←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Министерство образования Украины
Национальная горная академия Украины
Методические указания
по практическим занятиям
для студентов специальностей 7.09.02.02
Кафедра технологии горного машиностроения
Днепропетровск, 1998
Общие указания
Методические указания разработаны в соответствии с программой предмета "Теория резания, тепловые процессы в технологических системах" для специальности 1201 "Технология машиностроения".
Цель данного методического указания - оказать помощь при изучении и приобретении практических навыков при выборе инструмента и его геометрии, определении параметров режимов резания, сил резания, а также при расчете основного технологического времени.
Практическое занятие № 1.
Определение сил, действующих при точении, и мощности.
Цель работы: изучить методику расчета сил резания и мощности, затрачиваемой на резание, аналитическим способом.
Ознакомиться и приобрести навыки работы со справочной литературой.
Общие сведения
Для изучения действия силы сопротивления резанию принято ее раскладывать на три взаимно перпендикулярные составляющие силы, направленные по осям координат станка: Px - осевая сила; Py - радиальная сила; Pz - тангенциальная сила, которую обычно называют силой резания [1] .
Осевая сила Px действует вдоль заготовки, при продольном точении противодействует механизму подач.
Радиальная сила Py - отжимает резец, ее реакция изгибает заготовку.
Сила резания Pz направлена по касательной к поверхности резания, определяет расходуемую мощность на резание Np.
Составляющие силы резания при точении рассчитывают по аналитической формуле :
Pz(x,y)=10CptxSyVnKp , H
где Cp - коэффициент , учитывающий условия обработки;
x,y,n - показатели степени;
t - глубина резания, мм;
S - подача, мм/об;
V - скорость резания, м/мин;
Кр - обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий изменение условий по отношению к табличным.
,
где - поправочный коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала;
- коэффициенты, учитывающие соответствующие геометрические параметры резца .
Мощность резания рассчитывают по фориуле
где Pz - сила резания, Н;
V - скорость резания, м/мин.
Пример решения задачи
Определить силы, действующие при продольном точении заготовки из стали 40Х с пределом прочности , резцом с пластиной из твердого сплава Т5К10. Определить мощность резания. Глубина резания t=3 мм, подача S=0,8 ммоб, скорость резания V=67 м/мин.
Геометрические параметры резца: форма передней поверхности - радиусная с фаской;
Решение
1. Силы резания при точении
Pz(x,y)=10CptxSyVnKp
1.1 Определяем значения постоянной и показателей степени [2],
х=1,0 y=0,75 n= - 0,15
x=1,0 y=0,5 n= - 0,4
x=0,9 y=0,6 n= -0,3
1.2 Определяем значения поправочных коэффициентов
n=0,75 [2],
; n=1 [3],
n=1,35 [2],
Поправочные коэффициенты, учитывающие геометрию резца [2],
- учитывается только для резцов из быстрорежущей стали
Pz=10300310,80,7567-0,150,950,941,25=4050 H
Px=10339310,80,567-0,40,931,112=1685,5 H
Py=1024330,90,80,667-0,30,910,772=1611 H
2. Мощность резания
Задание на практическое занятие №1
Выполнить расчет силы резания (Pz) и мощности, затрачиваемой на резание по заданному варианту.
Исходные данные приведены в таблице1.
Порядок выполнения работы
1. Пользуясь инструкцией и литературой [1,2], изучить методику и выполнить расчет по заданию.
2. Составить отчет по форме 1.
Форма 1
1. Наименование работы.
2. Цель работы.
3. Задание.
4. Расчет силы резания и мощности, затрачиваемой на резание.
