Визначення швидкості різання і частоти обертання шпинделя
Вибір вихідної заготовки
Для виготовлення деталі типу фланець можна використовувати такі методи виготовлення, штампування фланців в закритих штампах, кування на подкладном кільці (штампування), відцентрове електрошлакове лиття (ЦЕШЛ), виготовлення з гуркотів кілець (поковки), плазмова (лазерна або газова) різання з листа.
Найпродуктивнішим методом виготовлення фланців є штампування фланців в закритих штампах. Фланці більшого діаметра виготовляються з гуркотів кілець або методам ЦЕШЛ.
Виготовлення деталей об'ємної штампуванням вимагає значно менше витрати металу, ніж куванням. При обробці штампованих поковок скорочується трудомісткість обробки різанням і витрата ріжучого інструменту. Важливою перевагою об'ємного штампування є її висока продуктивність. Так як виробництво серійне, то ми будемо використовувати метод штампування в закритих штампах.
Послідовність обробки поверхонь.
Так як деталь зроблена методом штампування в закритих штампах, то для обробки поверхні нам досить двох методів:
1.Растачіваніе чорнове Т5К10
2. Розточування чистове Т15К6
Щоб отримати точно оброблене виріб, необхідно зняти принаймні дві стружки. Перший прохід називається чорновий, другий - чистової або оздоблювальний.
Вибір різального інструменту
Торці і уступи обробляють підрізним, прохідним відігнутим або прохідним завзятим різцями.
Підрізної різець призначений для обробки зовнішніх торцевих поверхонь. при підрізання торця подача різця здійснюється перпендикулярно осі оброблюваної деталі. Підрізної торцевий різець дозволяє обробляти різні торці і інші поверхні, застосовуючи поздовжню і поперечну подачу.
Прохідним відігнутим різцем можна виконувати підрізання торця при поперечної подачі і обточування - при переміщенні з прохідної подачею.
Прохідним завзятим різцем можна підрізати торці і обточувати уступи при поздовжньої подачі.
Так як нам потрібен різець призначений для чорнової і чистової обробки зовнішніх і торцевих поверхонь, а так само знять фасок, то найкраще підійде прохідний відігнутий різець.
Розрахунок режимів різання
1. Межа міцності: Сталь 45 має межу короткочасної міцності 600 МПа
2. Межа міцності по Брінеллю 170 МПа
3. Різець підрізної, ГОСТ 1050-88
Матеріал Сталь 45: для чорнової обробки Т5К10, для чистової обробки Т15К6
4. Загальний припуск на обробку h = 8 мм.
5. Діаметр заготовки D = 125 мм.
6. Діаметр деталі (після обробки) d = 120 мм.
7. Довжина оброблюваної поверхні l = 40 мм.
8. Необхідна шорсткість Ra = 2,5 мкм
Призначення глибини різання
При чистовому точінні глибина різання приймається t2 = 1 мм. Тоді глибина різання при чорновому точінні визначається за формулою t1 = h / 2 - t2 = 8/2 - 1 = 3 мм, де t1 - глибина різання при чорновому точінні, t2 - глибина різання при чистовому точінні.
Призначення величини подачі
При чорновій обробці подача вибирається по табл. П 3.4
Таким чином S1 = 1,0 мм / об (в межах 0,7-1,2 мм / об.)
При чистової обробки подача вибирається по табл. П 3.3 в залежності від шорсткості Ra = 2,5 мм і радіуса r = 35 мм.
S2 = 0,144 мм / об.
Вибір подачі уточнюються за паспортними даними верстата 16К20
Призначаються такі подачі: S1 = 1,0 мм / об. S2 = 0,15 мм / об.
Визначення швидкості різання і частоти обертання шпинделя
Визначення швидкості різання
Швидкість різання V, м / хв, визначається за формулою
Де CV - коефіцієнт, що залежить від умов обробки, для чорнової обробки
CV1 = 340; для чистової - CV2 = 420; T - стійкість різця, хв (приймається
Т1 = Т2 = 60 хв); x, y, m - показники ступеня (x = 0; y = 0,20; m = 0);
Kv - загальний поправочний коефіцієнт, що представляє собою твір окремих коефіцієнтів, кожен з яких відображає вплив певного чинника на швидкість різання.
Для різців з пластиною з твердого сплаву
де Kμv - загальний поправочний коефіцієнт, що враховує вплив фізико - механічних властивостей оброблюваного матеріалу
Knv - поправочний коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки.
При чорновій обробці Knv1 = 0,8, при чистової обробки Knv2 = 1,0;
Kuv - поправочний коефіцієнт, що враховує матеріал ріжучої частини, Kuv1 = 0,65;
Kuv2 = 1,0;
K # 966; v - поправочний коефіцієнт, що враховує головний кут в плані різця, для # 966; = 45 # 730 ;;
K # 966; v1 = K # 966; v2 = 1,0;
Показники ступеня x, y і m:
Для чорнової обробки - x1 = 0,15, y1 = 0,43, m1 = 0,20 (при S до 0,3 мм / об.);
Для чистової обробки - x2 = 0,15, y2 = 0,45, m2 = 0,20 (при S св. 0,7 мм / об.).
