Проектирование режущего инструмента

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Актуальность темы курсовой работы:

В условиях современного развития производства и новаций в применении режущего инструмента наблюдается постоянное повышение технологического уровня машиностроения, механизации и автоматизации производственных процессов, повышение качества выпускаемой продукции.

Цель работы:

Выбрать оптимальный режущий инструмент для трех поверхностей

Задачи:

- описание и технологический анализ заданных обрабатываемых поверхностей детали;

- анализ типа производства и определение группы универсальности режущих инструментов;

- определение рекомендуемых к использованию материалов режущей части инструментов;

- описание схем резания и выбор типов инструментов для одной операции на каждую заданную поверхность;

- назначение инструментов: по два на каждую заданную поверхность обработки для сравнения экономической эффективности и выбора оптимального инструмента;

- аналитический или статистический (табличный) расчет режимов резания и основного времени;

- технико-экономическое сравнение двух вариантов режущих инструментов, выбор оптимального инструмента.

1. Предварительный выбор инструмента

Анализ обрабатываемой поверхности детали:

1.1 Поверхность 1

деталь режущий инструмент материал

Задание: Необходимо обработать торец на диаметре D=199,8H11. Параметр шероховатости обработанной поверхности Rz = 20 мкм. Заготовка основание, материал Сталь 20 ГОСТ 1050-88. Производство серийное.

1. Определение вида формообразования поверхности. В первую очередь определим форму детали - это тело вращения. Такая поверхность получается в результате обработки на токарно-винторезном станке типа 16К20. Тип инструмента - проходной отогнутый резец.

2. Анализ степени точности и шероховатости поверхности. По справочнику [1] определили требования к точности и виду токарной обработки (Т1. Гл. 1 Табл. 1-4). По номинальному диаметру, 11 квалитету точности и параметру шероховатости Rz = 20 мкм устанавливается допуск формы и расположения поверхности в соответствии с ГОСТ 24643 - 81: уровень А (нормальный). Такая характеристика обрабатываемой поверхности соответствуют черновому точению.

3. Выбор способа крепления и определение жесткости системы СПИЗ.

Учитывая форму детали и метод обработки, выбираем способ закрепления заготовки в трехкулачковый патрон. По СПИЗу система жесткая.

4. Анализ материала заготовки. Выбор материала режущего инструмента. Сталь 20 ГОСТ 1050-88 - конструкционная сталь с пределом прочности у_в = 420 МПа, обладает низкой пластичностью, хуже обрабатывается в холодном состоянии. Применяется для малонагруженных динамическими нагрузками деталей. ([4], с. 88)

Для чистового точения конструкционных сталей рекомендуются резцы с твердосплавными пластинами марок Т30К4, Т15К6и из быстрорежущей стали Р18, Р6М5.

Фирма Sandvik Coromant рекомендует для получистовой обработки сталей группы Р05 (Р01 - Р15), в которую входит рассматриваемая сталь, без использования СОЖ, и высоких скоростях резания твердый сплав GC1525 Wiper WF. Пластины Wiper WF соответствуют новым стандартам производительного точения. Они сокращают время резания в 2 раза при неизменно высоком качестве обрабатываемой поверхности.

5. Определение группы универсальности режущего инструмента. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках. В целях экономии средств на расчеты затрат и сроков окупаемости дорогостоящего специального инструмента, а также ожидаемый экономический эффект от его использования, можно отдать предпочтение применению универсального инструмента.

Выбор резца:

I группа - универсальный; тип режущего инструмента - проходной отогнутый резец. Материал рабочей части - быстрорежущая сталь по ГОСТ 18868 - 73, сечение резца: 25х16, L=120. Радиус при вершине r=1.0 мм [2].

Обработка производится без применения СОЖ.

6. Выбор типа станка. Исходя из типа и условий производства, вида формообразования, сложности обрабатываемой поверхности по справочнику [4] выбираем горизонтальный токарно-винторезный станок 16К20. По паспортным данным определяем необходимые технические характеристики станка: наибольший диаметр заготовки: над станиной - 400 мм, над суппортом - 220 мм; мощность двигателя N_д = 10 кВт; КПД станка з = 0,75. Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка Рх=6000Н. Габаритные размеры детали соответствуют возможности ее обработки на выбранном оборудовании.

