Меню

Определить номинальную мощность резания

Расчёт режимов резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развёртывании

Скорость резания при сверлении опредеояется по формуле, м/мин

а формула скорости резания при рассверливании, зенкеровании и развёртывании

Значения коэффициента Сv и показателей степени приведены в табл. 18.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания

KМv – коэффициент, приведённый в табл. 7,8 и 9;
KИv – коэффициент, приведённый в табл.12;
K lv— коэффициент, учитывающий глубину сверления — табл. 19.

При рассверливании и зенкеровании литых или штампованных отверстий вводится дополнительно поправочный коэффициент KПv, см. табл. 11.

По расчётной скорости резания определяют частоту вращения режущего инструмента — формула (4). Затем, по принятой паспортной частоте вращения корректируется фактическая скорость резания, формула (5), которая и участвует в дальнейших расчётах.

Крутящий момент Мкр, Н· м, и осевую силу Р, Н, рассчитывают по формулам (18) -(21):

при рассверливании и зенкеровании

Значения коэффициентов Сри См, а также показателей степени приведены в табл. 21.

Коэффициент kp в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

Значения коэффициента KМpприведены в табл. 13.

При развёртывании крутящий момент, Н м, определяется по формуле

Ср; xp; yp — коэффициент и показатели степени, определяемые по табл. 15 для растачивания (точения);

D — диаметр развёртки, мм

Z — число зубьев развёртки, см. табл. 20.

Мощность резания, кВт, определяют по формуле

n=nст — частота вращения осевого режущего инструмента, мин -1 .

Требуемая мощность привода станка определится по формуле (11).

Источник

Силы резания, мощность резания, прочностные расчеты

Равнодействующая R представляет собой геометрическую сумму трех

_ _ _ _ ______________

составляющих: R = Pz + Py + Px, модуль | R | = √ P 2 z + P 2 y + P 2 x или

Так как главная составляющая Рz отличается от равнодействующей R всего на 10%, при расчетах используют только значение Рz, такая погрешность удовлетворяет силовые расчеты и уменьшает их объём.

При наружном точении и растачивании значение Рz, в килограммах определяется по формуле:

Рz = С рt x S y V z кг., (5)

где Ср – коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала и условия обработки определяется по справочным таблицам. t – глубина резания, назначается технологом из допустимых справочных данных. S – подача, назначается технологом из допустимых справочных данных. При изменении условий обработки в формулу вводятся поправочные коэффициенты. Х,У,Z показатели степени, являющиеся тангенсами угла наклона прямых графиков зависимости силы резания от глубины резания, подачи и скорости резания определяются из справочных таблиц.

Читайте также:  Какие перфораторы бывают по мощности

Для создания необходимых усилий резания требуется станок, который сможет создать такие условия, то есть все его детали и двигатель выдержат предполагаемую нагрузку. Промышленность выпускает станки различной мощности, и чтобы определить, на каком станке можно обработать заготовку заданными режимами определяют мощность, которая образуется в зоне резания от заданных условий обработки по формуле: N e = кВт, (6)

Эффективная мощность (мощность в зоне резания) где P z — сила резания, кгс; V — скорость резания, м/мин.

Для определения мощности электродвигателя станка с учетом его к.п.д. используют формулу:

η ст— к.п.д. станка (0,75).yη

Для определения мощности, потребляемой электродвигателем станка из

сети, используют формулу:

— к.п.д. электродвигателя (0,97).

В резании принимают участие и резец, и двигатель, и деталь, и механизмы станка. Во время больших перегрузок один из элементов системы СПИД может не выдержать нагрузку, поэтому расчет ведут по наиболее слабому звену. Станки подбирают по требуемой мощности, детали станков рассчитываются и проверяются на заводах-изготовителях, поэтому слабым звеном могут быть заготовка (изделие) или инструмент. Изделие проверяют на жесткость, то есть определяют какую силу резания, выдержит заготовка до допустимого для неё прогиба. В зависимости от способа закрепления заготовки её прогиб от одинаковой силы резания может быть больше или меньше, поэтому одна и та же заготовка может выдержать большую или меньшую допустимую силу резания в зависимости от способа закрепления.

Допустимую силу резания определяют по формуле:

P z доп= ; (9)

κ ж – коэффициент жесткости, учитывает способ закрепления детали

κ = 3 – деталь закреплена в патроне консольно

κ=48 – деталь закреплена в двух центрах

κ=110 – деталь закреплена в патроне и в центре задней бабки

ƒ – допустимый прогиб (не более 0,4 мм)

Е – модуль упругости ≈ 2∙10 4 , кг/мм 2

J – момент сопротивления ≈ 0,04 d 4 , мм 4

L – расстояние между точками крепления и опасным сечением.

Резец проверяют по прочности на изгиб, так как резец для работы закрепляется в резцедержателе и четверть или третья часть резца выступает за опорную поверхность резцедержателя, а на вершину резца действует сила резания, поэтому резец испытывает деформацию изгиба. Резец должен выдерживать изгибающий момент от сил резания. Для проверки резца определяют допустимую силу, которую он выдержит на изгиб, и эта сила должна быть больше действующей силы резания или равна ей. Допустимую силу определяют из равенства изгибающих моментов — момента действующего на резец и момента, который может выдержать резец:

Читайте также:  Мощность холодильных витрин квт

[σ изг] – допустимое напряжение на изгиб державки резца прямоугольного сечения

ℓ – плечо (вылет резца) – расстояние от вершины резца до опорной поверхности резцедержателя ≤1,5 Н; Н – высота державки резца.

w – момент сопротивления; w = , где (11)

В – ширина державки, Н – высота державки.

