WorldodTech

1.6.1 Расчет режимов резания.

Расчет режимов резания можно проводить двумя методами: аналитическим и табличным.

1.6.2. Аналитическим методом рассчитаем режимы резания на операцию 020, а именно – фрезерование паза шириной 50 мм и глубиной 2 мм. Для расчета используем [17].

В качестве инструмента выбираем концевую фрезу из быстрорежущей стали Р6М5, с числом зубьев Z=8, диаметром D=50мм. Одновременно обрабатываются четыре заготовки . Глубина резания t=2 мм.

Определим подачу на зуб Sz. Так как концевая фреза – инструмент не жесткий, то выбираем Sz = 0.1 мм/зуб.

Скорость резания, допускаемая режущими свойствами фрезы, определяется по формуле:

Vn = Cn × Dq/ (Tm × tx × Sy×Bu×Zp) × Kn м/мин,(1.7.1)

где Т –среднее значение стойкости, T= 180 мин;

t – глубина резания;

Sz – подача на зуб, мм/зуб;

D – диаметр фрезы, мм;

B – ширина фрезеруемой поверхности B=50 мм;

z – количество зубьев, шт.

Значение коэффициентов Cn и показателей степеней выбираем из [17. табл.17]

Cn = 46.7, x = 0.5, y = 0.5, m = 0.33, q=0.45, p=0.1;

Кn - общий поправочный коэффициент на изменение условий обработки.

Kn = Kmn × Kпn × Kun(1.7.2)

где Kmn - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;

Kпn- коэффициент учитывающий состояние поверхности;

Kun- коэффициент учитывающий материал инструмента;

Определим коэффициент Kmv по формуле:

Kmn= Kr × (750/sв)nv(1.7.3)

где Kr = 1 – коэффициент зависящий от группы стали;

sв = 610 Н/мм2 – предел прочности для стали 45.

Приняв Kпn = 0.8, Kun = 0.4, nv = -0.9, подставляя известные величины в формулу (1.7.3) , получим:

Kmn = 1.0 × (750/610)-0.9 = 0.83

Подставляя известные величины в формулу (1.7.2), получим:

Kv = 0.83 × 0.8 × 0.4 = 0.27

Выбрав значения показателей степеней из таблиц и подставляя их величины в формулу (1.7.1), получим:

Vn = 46.7×500.45м/(1800.33×20.5×0.10.5×500.1×80.1)×0.27 =

= 17.06 м/мин.

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле:

n = 1000×vu/(p×D) мин-1,(1.7.4)

гдеD – диаметр фрезы.

Подставляя известные величины в формулу (1.7.4), получим:

n = 1000×17.6/(p×50) = 108.6 мин-1

Уточнив по паспорту станка, принимаем частоту вращенияшпинделя : nу = 160мин-1.

Для данной частоты вращения шпинделя уточняем скорость резания по формуле:

V = p×D×nу/1000м/мин,(1.7.5)

Подставляя известные величины в формулу (1.7.5), получим:

V = p×50×160/1000 = 25,12 м/мин.

Минутная подача определяется по формуле:

SМ = Sz×nу×Z мм/мин,(1.7.6)

Подставляя известные величины в формулу (1.7.6), получим:

SМ = 0.1×8×160 = 128 м/мин.

Определим силы резания. Силы резания будут действовать вдоль трех осей координат x, y, z и называются соответственно Px, Py, Pz.

Так как основной составляющей сил резания при фрезеровании является сила Pz, то расчет ведем по ней:

Pz = 10×Cp × tx × Szy × Bu ×Z/(Dq×nw)Н,(1.7.7)

где Cp = 82 – коэффициент;

x, y, q, w, u - показатели степени, выбираем:

x = 0.75; y = 0.6; q = 0.86; w = 0; u = 1.

t- глубина резания, мм;

Szy- уточненная подача на зуб, мм/зуб;

B- ширина фрезеруемой поверхности, мм;

Z- число зубьев фрезы, шт;

D- диаметр фрезы¸мм.

Подставляя известные величины в формулу (1.7.7), получим:

Pz = 10×82×20.75×0.10.6×501×8/(600.86×1600) = 4075 H

Мощность потребная на резание определяется как:

Nрез = Pzvу/(1020×60), Вт(1.7.8)

Подставляя известные величины в формулу (1.7.8), получим:

Nрез = 4075×25.12/(1020×60) = 1.67 кВт

Определим основное технологическое время по формуле:

To = (Lр.х./Sму )×i мин,(1.7.9)

где Lр.х. – длина рабочего хода, определяется как:

Lр.х. = l+y+D мм,(1.7.10)

где l = 80 мм – длина резания;

y = 0 мм – величина врезания;

D = 3 мм –длина перебега.

Подставляя известные величины в формулы (1.7.10), и (1.7.9) получим:

Lр.х. = 80+0+3=83 мм