Загрузил jooho322

Практическая работа

реклама
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Институт материалов, машиностроения и транспорта
Высшая школа машиностроения
Отчёт
по практическому заданию № 9
Дисциплина: Резание материалов
Тема: Расчет сечения корпуса резца с СМП
Выполнил: студент гр.
Преподаватель
Санкт-Петербург
2024
Цель работы
Освоить методику расчета сил и скорости резания при точении резцами с СМП.
Задание 1
Рассчитать сечение корпуса проходного резца с механическим креплением
твердосплавных пластин из условия прочности и жесткости. Исходные данные для
проектирования приведены в таблице 1.
Таблица 1
№ вар
γ
α
α1
φ
11
6
10
8
45
Вариант задания №7
φ1
t
s0
15
2
0,6
Материал
Твердость
обрабатываемый
НВ
Сталь
150
1. Определить группу применяемости твердосплавного инструмента в
зависимости от вида обработки и типа стружки табл. 2.
Нам заданы режимы резания: глубина – 2 мм, подача –0,6 мм/об. Эти значения
попадают лишь в одни пределы из четырех: t = 2 ≤ 4 ≤ 10 мм, s0 = 0,4 ≤ 0,6 ≤ 1 мм/об.
Поэтому вид обработки – получистовая, соответственно группа применяемости при
обработке – P30.
2. Для выбранной группы применяемости определить марку твердого сплава [1,
табл. 4.10], [2, табл.1.1].
Группа применяемости Р30 соответствует Т5К10.
2
3. Выбрать твердосплавную пластину, обеспечивающую заданную геометрию
резца. Допустимое отклонение углов φ и φ11 не более ±3°, углов γ, α, α11 не
более ±1°[1 табл.4.13…4.17].
φ = 45°, φ11 = 15°;
Угол при вершине ε: ε = 180° – φ – φ11 = 180° – 45 – 15 = 120°;
Твердосплавная пластина, обеспечивающая заданную геометрию резца –
пластина ромбической формы с углом 80°, отверстием и стружколомающими
канавками на одной стороне для специальных резцов с φ = 75° и торцевых фрез.
lак = t/sin = 2/sin φ 450 = 2,82мм;
l = (1,5…2) lак = (1,5…2) ·6.2 = 12.4 мм и более.
3
Выбираем п/п № 22 (s = 6,35).
4. Рассчитать углы расположения пластины в корпусе резца [2, стр. 53].
4
В соответствии со справочником [2, стр. 53] положение плоскости N-N
относительно главной режущей кромки определяется углом β:
tg β = (tg α · sin ε) / (tg α1 + tg α · cos ε) = (tg 10° · sin 120°) / (tg 8° + tg 10° · cos 120°) =
= 2,91
Тогда угол β приблизительно равен 42°.
Угол μ рассчитывают по формуле:
tg 𝜇 = tg 𝛼 / sin
= tg 10° sin 71°
0,18
Тогда угол μ приблизительно равен 10°.
Знание углов β и μ необходимо для фрезерования паза под пластину в корпусе
резца, однако вместо угла β удобнее использовать угол ψ между прямой,
перпендикулярной к оси детали, и плоскостью N-N.
𝜓 = φ + β − 90° = 45° + 71° − 90° = 26°
5. Определить силы резания и рассчитать сечение корпуса резца из условия
прочности и жесткости, формулы (3),(4). Принять допустимые напряжения в
корпусе []в = 250 МПа, допустимый прогиб резца [f] = 0,05 мм, сила резания
Рz определяется по формуле из справочника [3, стр. 271...273]. (При
5
определении силы необходимо определить скорость резания [3, стр. 265] из
расчета, что период стойкости равняется 60-ти минутам)
Для определения силы резания необходимо определить скорость резания v:
𝐶𝑣
𝑣
(м/мин), 𝑇
𝑠
где 𝐶𝑣 – постоянная (зависит от условий обработки);
𝑇 – стойкость, мин;
𝐾𝑣 – поправочный коэффициент;
t – глубина резания, мм; s –
подача, мм/об.
