Единица измерения частоты вращения шпинделя

Единица измерения частоты вращения шпинделя

Частота вращения шпинделя относится к характеристикам фрезерного станка и имеет обозначение в об/мин. Это скорость, с которой вращается шпиндель вместе с цанговым патроном и фрезой.

Шпиндели принято разделять на ременные и моторшпиндели (электрошпиндели). Первые характеризуются меньшим крутящим моментом. Конструкция классического шпинделя с ременным приводом имеет в составной части шпиндельный вал с подшипниками. Данный вал способен зажимать либо разжимать фрезу. Мощность и динамика передаются шпинделю от наружного мотора, который инсталлирован рядом с приспособлением посредством ременной передачи. Мощность, вращающий момент и скорость шпинделя зависят от характеристик внешнего двигателя и самой ременной передачи. За счет внешней инсталляции можно варьировать размеры мотора, тем самым изменяя обороты и мощность шпинделя, как в меньшую, так и в большую сторону. Применение шпинделей с ременной передачей возможно для задач, где требуемая скорость вращения шпинделя не превышает значение 12 000 – 15 000 об/мин. Из минусов – это ограничение по скорости в сравнении с электрошпинделем. Также натяжение ремня формирует излишнюю нагрузку на задние подшипники шпинделя, тем самым исчерпывая их ресурс.

Электрошпиндель — это приспособление, которое имеет в своей конструкции три ключевых звена: электрический асинхронный двигатель, патрон для зажима фрезы и подшипник. Предельные частоты вращения электрошпинделей — до 180 тысяч об/мин. Эти шпиндели являются более дорогостоящими по сравнению с ременными.

По количеству оборотов, шпиндели подразделяются:

  • Высокой мощности от 5 кВт и более: применяются в основном на крупногабаритных станках. Обороты составляют 12000…18000 об/мин. Предназначены для высокопроизводительных работ. Такое количество оборотов является большим минусом при работе с твёрдосплавными фрезами при фрезеровании тонкими фрезами, что существенно снижает общий КПД фрезерного станка.
  • Средней мощности 1.2…5 кВт: используются во фрезерных станках средних габаритов. Применяются для фрезерования пластиков, дерева и мягких металлов. Обороты составляют 18000…24000 об/мин. Идеально подходят для мелких гравировальных работ.
  • Малой мощности 0.8 кВт и менее: используются во фрезерных станках малых габаритов. Обороты составляют до 60000…70000 об/мин.

Скорость вращения вычисляется по формуле:

, где

d – диаметр режущей части инструмента (мм),

П – число Пи, постоянная величина равная 3.14;

V – скорость резания (м/мин) – это путь, пройденный точкой режущей кромки фрезы в единицу времени.

d – диаметр режущей части инструмента (мм),

П – число Пи, постоянная величина равная 3.14;

V – скорость резания (м/мин) – это путь, пройденный точкой режущей кромки фрезы в единицу времени.

Если у станка есть преимущество в виде преобразователя частоты (т.е. можно с легкостью варьировать скорость вращения шпинделя), то скорость мотора выбирается исходя из выбора диаметра фрезы и материала заготовки. Но важно знать, что при стремительном снижении скорости вращения потерю момента не миновать. В некоторой степени эта потеря возмещается инвертором благодаря функции поддержания крутящего момента при понижении скорости вращения шпинделя. Можно использовать данные из таблицы при выборе параметров соотношения количества оборотов двигателя к диаметру фрезы:

Источник: freza.ru

Частота вращения шпинделя: определение, ряды и график частот

Для обработки различных заготовок и получения конкретных изделия часто применяется фрезеровальное или токарное оборудование. Оно характеризуется просто огромным количество различных особенностей, среди которых отметим наличие шпинделя. Предназначение подобного узла заключается в креплении заготовки или инструмента на момент работы. Выделяют довольно большое количество различных параметров, которые должны учитываться.

Примером можно назвать то, что частота вращения шпинделя варьируется в достаточно большом диапазоне, выбирается в зависимости от области применения оборудования и многих других моментов. Самостоятельно определить частоту вращения шпинделя можно исключительно при проведении теоретических расчетов, фактический показатель указывается производителем оборудования в инструкции по эксплуатации. Рассмотрим подробнее то, как рассчитать скорость вращения шпинделя и какими особенностями обладает устанавливаемый узел на станках.

