Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту3

..pdf
Скачиваний:
358
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
18.91 Mб
Скачать

шириной В и длиной /; припуск на обработку h (табл. 84). Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.

При решении задач кроме нормативов [7 ] и справоч­ ника 116] можно пользоваться справочниками 110, 12].

Пример 46. На горизонтально-фрезерном станке 6Т82Г производят цилиндрическое фрезерование плоской по­ верхности шириной В = 75 мм и длиной / = 300 мм; припуск на обработку h = 3 мм. Обрабатываемый мате­ риал — сталь 40X с ав = 680_ МПа («68 кгс/мм2); заго­ товка — поковка. Обработка предварительная; охлажде­ ние эмульсией. Эскиз обработки приведен на рис. 60. Необходимо выбрать режущий инструмент: назначить режим резания с использованием таблиц нормативов.

Ре ш е н и е (по нормативам [7]). I. Выбираем фрезу

иустанавливаем ее геометрические элементы. Прини­ маем цилиндрическую фрезу со вставными ножами из быстрорежущей стали Р6М5. Из-за отсутствия в исполь­ зуемых нормативах рекомендаций но применению бы­ строрежущей стали Р6М5 расчет режима резания произ­ водится для быстрорежущей стали Р18, имеющей при­ мерно ту же режущую способность. При работе с глуби­ ной резания до 5 мм применяют в основном цилиндриче­ ские фрезы диаметром 60—90 мм ([2], с. 269). Для дан­ ного случая при снятии припуска за один рабочий ход целесообразно применять стандартную фрезу диаметром

D = 90 мм с числом зубьев z — 8 (карта 113, с. 248— 249). Геометрические элементы фрезы принимаем по прил. 2, с. 369: у = 15°; а = 12°.

II. Назначаем

режим резания.

 

1. Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем

за один рабочий

ход; следовательно, t =

h = 3 мм.

2. Назначаем

подачу на зуб фрезы (карта

132, с. 247).

Для фрезы с вставными

ножами при обработке

стали,

мощности станка 7,5 кВт,

нормальной жесткости систему

станок—приспособление—инструмент—заготовка

Sz =>

=0,12 ... 0,2 мм/зуб; принимаем S* = 0,2 мм/зуб.

3.Назначаем период стойкости фрезы (табл. 2, с. 204). Для цилиндрической фрезы с D = 90 мм со вставными

ножами

из стали

Р18

рекомендуется

период

стойкости

Т — 180 мин. Допустимый износ зубьев фрезы по задней

поверхности

Л3 =

0,6 мм

(прил. 3; с. 372).

 

 

 

4. Определяем скоростьглавного движения резания,

допускаемую

режущими

свойствами

фрезы

(карта

133,

с. 248,

249).

Для

D =

90

мм,

В = 41 ...

130

мм,

t =

= 3 мм,

Sz до 0,24 мм/зуб итабл =

37 м/мин. Учитываем

поправочные коэффициенты на скорость (там же);

=

= 0,85,

так

как

обработка по корке стальной поковки

с ав =

68 кгс/мм2; другой приведенный в карте поправоч­

ный коэффициент (для предварительной обработки) ра­

вен единице. В соответствии с примечанием в карте не-

обходимо

учесть

еще

поправочный

коэффициент

Км

в зависимости от группы и механической характеристики

стали

(по

карте

120, с. 230—231);

для

стали 40Х,

ав =

= 68

кгс/мм2

КМи — 0,9;

иа =

Птабл/^п0/^мС1=

37,0,85х

х0,9

=

28,4 м/мин («0,47 м/с).

 

 

 

 

 

 

 

5.

Частота вращения шпинделя, соответствующая най­

денной скорости

главного

движения

резания:

 

 

 

 

 

 

 

1000ри

1000-28,4

=

101 мин-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

лD

3,14-90

 

 

Корректируем частоту вращения шпинделя по станку

и устанавливаем

действительную

частоту

 

вращения:

/гд =

100

мин-1.

 

 

 

скорость

главного движения ре­

6.

 

Действительная

зания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

яОлд

 

3,14-90-100

= 28,3 м/мин

(«0,46 м/с).

=

"ТоосГ

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Определяем скорость движения подачи (старое обо­ значение SM). ve = S2zna = 0,2-8* 100 = 160 мм/мин.

Эта величина полностью совпадает с паспортными дан­ ными станка, т. е. = 160 мм/мин. Очевидно, что и по­ дача на зуб не изменилась: таким образом, SZj( = Sz =

=0,2 мм/зуб.

