Технологический процесс изготовления деталей в условиях серийного производства (стр. 3 из 5)

2.6 Расчет режимов резания и основного технологического времени на две разнохарактерные операции.

Операции 005. Фрезерная программная.

На вертикально – фрезерном станке 6Р11МФ3–1 производится фрезерование двух взаимно перпендикулярных поверхностей. Припуск на обработку h = 2мм, операция состоит из двух переходов:

Первый переход – Фрезерование горизонтальной плоскости.

Выбираем торцевую фрезу со вставными призматическими зубьями, оснащенными пластинами из твердого сплава ВК8. Диаметр торцовой фрезы выбираем в зависимости от ширины фрезеруемой поверхности В=86мм

D = 1.6B (17)

D = 1.6 * 86 = 137 мм

Принимается стандартная фрезу диаметром D = 140 мм с числом зубьев z = 8.

Определение геометрических параметров фрезы /5/. φ = 45°-90°, принимаем φ = 60°.Из-за отсутствия нормативах рекомендаций по выбору остальных геометрических параметров принимаем их по справочнику

α = 12°, γ = -5°, λ = 5°, φ₀ = 20°, φ₁ = 5°

Назначаем режимы резания

Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один проход, следовательно, t = h = 2мм.

Назначаем подачу на зуб фрезы. Для стали твердого сплава ВК8, мощности станка N_д = 8кВт. При «смещенном» S_Z = 0.2 – 0.29мм/зуб. Принимаем S_Z = 0.25мм/зуб.

Поправочный коэффициент на подачу k_φ = 1, так как φ = 60°. Таким образом, принятая величина S_Z = 0.25мм/зуб не изменяется.

Назначаем период стойкости фрезы. Для торцевой фрезы из твердого сплава диаметром D = 140 рекомендуется период стойкости Т = 240 мин. Допускаемый износ зубьев фрезы по задней поверхности h_З = 0.5

Скорость резания, допускаемая режущими свойствами фрезы, находится по формуле:

, (18)

где C_V – коэффициент, действующий при расчете скорости резания,

g – показатель степени диаметра фрезы при расчете скорости резания,

m – показатель степени стойкости фрезы при расчете скорости резания,

x – показатель степени глубины резания при расчете скорости резания,

y – показатель степени подачи при расчете скорости резания,

u – показатель степени ширины фрезерования при расчете скорости резания,

p - показатель степени числа зубьев расчете скорости резания.

м/мин

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость резания. Для титана σ_в = 110кгс/мм² k_Мv = 0.4. Для случая черновой обработки штамповки k_Пv = 0.85. Из прочих поправочных коэффициентов для заданных условий обработки каждый равен единице.

, (19)

где k_Mv, k_Пv – коэффициенты, учитывающие фактические условия обработки

м/мин

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания, определяется по формуле:

(20)

об/мин

Подача (продольная), определяется по формуле:

S_М = S_Z ∙ z ∙ n_Д (21)

S_М = 0.25 ∙ 8 ∙ 200 = 400 мм/мин

Мощность, затраченная на резание, определяется по формуле:

, (22)

где P_Z – сила резания при фрезеровании.

, (23)

где C_Р – коэффициент, действующий при расчете силы резания,

x – показатель степени глубины резания при расчете силы резания,

y – показатель степени подачи при расчете силы резания,

u – показатель степени ширины фрезерования при расчете силы резания,

g – показатель степени диаметра фрезы при расчете силы резания,

w – показатель степени подачи при расчете силы резания.

Проверка достаточности мощности привода станка

Необходимо выполнить условие: N_РЕЗ ≤ N_ШП.

Мощность на шпинделе станка:

N_ШП = N_Д · η, (24)

где N_Д – мощность двигателя,

η – коэффициент полезного действия.

У станка 6Р11МФ3 N_Д = 8 кВт, η = 0.8

N_ШП = 8 · 0.8 = 6.4кВт

N_РЕЗ < N_ШП, так как 0.64 < 6.4 – обработка возможна

Основное время на переход:

, (25)

где L – длина обработки

, (26)

где l – длина обрабатываемой поверхности

у - величина врезание

∆ - величина перебега (1 ÷ 5мм)

l = 163.5мм

∆ = 3мм

y = 0.3 · D (27)

y = 0.3 · 140 = 42мм

L = 163.5 + 42 + 3 = 208.5 ≈ 209мм

мин.

Второй переход – Фрезерование вертикальной плоскости.

Принимается концевая фреза с нормальным зубом из твердого сплава ВК8. Диаметр фрезы принимается по радиусу скругления плюс припуск на обработку:

D = (R + t) ·2 (28)

D = (6+2)·2 = 16мм

Число зубьев фрезы z = 4. Геометрические параметры: γ = 15°, α = 14°, φ₁ = 3°

Назначаем режимы резания

Устанавливаем глубину резания.

Припуск снимаем за один проход следовательно t = h = 2мм

Назначается подачу на зуб врезы. Для фрезерования титана D = 16мм, z = 4, h = 2мм, S_Z = 0.08 ÷ 0.05мм/зуб, считая систему СПИД жесткой, принимаем S_Z = 0.08мм/зуб.

Назначается период стойкости фрезы. Для концевой фрезы диаметром D = 16мм из твердого сплава ВК8 рекомендуется период стойкости Т = 80мин. Допустимый износ зубьев по задней поверхности h_З = 0.5мм.

Определяется скорость резания, допускаемая режущими свойствами фрезы. Для фрезы с нормальным зубом D = 16мм, z = 4, h = 2мм, шириной обрабатываемой поверхности 102мм и S_Z до 0.08 мм/зуб скорость определяется по формуле:

, (29)

где C_V – коэффициент, действующий при расчете скорости резания,

g – показатель степени диаметра фрезы при расчете скорости резания,

m – показатель степени стойкости фрезы при расчете скорости резания,

x – показатель степени глубины резания при расчете скорости резания,

y – показатель степени подачи при расчете скорости резания,

u – показатель степени ширины фрезерования при расчете скорости резания,

p – показатель степени числа зубьев расчете скорости резания.

k_Mv – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки

м/мин

Чистота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания определяется по формуле:

(30)

об/мин

Подача определяется по формуле:

(31)

S_M = 0.08 · 4 · 414 = 132мм/мин

Мощность, затраченная на резание, определяется по формуле:

, (32)

где P_Z – сила резания при фрезеровании,

k_N – поправочный коэффициент при расчете мощности

, (33)

где C_Р – коэффициент, действующий при расчете силы резания,

x – показатель степени глубины резания при расчете силы резания,

y – показатель степени подачи при расчете силы резания,

u – показатель степени ширины фрезерования при расчете силы резания,

g – показатель степени диаметра фрезы при расчете силы резания,

w – показатель степени подачи при расчете силы резания.

кВт

Проверка достаточности мощности привода станка

Необходимо выполнить условие: N_РЕЗ ≤ N_ШП.

Мощность на шпинделе станка определяется по формуле:

N_ШП = N_Д · η, (34)

У станка 6Р11МФ3 N_Д = 8 кВт, η = 0.8

N_ШП = 8 · 0.8 = 6.4кВт

N_РЕЗ < N_ШП, так как 1.2 < 6.4 – обработка возможна

Основное время на переход определяется по формуле:

, (36)

где L – длина обработки

, (37)

где l – длина обрабатываемой поверхности

у - величина врезание

∆ - величина перебега (1 ÷ 5мм)