7. Эскиз обработки поверхности [Приложение 1, Рис. 1]

1.2 Поверхность 2

Задание: Необходимо расточить отверстие в размер D=189Н11. Параметр шероховатости обработанной поверхности Rz = 20 мкм.

1. Определение вида формообразования поверхности. В первую очередь определим форму детали - тело вращения. Такая поверхность получается в результате обработки на токарно-винторезном станке типа 16К20. Тип инструмента - расточной отогнутый резец.

2. Анализ степени точности и шероховатости поверхности. По справочнику [1] определили требования к точности и виду токарной обработки (Т.1 Гл. 1 табл. 1-4). По номинальному диаметру, 11 квалитету точности и параметру шероховатости Rz = 20 мкм устанавливается допуск формы и расположения поверхности в соответствии с ГОСТ 24643 - 81: уровень А (нормальный). Такая характеристика обрабатываемой поверхности соответствуют получистовому точению.

3. Выбор способа крепления и определение жесткости системы СПИЗ.

Учитывая форму детали и метод обработки, выбираем способ закрепления заготовки в трехкулачковый патрон. По СПИЗу система жесткая.

4. Анализ материала заготовки. Выбор материала режущего инструмента. Сталь 20 ГОСТ 1050-88 - конструкционная сталь с пределом прочности у_в = 420 МПа, обладает низкой пластичностью, хуже обрабатывается в холодном состоянии. Применяется для малонагруженных динамическими нагрузками деталей. ([4], с. 88)

Для чистового точения конструкционных сталей рекомендуются резцы с твердосплавными пластинами марок Т30К4, Т15К6и из быстрорежущей стали Р18, Р6М5.

Фирма Sandvik Coromant рекомендует для получистовой обработки сталей группы Р05 (Р01 - Р15), в которую входит рассматриваемая сталь, без использования СОЖ, и высоких скоростях резания твердый сплав GC1525 Wiper WF. Пластины Wiper WF соответствуют новым стандартам производительного точения. Они сокращают время резания в 2 раза при неизменно высоком качестве обрабатываемой поверхности.

5. Определение группы универсальности режущего инструмента. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках. В целях экономии средств на расчеты затрат и сроков окупаемости дорогостоящего специального инструмента, а также ожидаемый экономический эффект от его использования, можно отдать предпочтение применению универсального инструмента.

Выбор резца:

I группа - универсальный; тип режущего инструмента - расточной отогнутый резец. Материал рабочей части - быстрорежущая сталь по ГОСТ 18870 - 73, сечение резца: 20х20, L=150. Радиус при вершине r=0.4 мм [2].

Обработка производится без применения СОЖ.

6. Выбор типа станка.

Применяем аналогичный станок 16К20, рассмотренный для поверхности 1.

7. Эскиз обработки поверхности [Приложение 2, Рис. 2]

1.3 Поверхность 3

Задание. Необходимо проделать 3 паза диаметром 6 мм, глубиной 23 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности RZ = 40 мкм.

1. Определение вида формообразования поверхности. Такая плоскость получается в результате обработки на фрезерном станке. Вид инструмента - фреза; станок - фрезерный.

2. Анализ степени точности и шероховатости поверхности. По справочнику [9] определили требования к точности и виду токарной обработки (Т 1, глава 1, табл. 1-4). По номинальному диаметру, 11 квалитету точности и параметру шероховатости Rz = 40 мкм устанавливается допуск формы и расположения поверхности в соответствии с ГОСТ 24643 - 81: уровень А (нормальный). Такая характеристика обрабатываемой поверхности соответствуют чистовому фрезерованию.

3. Выбор способа крепления и определение жесткости системы СПИЗ.

Учитывая форму детали и метод обработки выбираем способ крепления в тиски. По СПИЗу система жесткая (Т.1, гл. 6).