8.Определяем мощность, затрачиваемую на резание

(карта 135, с. 252—253). Для

Sz — 0,18 ... 0,32

мм/зуб,

В

до 84 мм,

t до 3,5 и v„ = SM.flo

172

мм/мин Мтабл =

=

3,1 кВт.

 

 

 

 

 

 

 

Для заданных условий обработки приведенный в карте

поправочный

коэффициент

KN = 1.

Тогда

Мрез =

/Утабл ==

кВт.

ли

мощность

привода

 

9. Проверяем,

достаточна

станка. У станка

6Т82Г Nma — Nnir\ =

7,5-0,8 =

6 кВт,

Л/рез •< Nmn (3,1 <

6), т. е. обработка

возможна.

(Опре­

деление основного

времени см. с.

236).

 

 

Пример 47. На горизонтально-фрезерном станке 6Т82Г производится получистовое цилиндрическое фрезерова­ ние плоской поверхности шириной В = 65 мм и длиной I — 225 мм; припуск на обработку h — 1,5 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 3,2 мкм. Материал обрабатываемой заготовки — серый чугун СЧ 10 твердостью 170 НВ. У обрабатываемой поверхности ли­ тейная корка снята. Обработка без охлаждения. Необхо­ димо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания (допускаемую фрезой скорость главного движе­ ния резания va и главную составляющую силы резания Рг подсчитать по эмпирическим формулам); определить ос­ новное время.

Р е ш е н и е (по справочнику [16]). I. Выбираем фрезу и устанавливаем значения ее геометрических эле­ ментов. Из-за отсутствия в используемом справочнике рекомендаций по выбору основных параметров цилиндри­ ческих фрез и их геометрических элементов воспользуемся

справочником [18]. Принимаем

цилиндрическую фрезу

с мелким

зубом

из

быстрорежущей

стали

(табл.

76,

с. 237). Принимаем стандартную фрезу D — 63

мм;

z =

= 14; L = 80 мм. Материал режущей части

фрезы —

быстрорежущая сталь

Р6М5.

 

 

 

 

 

Геометрические

элементы а =

16°

(табл. 78,

с. 248);

у = 10°

(табл. 79,

с. 249); ©0 =

20°

(табл.

83,

с. 250).

II. Назначаем

режим

резания

(по справочнику [16]).

1.

Устанавливаем

глубину

резания.

Припуск сни­

мается

за

один

ход;

следовательно,

t = h — 1,5

мм.

£33

2.Назначаем подачу на один оборот фрезы (табл. 37,

с.285). Для достижения параметра шероховатости по­ верхности Ra = 3,2 мкм на чугунной заготовке рекомен­ дуется подача S0 = 1,0 2,3 мм/об при обработке фре­ зой D = 63 мм (см. диапазон диаметров 40—75). Прини­ маем среднее значение S0 = 1,7-мм/об. Тогда подача на

зуб фрезы

Sz = -у- = = 0,12 мм/зуб.

3. Назначаем период стойкости фрезы (табл. 40,

с. 290). Для цилиндрической фрезы с мелким зубом D = =63 мм, т. е. в диапазоне диаметров свыше 60 и до 75 мм, рекомендуется период стойкости Т = 180 мин.

4. Скорость главного движения резания, допускае­ мая режущими свойствами фрезы,

v„ =

CVD4°

(с, 282)

Kv.

Tmtx°SyvBUvzPv

Выписываем из табл. 39 (с. 288) коэффициенты и пока­ затели степеней формулы для серого чугуна с 190 НВ, цилиндрической фрезы, материала режущей части —

стали

Р6М5 и подачи

S z < 0,15 мм/зуб

(с последующим

учетом

поправочных

коэффициентов):

С0 = 57,6; q„ —

=0,7; хв — 0,5; yv — 0,2; щ, = 0,3; Р„ = 0,3; тп = 0,25. Учитываем поправочные коэффициенты на скорость

резания: ^м0 == (-£■§-) ° (табл. 1, с. 261); п„ — 0,95 —

для фрезерования серого чугуна фрезами из быстрорежу­ щей стали (табл. 2, с. 262);

К

/19040.95

1,120,95 = 1,11.

Vl70/

 

 

Для заданных условий обработки остальные поправоч­

ные; коэффициенты

Кщ = /С„о = 1 (табл. 5, 6, с. 263),

так как поверхность заготовки — без корки и материал рабочей части фрезы — Р6М5.

СуР^ к =

U TmtXvSv'>BUvzPv Mt>

__________57.6-630’7

.

_

1800,25*1,50,5.0,12°’2.650’3.14°’3 ’

57,6-18,17

1,11 =48.1,11 =

3,66.1,23-0,85.3,5.2,21

= 53,2 м/мин («0,89 м/с).