Определение частоты вращения

Часто определение частоты вращения шпинделя проводится при создании технологической карты получения того или иного изделия. Именно поэтому для определения точного значение нужно уделить внимание исходным данным. В большинстве случаев они выглядят следующим образом:

  1. Тип применяемого материала при создании заготовки. В большинстве случаев эта сталь, которая обладает определенным показателем твердости, а также пределом прочности. В большинстве случаев заготовка представлена углеродистой сталью, которая характеризуется относительно невысокой степенью обрабатываемости. Также могут использоваться различные цветные сплавы, а также чугун. От типа применяемого материала во многом зависит то, какая нагрузка должна оказываться на поверхность для снятия определенного слоя материала. Во многом именно тип материала определяет скорость вращения шпинделя, который выбирается во всех случаях обработки.
  2. Диаметр заготовки может варьироваться в достаточно широком диапазоне. При этом для расчета основных параметров учитывается величина припуска. Она разделяется на несколько проходов в зависимости от того, какой точности размеров и качества поверхности нужно добиться после механической обработки. Чаще всего точение разбивается на несколько основных операций: черновое, чистовое и финишное. При черновом, как правило, выбирается больший показатель снимаемого материала, за счет чего проводится уменьшение частоты вращения шпинделя. При чистовой обработке показатель может быть существенно повышен, так как нагрузка на основные элементы существенно снижается. Финишное резание позволяет получить низкую степень шероховатости, которая свойственна деталям, которые применяются при создании ответственных механизмов.
  3. Длина обрабатываемой детали имеет значение при выборе основных параметров резания. Это связано с тем, что обработка может проводится в несколько этапов. Слишком большая длина изделия определяет существенное повышение нагрузки на шпиндель и крепление режущего инструмента.
  4. Квалитет точности и требуемая шероховатость считаются важными параметрами, которые оказывают влияние на число оборотов шпинделя. Высокую точность можно достигнуть исключительно при выборе высокой скорости вращения шпинделя и применении более современного оборудования. Наиболее высокий показатель квалитета точности можно достигнуть при применении станков с ЧПУ, так как их конструкция характеризуется высокой жесткостью и точностью позиционирования отдельных узлов относительно друг друга.

Для определения рассматриваемого показателя применяется формула, которая выглядит следующим образом: n=1000V/nd. Приведенная выше информация указывает на то, что частота вращения во многом зависит от диаметра и скорости резания, определяется в самых различных случаях.

Измеряется рассматриваемый показатель в единице, которая определяет число сделанных оборотов в минуту. Эта единица считается мировой, применяется в большинстве случаев и может переводится в другие. При расчетах редко получается точный результат, поэтому берется приближенный параметр из таблицы.

Расчет режима резания вызывает довольно много трудностей при отсутствии требующейся информации. Основными параметрами можно назвать следующее:

