а) вид станка для заданной операции
Модель токарного станка выбираем в зависимости от габаритов заготовки по паспортным данным токарных станков. Мы выбираем токарно-винторезный станок 1К62.
Высота центров 200 мм. Расстояние между центрами до 1400 мм. Мощность двигателя NД = 10 кВт; КПД станка η = 0,75. Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000. Продольные подачи, мм/об: 0,070; 0,074; 0,084;0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43;; 0,47; 0,52; 0,57; 0,61; 0,70; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08; 2,28; 2,42; 2,8; 3,12; 3,48; 3,8; 4,16
Поперечные подачи, мм/об: 0,035; 0,037; 0,042; 0,048; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,6; 0,7; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08
Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи, Рх = 360 кгс ≈ 3600 Н
Выбор режущего инструмента.
б) вид инструмента, обеспечивающего обработку заданной поверхности
в) вид режущего материала, обеспечивающего макс. производительность
г) оптимальные геометрические параметры режущего инструмента
|
|
д) стойкость инструмента, обеспечивающего макс. производительность
Марку твердого сплава для каждого перехода выбирают в зависимости от вида обрабатываемого материала и характера обработки по таблице 1.
Таблица 1
МАРКИ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ.
Характер обработки | Углеродистые стали марок ст.20, ст.40,ст.45 и др | Легированные стали марок 40Х, 12ХН3А, ШХ15, 40Г, 35ХГСА и др. | Чугун серый | Чугун серый | |
Чистовое точение | T30K4 | Т30К4 | ВК3 | ВК3 | |
0,63 < Rа 2,5 | Т15К6 | Т15К6 | |||
Получистовое | T14K8 | Т15К6 | ВК6 | ВК6 | |
точение | T15K6 | T14K8 | |||
20 < Rz 4 | |||||
Черновое | T14K8 | T14К8 | ВК6 | ВК6 | |
Точение | Т5К10 | Т5К10 | ВК8 | ВК8 | |
40 < Rz 8 | |||||
Отрезка и | 15K10 | T5K10 | ВК6 | ВК6 | |
подрезка канавки | Т14К8 |
Выбираем токарный расточной резец для обработки сквозных отверстий с материалом пластины из твердого сплава – Т15К6; материал державки – сталь 45; сечение державки 25Ч25 мм; длина резца – 20 мм.
Среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке – 30-60 мин, но мы возьмем Т = 30 мин, т.к. нужно повысить производительность машин за счет увеличения скорости резания.
Таблица 2
ГЕОМЕТРИЯ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ ТОКАРНЫХ РЕЗЦОВ
Элементы геометрии резцов | Наименование формы и эскиз | Область применения |
1. Форма передней поверхности | I. Плоская с фаской | Резцы всех типов для обработки стали |
II. Радиусная с фаской | Точение и растачивание стали. Радиусная лунка обеспечивает завивание стружки. | |
III. Плоская | Резцы всех тиков для обработки чугуна и жаропрочных сталей и сплавов с подачами s £ 0,5 мм |
|
|
Элементы геометрии резцов | Значения углов | Условия работы |
2. Главный угол в плане j | 10-30 | Точение с малыми глубинами резания в особо жестких условиях системы СПИД. |
45 | Точение в условиях жесткой системы СПИД. | |
60 | Точение, при недостаточно жесткой системе СПИД. Растачивание чугуна. | |
70-75 | Точение, при недостаточно жесткой системе СПИД. Растачивание чугуна. | |
90 | Подрезка, прорезка, отрезка, обтачивание, растачивание ступенчатых поверхностей в упор, Обработка в условиях нежесткой системы СПИД. | |
3. Вспомогательный угол в плане j1 | 1-3 | Прорезка пазов, отрезка. |
5-10 | Чистовая обработка. | |
10-15 | Черновое точение. | |
I5-20 | Черновое растачивание. | |
30 | Обработка с подачей в обе стороны без переустановки резцов с радиальным врезанием. |
Продолжение таблицы 2
Элементы геометрии резцов | Обрабатываемый материал | Точение и растачивание | |||
Червовое | Чистовое | Передний угол g о | |||
Задний угол aо | |||||
4. Задние и передние углы | Сталь, стальное литье | sв £ 800 МПа | 8 | 12 | 12-15 |
sв > 800 МПа | 8 | 12 | 10 | ||
sв > 1000МПа по загрязненной литейной корке | 8 | 12 | - 10 | ||
Чугун серый | НВ £ 220 | 6 | 10 | 12 | |
НВ > 220 | 6 | 10 | 8 | ||
Чугун ковкий | 8 | 10 | 8 | ||
5. Угол наклона главной режущей кромки | Угол l° | Условия работы | |||
(-2) ¸ (-4) | Чистовое точение, растачивание | ||||
0 | Точение и растачивание резцами с j = 90° | ||||
0 - 5 | Черновое точение и растачивание резцами с j = 90° | ||||
12 - 15 | Точение прерывистых поверхностей (с ударами) |
Продолжение таблицы 2
6. Радиус при вершине r, мм | Наименование резцов | Характер обработки | Сечение резца в мм | |||
16 х 25 20 х 20 | 20 х 30 25 х 25 | 25 х 40 30 х 30 | 30 х 45 40 х 40 | |||
Радиус при вершине r, мм | ||||||
Проходные Подрезные | черновая и чистовая | 1,0 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | |
Расточные | черновая | 1,0 – 1,5 | 1,0 - 1,5 | 1,0 – 1.5 | - | |
чистовая | 0,5 - 1,0 | |||||
Отрезные и прорезные | - | 0,2 - 0,5 |
Таким образом, выбираем геометрические параметры резца:
§ Форма передней поверхности – радиусная с фаской;
§ Размер радиусной (стружкоотводящей) лунки В = 2 ч 2,5 мм; глубина лунки h = 0,1 ч 0,15 мм; радиус лунки R = 4 ч 6 мм. Так как при получистовой обработке снимается стружка меньшего сечения, чем при черновой, принимаем наименьшие значения размеров лунки: В = 2 мм; h = 0,1 мм; R = 4 мм
§ Радиус при вершине резца r = 1 мм
§ Передний угол γ = 150
§ Передний угол на упрочняющей фаске γф = - 3 ч - 5; принимаем γф = - 50
§ Главный задний угол на пластине из твердого сплава α = 120; на державке α + 30 = 150
§ Угол наклона главной режущей кромки λ = 00
§ Главный угол в плане φ = 30 ч 60; принимаем φ = 600
§ Вспомогательный угол в плане φ1 = 200, так как обработка осуществляется расточным резцом с пластиной из твердого сплава.