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая най­ денной скорости главного движения резания,

Ю00ии _ 1000-53,2

nD 3,14-63 = 269 мин-1.

Корректируем частоту вращения шпинделя по стан­ ку и устанавливаем действительную частоту вращения:

пд =

250 мин-1.

 

 

 

6.

Действительная скорость главного движения резания

 

пОпд

3:14-63-250

= 49,5 м/мин

(«0,825 м/с).

 

= “Тооо"

 

1000

 

 

7.Определяем скорость движения подачи (старое

обозначение

SM):

vs = SM=

=

0,12.14-250 =

= 421 мм/мин.

Корректируем величину

vs по данным

станка и устанавливаем ее действительное значение vs = = 400 мм/мин.

Действительная подача на зуб фрезы

S

_

400

0,11 мм/зуб.

2/2д “

14-250 =

8. Определяем главную составляющую силы резания (окружную силу)

9,81Cpt*pSyzpBUpz

Р г=

(с. 282)

D V

Выписываем из

табл. 41 (с. 291) коэффициенты и по­

казатели степеней формулы для серого чугуна с 190 НВ и цилиндрических фрез из быстрорежущей стали: СР =

=

30;

хР = 0,83; уР = 0,65; иР =

1;

о)Р =

0; qP —

=

0,83.

 

 

КЫр

{табл. 9,

 

Учитываем поправочный коэффициент

с. 264):

КМр = ("Пйу) Р> пр = 0 .55

(для

обработки чу­

гуна фрезой из быстрорежущей стали); 170 НВ (по усло­ вию);

^ я = © 0’55 = 0’9°’55 = 0’94:

Рг = 9,81-30-1,50-83-0,11°-б5-65-14 0,94 = 630,83

9,81-30-1,4.0,24.65.14 0,94 = 2889-0,94 = 31,15

= 2716 Н («277 кгс).

9. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

 

_

f

zVд

277-49,5

= 2,24 кВт.

 

JVPea

60-102

60-102

 

В

единицах

 

СИ

NpeB — Ргил — 2716-0,825 =

= 2240

Вт = 2,24

кВт.

 

 

10.Проверяем, достаточна ли мощность привода

станка.

Мощность

на шпинделе станка 6Т82Г

Nmu =

=

Мдт| =

7,5-0,8 =

6,0

кВт.

Следовательно,

Nvea •<

 

Nmn (2,2 <

6,0),

т. е. обработка возможна.

 

 

III. Основное время (мин)

 

 

 

 

L — I +

У+

А

мм-

Врезание

у — Vt(D — t) —

= >/1,5(63 — 1,5) = У 1,5-61,5 =

= 9,6 мм.

Перебег

А = 1 ... 5 мм; принимаем А =

2,5 мм. Тогда L = 225 +

+

9,6 +

2,5 =

237,1 мм;

Т 0=

^

= 0,59 мин.

 

 

Задача

54.

На

горизонтально-фрезерном

станке

6Т82Г производится цилиндрическое фрезерование пло­ ской поверхности шириной В и длиной I; припуск на об­ работку h (табл. 85). Необходимо: выбрать режущий ин­ струмент; назначить режим резания; определить основ­ ное время.

При решении задач кроме нормативов [7] и справоч­ ника [161 можно пользоваться справочниками [10, 12].

Пример 48. На горизонтально-фрезерном станке 6Т82Г производится черновое фрезерование дисковой фрезой паза шириной В = 32 мм, глубиной h — 15 мм и дли­ ной / = 250 мм. Обрабатываемый материал — сталь 40Х

К

 

 

 

 

Обработка;

в

/

А

О.

 

Материал

Зато-

параметр

СО

 

 

 

 

в

 

заготовки

товка

шероховатости

 

мм

 

анта

 

 

 

 

мкм

 

 

 

 

 

 

 

поверхности,

 

 

 

1

Сталь

Ст5,

Поков­

Черновая

65

100

3

 

ств = 600

МПа

ка

с охлажде­

 

 

 

 

(^60

кгс/мм2)

 

нием

 

 

 

2

Серый чугун, 150 НВ

Отливка

Получистовая

40

120

1,5

 

 

 

 

 

(окончатель­

 

 

 

 

 

 

 

 

ная) без

 

 

 

 

 

 

 

 

охлаждения;

 

 

 

 

 

 

 

 

Ra = 2,0

 

 

 

3

Сталь

35,

Прокат

Черновая

80

150

4

 

ав = 600

МПа

 

с охлаждением

 

 

 

 

(я«60

кгс/мма)

 

 

 

 

 