Результаты проверки должны удовлетворять условию Р z ≤ P z доп, где

Р z — действующая сила резания;

P z доп – сила, которую выдержит резец.

1. Горбунов Б.И. Обработка металлов резанием. – М.: Машиностроение, 1981. 287 с., ил. 26…29.

6. Технология конструкционных материалов / А. М. Дальский, И. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова и др. Под общ. ред. А. М. Дальского. М.: Машиностроение, 1985.—448 с., ил. с.446…470.

1. Как располагаются составляющие силы резания в пространстве?

2. От чего зависит направление и величина силы резания?

3. Для чего нужно измерять силу Рz?

4. Какие параметры определяют мощность резания?

5. Какие элементы системы СПИД подвергают проверочным расчетам?

6. Что означают слова – «влияние элемента режима резания на главную составляющую силы резания»?

7. Почему силу Рz называют главной составляющей силы резания?

Тема 5: Физические основы процесса резания

Цель:Ознакомить студентов с процессами, происходящими в металле в процессе отделения стружки.

Источник



Расчет мощности резания

3.4 Расчет мощности резания

Мощность резания рассчитывается по формуле:

В нашем случае для чернового точения:

кВт;

кВт;

кВт.

3.5 Расчет нормы времени на обработку

Время рабочих ходов равно длительности лимитирующей операции дифференцируемого технологического процесса и определяется по формуле:

где l – длина рабочего хода, мм;

n – частота вращения шпинделя, об/мин;

V – скорость резания, м/мин;

i – количество переходов.

Выполним расчет для черновой обработки:

мин;

для получистовой обработки:

мин;

для чистовой обработки:

мин.

Теперь подсчитаем n:

для черновой получим:

об/мин;

об/мин;

и для чистовой получаем:

об/мин.

4. Разработка чертежа для пневматического трехкулочкого патрона

Cамоцентрирующиеся трехкулачковые токарные патроны из стали и чугуна предназначены для установки на универсальные токарные, револьверные, внутришлифовальные станки, делительные головки и различные приспособления для закрепления штучных заготовок и пруткового материала.

Патроны токарные трехкулачковые изготавливаются с цилиндрическим центрирующим пояском и устанавливаются на шпиндели станков через переходные фланцы по ГОСТ 3889-80.Все основные детали патронов изготавливаются из конструкционных, легированных термически обработанных сталей.

Читайте также:  Сила тока формула через напряжение мощность

Пневмо – кинематическая схема автоматизированного устройства для установки заготовок на технологическом оборудовании представлена на чертеже.

Воздухоприемное кольцо неподвижно закреплено через промежуточное кольцо на торце бабки станка, с корпусом патрона центрируется на фланце шпинделя и закрепляется гайками с помощью поворотной шайбы. С правой стороны корпус- цилиндр закрыт крышкой 4, в которой имеются обычные радиальные пазы под кулачки 5. На ступице поршня 3 образованы три продольных паза, расположенных относительно друг друга под углом 1200 и наклонены по отношению к оси на 150. В эти пазы заходят концы кулачков, образуя несамотормозящие клиновые соединения. При линейном перемещении поршня сцепленные с его пазами кулачки, совершают перемещения в радиальном направлении, зажимая или освобождая обрабатываемую деталь.

При включении электромагнита притягивается перекрывающая рамка 5 и сжатый воздух через штуцер подводится к невращающемуся воздухоприемнику 1, заполняет кольцевой паз и далее через отверстия в резиновом уплотненном кольце и отверстия в корпусе 2 поступает в левую полость цилиндра; кулачки при этом расходятся. При переключении распределительного крана воздух из цилиндра уходит в атмосферу, а поршень под действием сильных пружин 3 возвращается в исходное положение, кулачки перемещаются к центру и зажимают изделие.

5. Расчет усилий закрепления заготовки

Закрепление заготовки осуществляется в трех кулачковом патроне схема закрепления и действующие при этом силы показаны в приложении. В общем виде формула для расчета силы закрепления заготовки рассчитывается по формуле:

где k1 — коэффициент, принимаем равным 1,5;

f – коэффициент, принимаем равным 0,1;

Pz – сила резания, берем значение при черновой обработке;

Pz черн= 2605,62 Н ;

Отсюда рассчитываем силу закрепления:

12710,4 Н.

Закрепление заготовки осуществляется в трех кулачковом патроне.

Теперь, зная силу закрепления, найдем диаметр цилиндра, принимая, что давление в цилиндре ρ=5 кг/см2:

мм.

Данный диаметр соответствует стандарту.

Цель и задача курсового проекта выполнены. А именно, были закреплены и систематизированы знания по предмету, применены теоретические знания при решении вопросов, воплощенные в данном проекте.

Осуществлена разработка технологического процесса обработки детали диск в условиях автоматизированного производства с подробной разработкой позиционного приспособления.

1. Косилова А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. М.: Машиностроение, 1986., 496 с.

2. ГОСТ 2675-80 Патроны самоцентрирующие трехкулачковые.

Источник