теория резания примеры. 2. 6 Пример расчета проходного резца с механическим креплением твердосплавных пластин Задание

Скачать 1.27 Mb. Название 2. 6 Пример расчета проходного резца с механическим креплением твердосплавных пластин Задание Анкор теория резания примеры.doc Дата 23.04.2017 Размер 1.27 Mb. Формат файла Имя файла теория резания примеры.doc Тип Документы #1277

2.6 Пример расчета проходного резца с механическим креплением твердосплавных пластин Задание: Рассчитать и сконструировать токарный проходной правый резец с механическим креплением многогранной пластины из твердого сплава для обтачивания вала по наружной поверхности из стали 45, предел прочности σв = 750 МПа. Главный угол в плане φ = 45°. Диаметр заготовки D = 30 мм, припуск на сторону h = 3 мм, вылет резца l = 40 мм. Кон­струкцию резца выбрать по ГОСТ 26611-85, технические требования по ГОСТ 26613-85. Обработку производят на токарно-винторезном станке 16К20. 1 Условия обработки Материал режущей части – Т15К6 (ГОСТ 3882-74). Материал корпуса – Сталь 40Х (ГОСТ 4543-71). Выбираем четырехгранную пластину по ГОСТ 19049-80 [3, табл. 4.13, с. 128], (рисунок 23). Основные размеры: l = 9,525 мм; d = 9,525 мм; S= 3,18 мм; r = 0,8 мм [3, табл. 4.15, с. 138]. Рисунок 23 – Пластина четырехгранной формы (ГОСТ 19049-80) Основные параметры резца: hb = 16´16 мм; l1 = 100 мм; h1 = 16 мм; h2 = 24 мм; l = 9 мм; l2 = 25 мм; f = 20 мм. 2 Геометрические параметры резца (см. таблицу Б.6) Главный передний угол γ = 10°; главный задний угол α = 10°; главный угол в плане φ = 45°; вспомогательный угол в плане φ1 = 45°; радиус вершины лезвия r = 0,5 мм. 3 Глубина резания t = 3 мм (черновое точение). 4 Подача S = 1,3 мм/об [1, табл. 13, с. 366]. 5 Скорость резания где T= 60 мин; = 280; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,5 [1, табл. 17, с. 367]. где [1, табл. 1, 2, с. 359]; =1 [1, табл. 5, с. 361]; =1 [1, табл. 6, с. 361]. , 6 Частота вращения заготовки 6.1 Определение действительной частоты вращения nд = 1000 об/мин (приложение Б). 6.2 Фактическая скорость резания 7 Сила резания где = 300; x = 1; y = 0,75; n = 0,15 [1, табл. 22, с. 372]. где [1, табл. 9, 10, с. 362]; = 1; = 1; = 1; = 0,87 [1, табл. 23, с. 374]. , . 8 Мощность резания Мощность станка модели 16К20 по паспорту 10 кВт (см. приложение Б). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. 9 Выбор формы сечения державки и определение ее размеров Определим ширину b поперечного сечения державки: где l = 40 мм; σu.д = 400 МПа. 10 Расчет прочности и жесткости державки резца Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца: Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца: гдеf = 0,1 мм; Е = 2·105 МПа; Резец обладает достаточными прочностью и жесткостью в случае, когда Pz ≤ Pzдоп; Pz ≤ Pz жест. 6827 > 4820,7 < 5119,97 Н – условие выполняется. Конструкция проходного правого резца с механическим креплением твердосплавных пластин представлена на рисунке 24. Рисунок 24 – Резец токарный проходной с механическим крепление четырехгранных пластин (ГОСТ 26611-85) 4.6 Расчет основных видов фрез 4.6.1 Расчет торцевой фрезы Задание: Рассчитать торцовую насадную фрезу с механическим креплением пятигранных твёрдосплавных пластин, для обработки заготовки с шириной фрезерования B= 150 мм и припуском на обработку h= 2 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 26595-85 (рисунок 65). Обрабатываемый материал – Сталь 50, предел прочности σв = 750 МПа. Параметр шероховатости обработанной поверхности: Ra = 3,2 мкм (фрезерование чистовое). Станок вертикально-фрезерный модели 6Т13. Определим основные параметры фрезы: Материал корпуса – Сталь 45Х (ГОСТ 4543-71). Материал пластин – Т15К6 (ГОСТ 3882-74). Выбираем пятигранную пластину с отверстием по ГОСТ 19064-80 (рисунок 66). Основные размеры: l = 11,5 мм; d = 15,875 мм; S = 4,76 мм; r = 1,6 мм; m= 17,375 мм; d1 = 6,35 мм [3, табл. 4.16, с. 142]. Рисунок 65 – Фреза торцевая с механическим креплением пятигранных пластин (ГОСТ 26595-85) Рисунок 66 – Пластина пятигранной формы с отверстием (ГОСТ 19064-80) 1 Глубина фрезерования t= h = 2 мм. 2 Диаметр фрезы мм, (4.13) принимаем D = 200 мм z = 8; da = 50 мм [1, табл. 95, с. 188]. 