4

Алюминиевый сплав

Отливка

Получистовая 50

200

1,5

 

АЛ5, 65 НВ

 

(окончатель­

 

 

 

 

 

 

 

 

ная) без охла­

 

 

 

 

 

 

 

 

ждения;

 

 

 

 

 

 

 

 

Rz = 20

 

 

 

5

Бронза

БрАЖ9-4,

 

Черновая

75

320

4

 

120 НВ

 

 

по корке без

 

 

 

 

 

 

 

 

охлаждения

 

 

 

6

Сталь

45Х,

Поков­

Получистовая 90

250

1,5

 

ав =

750

МПа

ка

(окончатель­

 

 

 

 

(я^75

кгс/мм2)

 

ная) с

 

 

 

 

 

 

 

 

охлаждением;

 

 

 

 

 

 

 

 

R z= 20

 

 

 

7

Серый чугун, 200 НВ

Отливка

Черновая

60

300

4,5

 

 

 

 

 

по корке без

 

 

 

 

 

 

 

 

охлаждения

 

 

 

8

Сталь

40ХНМА,

Штам­

Получистовая

85

400

1,5

 

ав = 850

МПа

пован­

(окончатель­

 

 

 

 

(^85

кгс/мм2)

ная

ная) с охла­

 

 

 

 

 

 

 

 

ждением;

 

 

 

 

 

 

 

 

Ra = 2,0

 

 

 

9

Латунь

ЛК80-3,

Отливка

Получистовая

45

130

1

 

110 НВ

 

 

(окончатель­

 

 

 

 

 

 

 

 

ная) без

 

 

 

 

 

 

 

 

охлаждения;

 

 

 

 

 

 

 

 

Ra = 2,0

 

 

 

10

Серый чугун, 220 НВ

 

Черновая

70

350

5

 

 

 

 

 

по корке без

 

 

 

 

 

 

 

 

охлаждения

 

 

 

с ов = 700 МПа («70 кгс/мм2); заготовка — поковка с предварительно обработанной плоской поверхностью. Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания с использованием таблиц нормативов; определить основное время.

Р е ш е н и е (по нормативам'17 ]). I. Выбираем фрезу и устанавливаем ее геометрические элементы. Прини­ маем дисковую трехстороннюю фрезу со вставными но­ жами из быстрорежущей стали Р6М5 (Р18). Для фрезеро­ вания паза шириной В = 32 мм целесообразно применять

фрезу

диаметром

D = 150 мм б числом зубьев г =

16

(карта

185,

с. 326).

Геометрические элементы (прил.

2

с.'365): у =

15°; а =

16°.

 

 

II. Назначаем

режим резания.

 

 

1. Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем

за один рабочий

ход, следовательно, t = h =

12 мм.

 

2.

Назначаем

подачу на зуб фрезы (карта

184, с. 325).

Для D

= 150 мм; t до 15 мм и обработки стали Sz =

= 0,10

... 0,05 мм/зуб. . Принимаем Sz — 0,08

мм/зуб,

3. Назначаем период стойкости фрезы (табл. 2, с. 204).

Для дисковой фрезы из стали Р18 диаметром D =

150 мм.

рекомендуется период стойкости Т = 150 мин. Допусти­

мый износ зубьев фрезы по

задней

поверхности

h3 =

= 0,6 мм (прил. 3, с. 372).

 

 

 

4. Определяем скорость главного движения резания,

допускаемую

режущими

свойствами

фрезы (карта

185,

с. 326). Для

D = 150

мм,

г = 16,

В = 12 ... 34

мм,

t до 18 мм и

Sz до 0,1 мм/зуб отабл =

41 м/мин. В соот­

ветствии "с примечанием к данной карте учитываем по­ правочный коэффициент на скорость в зависимости сп

группы

и

механической

характеристики стали Км (по

карте

120,

с. 230—231): /СМо = 0,9 (для стали

40Х,°ств =

= 60 ... 76

кгс/мм2); va — УТабл^мс = 41 -0,9 =

37 м/мин

(«0,62

м/с).

 

 

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая най­

денной скорости главного движения резания:

 

 

 

1000ои

1000-37

 

 

 

п = ~ ж

3,14-150 = 78 мин-1.

 

Корректируем частоту вращения шпинделя по станку и устанавливаем действительную частоту вращения: пд = 80 мин-1 (принято ближайшее большее значение лд, так как оно не превышает расчетного п более чем на 5 %).

6. Действительная скорость главного движения реза­ ния

«л =

= —-"looo0 80 = 37,6 м/мин ^ ° > 63 м/с)*

7. Определяем скорость движения подачи (старое обо­ значение 5 М) va = Szznn = 0,08 -16-80 = 102 мм/мин. Корректируем эту величину по данным станка и устанав­ ливаем действительную скорость движения подачи vt —

100 мм/мин.

