Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Скорость резания при фрезеровании, точении и других видах механической обработки деталей

Скорость резания при фрезеровании, точении и других видах механической обработки деталей

Расчет режимов резания – это важнейший этап при изготовлении любой детали. Очень важно, чтобы он был рациональным. Это обуславливается тем, что для различных механических операций необходимо индивидуально подбирать скорость резания, частоту вращения шпинделя, величину подачи, а также толщину снимаемого слоя. Рациональный режим – это такой, во время которого затраты на производство будут минимальными, а качество полученного изделия – максимально точным.

Основные принципы расчетов

Для того чтобы изготовить деталь с необходимыми размерами и классом точности, в первую очередь выполняют ее чертеж и расписывают маршрутную технологию. Кроме того, очень важно выбрать правильную заготовку (поковка, штамповка, прокат) и необходимый материал, из которого будет изготавливаться изделие. Выбор режущего инструмента – также довольно важная задача. Для каждой отдельной операции выбирается необходимый инструмент (резец, фреза, сверло, зенкер).

скорость резания

Помимо этого, для каждого пункта, написанного в маршрутной технологии, выполняется отдельный процесс, даже если он применяется к одной и той же рабочей поверхности. Например, нужно сделать отверстие D = 80 мм и нарезать внутреннюю метрическую резьбу с шагом Р = 2 мм. Для каждой из операций нужно отдельно подобрать такие значения, как глубина резания, скорость резания, число оборотов, а кроме того, подобрать режущий инструмент.

Требуемое качество поверхности

Важно учитывать также и вид обработки (чистовая, черновая и получистовая), ведь выбор коэффициентов в расчетах зависит от этих параметров. Как правило, во время черновой обработки скорость резания гораздо больше, чем при чистовой. Это объясняется так: чем лучше качество обрабатываемой поверхности, тем меньше должна быть её скорость. Интересно, что при точении титановых сплавов величина шероховатости увеличивается при высоких показателях, так как в зоне обработки возникают сильные колебания, а вот на параметры Ra и Rz она абсолютно не влияет.

скорость резания при фрезеровании

Факторы, влияющие на скорость резания при фрезеровании и других операциях

На выбор расчетов влияет огромное количество факторов. Все они отличаются между собой в зависимости от вида обработки детали. Например, для рассверливания отверстий, можно выбрать подачу в два раза больше, чем для сверления. Кроме того, этот показатель при обработке без ограничивающих факторов выбирают максимально допустимым, согласно прочности используемого инструмента. При строгании и прорезании пазов в основную формулу режима резания добавляют коэффициент, который учитывает ударную нагрузку – Kv .

При нарезании резьбы очень важно обращать внимание на выбор режущего инструмента, так как при использовании резца в упор необходим ручной отвод, а значит, и скорость должна быть минимальной.

Скорость резания при фрезеровании зависит от диаметра рабочего инструмента (D) и ширины поверхности (В). Более того, при обработке стальных поверхностей торцевыми фрезами обязательно располагать заготовку несимметрично относительно режущего инструмента. Если же пренебречь данным правилом, то её стойкость может значительно снизиться.

скорость резания при точении

Это очень важный показатель, который влияет на расчет скорости резания. Он обозначает период работы режущего инструмента до момента его затупления. Период стойкости увеличивают при многоинструментальной обработке.

Основные формулы

Скорость резания при любой операции в первую очередь зависит от выбранного режущего инструмента, от материала заготовки, от глубины и величины подачи. На ее формулу влияет и способ механической обработки. Определить скорость резания можно как табличным методом, так и при помощи расчета. Так, при растачивании, а также наружном, поперечном и продольном точении используют указанную ниже формулу.

Читайте так же:
Принцип работы импульсного блока питания на шим

глубина резания скорость резания

Чем данный расчет отличается от остальных? При фасонном точении, прорезании и отрезании глубина резания не учитывается. Но в некоторых случаях может также браться такая величина, как ширина прореза. Напрмер, при обработке вала шириной будет считаться её диаметр, а при вытачивании канавки – её глубина. За счет того что при прорезании выполнить отвод резца достаточно трудно, подачу выбирают не больше 0,2 мм/об, а скорость резания – 10–30 мм/мин. Также можно выполнить расчет по другой формуле.

скорость резания

При сверлении, зенкеровании, рассверливании и развертывании очень важно правильно определить скорость резания и подачу. При слишком больших значениях режущий инструмент может «сгореть» или же сломаться. Для вычислений при сверлении используется формула, приведенная ниже.