4. Анализ материала заготовки. Выбор материала режущего инструмента. Сталь 20 ГОСТ 1050-88 - конструкционная сталь с пределом прочности у_в = 420 МПа, обладает низкой пластичностью, хуже обрабатывается в холодном состоянии. Применяется для малонагруженных динамическими нагрузками деталей. ([4], с. 88)

Для чистового точения конструкционных сталей рекомендуются резцы с твердосплавными пластинами марок Т30К4, Т15К6и из быстрорежущей стали Р18, Р6М5.

Фирма Sandvik Coromant рекомендует для получистовой обработки сталей группы Р05 (Р01 - Р15), в которую входит рассматриваемая сталь, без использования СОЖ, и высоких скоростях резания твердый сплав GC1525 Wiper WF. Пластины Wiper WF соответствуют новым стандартам производительного точения. Они сокращают время резания в 2 раза при неизменно высоком качестве обрабатываемой поверхности.

5. Определение группы универсальности режущего инструмента. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках. В целях экономии средств на расчеты затрат и сроков окупаемости дорогостоящего специального инструмента, а также ожидаемый экономический эффект от его использования, можно отдать предпочтение применению универсального инструмента.

Выбор фрезы:

I группа - универсальный; тип режущего инструмента - концевая фреза с цилиндрическим хвостовиком. Материал рабочей части - твердый сплав. Материал корпуса фрезы - конструкционная сталь 45.

Обработка производится без применения СОЖ.

6. Выбор типа станка. Исходя из типа и условий производства, вида формообразования, сложности обрабатываемой поверхности можно выбрать горизонтально - фрезерный станок 6Т82Г (Т 2; гл. 1). По паспортным данным определяем необходимые технические характеристики станка: площадь поверхности стола - 320Ч1250 мм; мощность двигателя N_д = 7,5 кВт; КПД станка з = 0,8. Частота вращения шпинделя, об/мин: 16; 20; 25; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка, H: продольной - 15000; поперечной - 12000; вертикальной - 5000.

Габаритные размеры детали соответствуют возможности ее обработки на выбранном оборудовании.

7. Эскиз обработки поверхности [Приложение 3, Рис. 3]

2. Технико-экономическое сравнение вариантов режущих инструментов

Выбор инструментов

В соответствии с проведенным аналитическим исследованием условий обработки поверхностей назначаем два возможных варианта по каждому виду режущего инструмента.

При назначении конструктивных и геометрических элементов инструмента, а также марки инструментального материала пользуемся табличными данными, приведенными в справочниках [2] и соответствующих выбранному инструменту каталогу [5].

Поверхность 1

Выбор резца и установка его геометрических параметров.

1 вариант выбора резца отечественного производства выбираем по справочнику [2].

В соответствии с технологической схемой принимается проходной отогнутый резец из быстрорежущей стали с углом в плане 45є. Код инструмента: Резец ГОСТ 18868 - 73.

Выбираются размеры поперечного сечения корпуса резца. У станка 16К20 расстояние от опорной плоскости резца в резцедержателе до линии центров 25 мм. Поэтому для установки резца на станке вершиной по центру принимается высота его корпуса h = 25 мм, b = 16 мм; L = 120 мм; r = 1,0 мм. [2, стр. 119, т 4].

Геометрические параметры резца

По справочнику [3, стр. 347] выбираем геометрические параметры элементов резца: ц = 45⁰; г = 25⁰; б = 12⁰; л = 0^0.

2 вариат выбора резца

Резец выбирается по каталогу [5].

Исходные данные:

- группа обрабатываемого материала - Р (обработка низколегированной стали, НВ300 (у_вHB/3); рекомендации режимов резания в Coro Key даны для материалов, твердость которых НВ = 180 - при расчете режимов резания необходимо учесть коэффициент по материалу (с. 11)

Условия обработки - нормальные.

Выбирается код пластины по таблице [5, стр. 91] (черновая обработка сплава; пластины с задним углом): односторонняя пластина CCGX 09T3 08AL; для глубины резания 3 мм.

