Теория Резания

движением (движением резания) является вращение фрезы вокруг своей оси.

Движением подачи является движение фрезы вдоль оси заготовки.

При обработке червячной фрезой (метод обкатывания) движение резания –

вращение фрезы, движение подачи – поступательное движение фрезы вдоль оси

заготовки.

Зуборезный долбяк выполнен в виде зубчатого цилиндрического колеса и

снабжен режущими кромками. Главное движение (движение резания) при

зубодолблении – возвратно-поступательное движение долбяка, движений подачи

два: движение обкатывания по делительным окружностям долбяка и нарезаемого

колеса и радиальное перемещение. Зубодолбление применяют для нарезания

наружных и внутренних зубьев прямых и косозубых колес.

Глубина резания при черновом нарезании зубьев (Ra=12,5 мкм), как

правило, принимается равной глубине впадины t=h=2,2(m, где m – модуль

нарезаемого колеса, мм.

Обычно черновые червячные фрезы профилируются такими, чтобы ими можно

было нарезать зубья на полную глубину, но оставляя припуск на окончательную

обработку лишь боковым сторонам зуба. Если мощности и жесткости станка

недостаточно, припуск на черновую обработку срезают за два прохода: первый

проход h=1,4m, второй проход , h=0,7m.

Чистовую обработку в два прохода применяют только при зубодолблении

цилиндрических колес дисковыми долбяками с модулем 6 мм и выше при

шероховатости выше Ra=1,6 мкм.

Подачи выбирают с учетом качества и точности нарезаемого колеса,

мощности станка, модуля и числа зубьев нарезаемого колеса [5].

Скорость резания устанавливают в зависимости от режущих свойств

инструмента. Размеров нарезаемого зуба. Глубины резания, подачи и других

факторов по таблицам нормативов [5], или по эмпирической формуле [3].

Основное время при зубофрезеровании червячной фрезой

[pic] , мин

где z - число зубьев нарезаемого колеса;

n - частота вращения фрезы, об/мин;

S0 – подача фрезы за оборот заготовки, мм/об;

K - число заходов фрезы.

При чистовой обработке применяют однозаходную фрезу, при черновой –

многозаходную.

L – величина хода фрезы

L=b+l1,

Где b – ширина венца нарезаемого колеса, мм;

l1 – величина врезания и перебега, мм

Основное время при зубодолблении

[pic] , мин,

где m – модуль нарезаемого колеса, мм;

z – число зубьев нарезаемого колеса;

Kд – число двойных ходов в минуту долбяка, дв.ход/мин;

S – круговая подача, мм/дв.ход;

Sp – радиальная подача, мм/дв.ход;

i – число проходов;

h – припуск на обработку, мм.

Пример решения задачи

На зубодолбежном станке 5122 нарезают долбяком прямозубое зубчатое

колесо модуля m=3 мм с числом зубьев z=40, шириной венца b=40 мм. Обработка

чистовая (Ra=1,6 мкм) по сплошному металлу. Материал заготовки – сталь 40Х,

твердость НВ190.

Необходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режим резания (по

таблицам нормативов), определить основное время.

Решение

Эскиз обработки

1. Выбор инструмента

Для зубодолбления цилиндрического колеса принимаем дисковый прямозубый

долбяк модуля 3 тип 1 ГОСТ 9323-79 [2] или [3] из быстрорежущей стали Р6М5

[2] или [3].

Угол заточки по передней поверхности зубьев (з=5( [2], [3], [5].

2. Режим резания.

2.1 Круговая подача для станка модели 5122 с мощностью двигателя 3 кВт,

т.е. III классификационной группы [5] , для чистовой обработки по сплошному

металлу, обработки стали с твердостью до НВ207, при модуле нарезаемого

колеса до m=3 мм, S=0,25(0,3 мм/дв.ход [5].

С учетом поправочных коэффициентов Кms=1 и паспортных данных станка

принимаем S=0,25 мм/ дв.ход.

