Розрахунок режимів різання при обробці деталі (стр. 3 из 4)
sхв – хвилинна подача фрези, визначена раніше;
Чорнове розточування (операція 15)
Вихідні дані:
матеріал: СЧ20, HB 230,
МПа;вид обробки: розточування
інструмент: розточувальний різець 2142-0444 з пластинами з твердого сплаву ВК6 за ГОСТ 9795–84 типу 4, виконання 1;
глибина фрезерування: t = 1,6 мм (рівна припуску на обробку на цьому переході);
нормативний період стійкості різців за [Д. 2.10., с.459, 2]: Т = 30 хв;
діаметри обробки: ш92 мм та ш82 мм (на подальших операціях напівчистового і чистового розточування отвори будуть оброблені до діаметрів, вказаних на кресленні ш95Н7 та ш85Н7);
довжини оброблюваних поверхонь: 45 мм і 35 мм (за кресленням);
верстат: 6Р13Ф3 (характеристики наведені вище).
Розрахунок режиму різання будемо вести у наступній послідовності:
1. Для чорнового розточування за [табл. 12, с.267, 1] при заданому перерізі різця та глибині різання рекомендується подача S = 0,2...0,3 мм/об.
Приймаємо подачу S = 0,22 мм/об.
2. Швидкості різання визначатимемо за формулами теорії різання, згідно [п. 3, с.265, 1]:
.Значення коефіцієнтів в цій формулі знаходимо за [табл. 17, с.266, 1]:
.Швидкісний коефіцієнт:
.В цій формулі:
За [табл. 1, с. 261, 1]:
,За [табл. 5, с. 263, 1]:
;За [табл. 6, с. 263, 1]:
.Отже, загальний швидкісний коефіцієнт:
.При внутрішній обробці (розточуванні) згідно рекомендацій за [табл. 17, с. 270, 1] на швидкість різання додатково водиться поправочний коефіцієнт 0,9:
Таким чином швидкість різання:
(м/хв);3. Розрахункова частота обертання шпинделя визначається за наступною формулою:
, розраховане значення уточнюємо за паспортом верстата:Поверхня 1 (ш92 мм):
(об/хв); 
об/хв; Поверхня 2 (ш82 мм):
(об/хв); 
об/хв; 4. Уточнюємо значення швидкості різання:
.Поверхня 1 (ш92 мм):
(м/хв);Поверхня 2 (ш82 мм):
(м/хв). 5. Визначаємо сили різання при обробці:
Величини тангенційної PZ, радіальної PY і осьової PX складових сили різання при розточуванні визначаються за формулою:
.За [табл. 22, с. 274, 1] знаходимо коефіцієнти для визначення складових сили різання:
; 
; 
.Поправочний коефіцієнт на силу різання являє собою добуток наступних коефіцієнтів:
.За [табл.9, с.264 і табл.23, с.275, 1] визначаються поправочні коефіцієнти для складових сили різання в залежності від:
- механічних властивостей матеріалу, що оброблюється:
;Поправочні коефіцієнти що враховують вплив геометричних параметрів:
- головного кута в плані: КРцХ = 1,11; КРцУ =0,77; КРцZ = 0,94;
- переднього кута: КРгХ = КРгУ = КРгZ =1,0;
- кута нахилу різальної кромки: КРлХ = 0,8; КРлУ = 1,3; КРлZ = 1,0.
Тоді:
; 
; 
.Складові сили різання:
(Н); 
(Н); 
(Н); 6. Потужність різання розраховують за формулою:
. Поверхня 1 (ш92 мм): 
(кВт);
Поверхня 2 (ш82 мм): 
(кВт);
7. Визначення основного часу:
Основний технологічний час на перехід, підраховується за формулою згідно [р. ІІ , с. 55, 4]:
,
Поверхня 1 (ш92 мм): 
(хв);
Поверхня 2 (ш82 мм): 
(хв).
4. Стислі відомості про інструментальні матеріали
Матеріал свердла – швидкорізальна сталь Р6М5.
Основні відомості щодо матеріалу свердла для обробки отворів визначимо згідно [с. 48, п. 3.4., 5].
Основним легуючим елементом швидкорізальних сталей є вольфрам (Р), який взаємодіє з вуглецем, завдяки чому сталь набуває високої твердості, температуро- і зносостійкості. Окрім того, сталь містить молібден (М), який є хімічним аналогом вольфраму. Легування молібденом сприяє підвищенню теплопровідності сталі. Вольфрамо-молібденові сталі більш пластичні і куються краще, ніж вольфрамові, мають нижчий бал карбідної неоднорідності.
До хімічного складу сталі Р6М5 входить 6% вольфраму (W) та 5% молібдену (Mo).
Сталь Р6М5 доцільно застосовувати при виготовленні інструментів, що використовуються при невеликих швидкостях різання, але з великими перерізами шару, що зрізається, тобто при важкому силовому режимі. Внаслідок високої пластичності сталь придатна для виготовлення інструментів методами пластичного деформування.
Основні властивості сталі Р6М5:
- твердість: 62...64 HRC;
- теплостійкість, и: 620°С;
- границя міцності на згин, узг: 2900...3100 МПа;
- швидкості різання, v: 25...35 м/хв.
Матеріал твердосплавних пластин торцевої фрези та розточувального різця – вольфрамовий (однокарбідний) твердий сплав ВК6 [с. 50, п. 3.5., 5]. Основою твердого сплаву ВК6 є карбіди вольфраму (WC), що мають високу тугоплавкість і мікротвердість, їх зерна з’єднуються між собою кобальтом (Co). Чим більше в сплаві WC, тим вища твердість і теплостійкість і менша міцність сплаву. Твердий сплав ВК6 характеризується високою твердістю, теплостійкістю та швидкостями різання, проте має відносно низьку міцність на згин. Застосовується для чорнової і напівчистової обробки чавунів і кольорових сплавів.
Хімічний склад сплаву ВК6: 6% кобальту (Co), решта – 94% карбідів вольфраму (WC).
Основні властивості твердого сплаву ВК6:
- твердість: 87...90 HRА;
- теплостійкість, и: 800...900 °С;
- границя міцності на згин, узг: 1000...1200 МПа;
- швидкості різання, v: 90...300 м/хв.
5. Встановлення взаємозв’язку елементів режиму різання та параметрів перерізу шару, що зрізається
Торцеве фрезерування
а б
Рис. 1. Схеми зрізання припуску при торцевому фрезеруванні
На (рис. 1) зображені схеми зрізання припуску при фрезеруванні поверхні торцевою фрезою згідно [с. 228, 6]. На (рис 1, а) глибина різання t = 1,8 мм рівна припуску на обробку на заданому переході. В = 130 мм – ширина фрезеруванні (рівна ширині оброблюваної поверхні). D = 160 мм – діаметр фрези.
Приймемо для нашого випадку симетричне фрезерування (рис. 1). Кут контакту торцевої фрези
. Так як фрезерування симетричне, в точці 1 (рис. 1, б) має місце рівність: 
. Цьому значенню кута відповідає товщина шару, що зрізається, 
. Протягом першої половини робочого циклу зубу товщина шару, що зрізається, зростає і в точці 3, що лежить на осі симетрії оброблюваної заготовки, товщина шару, що зрізається зубом, максимальна і рівна 
. Тобто для нашого випадку максимальна товщина зрізу рівна 0,1 мм. На (рис. 1, б) умовно показана епюра товщини шару, що зрізається, яка в графічній формі виражає закономірність зміни величини 
за робочий цикл зуба фрези.