· Форма пластины - C - ромбическая с углом заострения 80⁰.

· Главный угол в плане - 95⁰;

· Задний угол - 12⁰;

· размер пластины: длина режущей кромки - 13 мм, толщина пластины - 4 мм, радиус при вершине r_е = 0,8 мм (с. 91);

Выбирается система крепления и державка инструмента.

Выбираеся корпус резца для наружной обработки инструментом с пластиной с задним углом.

Исходные данные:

· форма пластины - С;

· главный угол в плане - 95⁰;

· длина режущей кромки - 13 мм;

· высота корпуса h = 8 мм.

В соответствии с табличными рекомендациями выбирается державка CoroTurn^® 107 прижим повышенной жесткости.

Код выбранного инструмента - SCLCR/L 0808D06

Поверхность 2

Выбор резца и установка его геометрических параметров.

1 вариант выбора резца отечественного производства делаем по справочнику [9].

В соответствии с технологической схемой принимается расточной отогнутый резец из быстрорежущей стали по ГОСТ 81870 - 73.

Сечение резца 20х20, L = 150 мм, r = 0,4 мм; Для расточных резцов с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 18882 - 73 принимается b = 25 мм; L = 200 мм; l = 14 мм; r = 1,0 мм [3, стр. 333].

Геометрические параметры резца

По справочнику [3] проводится выбор геометрических элементов резца:

ц = 60⁰; г = 15⁰; б = 10⁰; л = 0⁰ (табл. 9 стр. 347); ц₁ = 15⁰; (табл. 11 стр. 348)

2 вариант выбора резца

Резец выбирается по каталогу [5].

Исходные данные:

- группа обрабатываемого материала - Р (обработка низколегированной стали, НВ300

(у_в HB/3); рекомендации режимов резания в Coro Key даны для материалов, твердость которых НВ = 180 - при расчете режимов резания необходимо учесть коэффициент по материалу (с. 5; 7). Наружная обработка при нормальных условиях: первый выбор для операций общего точения; контурная обработка; литье и поковки; умеренные скорости резания; хорошее закрепление заготовки (с. 28)

Условия обработки - нормальные.

Выбирается код пластины по таблице [5, стр. 91] (чистовая обработка внутренней цилиндрической поверхности; пластины с задним углом): односторонняя пластина CCGX 060202AL; для глубины резания 1 мм.

· форма пластины - С - ромбическая с углом заострения 80⁰;

· главный угол в плане - 95⁰;

· задний угол = 10⁰;

· размер пластины: длина режущей кромки - 15 мм; толщина пластины - 4 мм; радиус при вершине r_е = 0,4 мм (с. 98)

Выбирается система крепления и державка инструмента.

Выбираеся корпус резца для внутренней обработки инструментом с пластиной с задним углом.

Исходные данные:

· форма пластины - С;

· главный угол в плане - 95⁰;

· длина режущей кромки - 15 мм;

· диаметр корпуса 16 мм.

В соответствии с табличными рекомендациями выбирается державка CoroTurn^® 107 с цилиндрическим хвостовиком.

Код выбранного инструмента - A12M-SCLCR 06

Поверхность 3

Выбор фрезы и установка ее геометрических параметров.

1 вариант выбора фрезы отечественного производства по справочнику [9]).

В соответствии с технологической схемой принимается концевая фреза с цилиндрическим хвостовиком, материал корпуса фрезы - сталь 45. Код инструмента: Фреза ГОСТ 17025 - 71.

Геометрические параметры фрезы (Т 2; гл. 3; табл. 5):

d=25 мм

L=121 мм

l=45 мм

z=6

Угол наклона стружечных канавок: 30-35°

Предельные отклонения фрез наружного диаметра: js14

Диаметр цилиндрического хвостовика: h8

2 вариант выбора фрезы

Резец выбирается по каталогу [11].

По каталогу выбрали концевую фрезу для обработки неметаллических материалов. Код инструмента: Концевая фреза R216.33-25040-AS25U H10F.