  1. Для начала уделяется внимание типу подходящего режущего инструмента, его материалу и геометрическим параметрам. В продаже встречается просто огромное количество различных вариантов исполнения инструментов, поэтому выбору следует уделять довольно много внимания. Режущая часть часто изготавливается из быстрорежущей стали, но также есть варианты исполнения, кромка которых представлена твердым износостойким сплавом. На токарном станке устанавливаются резцы, режущая кромка которых может повторять различную форму. Примером можно назвать проходные, отрезные резцы, а также варианты исполнения, предназначенные для получения канавок. Куда более сложная характерна для фрез, которые могут применяться для получения плоской поверхности. При непосредственном выборе инструмента рекомендуется проводить его визуальный осмотр, так как дефекты могут стать причиной повреждения инструмента и его быстрого износа, возникновения многих других проблем.
  2. Следующий шаг заключается в непосредственном выборе подходящего станка для получения детали. В этом случае не стоит забывать о том, что все оборудование может работать при определенном диапазоне вращения шпинделя. Кроме этого, выбор проводится в зависимости от типа проводимой работы. Примером можно назвать то, что токарное оборудование может проводить лишь наружное точение, а также отрезание и расстачивание и некоторые другие работы. Весьма сложной задачей можно назвать нарезание резьбы, для чего также проводится выбор частоты вращения. Для получения корпусных деталей, сверления и других подобных операций часто выбирается фрезеровальное оборудование, работа которого возможна от блока числового программного управления. На сегодняшний день проводится выпуск достаточно большого количества различных моделей станков, некоторые из них могут устанавливаться в домашней мастерской и при этом имеют достаточно широкий диапазон частоты вращения.
  3. Следует провести расчет режимов резания. Наиболее важными параметрами можно назвать скорость резания, величина подачи и многие другие моменты. Технологическая карта, как правило, представлена чертежом с режимами резания, которые выведены в отдельной таблице. В подобном случае также проводится указание показателя частоты вращения шпинделя, который выбирается с рекомендуемого диапазона. Частота вращения шпинделя – параметр, который определяет многое на момент обработки: степень нагрева кромки, ее износа, производительность оборудования и многое другое. Все оборудование может работать при определенной частоте вращения, которая выбирается путем выбора соответствующего режима резания. Основные параметры рассчитываются при применении определенных формул, которые можно встретить в самой различной технической документации.
  4. Рекомендуется также проводить проверку выбранных режимов резания. При этом проводится расчет мощности привода, прочность механизма подач, уделяется внимание прочности державки и пластинки твердого сплава. Не стоит забывать о том, что неправильный выбор основных параметров становится причиной не только получения низкокачественного изделия, но и износу основных узлов. Подобные расчеты проводятся исключительно с учетом технических особенностей оборудования, а также выбранной оснастки.
  5. Наиболее важным параметром принято считать также количество времени, которое требуется для выполнения конкретной операции. Этот показатель применяется для определения производительности и себестоимости изделия. Наименьший параметр характерен для станков с ЧПУ, так как они могут работать при высоких показателях частоты вращения шпинделя, а на перемещение основных узлов уходит минимальное количество времени. Именно поэтому подобное оборудование устанавливается в случае, когда нужно достигнуть высокий параметр производительности.
Читать еще:  Линия по производству перчаток

Заключительный этап связан с проверкой эффективности выбранного режима резания, а также правильности подобранного обрабатывающего оборудования.

При отсутствии основной информации рассчитать частоту вращения шпинделя об/мин практически невозможно. Однако, прибора, который позволит определить значение с высокой точностью, практически нет. Единица измерения определенного шпинделя может переводится в другие значения, к примеру, количество оборотов в течение минуты или часа.

Важно учитывать тот момент, что количеству оборотов будут соответствовать определенные условия обработки заготовки. К примеру, слишком высокое значение становится причиной повреждения инструмента, при слишком малом добиться требуемых параметров будет практически невозможно.

Скорость вращения шпинделя

При рассмотрении формулы, которая применяется для расчетов частоты вращения шпинделя, уделяется внимание скорости. Она также должна выбираться в зависимости от определенных условий эксплуатации оборудования. Для расчета скорости вращения -шпинделя станка может применяться формула: v=пdn/1000.

Скорость вращения токарного станка по металлу используется в качестве показателя скорости резания. От него зависит следующее:

  1. Производительность труда. Стоимость изделия во многом зависит от того, сколько времени было потрачено на его получение. Для повышений производительности труда следует существенно повысить значение скорости резания. Однако это не всегда можно провести, так как слишком высокий показатель может привести к серьезным проблемам, к примеру, нагреву инструмента или износу основной части.
  2. Шероховатость получаемой поверхности также варьирует в большом диапазоне. С увеличением скорости резания можно существенно повысить качество готового изделия. Поэтому высокие значения применяются в большинстве случаев при чистовом точении.

Выбор определенного показателя скорости вращения шпинделя проводится в зависимости от возможностей применяемого оборудования. Слишком высокий показатель нельзя устанавливать по причине того, что подобная эксплуатация оборудования приводит к сильному износу.

В заключение отметим, что неправильный расчет частоты вращения может привести к весьма тяжелым последствиям. Это связано с возможностью износа привода, а также других элементов. Не рекомендуется выбирать максимальные показателе частоты вращения и скорости резания, так как это может привести к повышенному износу и возможности износа применяемого инструмента.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: stankiexpert.ru

Единицы измерения скорости при вращательном движении

Единицы измерения скорости при поступательном движении

Единицы, часто применяемые в судовой электротехнике

При поступательном движении скорость движущихся масс называется «линейная скорость», обозначается латинской буквой «υ» и измеряется в «м/с» ( метр в секунду ) или «м/мин» ( метр в минуту ).Например, скорость подъёма груза электропривода лебёдки υ = = 30 м/мин.

