Токарно-винторезный станок модели 1м63 (стр. 2 из 5)

Таблица 3.

Материал режущего инструмента	Углеродистая сталь	Легированная сталь	Серый чугун	Чугун, НВ 375 – 400
Т60К4	0,7 – 4	0,7 – 4	-	-
Т30К4	3 – 4	4 – 6	-	-
Т15К6	5 – 7	9 – 10	-	-
Т5К10	8	12 – 13	-	-
ВК9	-	65	-	-
ВК8	-	17 – 25	13 – 14	-
ВК6	-	-	14	-
ВК4	-	25 – 30	-	-
ВК3	-	9 – 10	6	16
ВК2	-	-	4 – 26	12

Обтачивание цилиндрических поверхностей производится прямыми или отогнутыми резцами с продольным движением подачи. При этом используют различные проходные резцы для того, чтобы получить разные по форме переходные поверхности. Максимальный диаметр заготовки до 630 мм.

Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей выполняют расточными резцами, закреплёнными в резцедержателе в направлении оси заготовки, с продольной подачей.

Сверление, зенкерование и развертывание центральных отверстий выполняют соответствующим режущим инструментом, закрепленным в пиноли задней бабки. При этом задняя бабка закреплена на направляющих станины, а перемещение пиноли с инструментом осуществляется вручную.

Нарезание резьбы проводится специальными резьбовыми резцами. Форма режущих кромок резцов определяется профилем и размерами поперечного сечения нарезаемых резьб. Суппорт получает продольное перемещение от ходового винта для повышения точности движения инструмента относительно заготовки. Величина подачи при этом должна быть равна шагу нарезаемой резьбы.

Обработка конических поверхностей производится:

широкими токарными резцами с продольным или поперечным движением подачи. Таким способом получают поверхности с длинной образующей не более 30 мм. Используют способ при снятии фасок с обработанных цилиндрических поверхностей.

поворотом поворотных салазок суппорта на угол равный половине угла при вершине требуемого конуса. Обработку ведут с ручной подачей резца. Длина обрабатываемой таким способом образующей конуса определяется величиной хода каретки верхних поворотных салазок.

смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении таким способом обрабатывают длинные конические поверхности с углом конуса не более 8^0. Для этого корпус задней бабки смещают относительно её основания в направлении, перпендикулярном к линии центров станка. Обрабатываемую заготовку устанавливают на шариковые центры. При этом ось вращения заготовки располагается под углом к линии центров станка, а образующая конической поверхности – параллельно линии центров станка.

Движения формообразования

Главное движение Dr – вращение шпинделя вместе с патроном и заготовкой; движение подачи Ds – движение резца вдоль / поперек оси заготовки. При подаче резца происходит срезание слоя стружки и формируется обработанная поверхность.

4. Назначения режимов резания

основывается на определении глубины, подачи и скорости резания, при которых будет обеспечена наиболее экономичная и производительная обработка поверхности (при условии выполнения заданных технических требований) по точности и шероховатости обработанной поверхности.

Вначале выбирается глубина резания, затем максимально допустимая подача, а потом определяется скорость резания. Такой порядок выбора элементов режима резания определяется тем, что на количество выделяемого при резании тепла, а следовательно, на износ и стойкость резца глубина резания влияет в наименьшей, а подача и особенно скорость резания – в наибольшей степени.

Элементы режима резания должны выбираться так, чтобы режущие свойства инструмента и возможности металлорежущего станка (его мощность и другие динамические и кинематические характеристики) были использованы в достаточной степени. Поэтому для выбора оптимальных режимов резания необходимо знать не только материал обрабатываемой заготовки, но и материал и геометрические параметры резца, допустимую величину его износа, а также характеристики станка, намеченного для выполнения обработки.

Глубина резания в основном определяется припуском на обработку, который по возможности стремятся удалить за один проход.

Величина подачи определяется требуемым классом чистоты обработки. Величина подачи должна быть больше допустимой этим условием, а также жесткостью обрабатываемой заготовки, жесткостью и прочностью резца и прочностью механизмов станка. Определив силы резания, возникающие при выбранных глубинах резания и подачи, можно путем расчета проверить (на основе зависимостей, известных из сопротивления материалов) соответствие выбранного сечения стружки прочности и жесткости детали, резца и прочности механизма подачи станка.

Практически обычно такие расчеты производить приходится не часто, так как в соответствующих нормативах по выбору режимов резания даны значения подач в соответствии с размерами резцов и характеристик металлорежущих станков.

Скорость резания выбирается в соответствии с определенными значениями глубины резания, подачи и стойкости режущего инструмента, геометрических параметров режущей части. Скорость резания назначается по соответствующим нормативам режимов резания или подсчитывается по эмпирическим формулам.

После выбора всех трех элементов режима резания проверяется их соответствие мощности станка по формуле

N ст = (Pz * v)/(60*102*η) квт,

где Рz – сила резания в Н

v – скорость резания в м/мин;

η – коэффициент полезного действия станка.

Обычно в нормативах по режимам резания имеются готовые таблицы для определения мощности резания (без учета к. п. д. станка) при определенных значениях выбранного режима резания.

Расчет режимов резания для наружного точения при черновой обработке углеродистой стали на токарно-винторезном станке 1м63.

Исходные данные:

Диаметр обрабатываемой заготовки -300 мм.

Длина заготовки 1200 мм.

Резец из твердого сплава Т30К4 с углом в плане 45 градусов.

Расчет:

Глубина резания t(мм) определяется толщиной снимаемого слоя металла за один рабочий ход резца, измеренной по перпендикуляру к обрабатываемой поверхности детали.

При черновом точении величина величина t принимается равной припуску на обработку(h)=8 мм.

Подача S (мм/об) Подачей называется путь, пройденный режущей кромкой инструмента относительно вращающейся заготовки. По справочным данным для наружного чернового точения углеродистой стали выбираем подачу S= 0.63 мм/об.

Скорость резания V_р (м/мин) зависит от конкретных условий обработки.

При наружном продольном и поперечном точении расчетная скорость резания определяется по эмпирической формуле:

V_p=C_v*K_v/T^m*t^x*S^Y,где (1)

C_v - коэффициент, учитывающий условия резания =350

Т-период стойкости инструмента, мин =90 мин.

S – подача в мм/об =0.63 мм/об

К_v – корректирующий коэффициент

m, x, y – показатели степени (выбираем из таблицы 0.15, 0.35, 0.20 соответственно)

Корректирующий коэффициент определяется по формуле:

K_v=K_mv*K_nv*K_иv*K_фи*K_r,где

K_mv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки =1

K_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки =0.85

K_иv – коэффициент, учитывающий материал режущей части резца =1.4

K_фи - коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца =1

K_r – коэффициент, учитывающий величину радиуса при вершине резца =1

K_v=1*0.85*1.4*1*1=1.19

Теперь по формуле (1) определяем расчетную скорость резания:

V_p=350*1.19/90^0.15*8^0.35*0.63^0.2=112,87 м/мин

Для проверки возможности реализации V_p на нашем станке определим расчетную частоту вращения шпинделя n_p 1/мин:

n_p= V_p*1000/

*D₀, где

D₀-диаметр заготовки до обработки

n_p=112.87*1000/3.14*300=119.8 об/мин

Наименьшая близкая частота на станке является 100 об/мин. =n_ст

По принятому значению n_ст определяем фактическую скорость резания V_ф м/мин:

V_ф=

D₀* n_ст/1000=3.14*100*300/1000=94.2 м/мин

Сила резания Р, Н раскладывается на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенсальную P_z, радиальную P_y,осевую P_x) и рассчитывается по формуле:

P_z,x,y=10*C_p*t^x*S^y*V_фⁿ*K_p,где (2)

С_р - постоянный коэффициент =300

X, y, n – показатели степени (1, 0.75, -0.15 соответственно)