8.Определяем мощность, затрачиваемую на резание (карта 186, с. 327). Для Sz до 0,1 мм/зуб, В до 35 мм, t до 16 мм и v, (SM) до 110 мм/мин Л^таСл = 4,6 кВт. Для

заданных условий обработки поправочный коэффициент

на мощность

KN = 1, т. е. Npe3 = NTa6„ =

4,6 кВт.

9. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка

6Т82Г: Nmn =

Мдг] = 7,5-0,8 = 6,0

кВт. Следовательно,

Л/рез <3 Nmn (4,6 <

6,0), т. е. обработка возможна.

III. Основное время

 

 

 

 

 

 

Г0 = — ;

L =

 

А.

 

Врезание при фрезеровании дисковой фрезой

 

у = V i (D - t) = /1 5 ( 1 5 0 -

15) =

 

 

= /1 5 -1 3 5 = /2 0 2 0 =

45 мм.

 

Перебег Д = 1

5 мм;

принимаем

Д = 4 мм. Тогда

L = 250 +

45 +

4 =

299 мм;

Т0= щ

=

2,99 мин.

Задача

55.

На

горизонтально-фрезерном

станке

6Т82Г производится предварительное фрезерование дис­ ковой фрезой паза шириной В , глубиной h и длиной / (табл. 86). Заготовка — с предварительно обработанной плоской поверхностью. Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить ос­ новное время.

При решении задач кроме нормативов [7 ] можно поль­ зоваться справочниками [10, 12, 16, 18].

Пример 49. На вертикально-фрезерном станке 6Т12

концевой фрезой фрезеруют сквозной паз шириной

Ъ =

= 32 мм, глубиной h =

15 мм и длиной I =

300 мм. Ма­

териал обрабатываемой

заготовки — сталь

45 с

ав =

Я

 

 

 

 

 

в

1

h

 

о.

 

Материал

 

Заго*

 

 

 

 

(0

 

 

 

 

 

Обработка

Асо

 

заготовки

 

товка

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«з Я

 

 

 

 

 

 

мм

 

 

г: а

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Сталь 20Х ,о„= 580 МПа

Прокат

18

50

8

С охлаж­

2

(*=>58 кгс/мм2)

161)

ИВ

Отливка

20

400

10

дением

Серый

чугун,

Без ох­

3

Сталь 50, ов=750 МПа

Прокат

22

380

12

лаждения

С охлаж­

4

(^7 5

кгс/мм2)

180 НВ

Отливка

24

120

12

дением

Серый чугун,

Без ох­

5

Бронза БрАЖН 10-4,

»

16

280

10

лаждения

То же

6

170 НВ

ав =

Поков­

36

170

15

С охлаж­

Сталь

ЗОХМ,

7

=780 МПа (я^78 кгс/мм2)

ка

30

350

15

дением

Серый чугун,

200 НВ

Отливка

Без ох­

8

Латунь ЛМцЖ 52-4-1,

»

20

100

8

лаждения

То же

9

100 НВ

 

ав=

Штам­

28

420

10

С охлаж­

Сталь

ЗОХНЗА,

 

=800 МПа_(я«80 кгс/мм2)

пован­

 

 

 

дением

10

Серый чугун,

220 НВ

ная

40

520

18

Без ох­

Отливка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лаждения

= 650 МПа («65 кгс/мм2). Обработка — получистовая, параметр шероховатости поверхности Ra — 3,2 мкм. Ох­ лаждение эмульсией. Необходимо: выбрать режущий ин­ струмент; назначить режим резания с использованием таблиц нормативов; определить основное время.

Ре ш е н и е (по нормативам [7]). I. Выбираем фрезу

иустанавливаем ее геометрические элементы. Прини­ маем концевую фрезу с нормальным зубом из быстроре­ жущей стали Р6М5 (Р18). Диаметр фрезы принимаем равным ширине паза, т. е. D = b = 32 мм; число зубьев

фрезы 2 =

6 (карта 161, с.

293).

Геометрические элементы

(прил. 2,

с. 369): у = 15°;

а =

14°;

фх = 3°.

II. Назначаем режим резания.

 

1.

Устанавливаем глубину резания. При фрезерова­

нии пазов концевой фрезой глубиной резания считается

ширина паза, в данном случае

/ =

b = 32 мм. Глубина

паза при фрезеровании его за один рабочий ход прини­

мается за

ширину фрезерования В. В данном примере

В = h =

15 мм.