Расчет безвибрационной скорости резания при токарной обработке

Характеристики и свойства токарного станка. Расчетное значение скорости резания. Частота вращения шпинделя станка, характеристики его механизма подачи. Определение жесткости винта в осевом направлении. Расчет частоты собственных колебаний подсистемы.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 14.04.2011
Размер файла 376,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчёт безвибрационной скорости резания при токарной обработке

Екатеринбург 2010 г.

Рассчитать безвибрационную скорость резания при следующих данных: обрабатываемый материал: сталь 45, ув=750 МПа; Е =2,1?105 МПа; с=7,8?10-6 кг/м3; dв=20 мм; lв=400 мм; Ев=2,1?105 Па; dш=7 мм; zп=34; µв=0,25 Па?с; h=0,01 мм; дн=0,02 мм; kе=0,3

D1

l

r

mпб

mзб

D

Y

F0-Fk

mсуп

Pнат

R

40

150

50

80

-

200

100

11000

27

120

7?106

Заготовку диаметром 40 мм длиной 150 мм из Стали 45 () требуется обточить до диаметра 36 мм по длине 100 мм. Выберем токарный станок с характеристиками, приведенными в таблице 1, резец с характеристиками, приведенными в таблице 2.

Таблица 1. Характеристики токарного станка

Наименование характеристики

Числовое значение

Размерность

Мощность станка,

7

кВт

КПД станка,

0,7

Наибольший обрабатываемый диаметр заготовки на станке, D

200

мм

Масса передней бабки,

80

кг

Масса задней бабки,

-

кг

Масса суппорта с инструментом,

27

кг

Таблица 2

Наименование характеристики

Числовое значение

Размерность

Токарный проходной резец с пластиной из твердого сплава Т15К6

Главный угол в плане,

45

градус

Передний угол,

10

градус

Угол наклона главного лезвия,

0

градус

Радиус при вершине,

1,0

мм

Примем глубину резания и, в соответствии с [2, стр. 364, табл. 11], назначим подачу . Скорость резания рассчитывается по формуле:

Для этого зададимся значением стойкости резца , а коэффициент и показатели степеней согласно [2, стр. 367, табл. 11] выбираем такими:

Коэффициент является произведением

- коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости,

- показатель степени, аналогичный показателям ;

- коэффициент, учитывающий требуемое состояние поверхности детали;

- коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Согласно [2, стр. 359, табл. 2, стр. 361, табл. 5 и 6] принимаем

токарный шпиндель станок винт

Расчетное значение скорости резания

Частота вращения шпинделя станка, соответствующая этому при диаметре заготовки , будет равна

Округляем ее до ближайшего значения, имеющегося на станке, получим и .

Вычисляем далее силу резания:

Согласно [2, стр. 372, табл. 22]

- коэффициенты, отвечающие геометрии резца.

Согласно [2, стр. 364, табл. 9, 2, стр. 362, табл. 9, 2, стр. 374, табл. 23]

Итак:

Мощность резания:

С учетом КПД станка :

Станок отвечает требованиям для данной обработки.

Частоты собственных колебаний технологической системы станка:

Рассчитаем массу обрабатываемой заготовки

Масса при минимальной жесткости, когда :

Масса при максимальной жесткости, когда

Масса технологической подсистемы ТС1 для первого случая:

Для второго случая:

Жесткость передней бабки:

Жесткость системы:

В результате получим предельные частоты собственных колебаний подсистемы ТС1

Обратимся у технологической подсистеме ТС2, полагая, что технические характеристики механизма поперечной подачи станка таковы, как в таблице 3.

Таблица 3. Характеристики механизма подачи станка

Наименование характеристики

Числовое значение

Размерность

Рабочий диаметр винта,

20

мм

Рабочая длина винта,

400

мм

Модуль упругости материала винта,

МПа

Расстояние от заднего конца винта до середины гайки, соединяющей винт с суппортом,

100

мм

Диаметр шарика,

7

мм

Число шариков в передаче,

34

Динамическая вязкость масла,

0,25

Разница между площадью опоры и площадью канавок образующих карман,

11000

мм2

Зазор в направляющих,

0,01

мм

Сила предварительного натяга в передаче «винт-гайка»,

120

Н

Коэффициент, зависящий от числа шариков в подшипнике и учитывающий соотношение кривизны шариков подшипника,

