,8 мин. Вpемя на измеpение заготовки с помощью штангенциркуля (таблица 23) по ширине и толщине заготовки (высоте от стола) - размеры до 100 мм с точностью до 0,1 мм, принимаем равным 0,13 мин.

Твсп = 1,8 + 0,8 + 0,13 = 2,73 мин.

Тогда оперативное время

Tоп1 = То + Твсп = 10,54 + 2,73 = 13,27 мин.

То2 = 2,68 + 2,73 = 5,41 мин

Время на обслуживание pабочего места и вpемя на отдых принимаем в процентах от оперативного времени:

Тотд1 + Тобс1 = 10 % • Tоп = 0,1 • 13,27 = 1,32 мин ;

Тотд2 + Тобс2 = 10 % • Tоп = 0,1 • 5,41 = 0,54 мин ;

Штучное время, затрачиваемое на данную операцию,

Тшт1 = То1 + Твсп1 + Тобс1 + Тотд1 = То1 • 0,1 То1 =13,27 + 1,32 = 14,59 мин.

Тшт2 = То2 + Твсп2 + Тобс2 + Тотд2 = То2 • 0,1 То2 = 5,41 + 0,54 = 5,95 мин.

3.2.4.3. Определение штучно-калькуляционного времени

3.2.5. Определение технико - экономической эффективности

3.2.5.1. Определение потребного количества станков

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7