Швидкості різання рівні, м / хв:
Визначення частоти обертання шпинделя
Частота обертання n, об / хв, визначається відповідно для чистової й чорнової обробок:
Уточнення частоти обертання шпинделя за паспортом верстата
Для чорнової обробки вибирається 12-я щабель коробки швидкостей n1 = 160 хв-1.
для чистової обробки вибирається 16-я щабель коробки швидкостей n2 = 400 хв -1.
Визначення фактичної швидкості різання
Фактична швидкість Vф. м / хв, визначається відповідно для чорнових і чистових обробок:
4. Перевірка обраного режиму різання
Обраний режим різання необхідно перевірити по потужності приводу шпинделя верстата
Потужність, що витрачається на різання, Np повинна бути менше або дорівнює потужності на шпинделі Nшп:
де Nе- - потужність електродвигуна токарного верстата, кВт; для верстата 16К20
Nе = 10 кВт; # 951; - ККД приводу токарного верстата, для верстата 16К20 # 951; = 0,75.
Потужність різання визначається за формулою
де Pz - сила різання, Н; Vф - фактична швидкість різання, м / с.
Для визначення потужності різання визначається сила різання при чорновій обробці. Силу різання при точінні розраховуємо за такою формулою:
де Cp - коефіцієнт, що враховує властивості оброблюваного матеріалу, матеріал ріжучої частини різця, а також умови обробки Cp = 300;
Kp - загальний поправочний коефіцієнт, чисельно рівний твору ряду коефіцієнтів, кожен з яких відображає вплив певного чинника на силу різання:
Kp = Kмр K # 966; p K # 947; p K # 955; p,
де Kмр - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу
K # 966; p - поправочний коефіцієнт, що враховує головний кут в плані різця, K # 966; p = 1,0;
K # 947; p - поправочний коефіцієнт, що враховує передній кут різця K # 947; p = 1,25;
K # 955; p - поправочний коефіцієнт, що враховує кут нахилу головного леза K # 955; p = 1,0;
Поправочний коефіцієнт K # 955; p. враховує радіус при вершині різця, визначається для різців з швидкорізальної сталі.
Тоді загальний поправочний коефіцієнт
Kp = 0,85 1,0 1,25 1,0 = 1,0625
Показники ступеня x, y і n приймаються для чорнової обробки:
x = 1,0; y = 0,75; n = - 0,15.
Сила різання при точінні:
Pz1 = 9.81 3 1 0,8 0,75 62,8 -0,15 1,0625 = 5041,4 H.
Потужність різання, кВт,
Потужність на шпинделі
Так як Nр Мастильно-охолоджувальні технологічні засоби (СОТС) є обов'язковим елементом більшості технологічних процесів обробки матеріалів шліфуванням. Являють собою мінеральні масла в'язкістю при 50 # 730; С, в основному, від 2 до 40 мм 2 / с До складу можуть входити емульгатори, інгібітори корозії, біоциди, протівоізностно- протизадирні присадки, антипінні добавки, сполучні речовини (вода, спирти, гліколі та ін.) Та інші органічні і неорганічні речовини. Водозмішуючі СОТС мають ряд переваг в порівнянні з масляними: більш високою охолоджуючої здатністю, пожаробезопасностью і меншою небезпекою для здоров'я працюючого персоналу, невисокою вартістю робочих розчинів. Але є і ряд недоліків - підвищена поражаемость мікроорганізмами, піноутворення, необхідність утилізації відпрацьованих водних розчинів. Найбільше нам підходять водозмішуючі СОТС так як нам важливо властивість, яким вони володіють, тобто високою охолоджуючої здатністю. Нам підійде "Укринол-1" (3%) емульсія (Е) без хімічно активних присадок підводяться розпиленням при швидкості струменя до 300 м / с і витраті до 500 л / год. 1. Марков В. В. Розрахунок режимів різання 2. Режими різання металів: довідник / Ю. В. Барановський. - 2-е видання. - М. Машинобудування, 1972.- 982 с. 3. Точність обробки, заготівлі та припуски в машинобудуванні. довідник технолога / А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков, М.А. Калінін.- М. Машинобудування, 1776. - 657с. 5. Мастильно-охолоджуючі технологічні рідини для обробки металів різанням: довідник / під. ред. С.Г. Ентеліса, Е.М. Берлінера.- М. Машинобудування 1986.- 352 с.
Основне призначення СОТС - зменшити температуру, силові параметри обробки і знос ріжучого інструменту, штампів, забезпечити задовільну якість обробленої поверхні. Застосування СОТС при обробці металів різанням і тиском дозволяє збільшити продуктивність обладнання, підвищити точність оброблених поверхонь і знизити їх шорсткість, зменшити брак, поліпшити умови праці в ряді випадків скоротити число технологічних операцій. При обробці різцями виготовлені з інструментальних сталей, найбільш важливі охолоджуючі властивості СОТС.
Залежно від області застосування і висунутих вимог СОТС поділяють на класи:
без присадок або з присадками різного функціонального призначення (антифрикційні, протизносні, протизадирні, антиокислювальні, миючі, антипінні, антикорозійні і ін.) Володіючи хорошими змащувальні властивості, масляні СОТС мають і недоліки: низьку охолоджуючу здатність, високу вартість, підвищену випаровуваність і пожежонебезпека.