3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г: ω = 20º – угол наклона к оси фрезы; α = 15 – главный задний угол; γ = 5 – передний угол; φ = 60 – главный угол в плане; α1 = 18 – вспомогательный задний угол; λ = 14 – угол наклона главной режущей кромки; φ1 = 10 – вспомогательный угол в плане. 4 Подача S0 = 0,5-1,0 мм/об [1, табл. 37, с. 285], принимаем Sz = 0,06 мм/зуб. 5 Скорость резания где T = 240 мин [1, табл. 40, с. 290]; = 332; q = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,2; p = 0; m = 0,2 [1, табл. 39, с. 286]; где [1, табл. 1, с. 261]; = 1 [1, табл. 5, с. 263]; = 1 [1, табл. 6, с. 263]. 6 Частота вращения фрезы 6.1 Определение действительной частоты вращения nд = 500 об/мин (см. приложение Г); 6.2 Фактическая скорость резания Сила резания где [1, табл. 9-10, с. 264]; = 825; x = 1; y = 0,75; n = 1,1; q = 1,3; ω = 0,2 [1, табл. 41, с. 291]. 8 Шаг зубьев фрезы: - окружной шаг (4.20) - осевой шаг (4.21) 9 Определение условия равномерности фрезерования где К – целое число, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется. 10 Крутящий момент на шпинделе 11 Эффективная мощность резания Мощность станка 6Т13 по паспорту 11 кВт (см. приложение Г). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. Расчет торцовых фрез со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава, производится аналогично. 4.6.2 Расчет концевой фрезы Задание: Рассчитать концевую фрезу для чистовой обработки паза 16х16 мм, с припуском h = 5 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 17025-71. Обрабатываемый материал – Сталь 40Х, предел прочности σв = 750 МПа. Станок вертикально-фрезерный модели 6Т12. Определим основные параметры фрезы: Материал рабочей части – Р6М5 (ГОСТ 19265-73). Материал хвостовика – Сталь 40Х (ГОСТ 4543-71). 1 Глубина фрезерования t= h = 5 мм. 2 Диаметр фрезы Диаметр фрезы D равняется ширине паза, т.е. D = 16 мм; z = 6; L = 92 мм; l = 32 мм [1, табл. 65, с. 174] 3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г: ω =35º – угол наклона главной режущей кромки; γ = 15º – передний угол; α = 14º – задний угол; α1 = 8º – вспомогательный задний угол; φ1 = φ3 = φ5 = 57º φ2 = φ4 = φ6 = 63º – углы в плане; λ = 10º – угол наклона главной режущей кромки. 4 Подача Sz= 0,06-0,05 (мм/зуб) [1, табл. 35, с. 284]. Принимаем Sz = 0,05 мм/зуб. 5 Скорость резания где T = 80 мин [1, табл. 40, с. 290]; B = (2/3)l= (2/3)32 = 21 мм – ширина фрезерования; = 46,7; q = 0,45; x = 0,5; y = 0,5; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,33 [1, табл. 39, с. 286]. где [1, табл. 1, с. 261]; = 1 [1, табл. 5, с. 263]; = 1 [1, табл. 6, с. 263]. 6 Частота вращения фрезы Определение действительной частоты вращения nд = 1000 об/мин (см. приложение Г). Фактическая скорость резания 7 Сила резания где [1, табл. 9-10, с. 264] = 68,2; x = 0,86; y= 0,72; n = 1; q = 0,86; ω = 0 [1, табл. 41, с. 291]; 8 Шаг зубьев фрезы: - окружной шаг - осевой шаг (4.31) 9 Определение условия равномерности фрезерования где К – близко к целому числу, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется. 10 Крутящий момент на шпинделе 11 Эффективная мощность резания а мощность станка модели 6Т12 по паспорту равна 7,5 кВт (см. приложение Г). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. Конструкция концевой фрезы с цилиндрическим хвостовиком представлена на рисунке 67. Рисунок 67 – Фреза концевая с цилиндрическим хвостовиком (ГОСТ 17025-71) 4.6.3 Расчет дисковой фрезы Задание: Рассчитать дисковую трехстороннюю насадную фрезу для обработки паза 15х16 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 28527-90. Обрабатываемый материал – Сталь 10ХГН, предел прочности σв = 750 МПа. Параметр шероховатости обработанной поверхности: Ra = 3,2 мкм (фрезерование чистовое). Станок вертикально-фрезерный модели 6Т12. Определим основные параметры фрезы: Материал – Р6М5 (ГОСТ 19265-73). 