Геометрические параметры фрезы:

Dc=25 мм

l2=135 мм

aр=25 мм

dm=25 мм

l3=75 мм

lsh=100 мм

D4=24 мм

ch₁=0.15

b_n=0.35

Фреза цельная.

Геометрические параметры:

г_p=12-15⁰

г₀ (передний угол) =9-12⁰

задний угол 8-12⁰

ц=1⁰30

3. Расчет режимов резания

3.1 Установка режимов резания аналитическим методом

1. Для черновой обработке торца на d=199,8 мм принимаем глубину резания t=3.

2. По табл. 11 справочника [2, стр. 266] для Rz=20 мкм и r =1 мм табличное значение подачи для алюминиевого сплава S_табл =1,3 мм/об.

3. Для станка с ручным управлением по рекомендациям базового справочника выбираем стойкость инструмента: Т=60 мин.

4. Скорость резания:

По табл. 17 [2, стр. 270] выбирается вид обработки. Для случая подрезки торца - это наружное продольное точение проходными резцами.

Далее по таблице (для подачи больше S>0,2) определяем параметры: С_v=328; x_v=0,12; y_v=0,5; m =0,28.

Следующим шагом расчета необходимо учесть все отличия данных условий обработки относительно тех, для которых даны табличные значения. Для этого находят значения поправочных коэффициентов:

.

= 0,8 - коэффициент определяется по табл. 4 [2, стр. 263]

=1 - по табл. 5 [2, стр. 263]

=1 - по табл. 6 [2, стр. 263]

328

0^0,28 · 3^0,12· 1,3^0,5

5. 1000 н 1000·64.16

рD 3.14·199,8

Так как заданный станок 16К20 имеет ступенчатое регулирование главного привода, то согласно таблице кинематических данных станка выбираем ближайшее меньшее значение. По станку принимаем n=80 об/мин.

6. рDn 3,14·199,8·80

1000 1000

7. Для проверки по мощности электродвигателя станка определяем главную составляющую силы резания:

· по табл. 22 [2] определяем параметры:

=40; =1.0; =0.75; =0

Поправочный коэффициент Kp представляет собой произведение ряда коэффициентов =, учитывающих фактические условия резания. Значения этих коэффициентов выбираем по табл. 10, 23 [2, стр. 265, 275].

=

=1.0

=1.15

=1.0

= 1.0·1,0·1,15·1,0 = 1,15

Р_z=10·40·1,15·3¹· 1,3^0,7 ·58⁰ = 1680 (Н).

По кинематическим данным станка находим КПД станка 16К20 з=0.8 и определяем расчетную мощность:

N_расч= (кВт)

С учетом данных станка N_ст=10 кВт делаем вывод, что обработка возможна:

N_расч=2.2< N_ст=10.

Расчет основного времени

T0 = (мин).

L = 119 мм

i = 1

n = 80

S = 1.3

Для удобства результаты расчетов представим в виде таблицы:

Таблица 1

t, мм	S, мм/об	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
3	1,3	60	80	58	1

3.2 Определение режимов резания статистическим методом

Для 2-ого варианта резца (поверхность 1)

Для определения режимов резания выбираем каталог [5]:

· глубина резания t = 3 мм;

· подача S = 0,3 мм/об;

· скорость резания v_т =2000 м/мин;

· рекомендуемая стойкость инструмента T=15 мин.

Определяем скорость резания

Далее по таблице (для подачи больше S>0,2) определяем параметры: С_v=328; x_v=0,12; y_v=0,5; m =0,28.

Следующим шагом расчета необходимо учесть все отличия данных условий обработки относительно тех, для которых даны табличные значения. Для этого находят значения поправочных коэффициентов:

.

= 0,8 - коэффициент определяется по табл. 4 [2, стр. 263]

=1 - по табл. 5 [2, стр. 263]

=1 - по табл. 6 [2, стр. 263]

Число оборотов корректируется по паспорту станка. Так как заданный станок 16К20 имеет ступенчатое регулирование главного привода, то согласно таблице кинематических данных станка выбираем ближайшее меньшее значение. По паспорту станка принимается n = 250 об/мин.