На практике применяют внесистемные ( не соответствующие системе СИ ) едини-

цы измерения скорости, например, километр в час ( км/ч ), узел = 1852 м /ч ( 1852 м – дли-

на морской мили ) и др.

При измерении скорости вращающихся масс применяют два наименования скоро-

1. «частота вращения», обозначается латинской буквой «n» и измеряется в

«об/мин» ( оборот в минуту ). Например, частота вращения двигателя n = 1500 об/мин.

Эта единица скорости – внесистемная, т.к. в ней используется внесистемная едини

ца времени, а именно – минута ( в системе СИ время измеряется в секундах ).

Тем не менее эта единица до сих пор широко применяется на практике. Например, в паспортных данных электродвигателей скорость вала указывается именно в об/ мин.

2. «угловая скорость», обозначается латинской буквой «ω» и измеряется в

«рад/с» ( радиан в секунду ) или, что одно и то же, с( секунда в минус первой степени ).

Например, угловая скорость электродвигателя ω = 157 с.

Напомним, что радиан – вторая, кроме знакомого нам пространственного градуса

( º ), единица измерения углового расстояния, равная 360º / 2π = 360 / 2*3,14 = 57º36′ ( пять

десят семь градусов и 36 минут ).

Впервые возникла в расчетах, где часто встречалось число 360º / 2π.

Эта единица скорости – системная, т.к. в ней используется системная единица вре-

мени, а именно – секунда.

На практике надо уметь быстро переходить от одной единицы скорости к другой и наоборот.

Поэтому выведем соотношение между этими двумя единицами.

Угловая скорость ( через частоту вращения ):

ω = 2 πn / 60 = n / ( 60 / 2 π ) = n / 9,55 ≈ n / 10 ( В.1 ).

Читать еще:  Что такое профиль в строительстве

Частота вращения ( через угловую скорость ):

n = 60 ω / 2 π = 60 ω / 2*3,14 = 9,55 ω ≈ 10 ω ( В.2 ).

Приведем два примера.

В паспорте электродвигателя указана номинальная скорость вала n = 1500 об/мин.

Найти угловую скорость вала этого электродвигателя.

Угловая скорость вала

ω =n / 9,55 = 1500 / 9,55 = 157 ≈ 150 с.

В паспорте электродвигателя указана угловая скорость вала электродвигателя

ω = 314 с.

Найти частоту вращения вала этого электродвигателя.

Частота вращения вала

n = 9,55 ω = 9,55*314 = 3000 ≈ 3140 об/ мин.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8778 — | 7507 — или читать все.

188.64.173.93 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Источник: studopedia.ru

Определение скорости резания и частоты вращения шпинделя

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

«Процессы и операции формообразования»

Тема: Расчет режимов резания

Выбор исходной заготовки

Для изготовления детали типа фланец можно использовать такие методы изготовления, штамповка фланцев в закрытых штампах, ковка на подкладном кольце (штамповка), центробежное электрошлаковое литье (ЦЭШЛ), изготовление из раскатных колец (поковки), плазменная (лазерная или газовая) резка из листа.
Самым производительным методом изготовления фланцев является штамповка фланцев в закрытых штампах. Фланцы большего диаметра изготавливаются из раскатных колец либо методам ЦЭШЛ.
Изготовление деталей объёмной штамповкой требует значительно меньше расхода металла, чем ковкой. При обработке штампованных поковок сокращается трудоёмкость обработки резанием и расход режущего инструмента. Важным преимуществом объёмной штамповки является её высокая производительность. Так как производство серийное, то мы будем использовать метод штамповки в закрытых штампах.

Последовательность обработки поверхностей.

Так как деталь сделана методом штамповки в закрытых штампах, то для обработки поверхности нам достаточно двух методов:

1.Растачивание черновое Т5К10

2. Растачивание чистовое Т15К6

Поверхность Содержание перехода и способы обработки Квалитет Шероховатость Инструмент
Торец Черновая обработка 12,5 Подрезной торцовый резец
Чистовая обработка 12,5

Чтобы получить точно обработанное изделие, необходимо снять по крайней мере две стружки. Первый проход называется черновой, второй — чистовой или отделочный.