скорость резания при фрезеровании

Скорость резания при фрезеровании зависит от диаметра фрезы, количества зубьев и ширины обрабатываемой поверхности. Выбираемая глубина обуславливается жесткостью и мощностью станка, а также припусками на сторону. Значение стойкости фрезы зависит от её диаметра. Так, если D = 40-50 мм, то Т = 120 мин. А когда D находится в диапазоне 55–125 мм, показатель T равняется 180 мин. Скорость резания при фрезеровании имеет формулу, приведенную на фото.

скорость резания при точении

Cv – коэффициент, который зависит от механических свойств обрабатываемой поверхности.

Т – стойкость режущего инструмента.

S – величина подачи.

t – глубина резания.

B – ширина фрезерования

z – число зубьев фрезы.

D – диаметр, обрабатываемого отверстия (в некоторых случаях режущего инструмента, например, сверла)

m, x, y – показатели степеней (выбираются из таблиц), которые определяются для конкретных условий резания и, как правило, имеют значения m=0,2; х=0,1; у= 0,4.

Kv – поправочный коэффициент. Он необходим, так как вычисления проводятся при помощи коэффициентов, взятых из таблиц. Его использование позволяет получить действительное значение скорости резания с учетом определенных значений упомянутых выше факторов.

Табличный и программный способ

Поскольку выполнения расчетов – это достаточно трудоёмкий процесс, в специализированной литературе и на различных интернет-ресурсах существуют специальные таблицы, в которых уже указываются необходимые параметры. Кроме того, существуют программы, которые сами выполняют расчет режимов резания. Для этого выбирается необходимый вид механической обработки и вводятся такие показатели, как материал заготовки и режущего инструмента, необходимые размеры, глубина, квалитеты точности. Программа сама рассчитывает скорость резания при точении, подачу и частоту вращения.

Расчет и табличное определение режимов резания при фрезеровании
методическая разработка на тему

Красавина Анна Михайловна

Вид обработки – черновое торцовое фрезерование плоскости шириной В=80 мм, длиной l = 120 мм.

Припуск на обработку h = 2мм.

Обработка без охлаждения.

Станок вертикально-фрезерный 6Т12

Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.

1 Выбираем фрезу и устанавливаем её геометрические параметры (см. Приложение 1). Для торцового фрезерования диаметр фрезы определяется по формуле

где В – ширина фрезерования, мм.

D ф = 1,6 · 80 = 128 мм

Принимаем стандартное значение диаметра торцовой насадной фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ВК6 по ГОСТ 9473-80 D ф = 125 мм [1, с.187].

Число зубьев фрезы, оснащенной твердым сплавом, определяется по формуле

где обозначения прежние

z = (0,08 ÷ 0,1)·125 = 10 шт.

Определим геометрические параметры торцовой фрезы: ω =35 ° ; φ 1 = 1; φ =30 ° ; α 1 = 8 ° ; α n = 12 ° ; γ = 10 ° [4, с.390].* 1

2 Назначаем режим резания

Глубина резания определяется по заданию t=h=2мм

Назначаем стойкость инструмента и его допустимый износ: Т = 180 мин [1, с.290], h з = 2 мм [5, с.50]* 2

Читайте так же:
Микро usb распиновка для зарядки мобильных

Назначаем подачу, мм/зуб* 3

S z = 0,2 – 0,4 мм/зуб.

Принимаем S z = 0,3 мм/зуб [1, с.283].

Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, аналитическим методом по формуле

где С v , q, m, x, y, u, p — коэффициент и показатели степени,

С v = 445, q = 0,2, m = 0,32, x = 0,15, y =0,35, u = 0,2, p = 0 [1, с.286]

D ф – диаметр фрезы, мм;

Т – стойкость инструмента, мин;

t – глубина резания, мм;

S z – подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z – число зубьев фрезы;

К v – поправочный коэффициент на скорость резания

где К м – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

* 1 Дополнительные источники: [2, с.248] [4, с.369] [4, с.676, 790, 945] [6, с.366]

* 2 Дополнительные источники: [2, с.444] [4, с.400] [6, с.203]

* 3 Если в справочной литературе дана подача на оборот S о , мм/об, необходимо найти подачу на зуб по формуле S z = S o /z, где z – число зубье

где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n – показатель степени,

К п — коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки,

К и — коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала,

Определим скорость резания табличным методом

где v Т – табличное значение скорости резания,

v Т = 126 м/мин [9, с.307]

К v – поправочный коэффициент на скорость резания

K v = K м · K и · K n · К с · К ф · K о · K в · K φ , (7)