Таблица 1
Варианты задания к практическому занятию 1
Номер вари-анта Материал заготовки Режим резания Геометрические параметры резца*
t,
мм S,
мм V,
м/мин r,
мм Форма перед-ней повер-хности
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Сталь 20, в=550 МПа 4 0,7 140 45 8 10 5 1 Радиусная с фаской
2 Серый чугун СЧ10, НВ 160 5 0,78 60 60 8 5 10 1 Плоская
3 Сталь 12Х18Н9Т; НВ180 1 0,21 265 90 12 10 0 2 Радиусная с
4 Сталь 14Х17Н2; НВ200 1,5 0,195 250 90 12 10 0 2 фаской
5 Серый чугун СЧ30, НВ 220 1,5 0,26 150 45 10 5 -5 2 Плоская
6 Серый чугун СЧ20, НВ 210 2 0,35 155 45 10 12 0 1 Радиусная с
7 Сталь 38ХА, в=680 МПа 3 0,61 120 60 8 10 5 фаской
8 Сталь 35, в=560 МПа 1,5 0,2 390 60 12 15 0
9 Серый чугун СЧ15, НВ 170 4,5 0,7 65 90 8 5 0 Плоская
10 Серый чугун СЧ10, НВ 160 3,5 0,6 65 45 10 10 5
11 Сталь 40ХН, в=700 МПа 1,5 0,3 240 60 12 10 -5 2 Радиусная с
12 Сталь Ст3, в=600 МПа 5 0,8 240 60 10 5 0 фаской
13 Сталь 40Х, в=750 МПа 1,0 0,15 240 90 12 10 -5
14 Сталь Ст5, в=600 МПа 3,5 0,52 130 45 8 10 5 1
15 Серый чугун СЧ20, НВ 180 4,0 0,87 75 60 8 5 10 Плоская
16 Серый чугун СЧ20, НВ 200 2,5 0,25 100 45 10 5 0
Продолжение табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
17 Сталь 20Х, в=580 МПа 1,0 0,125 180 45 12 15 0 Радиусная с
18 Сталь 50, в=750 МПа 2,0 0,25 150 60 10 12 5 2 фаской
19 Бронза Бр АЖН 10-4, НВ170 1,5 0,15 130 60 6 20 10 Плоская с
20 Латунь ЛМцЖ 52-4-1, НВ100 2,5 0,3 80 90 8 25 -5 1 фаской
21 Серый чугун СЧ30, НВ 220 1,5 0,1 130 45 10 8 0 15 Плоская
22 Серый чугун СЧ20, НВ 200 3 0,4 90 90 8 10 -5
23 Сталь 30ХН3А, в=800 МПа 5 0,8 110 60 12 12 -5 Радиусная с
24 Сталь 30ХМ, в=780 МПа 2,5 0,2 100 45 10 10 2 2 фаской
25 Сталь 45, в=650 МПа 4 1,2 90 60 8 15 0
26 Сталь 15Х, в=687 МПа 2,0 0,35 100 45 6 8 5 1,5
27 Ковкий чугун КЧ30, НВ 163 3,0 0,5 120 90 8 10 0 1 Плоская
28 Сталь 20ХНР, в=700 МПа 4,5 0,06 80 60 12 5 -5
29 Сталь 30Г, в=550 МПа 1,5 0,35 120 45 10 12 10 2
30 Сталь 35ХГСА, в=700 МПа 2,5 0,05 140 90 8 5 0
* Для всех вариантов принять резец с пластиной из твердого сплава.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2
Расчет режима резания при точении аналитическим способом
Цель работы: изучить методику расчета режима резания аналитическим способом. Ознакомиться и приобрести навыки работы со справочной литературой.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Обработка заготовки точением осуществляется при сочетании двух движений: равномерного вращательного движения детали - движения резания (или главное движение) и равномерного поступательного движения резца вдоль или поперек оси детали - движение подачи. К элементам режима резания относятся: глубина резания t, подача S, скорость резания V.
Глубина резания - величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, т.е. перпендикулярном направлению подачи. При черновой обработке , как правило, глубину резания назначают равной всему припуску, т.е. припуск срезают за один проход
где h - припуск , мм;
D - диаметр заготовки, мм;
d - диаметр детали, мм.
При чистовой обработке припуск зависит от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.
Подача - величина перемещения режущей кромки инструмента относительно обработанной поверхности в направлении подачи за единицу времени (минутная подача Sм) или за один оборот заготовки. При черновой обработке назначают максимально возможную подачу исходя из жесткости и прочности системы СПИД, прочности пластинки, мощности привода станка; при чистовой обработке - в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.
Скорость резания - величина перемещения точки режущей кромки инструмента относительно поверхности резания в направлении движения резания за единицу времени. Скорость резания зависит от режущих свойств инструмента и может быть определена
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 9