Величина предварительного натяга подшипника,

0,02

мм

Коэффициент погрешности изготовления,

0,3

Коэффициент вязкого трения , обусловленный наличием несущего слоя смазки в поперечных направляющих станка, равен

Жесткость винта в осевом направлении:

Жесткость передачи «винт-гайка»

Величина жесткости для упорных подшипников с натягом равна:

Жесткость подсистемы :

Частота собственных колебаний подсистемы

Для того, чтобы избежать резонансных явлений при обработке необходимо выполнение условия:

Для нашего случая, выразив не в Гц, а в об/мин получим:

Исходя из них, назначаем частоту вращения шпинделя .

Так как частота вращения была скорректирована в меньшую сторону, причем на небольшое значение, проверку правильности выбора станка по мощности в данном случае можно не проводить.

Список литературы

1. Либерман Я.Л., Меньшенина Н.А. Расчёт безвибрационной скорости резания при токарной обработке: Учебное пособие. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. 36 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986. Стр. 265-275.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Геометрические параметры токарного расточного резца с пластиной из твердого сплава, предназначенного для предварительного растачивания на проход без ударных нагрузок заготовки. Скорость резания при обработке заготовки. Частота вращения шпинделя станка.

    контрольная работа [177,0 K], добавлен 06.09.2012

  • Проектирование электропривода главного движения и подачи многоцелевого станка. Определение составляющей силы подачи для двух двигателей, их угловой скорости, окружной скорости резания фрезы. Расчет крутящего момента на шпинделе, частоты вращения фрезы.

    курсовая работа [927,0 K], добавлен 24.06.2012

  • Поиск собственных частот элементов вертикально-фрезерного и токарного станков и резонансных амплитуд. Расчет силы резания, частоты вращения. Жесткость элементов токарного станка. Выбор и расчет необходимых коэффициентов. Корректировка скорости резания.

    отчет по практике [87,5 K], добавлен 12.10.2009

  • Модель станка вертикально-фрезерного, масса и жёсткость его элементов и расчёт собственных колебаний. Расчёт рекомендуемой скорости резания и частоты вращения фрезы. Налагаемая частота входа-выхода зубьев. Расчёт резонансной амплитуды элементов станка.

    практическая работа [65,3 K], добавлен 30.05.2012

  • Расчет ограничений и технических параметров токарно-винторезного и вертикально-сверлильного станков. Определение режима, глубины и скорости резания. Способы крепления заготовки. Нахождение частоты вращения шпинделя станка, крутящего момента, осевой силы.

    контрольная работа [414,7 K], добавлен 06.04.2013

  • Выбор заготовки болта. Последовательность выполнения операций и переходов при токарной обработке заготовки. Расчет режимов резания (скорости резания, основного (машинного) времени, частоты вращения вала шпинделя) поверхности, фаски, резьбы детали.

    контрольная работа [242,0 K], добавлен 05.12.2011

  • Обзор зависимости размеров щепы от количества ножей и скорости вращения фрезерной головки. Расчет режимов резания до модернизации. Оценка размеров фрезеруемого сегмента. Описание конструкции торцово-конической фрезы. Расчет шпинделя на кручение и изгиб.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.08.2017

  • Анализ причин расхождения расчетных значений скорости резания, преимущества и недостатки существующих методик. Расчет скорости резания альтернативным методом. Разработка блок-схемы алгоритма автоматизированного выбора скорости резания для станков с ЧПУ.

    курсовая работа [308,1 K], добавлен 04.04.2013

  • Кинематический расчет привода главного движения со ступенчатым и бесступенчатым регулированием. Определение скорости резания, частоты вращения шпинделя, крутящего момента и мощности электродвигателя. Проверка на прочность валов и зубчатых колес.

    курсовая работа [242,2 K], добавлен 27.01.2011

  • Процесс торцевого фрезерования на вертикально-фрезерном станке, оптимальные значения подачи, скорости резания. Ограничения по кинематике станка, стойкости инструмента, мощности привода его главного движения. Целевая функция - производительность обработки.

    контрольная работа [134,0 K], добавлен 24.05.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.