Рассчитывается действительная скорость резания по формуле

v_д = 204 м/мин

Для проверки по мощности электродвигателя станка определяем главную составляющую силы резания:

· по табл. 22 [2] определяем параметры:

=40; =1.0; =0.75; =0

Поправочный коэффициент Kp представляет собой произведение ряда коэффициентов =, учитывающих фактические условия резания. Значения этих коэффициентов выбираем по табл. 10, 23 [2, стр. 265, 275].

=

=1.0

=1.15

=1.0

= 1.0·1,0·1,15·1,0 = 1,15

Р_z=10·40·1,15·3¹· 0,4^0,75 ·204⁰ = 537 (Н).

Выбранные режимы резания проверяются на соответствие с мощностью электродвигателя станка по справочнику [7].

· по кинематическим данным станка находится КПД станка з = 0,8 и определяется расчетная мощность:

N_расч= (кВт).

· с учетом данных станка N_ст=10,0 кВт можно сделать вывод, что обработка возможна:

N_расч = 2,38 кВт < N_ст = 10,0 кВт.

Расчет основного времени



Тогда: = 1,02 (мин).

Для удобства результаты расчетов представим в виде таблицы:

Таблица 2

t, мм	S, мм/об	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
3	0,4	15	250	204	1,02

Для 1-ого варианта резца (поверхность 2)

Для определения режимов резания выбираем справочники [3, 9]:

· глубина резания t = 1 мм;

· подача S = 0,25 мм/об [3, таб. 36, стр. 364];

· скорость резания v_т = 190 м/мин [9, стр. 29]:;

· рекомендуемая стойкость инструмента T= 60 мин,

Число оборотов шпинделя n (об/мин) рассчитывается по формуле:

n = 316 об/мин.

По паспорту станка принимается n = 315 об/мин.

Рассчитывается действительная скорость резания по формуле

v_д = 208 м/мин

Выбранные режимы резания проверяются на соответствие с мощностью электродвигателя станка по справочнику [7].



· по кинематическим данным станка находится КПД станка з = 0,8 и определяется расчетная мощность:

N_расч= (кВт).

· с учетом данных станка N_ст=10,0 кВт можно сделать вывод, что обработка возможна:

N_расч = 1,9 кВт < N_ст = 10,0 кВт.

5. Расчет основного времени

Тогда: (мин).

Для удобства результаты расчетов представим в виде таблицы:

Таблица 3

t, мм	S, мм/об	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
1	0,25	60	315	208	0,64

Для 2-ого варианта резца (поверхность 2)

Для определения режимов резания выбираем учебник [5]:

· глубина резания t = 1 мм (стр. 91);

· подача S = 0,15 мм/об (стр. 91);

· скорость резания v_т =2000 м/мин (стр. 91);

· рекомендуемая стойкость инструмента T= 15 мин,

Так как твердость обрабатываемого материала выше базовой, необходима коррекция режимов обработки.

1. Поправочный коэффициент - 0,95. Тогда скорость резания равна:

Vр=2000х0,95=1900 м/мин

2. Число оборотов шпинделя n (об/мин) рассчитывается по формуле:

n = 2881 об/мин.

По паспорту станка принимается n = 1600 об/мин.

3. Рассчитывается действительная скорость резания по формуле

v_д = 1055 м/мин

4. Выбранные режимы резания проверяются на соответствие с мощностью электродвигателя станка по справочнику [7].

· по кинематическим данным станка находится КПД станка з = 0,8 и определяется расчетная мощность:

N_расч= (кВт).

· с учетом данных станка N_ст=10,0 кВт можно сделать вывод, что обработка возможна:

N_расч = 7,7 кВт < N_ст = 10,0 кВт.

5. Расчет основного времени



Тогда: (мин).