1 Глубина фрезерования t = h = 15 мм, где h – глубина паза 2 Диаметр фрезы Принимаем D= 80 мм; da = 27 мм; z = 18; B = 16 мм [1, табл. 82, с. 181]. 3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г: ω =15º – угол наклона главной режущей кромки; γ = 15º – передний угол; α = 20º – задний угол; α1 = 6º – вспомогательный задний угол; φ = 20 – главный угол в плане; λ = 10º– угол наклона главной режущей кромки. 4 Подача Sz = 0,015-0,007 мм/зуб [1, табл. 35, с. 284]. Принимаем Sz = 0,01 мм/зуб. 5 Скорость резания где T = 120 мин [1, табл. 40, с. 290]; = 68,5; q = 0,25; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; p = 0; m = 0,2 [1, табл. 39, с. 286]. где [1, табл. 1, с. 261]; = 1 [1, табл. 5, с. 263]; = 1 [1, табл. 6, с. 263]. 6 Частота вращения фрезы Определение действительной частоты вращения фрезы nд = 250 об/мин (см. приложение Г) Фактическая скорость резания 7 Сила резания где – [1, табл. 9-10, с. 264]; = 68,2; x = 0,86; y = 0,72; n = 1; q = 0,86; ω = 0 [1, табл. 41, с. 291]. 8 Шаг зубьев фрезы: - окружной шаг (4.40) - осевой шаг (4.41) 9 Определение условия равномерности фрезерования где К – близко к целому числу, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется. 10 Крутящий момент на шпинделе 11 Эффективная мощность резания Мощность станка модели 6Т12 по паспорту равна 7,5 кВт (см. приложение Г). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. К онструкция дисковой трехсторонней фрезы представлена на рисунке 68. Рисунок 68 – Фреза дисковая трехсторонняя (ГОСТ 28527-90) 4.6.4 Расчет цилиндрической фрезы Задание: Рассчитать цилиндрическую насадную фрезу, для обработки заготовки с шириной фрезерования B= 80 мм и припуском на обработку h = 1,5 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 29092-91. Обрабатываемый материал – Сталь 15ХГН, предел прочности σв = 600 МПа. Параметр шероховатости обработанной поверхности: Ra= 3,2 мкм (фрезерование чистовое). Станок вертикально-фрезерный модели 6Т12. Определим основные параметры фрезы: Материал – Р6М5 (ГОСТ 19265-73). 1 Глубина фрезерования t = h = 1,5 мм 2 Диаметр фрезы Принимаем D = 80 мм; da = 32 мм; z = 10; L = 100 мм; d1 = 34 мм; l = 24 мм; f= 1,5 мм; h = 10 мм; r = 3,5 мм (фреза с крупным зубом) [3, табл. 9.4, с. 330]. 3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г: ω = λ = 40º – угол наклона главной режущей кромки; γн = 15º – передний угол в нормальном сечении к режущей кромке; α = 16º – задний угол; α1 = 8º – вспомогательный задний угол; φ1 = φ3 = φ5 = φ7 = φ9 = 33º φ2 = φ4 = φ6 = φ8 = φ10 = 39º – угол в плане. 4 Подача S0 = 1,0-2,7 мм/об [1, табл. 37, с. 285] Принимаем Sz = 0,20 мм/зуб. 5 Скорость резания где T = 180 мин [1, табл. 40, с. 290]; = 35,4; q = 0,45; x = 0,3; y = 0,4; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,33 [1, табл. 39, с. 286]. где [1, табл. 1, с. 261]; =1 [1, табл. 5, с. 263]; =1 [1, табл. 6, с. 263]. 6 Частота вращения фрезы 6.1 Определение действительной частоты вращения nд = 160 об/мин (см. приложение Г). Фактическая скорость резания 7 Сила резани где [1, табл. 9-10, с. 264]; = 68,2; x = 0,86; y= 0,72; n = 1; q = 0,86; ω = 0 [1, табл. 41, с. 291]. 8 Шаг зубьев фрезы: - окружной шаг (4.51) - осевой шаг (4.52) 9 Определение условия равномерности фрезерования где К – близко к целому числу, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется. 10 Крутящий момент на шпинделе 11 Эффективная мощность резания Мощность станка модели 6Т12 по паспорту равна 7,5 кВт (см. приложение Г). С ледовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. Конструкция цилиндрической фрезы представлена на рисунке 69. Рисунок 69 – Фреза цилиндрическая (ГОСТ 29092-91)