Выбор режущего инструмента

Торцы и уступы обрабатывают подрезным, проходным отогнутым или проходным упорным резцами.

Подрезной резец предназначен для обработки наружных торцевых поверхностей. при подрезании торца подача резца осуществляется перпендикулярно оси обрабатываемой детали. Подрезной торцовый резец позволяет обрабатывать различные торцы и другие поверхности, применяя продольную и поперечную подачу.

Проходным отогнутым резцом можно выполнять подрезание торца при поперечной подаче и обтачивание — при перемещении с проходной подачей.

Проходным упорным резцом можно подрезать торцы и обтачивать уступы при продольной подаче.

Так как нам нужен резец предназначенный для черновой и чистовой обработки наружных и торцевых поверхностей, а так же снятий фасок, то лучше всего подойдет проходной отогнутый резец.

Расчет режимов резания

1. Предел прочности: Сталь 45 имеет предел кратковременной прочности 600 МПа

2. Предел прочности по Бринеллю 170 МПа

3. Резец подрезной, ГОСТ 1050-88
Материал Сталь 45: для черновой обработки Т5К10, для чистовой обработки Т15К6

4. Общий припуск на обработку h=8 мм.

5. Диаметр заготовки D=125 мм.

6. Диаметр детали (после обработки) d=120 мм.

7. Длина обрабатываемой поверхности l=40 мм.

8. Требуемая шероховатость Ra=2,5 мкм

Назначение глубины резания

При чистовом точении глубина резания принимается t2 = 1 мм. Тогда глубина резания при черновом точении определяется по формуле t1 = h/2 — t2 = 8/2 — 1 = 3 мм, где t1 — глубина резания при черновом точении, t2 — глубина резания при чистовом точении.

Назначение величины подачи

При черновой обработке подача выбирается по табл. П 3.4
Таким образом S1 = 1,0 мм/об (в пределах 0,7-1,2мм/об.)
При чистовой обработке подача выбирается по табл. П 3.3 в зависимости от шероховатости Ra = 2,5 мм и радиуса r = 35 мм.
S2 = 0,144 мм/об.
Выбор подачи уточняются по паспортным данным станка 16К20
Назначаются следующие подачи: S1 = 1,0 мм/об., S2 = 0,15мм/об.

Определение скорости резания и частоты вращения шпинделя

Определение скорости резания
Скорость резания V, м/мин, определяется по формуле

Где CV — коэффициент, зависящий от условий обработки, для черновой обработки
CV1 = 340; для чистовой — CV2 = 420; T — стойкость резца, мин (принимается
Т1 = Т2 = 60 мин); x, y, m — показатели степени (x=0; y=0,20; m=0);
Kv — общий поправочный коэффициент, представляющий собой произведение отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на скорость резания.

Для резцов с пластиной из твердого сплава

где Kµv — общий поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико — механических свойств обрабатываемого материала

Kµv = ,

Knv поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.
При черновой обработке Knv1 = 0,8, при чистовой обработке Knv2 = 1,0;
Kuv — поправочный коэффициент, учитывающий материал режущей части, Kuv1 = 0,65;
Kuv2 = 1,0;
Kφv — поправочный коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца, для φ = 45˚;
Kφv1 = Kφv2 = 1,0;

Показатели степени x,y и m:

Для черновой обработки — x1 = 0,15, y1 = 0,43, m1 = 0,20 (при S до 0,3 мм/об.);
Для чистовой обработки — x2 = 0,15, y2 = 0,45, m2 = 0,20 (при S св. 0,7 мм/об.).

Скорости резания равны, м/мин:

V1 = ;

V2 = .

Определение частоты вращения шпинделя
Частота вращения n, об/мин, определяется соответственно для чистовой и черновой обработок:

n1 =

n2 =

Уточнение частоты вращения шпинделя по паспорту станка
Для черновой обработки выбирается 12-я ступень коробки скоростей n1 = 160 мин­ -1 ,
для чистовой обработки выбирается 16-я ступень коробки скоростей n2 = 400 мин -1 .

Определение фактической скорости резания
Фактическая скорость Vф, м/мин, определяется соответственно для черновых и чистовых обработок:

Vф1 = ;

Vф2 = .

