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 06.09.2012Поиск 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 12.10.2009Проектирование 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 24.06.2012Модель 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 30.05.2012Расчет 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 06.04.2013Выбор 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 05.12.2011Обзор 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 12.08.2017Анализ 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 04.04.2013Кинематический 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 27.01.2011Процесс 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
