18 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет подачи при токарной обработке

Формулы точения / Turning formulas

Подборка ссылок иллюстрированных из промышленных каталогов

См.также / See also :

Примеры полноразмерных страниц из промышленных каталогов

380 Каталог PRAMET 2014 Токарная обработка Отрезка Обработка канавок Нарезание резьбы от PRAMET Стр.379

Токарные формулы для расчета параметров при механической обработке Скорость резания Подача на один оборот Средняя шероховатость поверхности при точении Таб

Токарные формулы для расчета параметров при механической обработке Скорость резания Подача на один оборот Средняя шероховатость поверхности при точении Таблица № 27 формулы для расчета параметров величина формула для расчета Единица Число оборотов v .1000 = D [об/мин] Скорость резания D. n V = 1000 [м/мин] Подача на один оборот f. J min Jot = n [мм/об] Минутная подача (скорость подачи s V a fm [м/мин] Теоретическое значение максимальной микронеровности поверхности 4 in 4 H 3 s 0 [мкм] Средняя шероховатость обработанной поверхности 43,9. fth88 R ot a r 0,97 e [мкм] Сечение (площадь стружки A = f a J ot p [мм2] Толщина стружки (для СМП без стружколома JS [мм] толщина стружки (для круглых СМП ”=L- a p D [мм] Снятый объем материала ;V ll О [см3.мин] Потребляемая мощность a f 1-c. k ,. v к P p J ot cl c r c = 6. 104. n [КВт] Приблизительная потребляемая мощность ap. ft. v P = p Jot c c x [КВт] Примечание n число оборотов [об/мин] D диаметр (инструмента или заготовки [мм] vc скорость резания [м/мин] ft подача (за один оборот [мм/об] fmin минутная подача (скорость подачи [мм/мин] R. теоретическое значение максимальной неровности поверхности [мм] R. средняя шероховатость обработанной поверхности [мм] (о, подача за один оборот [мм/об] Ге радиус закругления вершины инструмента [мм] A сечение стружки [мм2] ‘о, подача за один оборот [мм/об] а глубина резания [мм] Kr угол в плане главной режущей кромки [°] h толщина стружки [мм] vc скорость резания [м/мин] fmm минутная подача (скорость подачи [мм/мин] Q снятый объем материала [см3/мин] за единицу времени Pc потребляемая мощность [КВт] ap глубина резания [мм] fot подача [мм/об] c постоянная Кте [1] kc удельное сопротивление резанию [МПа] kg коэффициент, включающий влияние угла у0 [1] n эффективность станка (как правило = 0,75 [1] x коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала [1] материал сталь чугун Al коэффициент х 20 25 100 PRAMET 379

809 Каталог WALTER 2013 Дополнение к общему Стр.H-5

Основные формулы токаря Расчет частоты вращения шпинделя металлорежущего станка Скорость резания при токарной обработке Производительность металлообработки Удельный съё

Основные формулы токаря Расчет частоты вращения шпинделя металлорежущего станка Скорость резания при токарной обработке Производительность металлообработки Удельный съём материала Поперечное сечение стружки Общая техническая информация Формулы для токарной обработки Walter Частота вращения vc х 1000 min1 Dc х7Е J Скорость резания Dc хх n vR = 1000 m/min Подача Vf = n x f mm/min Удельный съём материала Q = vcxapxf cm3/min Поперечное сечение стружки A=hxb = apxf mm2 Ширина стружки, толщина стружки ап b = mml h = f х sinK mm siriK 1 1 Основная сила резания Fc = Ax kci.1 xh-«10 N Мощность привода Pmot = 1СГС- kW 60000 x ri Время обработки th = f X n min Глубина профиля, шероховатость Rmax — g x r x 1000 pn n Частота вращения мин-1 Dc Диаметр заготовки мм Vc Скорость резания м/мин Vf Подача мм/мин f Подача на оборот мм Q Удельный съём материала см3/мин aP Глубина резания мм A Поперечное сечение стружки мм2 h Толщина стружки мм b Ширина стружки мм к Угол в плане Fc Сила резания N kc1.1 Удельная сила резания Н/мм2 для поперечного сечения стружки 1 мм2 mc Поправочный коэффициент для фактической kc P mot Потребляемая мощность кВт th Машинное время мин lm Длина обработки мм Rmax Высота профиля мкм r Радиус на уголках мм n КПД станка (0,75 — 0,9) mc и kc 1.1 см. таблицу на стр. H 7 в Общем каталоге Walter 2012. a p H-5