2.2 Радиальная подача.

Sp=(0,1(0,3)(S [5],

Sp=(0,1(0,3)(0,25=0,025(0,075 мм/дв.ход.

С учетом паспортных данных станка принимаем

Sp=0,036 мм/дв.ход.

2.3 Период стойкости долбяка для чистовой обработки Т=240 мин. [3].

4. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента. Для

чистовой обработки по сплошному металлу, круговой подаче S=0,25

мм/дв.ход и модуле до 4 мм

V=20,5 м/мин.

C учетом поправочных коэффициентов Kmv=1; K(v=1

Vp=V( Kmv ( K(v=20,5 м/мин.

Число двойных ходов ходов долбяка в минуту , соответствующее найденной

скорости резания,

[pic]

где L – величина хода долбяка, мм

L=b+l1=40+8=48 мм,

Где l1 – перебег долбяка на две стороны.

При ширине венца до 51 мм

l1=8 мм [5],

[pic] мм/дв.ход

В соответствии с паспортными данными принимаем

Кд=200 мм/дв.ход.

Действительная скорость резания

[pic] м/мин.

3. Проверка достаточности мощности станка

3.1 Мощность, затрачиваемая на резание

При чистовой обработке по сплошному металлу для данных условий обработки

N=1,1 кВт [5],

С учетом поправочных коэффициентов KмN=1; K(N=1; KzN=1,1

Np=N( KмN ( K(N ( KzN=1,1(1(1(1,1=1,21 кВт.

3.2 Мощность на шпинделе станка

Nш=Nд(( кВт,

где Nд=3 кВт; (=0,65 – паспортные данные станка

Nш=3(0,65=1,95 кВт.

Так как Nш=1,95 кВт(Np=1,21кВт, то обработка возможна.

4. Основное время

[pic] , мин

где i – число проходов

[pic] мин

Задание на практическое занятие №6

Выполнить расчет режима резания по таблицам нормативов по заданному

варианту.

Исходные данные приведены в таблице 6.

Порядок выполнения работы аналогичен предыдущим.

