Сталь 20Х13 относится к группе коррозионно-стойких (нержавеющих) и жаропрочных сталей, для получистового и чистового точения которых рекомендуются твердые сплавы ВК6М (ВК3М).

Принимаем сплав ВК6М. [1,табл.3.стр.117]

Исходя из конфигурации детали, обработки цилиндрической поверхности одним резцом, выбираем токарный проходной прямой резец (правый) (ГОСТ 18878-73) со следующей геометрией режущей части:

2. Выборглубины резания t и числа проходов.

Для нормирования выбираем окончательный проход с максимальной глубиной резания (для обеспечения максимальной производительности) t=1,5мм, предельной для обработки с 20

Rz
40.

3. Выбор подачи инструмента

Для чистовой обработки подачу S принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца при Rz = 20, r_b= 0,5 мм,

[1, табл.14.стр. 268]

Т.к. d_b= 630 МПа,. То

[1, табл.14.стр. 268]

Для стандартного ряда подач принимаем S = 0,15мм/об.

4. Расчет периода стойкости инструмента из обеспечения максимальной производительности обработки.

Используя в качестве критерия трудоемкости норму штучно-калькуляционного времени

t_шт-к= t_шт+Т_п.з/ N,

где t_шт - норма штучного времени, мин.

Т_п.з- подготовительно-заключительное время, мин.

N- количество заготовок в партии, шт.

При оптимизации по t_шт-к в качестве переменной целевой функции принимаем скорость резания V.

Условие экстремума:

где T- период стойкости инструмента.

При этом решение для периода стойкости T_МП максимальной производительности определяется в виде

где m- показатель степени в зависимости

m= 0,20 [1, табл.17.стр. 270]

[1, стр.261].

где

- время на смену затупившегося инструмента и поднастройку его на размер за период стойкости (нормативная величина)

= 1,6мин. [2.стр.609]

мин.

При выборе экономического критерия в расчете периода стойкости можно использовать значения е =25 руб., Е=1,84 руб. для тарифной ставки 4-го разряда [2].

5. Расчет скорости резания из условия обеспечения максимальной производительности обработки.

Расчет проводят по формуле:

C_v=350 m=0,20 x=0,15 y=0,35

K_i=

= 1 ×0,94 × 1,03 = 0,82 [1,табл.18 стр.271]

Охлаждение 10% эмульсией из эмульсола Укр или МР- 6

м/мин

6. Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.

м/мин,

где V– скорость резания, м/мин;

П –const, П=3,14;

Д – диаметр обработки, мм;

м/мин,

Применяем h_шп=1800об/мин [для станков типа 16К20Ф3] [1,табл.9 стр.17]

V_МП=

м/мин

7. Рассчитываем ограничения по силе резания

7.1. Составляющая

С_p=204 x_p=1 y_p=0,75 n_p=-0,15 (при v = v_МП) [1, табл.22 стр.275]

поправочный коэффициент k_Pz

P_Z= 10 ×204 × 1,5¹×0,15^0,75×124 ^-0,15×0,76 = 80,93 Н.

7.2. Составляющая

P_Y=10×243×1,5^0,9×0,15^0,60×124^-0,3×(630/750)^0,75×0,5×1×1×0,66=48,7 Н

7.3. Составляющая

P_X=10×339×1,5¹×0,15^0,5×124^-0,4×(630/750)^0,75×1,17×1×1×1=300,82 Н

8. Ограничение по мощности резания

кВт. < N_станка=10 кВт.

Список использованной литературы

Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2, М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1, М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. М.: Машиностроение, 1976. 440 с.