4. Проверка выбранного режима резания

Выбранный режим резания необходимо проверить по мощности привода шпинделя станка
Мощность, затрачиваемая на резание, Np должна быть меньше или равна мощности на шпинделе Nшп :

где Nэ­ — мощность электродвигателя токарного станка, кВт; для станка 16К20
Nэ = 10 кВт; η — КПД привода токарного станка, для станка 16К20 η = 0,75.
Мощность резания определяется по формуле

Np = ,

где Pz — сила резания, Н; Vф — фактическая скорость резания, м/с.
Для определения мощности резания определяется сила резания при черновой обработке. Силу резания при точении рассчитываем по следующей формуле:

Pz1 = 9,81 Cp t1 x s1 y Vф1 n Kp ,

где Cp — коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала, материал режущей части резца, а также условия обработки Cp = 300;

Kp — общий поправочный коэффициент, численно равный произведения ряда коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на силу резания:
Kp = Kмр Kφp Kγp Kλp ,

где Kмр — поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала

Kмр = ,

Kφp — поправочный коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца, Kφp = 1,0;
Kγp — поправочный коэффициент, учитывающий передний угол резца Kγp = 1,25;
Kλp — поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона главного лезвия Kλp = 1,0;
Поправочный коэффициент Kλp, учитывающий радиус при вершине резца, определяется для резцов из быстрорежущей стали.
Тогда общий поправочный коэффициент

Читать еще:  Электрозаклепка или сварка через отверстие

Kp = 0,85 1,0 1,25 1,0 = 1,0625

Показатели степени x, y и n принимаются для черновой обработки:
x=1,0; y=0,75; n= — 0,15.
Сила резания при точении:

Pz1 = 9.81 3 1 0,8 0,75 62,8 -0,15 1,0625 = 5041,4 H.

Мощность резания, кВт,

Nр = кВт.

Мощность на шпинделе

Nшт = 10 0,75 = 7,5 кВт.

Так как Nр 2 /с
без присадок или с присадками различного функционального назначения (антифрикционные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, моющие, антипенные, антикоррозионные и др.) Обладая хорошими смазывающими свойствами, масляные СОТС имеют и недостатки: низкую охлаждающую способность, высокую стоимость, повышенную испаряемость и пожароопасность.

В состав могут входить эмульгаторы, ингибиторы коррозии, биоциды, противоизностно- противозадирные присадки, антипенные добавки, связующие вещества (вода, спирты, гликоли и пр.) и другие органические и неорганические вещества. Водосмешиваемые СОТС обладают рядом преимуществ по сравнению с масляными: более высокой охлаждающей способностью, пожаробезопасностью и меньшей опасностью для здоровья работающего персонала, невысокой стоимостью рабочих растворов. Но есть и ряд недостатков — повышенная поражаемость микроорганизмами, пенообразование, необходимость утилизации отработанных водных растворов.

Больше всего нам подходят водосмешиваемые СОТС так как нам важно свойство, которым они обладают, то есть высокой охлаждающей способностью.

Нам подойдет «Укринол-1» (3%) эмульсия (Э) без химически активных присадок подводятся распылением при скорости струи до 300 м/с и расходе до 500 л/ч.

1. Марков В. В. Расчет режимов резания

2. Режимы резания металлов: справочник/ Ю. В. Барановский. — 2-е издание. — М.: Машиностроение, 1972.- 982 с.

3. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении : справочник технолога / А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков, М.А. Калинин.- М.: Машиностроение, 1776. — 657с.

4. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В.И. Баранчикова. — М.: Машиностроение, 1990. — 400 с.

5. Смазочно-охлаждающие технологические жидкости для обработки металлов резанием: справочник / под. ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера.- М. Машиностроение 1986.- 352 с.

Источник: megalektsii.ru

Определить расчетную частоту вращения шпинделя

Определение режимов резания

При основных видах лезвийной обработки

Лабораторная работа № 9

Основные понятия

Режимы резания

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Элементы режима резания обычно устанавливают в следующем порядке:

Глубина резания t: при черновой (предварительной обработке) назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания V рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки.

Стойкость Т – период работы инструмента до затупления, приводимый для различных видов обработки.

Сила резания. Под силой резания обычно подразумевают ее главную составляющую Рz, определяющую расходуемую на резание мощность Ne и крутящий момент на шпинделе станка. Силовые зависимости рассчитывают по эмпирическим формулам, значения коэффициентов и показателей степени в которых для различных видов обработки приведены в соответствующих таблицах.