932 Каталог SUMITOMO 2016 Металлорежущий инструмент Пластины Сверла Фрезы Резцы для станков Стр.N2

Составляющие силы резания и необходимая мощность при точении на металлорежущих токарных станках Вычисление скорости резания Шероховатость теоретическая

Составляющие силы резания и необходимая мощность при точении на металлорежущих токарных станках Вычисление скорости резания Шероховатость теоретическая _ Основы точения I Вычисление необходимой мощности Рс: Мощность (кВт) Vc: Скорость резания (м/мин doc f Vc Кс f : Подача (мм/об) 60хюэх doc: Глубина резания (мм) D : КПД (0,7-0,85) W Н = Кс коэффициент силы 0,75 резания (Н/мм2) Н : Требуемая мощность (л.с.) приблизительное значение Сталь: 2.500 — 3.000 Н/мм2 Чугун: 1.500 Н/мм2 Алюминиевые сплавы : 800 Н/мм2 I Силы резания Fi: Тангенциальная составляющая F2: Осевая составляющая F3: Радиальная составляющая I Вычисление силы резания Р : Сила резания (Н) Ко: Коэффициент силы резания (Н/мм2) q : Поперечное сечение срезаемого слоя (мм2) F=Kc-q I Скорость резания и силы резания Передний угол: -10° Передний угол: 0° 80 160 240 Скорость резания (м/мин) I Передний угол и силы резания I Вычисление скорости резания Вычисление частоты вращения 1000 Vc п- % D Vc D 71 = Частота вращения (об/мин) Скорость резания (м/мин) Диаметр заготовки (мм) 3,14 (Eg.) vc=150m/mhh, D 1000×150 =100мм 478 об/мин сти резания П 3,14×100 Вычисление скорс я D Vc = 1.000 см. табл. Выше : Частота вращения (об/мин) vc : Скорость резания (м/мин) f : Подача (мм/об) doc: Глубина резания (мм) D : Диаметр заготовки (мм) I Подача и сила резания (для угл. сталей) О 2.000 V- Коэффициент 800 N/mm2 о- — eOON/mm2 400 N/mm2 0 0,1 0,2 0,04 0,4 Подача (мм/об) При уменьшении подачи удельное сопротивление возрастает I Теоретическая шероховатость f2 Rz = 8Г Rz: Шероховатость (мм) f : Подача (мм/об) : Радиус при вершине (мм) / Rz Действительная шероховатость Сталь: Выше теоретической в 1,5-3 раза Чугун : Выше теоретической в 3-5 раз Методы снижения шероховатости Использовать пластину с большим радиусом при вершине Оптимизировать скорость резания и подачу для избегания появления нароста Изменить сплав пластины Использовать геометрию Wiper I Радиус при вершине и сила резания 3500 О 500 Тангенциальная составляющая Осевая составляющая РадкЙпьная составляющая 0,4 0,8 1,2 1,6 Радиус при вершине (мм) Большой радиус при вершине увеличивает радиальную составляющую Обрабатываемый материал: 42CrMo4 (Hs38) Пластина: TNGA220400 Державка: PTGNR2525-43 Режимы резания: vc =1 ООм/мин doc=4MM f =0,45мм/об N2 Техническое Руководство Техническое руководство

Расчет скоростей при токарной обработке

Обработка металлических и иных поверхностей с помощью токарного станка стала неотъемлемой частью повседневной жизни в индустрии. Многие технологии видоизменились, некоторые упростились, но суть осталась прежняя – правильно подобранные режимы резания при токарной обработке обеспечивают необходимый результат. Процесс включает в себя несколько составляющих:

  • мощность;
  • частота вращения;
  • скорость;
  • глубина обработки.