𝐾𝑣 – произведение ряда коэффициентов:
𝐾𝑣 = 𝐾м𝑣
𝐾и𝑣,
где 𝐾м𝑣 – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;
𝐾п𝑣 – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;
𝐾и𝑣 – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.
Нам заданы режимы резания: глубина – 6 мм, подача – 1 мм/об, поэтому:
0.3< s < 0,7: 𝐶𝑣 = 290, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,20;
6
Т = 60 мин; Для
Для стали:
𝐾м𝑣
𝐾п𝑣 = 0,9 𝐾и𝑣
= 0,65
Таким образом:
𝐾𝑣 = 𝐾м𝑣 ∙ 𝐾п𝑣 ∙ 𝐾и𝑣 = 1,63 · 0,9 · 0,65 = 0,95
Km𝑣
290
600.2 ×20,15 ×0,60,35
=137.8 (м/мин),
Сила резания Рz определяется по формуле:
𝑃𝑧 = 10 ∙ 𝐶𝑝 ∙ 𝑡𝑥 ∙ 𝑠𝑦 ∙ 𝑣𝑛 ∙ 𝐾𝑝,
где 𝐶𝑝 – постоянная (зависит от условий обработки);
𝑡 – глубина резания, мм;
𝑠 – подача, мм/об;
𝑣 – скорость резания;
7
𝑥, 𝑦, 𝑛 – показатели степени (зависят от условий обработки);
𝐾𝑝 – поправочный коэффициент.
Вид обработки: наружное продольное и поперечное точение и растачивание,
поэтому:
𝐶𝑝 = 300, 𝑥 = 1,0, 𝑦 = 0,75, 𝑛 = –0,15;
𝐾𝑝 – произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия
резания:
𝐾р = 𝐾мр 𝐾𝜑р 𝐾𝛾р
𝐾𝑟𝑝
Для нашего случая имеем следующие значения параметров:
[]в 𝑛
𝐾мр = (
) =(
750
0,75
)
𝐾𝜑р = 0,89
𝐾𝛾р = 1,0
𝐾𝜆р = 1,0
𝐾𝑟𝑝 = 0,93
8
= 0,69;
𝐾р = 𝐾мр 𝐾𝜑р 𝐾𝛾р
𝐾𝑟𝑝 = 0,69 × 1 × 1 × 1 × 0.93 =0.64
Отсюда: 𝑃𝑧
×0.64 = 1250 (Н)
10 × 300 × 21.0 × 0.60.75 × 137.8-0.15 ×
Условия прочности и жесткости резца запишутся следующим образом:
𝑃 𝑧 𝑙в
1)
МПа
и
𝑊 С учетом:
ВН2
𝑊=
; 𝑙в
5Н; Н
6В;
6 Откуда получается:
Н ≥ √
14.4×𝑃𝑧
[]и
=√
14.4 ×1250
250
= 8.48
2)
мм
𝐸𝐽
С учетом соотношений:
𝐽=
𝐵𝐻 3
12
; Е – модуль упругости, Е
Откуда получается:
H≥
21,6 𝑃𝑧
𝐸 ×[𝑓]
≥
21,6 ×1250
2×105 ×0.05
Принимается Н = 8 мм, тогда:
8≈ 1,6
Отсюда:
В=
8
1,6
= 5 (мм)
9
;
Размеры державки выбираются из стандартного ряда. В данном случае
принимается державка с размерами 12*12 мм.
6. Выполнить эскиз резца с указанием исходных и рассчитанных размеров.
Вывод
В ходе выполнения данной практической работы мы освоили методику расчета
сил и скорости резания при точении резцами с СМП. Было рассчитано сечение
корпуса проходного резца с механическим креплением твердосплавных пластин из
условия прочности и жесткости для заданного варианта задания.
10
Литература
1. Справочник инструментальщика / П.А. Ординарцев и др. под общей редакцией
И.А. Ординарцев – Л: Машиностроение Ленингр. Отд-ние, 1987 – 846с.
2. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов Г.Н. Сахаров и др. – М.:
Машиностроение, 1989 – 328 с.
3. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т. Т. 2/Под ред. А.Г. Косиловой и
Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985.
11
Скачать