Таблица 6

| |и его свойства |шероховатость |дул|о |-на |накло|одно-в|ль |

| | | |мм |ев, |а, b|зубье|о |а |

| | | | |z | |в, ((|обраба| |

| | | | | | | |мых | |

| | | | | | | |, д | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |

|1 |Сталь 12ХНЗА, |Окончательная |3 |20 |30 |0 |6 |53А50|

| |НВ210 |(по сплошному | | | | | | |

|2 |Сталь 30ХГТ, НВ200|Окончательная |8 |25 |40 |0 |1 |5122 |

| | |(по | | | | | | |

|3 |Серый чугун СЧ25, |Предварительное |6 |30 |32 |15 |5 |53А50|

| |НВ210 |(под последующее| | | | | | |

|4 |Серый чугун СЧ20, |Предварительное |3 |60 |50 |0 |1 |5122 |

| |НВ200 |(под последующее| | | | | | |

|5 |Сталь 45, НВ190 |Окончательная |2,5|80 |60 |0 |3 |5122 |

|6 |Сталь 40Х, НВ200 |Предварительное |7 |28 |55 |0 |1 |5122 |

| | |(под | | | | | | |

|7 |Сталь 35Х, НВ185 |Окончательная |2 |54 |20 |30 |10 |53А50|

|8 |Сталь 12Х18Н9Т, |Предварительное |4 |45 |32 |0 |1 |5122 |

| |НВ180 |(под | | | | | | |

|9 |Бронза Бр АЖН |Предварительное |2,5|65 |35 |15 |6 |53А50|

| |10-4, НВ170 |(под последующее| | | | | | |

|10 |Латунь ЛМцЖ |Окончательная |1,5|84 |25 |0 |1 |5122 |

| |52-4-1, НВ220 |(по сплошному | | | | | | |

|11 |Сталь 14Х17Н2, |Окончательная |5 |32 |50 |0 |1 |5122 |

| |НВ220 |(по | | | | | | |

|12 |Сталь 20Х, НВ170 |Предварительное |5,5|24 |24 |0 |1 |5122 |

| | |(под | | | | | | |

Продолжение табл. 6

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |

|13 |Серый чугун СЧ10, |Предварительное |8 |46 |25 |15 |8 |53А50|

| |НВ170 |(под последующее| | | | | | |

|14 |Серый чугун СЧ15, |Окончательная |6 |30 |38 |0 |1 |5122 |

| |НВ190 |(по | | | | | | |

|15 |Сталь 38ХА, НВ190 |Окончательная |1,5|55 |24 |0 |1 |5122 |

|16 |Сталь 35, НВ180 |Предварительное |4 |42 |40 |0 |1 |5122 |

| | |(под | | | | | | |

|17 |Сталь 20, НВ200 |Окончательная |1,5|120 |60 |0 |3 |53А50|

|18 |Серый чугун СЧ30, |Предварительное |5 |66 |18 |15 |10 |53А50|

| |НВ220 |(под последующее| | | | | | |

|19 |Сталь 20Х, НВ165 |Окончательная |8 |22 |30 |0 |1 |5122 |

| | |(по | | | | | | |

|20 |Сталь 45, НВ210 |Окончательная |2 |85 |50 |0 |1 |5122 |

|21 |Сталь 35Х, НВ185 |Предварительное |3 |65 |42 |0 |1 |5122 |

| | |(под | | | | | | |

|22 |Сталь 45ХН, НВ220 |Окончательная |6 |24 |28 |0 |1 |5122 |

| | |(по | | | | | | |

|23 |Серый чугун СЧ30, |Предварительное |8 |50 |45 |30 |4 |53А50|

| |НВ220 |(под последующее| | | | | | |

|24 |Серый чугун СЧ10, |Окончательная |2,5|70 |65 |15 |3 |53А50|

| |НВ160 |(по сплошному | | | | | | |

|25 |Сталь 45, НВ215 |Окончательная |2 |80 |30 |0 |6 |53А50|

|26 |Серый чугун СЧ20, |Окончательная |3 |22 |45 |0 |6 |53А50|

| |НВ240 |(по сплошному | | | | | | |

|* В вариантах окончательной обработки по предварительно прорезанному зубу |

|принять припуск на зубодолбление по межцентровому расстоянию h=1(1,4 мм. |

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №7

Расчет режима резания при шлифовании

Цель работы: изучить методику расчета режима резания при шлифовании

аналитическим способом. Приобрести навыки работы со справочной литературой.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Шлифование – процесс резания материалов с помощью абразивного

инструмента, режущими элементами которого являются абразивные зерна.

Движение резания при шлифовании – вращение шлифовального круга, движение

подачи – возвратно-поступательное движение стола станка с заготовкой и

(или) поступательное движение шлифовальной бабки со шлифовальным кругом.

Различают круглое наружное шлифование, внутреннее круглое шлифование,

плоское шлифование, бесцентровое шлифование. Круглое наружное шлифование

применяется для обработки цилиндрических наружных поверхностей и

осуществляется двумя способами: с продольной подачей (метод врезания) –

применяется если длина шлифуемой поверхности меньше ширины круга.

Разработку режимов резания при шлифовании начинают с выбора

характеристики шлифовального круга.

Для этого устанавливают:

тип (форму) шлифовального круга [2] или [3],

материал абразивного зерна [2] или [3] , [6],

зернистость [2],

индекс зернистости [2],

твердость [2], [6],

структура [2], [6],

класс круга [2].

(Если выбор характеристики шлифовального круга производится по [3],

то ее следует перевести в новое обозначение).

Выбор характеристики шлифовального круга можно провести по приложению 1

к данной инструкции.

После выбора элементов характеристики следует записать полную

характеристику, которая содержит такие параметры: форму (тип), марку зерна,

зернистость, индекс зернистости, твердость круга, структуру, тип связки,

класс круга, допустимую окружную скорость.