Ключевые моменты изготовления

Существует ряд хитростей, которых необходимо придерживаться во время работы на токарном станке:

  • фиксация заготовки в шпиндель;
  • точение с помощью резца необходимой формы и размера. Материалом для металлорежущих основ служит сталь или иные твердосплавные кромки;
  • снятие ненужных шаров происходит за счет разных оборотов вращения резцов суппорта и непосредственно самой заготовки. Иными словами, создается дисбаланс скоростей между режущими поверхностями. Второстепенную роль играет твердость поверхности;
  • применение одной из нескольких технологий: продольная, поперечная, совмещение обеих, применение одной из них.

Виды токарных станков

Под каждую конкретную деталь используется тот или иной агрегат:

  • винторезно-токарные: группа станков, пользующихся наибольшей востребованностью при изготовлении цилиндрических деталей из черных и цветных металлов;
  • карусельно-токарные: виды агрегатов, применяемых для вытачивания деталей. Особенно больших диаметров из металлических заготовок;
  • лоботокарный станок: позволяет вытачивать детали цилиндрической и конической форм при нестандартных габаритах заготовки;
  • револьверно-токарная группа: изготовление детали, заготовка которой представлена в виде калиброванного прудка;
  • ЧПУ – числовое программное управление: новый вид оборудования, позволяющий с максимальной точностью обрабатывать различные материалы. Достичь подобного специалисты могут с помощью компьютерной регулировки технических параметров. Точение происходит с точностью до микронных долей миллиметра, что невозможно увидеть или проверить невооруженным глазом.

Подбор режимов резания

Режимы работы

Заготовка из каждого конкретного материала требует соответствия режима резки при токарной обработке. От правильности подборки зависит качество конечного изделия. Каждый профильный специалист в своей работе руководствуется следующими показателями:

  • Скорость, с которой вращается шпиндель. Главный акцент делается на вид материала: черновой или чистовой. Скорость первого несколько меньше, нежели второго. Чем выше обороты шпинделя, тем ниже подача резца. В противном случае плавление металла неизбежно. В технической терминологии это называется «возгорание» обработанной поверхности.
  • Подача – выбирается в пропорциональном соотношении со скоростью шпинделя.

Резцы подбираются исходя из вида заготовки. Выточка с помощью токарной группы самый распространенный вариант, несмотря на наличие иных видов более совершенного оборудования.

Это обосновывается невысокой стоимостью, высокой надежностью, длительным сроком эксплуатации.

Как вычисляется скорость

В инженерной среде расчет режимов резания исчисляют с помощью следующей формулы:

V = π * D * n / 1000,

V – скорость резки, исчисляемая в метрах за минуту;

D – диаметру детали или заготовки. Показатели следует преобразовать в миллиметры;

n – величина оборотов за минуту времени обрабатываемого материала;

π – константе 3,141526 (табличное число).

Иными словами, скорость резания это тот отрезок пути, который проходит заготовка за минуту времени.

Например, при диаметре 30 мм скорость резки будет равна 94 метра за минуту.

При возникновении необходимости вычислить величину оборотов, при условии определенной скорости, применяется следующая формула:

Эти величины и их расшифровка уже известны по предыдущим операциям.

Дополнительные материалы

Во время изготовления, большинство специалистов руководствуются в качестве дополнительного пособия, приведенными ниже показателями. Таблица коэффициента прочности:

Примеры расчета режима резания (токарная обработка)

Пример 1. Точить валик с одной стороны начерно из заготовки, полученной методом горячей штамповки (рис.2.1) 90 х 725 мм с припуском по ступеням вала 5 мм на сторону, материал заготовки сталь 40Х, σв = 72 кг/мм 2 , станок токарно-винторезный модели 16К20Ф1, η = 0,8. Инструмент — резец проходной, φ = 45°, Т5К10, резец проходной упорный 16×25 φ = 90°, Т5К10. Приспособление — центры, хомутик.

Рис.2.1 — Точение ступеней валика

Паспортные данные токарно-винторезного станка модели 16К20Ф1 следующие:

Число оборотов шпинделя в минуту: 12,5; 16 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125;160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 мин -1 .

Продольные подачи 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,61; 0,70;0,78; 0,87; 0,94; 1;04; 1,14; 1,21; 1,40; 1,56; 1,74; 1,90; 2,08; 2,28; 2,42; 2,80; 3,12; 3,48; 3,80; 4,16 мм/об.

Максимальное усилие механизма осевой подачи составляет 360 кг (3600Н), а мощность на шпинделе NСТ = 8,5 кВт.

1. Назначается глубина резания t = 5 мм для обработки каждой шейки вала (весь припуск) (см. рис.2.1).

2. По таблице 2.1 определяется подача 0,5…1,1 мм/об для диаметра детали 60…100 мм и размера державки 16×25 мм 2 при глубине 3…5 мм.

В среднем получается подача S = 0,8 мм/об.

3. Ближайшее значение подачи по паспорту станка Sct = 0,78 мм/об.

4. Расчетная скорость резания определяется по эмпирической формуле:

Значение коэффициента и показателей степени выбираются из таблицы 4. Для подачи S св. 0,7 мм/об CV = 340, х = 0.15, у = 0.45, т = 0.20мм, Т = 60 мин (принимаем). Для поправочных коэффициентов по скорости резания из таблиц 5, 6, 7, 8 устанавливают величины поправок.

При подстановке данных в формулу скорости резания получаем:

Vр=340?0,54/(60 0,2 5 0,15 0,78 0,45 ) =340?0,54/(2,267?1,27?0,894) =71,3 м/мин.

5. Частота вращения шпинделя для обработки шеек 61,5; 71,5; 81,5 определяется по формуле:

n1 = (1000?71,3) / π61,5 = 369,2 мин -1 ; п2 = (1000?71,3) / π71,5 = 317,5 мин -1 ; п3 = (1000?71,3) / π·81,5 = 278,6 мин -1 .

6. По паспорту станка при назначении чисел оборотов шпинделя можно принять п = 315 мин -1 .

7. Действительная скорость резания для трех шеек получается

V1 = (π·61,5?315) / 1000=60,82 м/мин; V2 = (π·71,5·315) / 1000 = 70,72 м/мин;

8. Разница с расчетной скоростью не превышает 10…15%, поэтому можно принять обработку трех шеек с общей частотой вращения п = 315 мин -1 .

9. Эффективная мощность резания определяется по формуле:

где Рz — тангенциальная составляющая силы резания.

Показатели степени и постоянная CPz определяются по таблице 2.9.

Корректируем частоту вращения шпинделя по пас­портным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения = 400 мин -1 .

6. Действительная скорость главного движения реза­ния:

м/мин (≈ 2,51 м/с).

7. Мощность, затрачиваемая на резание:

кВт,

где — в кгс, а -в м/мин,

Н (с. 271).

Для заданных условий обработки = 92; = 1; = 0,75; = 0.

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания:

; 210 HB (по условию); = 0,4; ; = 1,0, так как = 45°; = 1,0 (там же), так как = 12° (принимаем по графе « = 10°»); = 1,0 (там же), так как = 0°;

Н (≈ 87 кгс).

кВт. В единицах СИ (Вт) , где — в Н, а — в м/с;

Вт кВт.

8. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. У станка 16К20 кВт; ; 2,14 m -1 ,

где m — общее число ступеней скорости соответствующего элемента станка-шпинделя токарного или фрезерного станка, стола продольно-строгального станка и т.д;

φ — знаменатель ряда.

Отсюда можно определить любую из четырех величин-nmax, nmin, φ или m, если известны или выбраны значения всех остальных. Чаще всего необходимо для построения ряда по известным nmax, nmin, и m определить φ. В современных станках чаще всего применяются средние значения зпаменателя ряда φ: 1,26;1,41или 1,58. Из ранее приведенной формулы следует:

Значения нормализованных знаменателей рядов φ, возведенные в степени, приведены в приложении 13. Пользуясь таблицей, можно легко определить значение φ на основании заданных в технической характеристике станка nmax, nmin, и m.

Пример 3. Точить цилиндрический валик при заданных условиях, из которых известны размеры дета­ли, припуск на обработку, обрабатываемый материал и его прочность или твердость НВ, шероховатость обрабатываемой поверхности и тип токарного станка, на котором производится обра­ботка.

Исходные данные:

Материал детали: ковкий чугун КЧ35 ГОСТ 1215-79

Диаметр заготовки: мм

Диаметр после обработки: мм

Длина обрабатываемой поверхности: мм

Шероховатость обработанной поверхности: мкм

Расчёт режимов резания для токарной обработки

Задания выбираются из табл. 13 по номеру студента в журнале группы. Пример оформления текстовой и расчётной части работы приводится ниже.

Необходимо рассчитать режим резания для токарной обработки цилиндрической поверхности с диаметра Æ 35 мм до диаметра Æ 30 мм на длине 70 мм (рис. 1, в), заготовки из стали 45 с твёрдостью НВ 269.

Режущий инструмент – резец токарный проходной с твёрдосплавной пластинкой Т15К6, правый, j = 45°, γ = 10°, стойкость резца Т = 90 мин.

Станок токарно-винторезный мод. 16К20 (П1).

Расчёты резания производятся в следующей последовательности:

1. Глубина резания рассчитывается по формуле:

2. Подача принимается по табл. 1. При t = 2,5 мм, с учётом нежёсткой системы (примечание табл.1), подача принимается меньше табличной на 30%

По паспортным данным станка мод. 16К20 (П1) принимается ближайшая меньшая подача к расчётной s = 0,40 мм/об.

3. Скорость резания определяется по таблице с учётом поправочных коэффициентов:

где Vта6л ‒ табличная скорость резания (табл. 2, 3, 4); k1 ‒ коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (табл. 5); k2 ‒ от стойкости и марки твёрдого сплава (табл. 6); k3 ‒ от вида обработки. При продольном точении не применяется (табл. 7).

V = 125·1,0·0,8 = 100 м/мин.

4. Частота вращения шпинделя n, определяется по формуле:

, мин -1 ,

где D ‒ диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм.

об/мин.

По паспортным данным станка мод. 16К20 (П1) принимается ближайшая меньшая частота вращения шпинделя к расчётной n = 800 мин -1 .

5. Фактическая скорость резания по принятой частоте вращения шпинделя n = 800 мин -1 определяется по формуле:

.

6. Выбранные режимы резания проверяются по мощности, потребляемой на резание при продольной подаче по формуле:

,

где Nтабл – условная мощность резания выбирается из табл. 11. Nтабл = 4,2 кВт;

kN – коэффициент на мощность резания в зависимости от обрабатываемого материала (табл.12). Для стали 45 с твёрдостью НВ 269 – kN = 0,8.

.

Мощность резания должна быть меньше мощности двигателя главного привода станка с учётом его к.п.д.:

где Nдв – мощность двигателя главного привода станка. По паспорту станка мод. 16К20 (П1) мощность двигателя Nдв = 11 кВт;

η – к.п.д. главного привода станков с механическим приводом, η≈ 0,8.

Читать еще:  Ручная лебедка механическая рычажная
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector