Проектирование участка по изготовлению диска силовой турбины

 
 

 Проверка  полученных результатов: 

     
 
 

   

 

   

7. Расчет режимов  резания

7.1. Операция 0030. Токарная с ЧПУ

Исходные данные для расчета сведены в таблицу 7.

Таблица 7

Исходные  данные для расчета  режимов резания  на операции 0030

  Эскиз обработки с указанием операционных размеров представлен на рис. 3. Методика расчета и справочные данные принимаются по материалам [3].

1) Выбор стадий обработки.

      Для получения размера детали L=87±0.2, соответствующего 12 квалитету, из заготовки-штамповки с необработанными поверхностями (12-14 квалитет) достаточно провести однократную обработку.

      Обработку поверхностей (2), (3) и (4) с целью получения необходимой точности расположения поверхностей необходимо провести в две стадии (черновую и чистовую).

2) Определение  глубины резания.

      Для каждой поверхности на стадии чистовой обработки определяется минимально необходимая глубина резания.

      Чистовая  обработка.

поверхн. (2): t = 1,4 мм.

поверхн. (3): t = 1,4 мм.

поверхн. (4): t = 1,2 мм.

     Глубина резания на черновой стадии определяется, исходя из общего припуска на обработку и глубины резания на чистовой стадии обработки.

поверхн. (1): t = 3 мм.

поверхн. (2): t = 1,6 мм.

поверхн. (3): t = 1,6 мм.

поверхн. (4): t = 1,8 мм.

3) Выбор инструмента.

      Резец с сечением державки 25´25 мм. Толщина пластины – 6,4 мм. Форма пластины - ромбическая из быстрорежущей стали Т15К6 для черновой и чистовой стадий обработки. Способ крепления пластины –двуплечим прихватом. Углы в плане: j=90º; j₁=15º.

Остальные геометрические параметры режущей части.

Для черновой стадии обработки:

задний угол – a = 6 º;

передний угол – g = 25 º;

ширина фаски режущей кромки – f = 0,6 мм;

форма передней поверхности – плоская с фаской;

радиус вершины  резца r_в = 1,2 мм.

Для чистовой стадии обработки:

задний угол a = 12 º;

передний угол g = 20 º;

форма передней поверхности – плоская без  фаски;

радиус вершины резца r_в = 0,6 мм.

Нормативный период стойкости режущей кромки Т = 30 мин. 

4) Выбор подачи.

Значения подач  на черновой стадии обработки:

поверхн. (1): S_от=0,14 мм/об

поверхн. (2): S_от=0,14 мм/об

поверхн. (3): S_от=0,14 мм/об

поверхн. (4): S_от=0,14 мм/об

Поправочные  коэффициенты на подачу в зависимости  от:

материала инструмента  ;

способа крепления  пластины

      Поправочные коэффициенты на подачу при черновой стадии обработки в зависимости от:

сечения державки резца

прочности режущей  части 

механических  свойств обрабатываемого материала 

схемы установки  заготовки 

состояния поверхностей заготовки 

геометрических параметров резца

жесткости станка

      Подача  на черновой стадии обработки определяется как,

 (8)

      Для всех поверхностей

S_о=0,14×1,1×1,0×1,02×1,0×1,08×1,0×1,0=0,17 мм/об

Значения подач на чистовой стадии обработки:

поверхн. (2): S_от=0,064 мм/об

поверхн. (3): S_от=0,064 мм/об

поверхн. (4): S_от=0,064 мм/об

      Поправочные коэффициенты на подачу при чистовой стадии обработки в зависимости от:

механических  свойств обрабатываемого материала  ;

схемы установки  заготовки  ;

радиуса вершины  резца  ;

квалитета точности обрабатываемой детали .

Подача на чистовой стадии обработки определяется как,

 (9)

     Для поверхностей, обрабатываемых на чистовой стадии:

S_o=0,064×1,0×1,08×0,85×1,0=0,059 мм/об

5) Выбор скорости  и мощности резания

      Скорость  и мощность резания на черновой стадии обработки:

поверхн. (1): v_т=140 м/мин, N_т=11,0 кВт

поверхн. (2): v_т=140 м/мин, N_т=11,0 кВт

поверхн. (3): v_т=140 м/мин, N_т=11,0 кВт

поверхн. (4): v_т=140 м/мин, N_т=11,0 кВт

Поправочный  коэффициент на скорость резания  в зависимости от:

материала инструмента  .

     Поправочные коэффициенты на скорость резания на чистовой стадии обработки в зависимости от:

группы обрабатываемости материала 

вида обработки 

жесткости станка

механических  свойств обрабатываемого материала 

геометрических  параметров резца 

периода стойкости  режущей части (Т = 30 мин)

наличия охлаждения

     Скорость  резания рассчитывается как,

 (10)

      Для поверхностей, обрабатываемых на черновой стадии:

v_т=140×0,25×0,9×1,0×0,75×1,0×1,0×1,0=23,63 м/мин

     Скорость  и мощность резания на чистовой стадии обработки.

поверхн. (2): v_т=203 м/мин, N_т=7,5 кВт

поверхн. (3): v_т=203 м/мин, N_т=7,5 кВт

поверхн. (4): v_т=203 м/мин, N_т=7,5 кВт

      Значение  скорости резания на чистовой стадии рассчитывается согласно формуле 3.10, с  учетом поправочных коэффициентов.

     Для поверхностей, обрабатываемых на чистовой стадии:

     v_т=203×0,25×0,9×1,0×0,75×1,0×1,0×1,0=34,26 м/мин

6) Определение  частоты вращения планшайбы:

     Частота вращения планшайбы вычисляется  по значению скорости резания на этапе  обработки и учитывает размеры обрабатываемой поверхности:

 (11)

а) На этапе  черновой обработки.

поверхн. (1): об/мин,

поверхн. (2): об/мин, 

поверхн. (3): об/мин,

поверхн. (4): об/мин.

б) На  этапе  чистовой обработки.

поверхн. (2): об/мин,

поверхн. (3): об/мин.

поверхн. (4): об/мин.

      Так как изменение частоты вращения планшайбы бесступенчатое необходимость  перерасчета скорости резания отсутствует. Вследствие этого, требуемая скорость резания равно фактической.

7) Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения

   Поправочный  коэффициент на мощность резания в зависимости от твердости обрабатываемого материала .

     Значение  потребной для резания мощности:

 (12)

     Потребная для резания мощность станка определяется для наиболее нагруженного перехода на операции в данном случае черновая обработка

 кВт < N=55 кВт (мощность привода главного движения)

8) Определение  минутной подачи

      Значение  минутной подачи находится как:

 (13)

     а) На черновой стадии обработки.

поверхн. (1): мм/мин

поверхн. (2): мм/мин

поверхн. (3): мм/мин

поверхн. (4): мм/мин

     б) На чистовой стадии обработки.

поверхн. (1): мм/мин

поверхн. (2): мм/мин