Для удобства результаты расчетов представим в виде таблицы:

Таблица 4

t, мм	S, мм/об	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
1	0,15	15	1600	1055	0,2

Для 1-ого варианта фрезы (поверхность 3) [7]

1. S_z==0,02

C_s=5,1; Q_s=2; X_s=0.7; U_s=0,7; P_s=0; (П 2.1)

D=6

ПK_sф=**=(1/100)⁰*(2,5*6/45)⁰*(60/45)^0.6=1.18

C_НВ=1 (П 2. 2) n_s1=0

НВ=100 n_s2=0 (П 2. 4)

С₁=2,5 (П 2. 3) n_s3=0.6

D=6

l_ф=13

ц=45?

ПК_SH=K_s1*K_s2*K_s3*K_s4*K_s5*K_s6=0.72

K_s1=1,3

K_s2=1,0

K_s3=1,0

K_s4=1,0

K_s5=0,8

K_s6=0,7

2. V== 59 (м/мин)

S_z=0.02

t=2

B=8

T=60

D=6

z=4

C_v=12

q_v=1,69

m=0.3

y_v=0.2 (стр. 388)

x_v=0.32

u_v=0.24

P_v=0.1

ПK_vф=**=(1/100)⁰*(2,5*6/13)^0,55*(60/45)^0.28=

1.08*1,08 = 1,16

C_HB=1,0 n_v1=0

HB=100 n_v2=0,55

С₁=2,5 n_v3=0.28

D=50

l_ф=13

ц=45

ПК_VH=K_V1*K_V2*K_V3*K_V4*K_V5*K_V6=0.68

K_V1=1

K_V2=1

K_Vv3=1 (стр. 395)

K_V4=1

K_V5=0,8

K_V6=0.85

3.

По паспорту станка принимается n = 1600 об/мин.

4.

5. S_M=S_z*z*n_ф=0,02*4*1600=128

S_Мф=105

6. S_z==0,02 (мм/об)

7. N=C_N*10^-5*D_qN**t^xN*B^UN**K_Nф*K_N1=0,87*10^-5*6^0,14*0,02^0,72*2^0,86*8¹*4¹*1*1=0.03

S_z=0.02 C_N=0,87

t=2 q_N= 0,14

B=8 y_N=0.72

D=6 x_N=0,86

z=4 u_N=1.0

Z_N=1

ПK_Nф==1

HB=100

C_HB=1

K_N1=1

n_N1=0

8. N?1.2N_дв з

з =0,8

N_дв=7,2

0,03<7,2 обработка возможна

9. Расчет основного времени

С помощью таблицы 3.1 и эскиза обработки (рис. 2) определяются составляющие L:

Тогда: (мин).

t, мм	S, мм/зуб	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
2	0,02	60	1300	30	0,8

Для 2 - го варианта фрезы [7]

1. Максимальная толщина стружки h_ex (мм): 0,15 (А198)

2. Находим скорость резания, которая для толщины стружки 0,15 мм составляет приблизительно 60 м/мин.

3. Диаметр фрезы, производящей обработку, составляет, как видно из таблицы на странице А88 D_c=6, число зубьев z_п =4, угол винтовой канавки ? 45⁰.

Величина подачи на зуб (А 192).

S_z=k1 • h_ex =0,15 мм/зуб

4. Количество оборотов шпинделя

По паспорту станка принимается n = 1600 об/мин.

5. Минутная подача

Vs = n• zc • Sz

zc = zn /2 = 2

Vs = 0.15 • 2 • 1600 = 480 мм/мин

6. Расчет основного времени

С помощью таблицы 3.1 и эскиза обработки (рис. 2) определяются составляющие L:

Тогда: (мин).

t, мм	S, мм/зуб	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
2	0,15	60	1600	30	0,8

4. Сравнительный анализ рассчитанных инструментов

Таблица 7. Технологические характеристики прямых проходных резцов

Инструмент	t, мм	S, мм/об	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
Резец ГОСТ 18868 - 73.	3	1,3	60	80	58	1
SANDVIK Coromant SCLCR/L 0808D06	3	0,4	15	250	204	1,02

Из таблицы видно, что при отличии режимных параметров по скорости резания, производительность отечественного выше резца фирмы SANDVIK Coromant, что ведет к уменьшению основного времени.

