Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.

I Аналитический расчет режимов резания на чистовой переход.

Исходные задания:

Тип производства - серийное

Вид заготовки - пруток 40

Материал детали – 20Х13

Диаметр обработанной поверхности: 22 f7

Длина заготовки: 70 мм.

Шероховатость обработанной поверхности: Rz 20

Закрепление заготовки - в патроне

Токарный станок с ЧПУ

Решение:

Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента .

Сталь 20Х13 относится к группе коррозионно-стойких (нержавеющих) и жаропрочных сталей, для получистового и чистового точения которых рекомендуются твердые сплавы ВК6М (ВК3М).

 Принимаем сплав ВК6М.                                      [1,табл.3.стр.117]

Исходя из конфигурации детали, обработки цилиндрической поверхности одним резцом, выбираем токарный проходной прямой резец (правый) (ГОСТ 18878-73) со следующей геометрией режущей части: .

Выборглубины резания t и числа проходов.

Для нормирования выбираем окончательный проход с максимальной глубиной резания (для обеспечения максимальной производительности) t =1,5мм, предельной для обработки с 20 Rz 40.

Выбор подачи инструмента

Для чистовой обработки подачу S принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца при Rz = 20, r_b = 0,5 мм,              

                                                 [1, табл.14.стр. 268]

Т.к. d _b = 630 МПа,. То                                           [1, табл.14.стр. 268]

Для стандартного ряда подач принимаем S = 0,15мм/об.

Расчет периода стойкости инструмента из обеспечения максимальной производительности обработки.

 Используя в качестве критерия трудоемкости норму штучно-калькуляционного времени

t _шт-к = t _шт +Т_п.з / N ,

где t _шт - норма штучного времени, мин.

Т_п.з - подготовительно-заключительное время, мин.

N - количество заготовок в партии, шт.

При оптимизации по t _шт-к в качестве переменной целевой функции принимаем скорость резания V .

Условие экстремума:

,

где T - период стойкости инструмента.

При этом решение для периода стойкости T _МП максимальной производительности определяется в виде

,

 где m - показатель степени в зависимости

m = 0,20                                                                    [1, табл.17.стр. 270]

                                 [1, стр.261].

где - время на смену затупившегося инструмента и поднастройку его на размер за период стойкости (нормативная величина)

= 1,6мин.                                                                 [2.стр.609]

 мин.

При выборе экономического критерия в расчете периода стойкости можно использовать значения е =25 руб., Е=1,84 руб. для тарифной ставки 4-го разряда [2].

Расчет скорости резания из условия обеспечения максимальной производительности обработки.

Расчет проводят по формуле:

C_v =350 m =0,20 x =0,15           y =0,35 

K_i = = 1 × 0,94 × 1,03 = 0,82                        [1,табл.18 стр.271]

Охлаждение 10% эмульсией из эмульсола Укр или МР- 6

м/мин

Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.

м/мин,

где V – скорость резания, м/мин;

П – const , П=3,14;

Д – диаметр обработки, мм;

м/мин,

Применяем h _шп =1800об/мин [для станков типа 16К20Ф3]  [1,табл.9 стр.17]

V _МП = м/мин