Основными элементами режима резания при шлифовании являются: окружная

скорость в м/с (указывается в конце характеристики круга и является

максимальной допускаемой прочностью круга);

скорость вращательного или поступательного движения детали в м/мин;

глубина шлифования t мм – слой металла, снимаемый шлифовальным кругом за

один или двойной ход при круглом или плоском шлифовании или же равная всему

припуску на сторону при врезном шлифовании;

продольная подача S – перемещение шлифовального круга вдоль своей оси в

мм на оборот заготовки при круглом шлифовании или в мм на каждый ход стола

при плоском шлифовании периферией круга;

радиальная подача Sp – перемещение шлифовального круга в радиальном

направлении в мм на один оборот детали при врезном шлифовании.

Эффективная мощность (мощность необходимая для резания) рассчитывается

по эмпирической формуле [2], [3] или определяется по таблицам нормативов.

Основное время при круглом шлифовании с продольной подачей

[pic] , мин (7.1)

где h – припуск на сторону, мм;

Vc – скорость продольного хода стола , м/мин;

t – глубина шлифования, мм;

К – коэффициент выхаживания;

К=1,4 – при чистовом шлифовании;

К=1,1 – при предварительном шлифовании;

L – величина хода стола, мм

L=l-(1-K(m)(Bk , мм (7.2)

где l – длина шлифуемой поверхности;

К – число сторон перебега круга (К=2 – при сбеге круга в обе стороны,

К=1 – при сбеге круга в одну сторону, К=0 – без сбега);

m – перебег в долях ширины круга;

Bk – ширина шлифовального круга, мм.

При круглом наружном шлифовании методом врезания

[pic] , мин,

где nз – частота вращения заготовки, об/мин;

Sp – радиальная подача, мм/об.

При круглом шлифовании

[pic], мин

где S – продольная подача, мм/об.

При круглом внутреннем шлифовании перебег круга в обе стороны равен

0,5(В, тогда

L=l-(1-2(0,5)(B, т.е.

L=l

Плоское шлифование

[pic], мин

где Н – перемещение шлифовального круга в направлении поперечной подачи,

мм;

L – величина хода стола, мм;

h – припуск на сторону;

Vc – скорость движения стола, м/мин;

g – число одновременно шлифуемых заготовок.

Н=Вз+Вк+5, мм

где Вз – суммарная ширина заготовок, установленных на столе, мм.

Вк – величина шлифовального круга, мм.

L=l+(10(15), мм

где l – суммарная длина заготовок , установленных на столе, мм.

Пример решения задачи

На круглошлифовальном станке 3М131 шлифуется шейка вала диаметром D=80h6

мм длиной l=300 мм, длина валаl1=550 мм. Параметр шероховатости

обработанной поверхности Ra=0,4 мкм. Припуск на сторону 0,2 мм. Материал

заготовки – сталь 45 закаленная, твердостью HRC45.

Необходимо: выбрать шлифовальный круг, назначить режим резания;

определить основное время.

Решение

Эскиз обработки

Рис.5

1. Выбор шлифовального круга.

Для круглого наружного шлифования с продольной подачей (шлифовать с

радиальной подачей нельзя из-за большой длины шлифуемой поверхности),

параметра шероховатости Ra=0,4 мкм, конструкционной закаленной стали до

HRC45 принимаем шлифовальный круг формы ПП, [2],

характеристика – 24 А401К, [6],

индекс зернистости – Н, [2],

структура – 5, [6],

класс – А, [2],

Полная маркировка круга ПП24 А40НС15КА 35 м/с.

Размеры шлифовального круга Dk=600 мм; Вк=63 мм (по паспорту станка).

2. Режим резания

2.1 Скорость шлифовального круга Vk =35 м/с [2].

Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки

[pic], об/мин

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5

МЕНЮ

Теория Резания

ИНТЕРЕСНОЕ