Его относительная стоимость также значительно ниже.

Выбор делаем в пользу отечественного резца:

Резец проходной отогнутый ГОСТ 18868 - 73.

Таблица 8. Технологические характеристики расточных резцов

Инструмент	t, мм	S, мм/об	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
Резец ГОСТ 18870-73.	1	0,25	60	315	208	0,64
SANDVIK Coromant A12M-SCLCR 06	1	0,15	15	1600	1055	0,2

Из таблицы видно, что глубины резания совпадают. При отличии режимных параметров по скорости резания, производительность резца фирмы SANDVIK Coromant выше резца отечественного производства, что ведет к уменьшению основного времени. Его относительная стоимость также значительно выше, но практика показывает, что снижение расходов на инструмент на 30% приводит к снижению себестоимости детали всего на 1%. Ценовыми показателями можно пренебречь, так как тип производства серийный.

Фирма SANDVIK Coromant гарантирует высокую производительность и качество обрабатываемых поверхностей при использовании производимого этой фирмой инструмента,

Выбор делаем в пользу резца фирмы SANDVIK Coromant:

A12M-SCLCR 06

Технологические характеристики фрез

Инструмент	t, мм	S, мм/об	T, мин	n, об/мин	v, м/мин	To, мин
Фреза отечественная ГОСТ 17025 - 71	2	0.02	60	1600	30	0.8
Фреза Sandvik Код R216.34 - 06045 - BK22N	2	0.15	60	1600	30	0.6

Из таблицы видно, что при отличии режимных параметров по подаче, основное время обработки фрезой фирмы SANDVIK в 7,5 раза меньше фрезы отечественного производства.

Выбираем фрезу фирмы SANDVIK, код инструмента R216.34 - 06045 - BK22N. Свой выбор обосновываю тем, что производительность данного инструмента выше при обеспечении всех требуемых условий обработки поверхности, чем у отечественной фрезы ГОСТ 17025 - 71

Заключение

В работе для обработки поверхности один выбран проходной отогнутый резец ГОСТ 18868 - 73 по справочнику, так как при отличии режимных параметров по скорости резания, числу оборотов двигателя, производительность резца отечественного производства выше, что ведет к уменьшению основного времени.

Для обработки 2 поверхности выбираем расточной отогнутый резец A12M-SCLCR 06 фирмы SANDVIK Coromant. Хотя его относительная стоимость значительно выше, эта фирма оказывает влияние на производительность за счет: повышения скоростей; повышенного качества; сокращения времени смены инструмента; расширения возможностей инструмента.

Для обработки 3 поверхности выбираем фрезу фирмы SANDVIK, код инструмента R216.34 - 06045 - BK22N. Производительность данного инструмента выше при обеспечении всех требуемых условий обработки поверхности.

Данная фирма гарантирует высокую производительность и качество обрабатываемых поверхностей при использовании производимого этой фирмой инструмента.

Литература

1. Справочник технолога-машиностроителя. Том 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.

2. Справочник технолога-машиностроителя. Том 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.

3. Краткий справочник металлиста/ под общ. Ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова. - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 960 с.: ил.

4. Общемашиностроительные нормативы режимов резания:

Справочник: В 2-х т.: Т. 1/ А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. - М.: Машиностроение, 1991. - 640 с.: ил.

5. Coro Key®. Просто выбрать. Легко работать. Точение•Фрезерование•Сверление [Справочник]: Каталог фирмы SANDVIK Coromant - 2008.

6. Денисова Н.А. Режущий инструмент: Учебно-методический комплекс для обучения студентов Саровского государственного физико-технического института. - Саров, Саровский государственный физико-технический институт, 2008. - 15 с

7. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент». - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: «Машиностроение», 1990. - 448 с.: ил.

8. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение, Москва Машиностроение 1990 г. - 528 с.

9. Режимы резания металлов. Справочник под редакцией Барановского Ю.В., М.: Машиностроение, 1972 - 407 с.

Размещено на Allbest.ru