Определение режимов резания

При точении

Определим режимы резания для чернового наружного точения цилиндрической поверхности на токарном станке в следующей последовательности:

1.2.1. Определить глубину резания t, мм:

, (9.1)

где D – диаметр заготовки, мм;

d – диаметр детали, мм;

i – число проходов.

1.2.2. Назначить подачу S, мм/об, в зависимости от вида

обработки, режима обработки (черновой, чистовой),

жесткости системы СПИД и др. факторов, согласно

таблицы 9.1 приложения Д.

Выбирают модель токарного станка, на котором будет выполняться точение, и корректируют значение выбранной подачи S по паспортным данным этого станка.

2.2.3. Рассчитать теоретическую скорость резания VД, м/мин, допускаемую режущим инструментом по формуле:

, (9.2)

где Т – стойкость инструмента, при одноинструментальной

обработке принимают в пределах 30÷60 мин;

Сv ,m, х, у – коэффициенты, значения которых определяются

по таблице 9.2 приложения Д.

t – глубина резания, мм;

Кv – поправочный коэффициент, который определяется

, (9.3)

где Kmv – коэффициент, учитывающий влияние материала

заготовки, определяется по таблице 9.3

Knv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности

— для чугунной заготовки Knv=0,8;

Kиv – коэффициент, учитывающий влияние материала

инструмента, определяется по таблице 9.5

Определить расчетную частоту вращения шпинделя

(9.4)

где VД – действительная скорость резания, рассчитанная по

формуле (9.2), м/мин;

D – диаметр заготовки, мм;

Найденную расчетную частоту вращения шпинделя nр скорректировать по паспорту станка, выбранного ранее: принять частоту вращения шпинделя n, имеющуюся на станке, ближайшую меньшую или большую, если она не превышает 5% от полученной nр.

1.2.5. Рассчитать фактическую скорость резания V,м/мин,

по выбранной частоте вращения шпинделя n:

, (9.5)

где D – диаметр заготовки, мм;

n – частота вращения шпинделя, имеющаяся на станке,мин -1 .

1.2.6. Рассчитать составляющую силы резания Рz, Н,

(рис.9.1) по формуле:

, (9.6)

где t – глубина резания, мм;

V – фактическая скорость резания, м/мин;

Сp ,n, х, у – коэффициенты, значения которых определяются

по таблице 9.6 приложения Д.

Кp – поправочный коэффициент, который определяется

, (9.7)

где Kmp – поправочный коэффициент, который определяется

по таблице 9.7 приложения Д;

Kφp,Kγp,– коэффициенты, учитывающий влияние

Kλp, Krp геометрических параметров режущей части

инструмента, определяются по таблице 9.8

Рисунок 9.1. Силы, действующие на резец при точении

1.2.7. Определить мощность резания Np, кВт, по формуле:

, (9.8)

где Pz – составляющая силы резания, Н;

V – фактическая скорость резания, м/мин.

Полученное значение мощности резания Np сравнивнить с мощностью электродвигателя выбранного станка N, с учетом

коэффициента полезного действия электродвигателя h:

(9.9)

В случае если не выполняется условие (9.9), необходимо перейти к меньшему значению частоты вращения шпинделя n и повторно выполнить расчеты, начиная с пункта 1.2.4.

1.2.8. Рассчитатт крутящий момент для осуществления процесса резания Мкр, кН×мм:

, (9.10)

крутящий момент на шпинделе станка Мст, кН×мм:

, (9.11)

где Pz – составляющая силы резания, Н;

D – диаметр заготовки, мм;

N, η – мощностью электродвигателя выбранного станка и

n – частота вращения шпинделя, имеющаяся на станке,мин -1 .

1.2.9. Определить основное время Т, мин:

, (9.12)

где i – число проходов;

L – расчетная длина обрабатываемой поверхности

, (9.13)

где – длина обрабатываемой поверхности, мм;

– длина пути врезания резца, мм:

, (j – главный угол резца в плане);

– длина перебега резца, мм: =1÷3.

Рисунок 9.2. Схема обработки при точении

Дата добавления: 2016-09-03 ; просмотров: 9089 | Нарушение авторских прав

Источник: lektsii.org

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector