Технологический процесс изготовления корпуса цилиндра типа Г29-3 (стр. 13 из 14)
Klрz= 1; Klрy= 1,25; Klрх = 0,85.
Kpz = 0, 94 ·0,89·1,25·1 = 1,05;
Kpy =0,94·0,5·2,0·1,25=0,94;
Kpx = 0,94·1,17·2,0·0,85=1,87.
Режимы резания на 2-ом переходе операции 040: t=0,9мм; S=0,12 мм/об; V=110м/мин [см. табл.6.6.]
Расчет составляющих силы резания произведем по методике изложенной в [9]: для Pz:
Cp = 300; x = 1.0; y= 0.75; n = - 0,15;
для Py: Cp = 243; x = 0,9; y= 0.6; n = - 0,3;
для Pх: Cp = 339; x = 1.0; y= 0.5; n = - 0,4.
Pz = 10·300·0,91·0.120.75·110-0,15·1,05 = 2865,6 H;
Py = 10·243·0,90.9·0.120.6·110-0,3·0.94 = 142 H;
Px = 10·339·0,91·0.120.5·110-0,4·1,87 = 260,5 H.
3. Расчет сечения корпуса резца произведем по методике изложенной в [18] с 50. При условии, что державка имеет квадратное сечение, т.е. hb
Ширину державки определим по формуле:
b =
(9.3)где L-вылет резца, принимаем L=70 мм.
Подставив данные в формулу (9.3), получим:
b=
= 0,0182м = 18,2 мм;Принимаем ближайшее большее сечение корпуса (b=20мм). Руководствуясь приведёнными соотношениями, получим высоту корпуса резца h=b =20 мм. Принимаем: h´b20´20 мм.
4. Проверяем корпуса резца на прочность и жёсткость:
Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца:
Pz. доп. =b×h2sи. д. /6×L=20×10-3 (20 ×10-3) 2 200 /6×70×10-3 = 914,3 Н
Максимальная нагрузка, допускаемая жёсткостью резца:
Pz. ж. =3fEJ/L3 =3 ×0,05×10-3×2×10 11 ×10-31,33 ×10-8/ (70 ×10-3) 3 =326 Н
где f - допускаемая стрела прогиба резца при чистовом точении f=0,05мм
Е - модуль упругости материала корпуса резца Е=2×10 11Па.
J - момент инерции прямоугольного сечения корпуса:
J = bh3/12=20×10-3 (20×10-3) 3/12=1333 мм 4
Резец обладает достаточной прочностью и жёсткостью, т.к выполняется условие: Pz. доп. >Pz<Pz. ж. 914,3 Н >286,5Н<326 Н - условие выполняется.
5. Конструктивные размеры резца берём по ГОСТ 20872-80; общая длина резца L=150 мм; режущая пластина из твёрдого сплава Т15К6 № 01114-220408, по ГОСТ 19046-80.
6. Геометрические параметры лезвия резца: главный угол в плане j=93°
7. По ГОСТ 5688-61 принимаем: качество отделки (параметры шероховатости) передней и задней поверхности лезвия резца и опорной поверхности корпуса; предельные отклонения габаритных размеров резца; марку твёрдого сплава пластины и материала корпуса; содержание и место маркировки.
8. Выбираем материал резца: для корпуса - сталь 40Х (твердость 40…45 HRCэ), оксидировать, для пластины - твердый сплав Т15К6 для винта и гайки - сталь 45 (головку винта, скос, ролик термообработать до 32…37 HRCэ).
9. Технические требования на резец принимаем по ГОСТ 266613-85.
Для усовершенствования конструкции резца изменим, способ крепления режущей пластины, это позволит повысить надежность крепления пластины и снизить время замены пластины. Пластина в состоянии выдержать большое усилие резания, что позволяет увеличить подачу инструмента, а следовательно, и производительность обработки. Сокращается время на замену или поворот режущей пластины при затуплении. Резец удобен в эксплуатации, прост по конструкции, не сложен в изготовлении.
9.3 Описание конструкции резца
Резец токарный сборный с механическим креплением пластины 2 содержит державку 1, в резьбовые отверстия которой завинчены винты 7 и 8, которые служат для регулировки положения резца. Для закрепления пластины служит винт 3 с гайкой 6 и шайбой 5, который своим скосом упирается в ролик 4.
Сборочный чертеж резца с указанием всех предельных отклонений и технических требований представлен на листе графической части дипломного проекта.
10. Линейная оптимизация режимов резания на токарной операции
10.1 Исходные данные
Переход чистового точения отверстия пов. Æ39,828+0,062 мм на токарно-винторезном станке 16Б16П резцом с угол в плане -
= 600.обрабатываемый материал - сталь 45Л ГОСТ 977-75;
предел прочности материала инструмента
= 690 МПа;диаметр обрабатываемой поверхности -. Æ39,828+0,062 мм;
режущий инструмент - Резец расточной с пластинами из твердого сплава по ГОСТ 18882-73, Т15К6;
главный угол в плане -
= 600;6) глубина резания - t = 0,26мм;
7) оборудование - токарный - винторезный станок 16Б16П:
7.1) мощность электродвигателя
= 8 кВт;7.2) Подача минимальная (минутная)
= 2 мм/мин;Подача максимальная (минутная)
= 1200 мм/мин;7.3) Частота вращения минимальная
= 20 об/мин;Частота вращения максимальная
= 2000 об/мин.10.2. Расчет ограничений:
10.2.1 Ограничение по кинематике станка
а) Рассчитаем ограничения, устанавливающие связь между расчетной подачей и кинематическими, соответственно минимальными и максимальными, возможностями станка:
> 
, мм/об; 
; 
; 
, мм/об; 
; 
; 
; 
; 
.б) Рассчитаем ограничения, устанавливающие связь между скоростью резания и кинематическими, соответственно минимальными и максимальными, возможностями станка:
, 
, 
, 
.Ограничение по кинематике станка
рис.10.1.
10.2.2 Ограничение по мощности привода главного движения:
(10.1) 
(10.2) 
Ограничение по мощности привода главного движения
Рис.10.2.
10.2.3 Ограничение по температуре в зоне резания
(10.3) 
, 
Ограничение по температуре в зоне резания
Рис.10.3.
10.2.4 Ограничение по точности:
, (10.4)где δ - допуск на диаметр, мм;
g- коэффициент, учитывающий способ установки заготовки, принимаем g=3 (для установки заготовки в патроне);
t- глубина резания;
D- диаметр обрабатываемого отверстия;
l- длина заготовки;
kу - коэффициент, учитывающий влияние геометрии режущего инструмента на составляющую силы резания Ру. Коэффициент kу определяем по формуле:
kу= kуγ· kуφ· kуλ· kуr (10.5)