где K м – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала

K и — коэффициент, учитывающий материал инструмента

K n — коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности

К с — коэффициент, учитывающий шифр типовой схемы фрезерования

К ф — коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности

K о — коэффициент, учитывающий условия обработки

K в – коэффициент, учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормативной

K φ — коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

Подставляя значения в формулу 7 и 6, получим

К v = 0,89 · 1 · 0,8 · 1 · 1 · 1,3 = 0,92

v = 126 · 0,92 = 116,6 м/мин

Определим частоту вращения шпинделя по формуле

где V рез – аналитическая скорость резания;

остальные обозначения прежние

Корректируем частоту вращения по паспорту станка

n д = 315 об/мин [7, с.422]

Определим действительную скорость резания, м/мин, по формуле

где обозначения прежние

Находим минутную подачу, м/мин, по формуле

S M = S z · z ·n д (10)

где S z – подача на зуб, мм/зуб;

z – число зубьев фрезы, шт;

n д – действительная частота вращения шпинделя, об/мин

S M = 0,3 · 10 · 315 = 945 м/мин

Корректируем подачу по паспорту станка. Принимаем S Mд = 1000 м/мин [7, с.422]

Из формулы 10 найдем подачу на зуб

Определяем силу резания, Н, по формуле

где С p , x, y, u, q, w — коэффициент и показатели степени,

С р = 54,5; x = 0,9, y =0,74, u = 1,0, q = 1, w = 0 [1, с.291]

D ф – диаметр фрезы, мм;

t – глубина резания, мм;

S z – подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z – число зубьев фрезы;

n – действительная частота вращения шпинделя, об/мин;

К мр – поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий обрабатываемый материал

где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n – показатель степени,

Сравниваем силу резания с допустимой силой механизма станка

где P zдоп = 15000 Н [7, с.422];

следовательно, выбранная подача допустима

Определяем крутящий момент, Н·м

где обозначения прежние

Находим мощность, затрачиваемую на резание, по формуле

Читайте так же:
Соответствие диаметров труб в дюймах и мм

где Р z – сила резания, Н;

v д – действительная скорость резания, м/мин

Сравниваем мощность резания с мощностью привода станка

N рез ≤ N шп , (16)

где N шп – мощность шпинделя станка

N шп = N э.дв · η , (17)

где N э.дв – мощность электродвигателя станка, кВт

N э.дв = 7,5 кВт [7, с.422];

N шп = 7,5 · 0,8 = 6 кВт

3 Определяем основное время, мин, по формуле

где L – длина пути инструмента или детали в направлении подачи, мм, определяется по формуле

L = l + l 1 + l 2 , (19)

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l 1 – длина врезания, мм

l 1 = 19 мм [3, с.84];

l 2 – длина перебега фрезы, мм

l 2 = 1 ÷ 6 мм [3, с.84]. Принимаем l 2 = 5 мм

L = 120 + 19 + 5 = 144 мм

S М – минутная подача, м/мин;

i – число проходов

где h – припуск на обработку, мм;

t – глубина резания, мм.

Так как h = t, то i = 1

Рисунок 1 – Схема фрезерования плоскости торцовой фрезой

Перечень использованной литературы

1 Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога – машиностроителя, Т2. М.: Машиностроение, 1986. 496 с.

2 Малов А.Н. Справочник технолога – машиностроителя, Т2 М.: Машиностроение, 1973 г.

3 Антонюк В.Е. и др. Краткий справочник технолога механического цеха. Минск: Беларусь, 1968 г.

4 Малов А.Н. Справочник металлиста., Т3 М.: Машиностроение, 1977 г.

5 Абрамов Ф.Н. Справочник по обработке металлов резанием. К.: Машиностроение, 1983. 239 с.

6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания, 4.1 – М.: Машиностроение, 1974 г.

7 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

8 Долматовский Г.А. Справочник технолога, М.: Машиностроение, 1956 г.

9 Баранчиков В.И., Жаринов А.В. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. – М.: Машиностроение, 1990.-400 с.

3.5 Расчет скорости резания V

По установленной минутной подаче находят число оборотов фрезы и скорость резания.

Общая структурная формула скорости резания при фрезеровании имеет вид

Значения коэффициента СV и показателей степени х, у, и, р и m:

СV=108; q=0,2; x=0,06; у=0,3; u=0,2; р=0; m=0,32 (табл. П.5.22, [1]).

Т — период стойкости фрезы:

Т=180 мин (табл. П.5.23, [1]).

