Задание
1) Выбрать инструментальный материал и геометрические параметры режущей части резца.
2) Аналитически рассчитать рациональный режим резания при обтачивании валика на станке 16К20
Исходные данные
Вариант №91
Материал заготовки – CЧ24
Предел прочности
Предел текучести НВ=220
Обрабатываемый диаметр D=90 мм
Диаметр после обтачивания d=80 мм
Длина обтачивания L=400 мм
Шероховатость
Способ крепления на станке - в центрах
инструментальный угол резание станок
1. Выбор инструментального материала
Выбор группы твердого сплава определяется родом и механическими свойствами обрабатываемого материала.
Обработка чугунов по сравнению с обработкой сталей характеризуется меньшими температурами резания. Поэтому при обработке чугунов используют менее теплостойкие, но более дешевые сплавы группы ВК. Предпочтение этой группе в данном случае отдается вследствие их повышенной прочности, вязкости, что чрезвычайно важно при обработке чугунов, когда образуется стружка надлома и скалывания, а ударная пульсирующая нагрузка концентрируется на малой площадке контакта стружка – инструмент.
По таблице 2 – Выбор марок твердого сплава при точении из методического пособия для чернового точения по корке при неравномерном сечении и непрерывном резании чугунов с твердостью НВ меньше 240 выбираем марку твердого сплава ВК4.
Выбор геометрических параметров режущей части резца
Выбор величины переднего угла и формы передней поверхности
При оснащении резца пластинкой твердого сплава рекомендуют три формы передней поверхности
Рис.1
В нашем случае выбираем форму II – плоская с отрицательной фаской
применяется для обработки серого и ковкого чугунов. По таблице 6 методического пособия принимаем передний угол .1.2Выбор задних углов
Задние углы обеспечивают зазор между трущимися поверхностями резца, поверхностью резания и обработанной поверхностью детали. Величина их мало зависит от механических свойств обрабатываемого материала и определяется в основном величиной подачи. По таблице 6 методического пособия принимаем задний угол
1.3 Выбор углов в плане
Главный угол в плане оказывает влияние на интенсивность деформации срезаемого слоя, силы и температуру резания, шероховатость обработанной поверхности.
Для проходных резцов
в случае обработки в условиях достаточно жесткой системы СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь), при отношении длины детали L к ее диаметру D меньше 12 ( ).Вспомогательный угол в плане, уменьшает участие вспомогательной режущей кромки в резании и влияет на допускаемую скорость резания и шероховатость обработанной поверхности. По таблице 5 методического пособия для черновой обработки принимаем
.1.4 Выбор угла наклона главной режущей кромки
Угол
влияет на направление сходящей стружки и определяет точку первоначального контакта режущей кромки и срезаемого слоя. При черновой обработке предпочтительнее положительные значения угла , так как при таких значениях угла лезвие резца более массивное и стойкое. По таблице 6 методического пособия принимаем .Аналитический расчет режимов резания
Глубина резания определяется по формуле
ммгде
- диаметр обрабатываемой поверхности; - диаметр обработанной поверхности.t=(D-d)/2=(90-80)/2=5
Максимальные значения подач определим по формулам:
- подача, допускаемая прочностью детали,
- подача, допускаемая жесткостью детали,
- подача, допускаемая прочностью резца,
- подача, допускаемая жесткостью резца,
- подача, допускаемая прочностью слабого звена механизма подачи станка,
- подача, допускаемая прочностью пластинки твердого сплава,
- подача, допускаемая шероховатостью обработанной поверхности,
где
и - коэффициенты учитывающие метод закрепления детали на станке: при закреплении заготовки в патроне и заднем центре принимаем Кп=0.4 и КЖ=2.4. - допустимое напряжение при изгибе для материала детали,Для чугуна
где
- коэффициент запаса прочности; - допустимое напряжение при изгибе для материала державки резца, (материал державки- сталь 45, ); - модуль нормальной упругости обрабатываемого материала, (для чугуна принимаем ); - модуль нормальной упругости материала державки резца, (принимаем ); - вылет резца, мм; - длина детали, мм;Н=25 – высота державки резца, мм;
В=25 – ширина державки резца, мм;
- допускаемая стрела прогиба детали, мм, принимаем =0,1); - допускаемая стрела прогиба резца, мм (для предварительного точения =0,1 мм); - наибольшая сила допускаемая прочностью механизма подачи станка, Н = 6000 Н; - наибольшая сила, допускаемая прочностью пластинки твердого сплава, =9600 Н - коэффициент и показатели степени, характеризующие влияние различных факторов на шероховатость обработанной поверхности;Rz=80- высота микронеровностей, мкм;
- радиус закругления вершины резца, мм; r=1мм - главный угол в плане; - вспомогательный угол в плане; - коэффициент и показатели степени в формуле тангенциальной составляющей силы резания.SЖД=
SПР=
SЖР=
19.664 мм/обSст=