Общий поправочный коэффициент КV является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки КМV , материала инструмента КИV, коэффициента, учитывающий состояние поверхности заготовки КПV:

Число оборотов определяют по формуле

где D — диаметр фрезы, мм.

Число оборотов шпинделя уточняем по паспортным данным станка:

n=40 об/мин (табл. П.7.14, [1]).

Рассчитываем уточненную скорость резания:

Делись добром 😉

Похожие главы из других работ:

2.1.1 Выбор скорости резания

По [3, карта 22] принимаю скорость резания V = 114 м/мин (при условии: ув = 65 кгс/мм2; t до 4 мм; S до 0,75 мм/об; = 450). Поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от периода стойкости Т — KTv = 1 (при Т = 60 мин); от состояния поверхности детали — KПv = 1.

1.4 Расчет скорости резания V

Скорость резания , м/мин: при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле ,(1.1) Среднее значение стойкости Т при одноинструментальной обработке 30-60 мин.Т=40 мин.

2.4 Расчет скорости резания V

Скорость резания при сверлении определяется по формуле , м/мин,(2.1) Значения коэффициента СV и показателей степени х, у и m: СV= 3,5; q=0,5; у=0,45; m=0,1 (табл. П.4.7, [1]) Значение периода стойкости Т = 8 мин (табл. П.4.9, [1]).

6 Напишите и поясните формулу для определения скорости резания при точении. Для чего необходимо рассчитывать скорость резания?

Процесс резания характеризуется определенным режимом. К элементам режима резания относятся глубина резания, подача и скорость резания. Скорость резания V — путь.

Читайте так же:
Резьбомер гост 519 77
2.2 Расчет скорости резания

Движение от электродвигателя (Лист 1, поз.24) передается на пильный диск (Лист, поз.21). Кинематическая цепь включает клиноременную передачу. Передаточное отношение i25,26: (1) где: nVIII — частота вращения вала VIII.

4.1 Расчет скорости подачи по мощности резания

Мощность резания Nрез, кВт, определяется по «объемной» формуле (13): где k — удельная работа резания, Дж/см3; В — ширина пропила, мм; Н — высота пропила, мм, U — скорость подачи, м/мин.

2.4 Расчет скорости резания при продольной обточке

Скорость резания — это путь перемещения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали в направлении главного движения в единицу времени. При продольной обточке: , мм/мин При отрезке, подрезке.

5.3 Расчёт скорости резания при черновом точении

Сv = 147 — коэффициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого металла. Kv = 0,97 — поправочный коэффициент для учёта условий обработки (в данном случае — влияние сечения резца; Kv = (h•b/20•30)0,08 = 0,97) xv = 0,2; yv = 0,4; m = 0,2; nv = 1.

5.6 Расчёт скорости резания при чистовом точении

Сv = 126; Kv = 0,97; xv = 0,22; yv = 0,4; m = 0,2; nv = 1,75; T = 30 мин — период стойкости резца. Скорость резания.

2.7 Определение скорости резания

V = C/T·t·S·K м/мин, Где K =K·K·K·K·K Значения коэффициентов и показателей степени в формулах. Обрабатываемый материал Вид обработки Вспомогательный угол в плане. Материал режущего инструмента Коэффициенты и показатели степени.

3. Расчет скорости резания и назначение числа оборотов
1. Расчет скорости резания по различным источникам.

Способ №1: Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К.Мещерякова. [1] V=•Кv, где Кv — общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания. Кv= Кмv. Кпv. Киv, где Кмv — коэффициент.

3.2 Выбор скорости резания и числа оборотов.

Для развертывания отверстия диаметром 40 мм. с подачей S = 1,12 мм./об. рекомендуется число оборотов nн = 105 об./мин. С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал Сталь 40ХН НВ200 Кмn = 0,88. Тогда: Скорость резания V, м./мин.

3.1 Расчет экономически выгоднейшей скорости резания:

Cv=242; T= 30 мин; m=0.125; n=1.75; xv=0.18; yv=0.2; K1=0.9; K2=0.84; K3=1.04; K4=0.93; K5=0.7; K6=0.9; K7=0.9 K8=0.9 K9=1; Vэк.н.=70 м/мин.

2.4 Расчет скорости резания при продольной обточке

Скорость резания — это путь перемещения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали в направлении главного движения в единицу времени. При продольной обточке: , мм / мин; При отрезке, подрезке.

Режимы резания, глубина и формула скорости

Режимы резания

Одной из операций, сопровождающих изготовление деталей на токарных станках, является фрезерование. Важное значение в этом процессе имеют такие параметры, как глубина и скорость резания. Необходимые значения ищутся с помощью формул и подбираемых под каждую деталь или изделие режимов. Далее, подробно разберем, что представляют собой режимы резания при фрезеровании.

Этапы обработки

Детали изготавливаются из прутков, имеющих разное сечение и форму: квадратные, шестигранные, круглые и другие. Если необходимо снять слой материала, который превышает по объему саму деталь, то стараются использовать заготовки в виде отливок или поковок.

Обработка деталей на станках производится в несколько этапов:

  1. Первой стадией является черновая обдирка будущей детали;
  2. Снимается значительный по объему слой материала;
  3. Далее, следует сделать чистовую обработку материала.

Важный момент при обработке деталей: в зависимости от того, насколько высокая точность требуется для изготовления детали, черновую обработку можно произвести на очень мощном и не самом точном станке, а вот уже чистовую обдирку можно делать на прецизионном станке, хоть и менее мощном.

Читайте так же:
Полимерные материалы состав строение свойства связующие вещества

Глубина резания

Глубина резания

При черновой обдирке материалов производят снятие значительного объема с поверхности заготовки. Толщина снимаемого слоя при обработке цилиндрических поверхностей есть глубина резания. Вычислить же ее можно по формуле вида t=(D-d)/2. Когда идет подрезание торцевых поверхностей, то значение глубины резания такая же, как и толщина материала, снимаемого с поверхности заготовки.

При этом глубина отрезки мало влияет на скорость. Выбирается она в соответствии с износостойкостью резца, мощностью резцового механизма и при условии отсутствия паразитных вибраций. Если же они возникают, то следует уменьшить скорость подачи режущего инструмента до полного успокоения конструкции.

Скорость резания

Черновая обдирка заготовки предполагает вычисление скорости отрезки. Для этого применяют формулу скорости резания: Vc=(pi*Dm*n)/1000. В этой формуле следующие обозначения:

  • Vc — скорость отрезки, измеряется как метры в минуту;
  • Pi — постоянная, равняется 3,14;
  • Dm — максимальный диаметр заготовки, рассчитываемый в миллиметрах;
  • n — число оборотов шпинделя в оборотах за одну минуту.

В этой формуле является очевидным, что с ростом диаметра заготовки растет и скорость резания при условии постоянного числа оборотов шпинделя. При токарной обработке также важно учитывать твердость материала обработки и самого резца. Пример: имеется углеродистая сталь с твердостью порядка 200 H. B. Резцы твердого сплава требуют скорости резания 200 метров в минуту.

Согласно формуле для оборотов шпинделя n=(1000*Vc)/pi*Dm, при заготовке в 40 миллиметров и скорости отрезания порядка 100 метров в минуту число оборотов должно составлять 790 оборотов в минуту. В реальных же условиях данный показатель равняется 700 оборотам. Если же заготовка обладает диаметром в два раза больше, то число оборотов уменьшается до 160 в минуту.

Правила черновой обработки

Как и любая технологическая операция, черновая обработка материалов требует соблюдения определенных правил. Перечислим основные правила чернового точения:

  1. При выборе глубины резания следует помнить, что ее значение не превышает 2/3 ширины режущей кромки;
  2. Черновая обдирка производится в несколько этапов;
  3. Обдирочным должен быть проходной резец;
  4. Первый проход по длине должен составлять размер поверхности детали без учета одного миллиметра;
  5. Как только произвели обдирку проходным резцом, необходимо с помощью подрезного резца поработать с торцом.

Соблюдая эти несложные правила, вы сможете произвести качественную первую обработку деталей и быть уверенными в качестве производства.

Контроль размеров

Скорость резания деталей

Токарная обработка сопровождается контролем линейных и диаметральных размеров детали. При обоих видах обработки чаще всего используют штангенциркуль. Также для диаметральных размеров при чистовой обработке необходимо воспользоваться микрометром и мерными скобами. В зависимости от того, насколько сложное производство, могут применяться и другие инструменты, уровни, специальные линейки, динамометры и другие. Производить контроль размеров необходимо несколько раз, чтобы определить отклонения и на этом основании решить вопрос о дальнейшей судьбе изделия.

Обработка детали является очень важным моментом в производстве изделия. Данная операция должна производиться со всей тщательностью и согласно нормам. При черновой и чистовой обработке важно учитывать формулы для скорости и глубины резания. Это позволит изготовить качественную и надежную деталь, которая обработана по всем правилам и нормам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector