Министерства образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

ДЛЯ ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Методические указания к выполнению технологической части

дипломного проекта

для студентов специальностей 120100, 060800

дневной, вечерней и заочной форм обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом Балаковского института техники, технологии и управления

Балаково 2009

Введение

Значительная роль в развитии экономики страны принадлежит машиностроению. Первостепенное значение машиностроения объясняется тем, что оно обеспечивает все отрасли народного хозяйства машинной техникой, на основе которой осуществляются главные направления технического прогресса: электрификация, химизация, комплексная механизация и автоматизация производства.

В процессе самостоятельного проектирования технологического процесса механической обработки происходит накапливание опыта и закрепление навыков решения практических задач. При этом вырабатывается умение работы с технической литературой.

В ходе проектирования студент должен проявить способность применить теоретические знания, полученные в вузе, обоснованно принимать необходимые решения, технически грамотно формулировать выводы и предложения.

Выполнение курсовых и дипломных проектов по технологии машиностроения - важнейшая составляющая часть технической подготовки инженеров по специальности «Технология машиностроения», направ-ленная на закрепление, обобщение и углубление знаний, полученных студентами при изучении курса «Технология машиностроения» и смежных дисциплин.

Цель настоящей работы - помочь студентам в выполнении учебных проектов по технологии машиностроения.

Основные положения

Материал режущей части инструмента самым значительным образом влияет на уровень режима резания. Оснащение инструмента пластинками твердого сплава дает возможность повысить режимы резания по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали в 2-3 раза.

Глубина резания оказывает относительно небольшое влияние на стойкость резца и скорость резания и поэтому при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную глубину, соответствующую припуску на обработку. При чистовой (окончательной) обработке глубина резания назначается в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.

Подача. При черновой обработке назначают, возможно, большую подачу, допускаемую прочностью инструмента, прочностью механизма подачи и технологическими условиями обработки. При чистовой обработке подачу назначают в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость и мощность резания. После выбора глубины резания и подачи назначается скорость резания по соответствующим таблицам или рассчитывается по эмпирическим формулам. Условия работы могут отличаться от принятых или рассчитанных величин, поэтому для уточнения полученной скорости используются поправочные коэффи-циенты, учитывающие качество обрабатываемого материала, состояние поверхности заготовки, качество материала инструмента (K_mv, K_пv, K_иv).

Режимы резания на черновых операциях проверяются в основном по мощности, а иногда и по допустимой силе подачи или крутящему моменту станка.

При чистовой обработке обычными проходными или расточными резцами (1< 2мм, S ≤ 0,6 мм/об), а также при обработке сверлами, зенкерами и развертками режим резания или ввиду незначительных сил резания по мощности не проверяется.

Выбранный режим резания должен удовлетворять условиям:

N ≤ N₃ и 2М ≤ 2М_СТ,

где N - мощность, потребная на резание, в кВт (определяется по картам или расчетам);

N₃ - эффективная мощность станка в кВт (определяется по паспорту);

2М - двойной крутящий момент при резании в кГм;

2М_СТ - двойной крутящий момент на шпинделе станка в кГм.

Достаточно точно двойной крутящий момент может быть подсчитан по формуле:

2M=P_Z D/1000 кГм,

где P_z - тангенциальная сила резания в кГ (определяется по эмпирическим формулам);

Пример расчета режима резания (токарная обработка)

Произвести обточку валика с одной стороны (черновая) из заготовки, полученной методом горячей штамповки Ø 90 х 725 мм с припуском по шейкам вала 5 мм на сторону, материал заготовки сталь 40Х, σ_в=72 кг/мм²,

станок токарно-винторезный - 1К62, η=0,8. Инструмент - резец проходной, φ=45°, Т5К10, резец проходной упорный 16x25 ψ=90°, Т5К10.

Рис.1

Обработка ступеней валика

Приспособление - центры, хомутик.

Паспортные данные станка 1К62

Число оборотов шпинделя в минуту: 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 об/мин

Продольные подачи 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; 0,61; 0,70;0,78; 0,87; 0,94; 1;04; 1,14; 1,21; 1,40; 1,56; 1,74; 1,90; 2,08; 2,28; 2,42; 2,80; 3,12; 3,48; 3,80; 4,16 мм/об

Максимальное усилие подачи осевой 360 кг,

Мощность на шпинделе N = 8,5 кВт

1. Устанавливается глубина резания t=5 мм для обработки каждой шейки вала (весь припуск) (см. рис. 1).

2. По таблице 1 определяется подача 0,5-1,1 для диаметра детали 60-100 мм и размера державки 16x25 мм при глубине 3 -5 мм.

В среднем получается подача S_T=0,8 мм/об.

3. Ближайшее значение подачи по паспорту станка Sct=0,78 мм/об.

4. Расчетная скорость резания определяется по эмпирической формуле [1,с.265]:

V_p=(C_p/T^mt^xs0∙Kv

Значение коэффициента и показателей степени из табл.4 Для подачи S св. 0,7 CV=340, х=0.15, у=0.45, т=0.20,Т=60 мин (принимаем). Для поправочных коэффициентов по скорости резания из таблиц 5, 6, 7, 8 устанавливают величины поправок.

К_г=1,0 ; n_v=l,0 (табл.6), K_пv=0,8 (табл.7), K_иv=0,65 (табл.8)

K_v =K_mvK_пvK_иv ; К_у=1,0(750/720)1,0∙0,8∙0,65

K_v=l, 04∙0,8∙0,65=0,54

При подстановке в формулу скорости получаем

V_р=340/(60^0,25^0,150,78^0,45)∙0,54=340/(2,267∙1,27∙0,894)∙0,54=71,3 м/мин

5. Число оборотов шпинделя для обработки шеек Ø61,5; Ø71,5; Ø81,5

n₁=(1000∙71,3)/π61,5=369,2 об/мин; п₂=(1000∙71,3)/π71,5=317,5; п₃=(1000∙71,3)/π81,5=278,6 об/мин.

6. По паспорту станка при назначении чисел оборотов шпинделя можно принять п=315 об/мин.

7. Реальная скорость резания для трех шеек получается

V₁=(π61,5∙315)/1000=60,82 м/мин; V₂=(π71,5·315)/1000=70,72 м/мин;

V₃=(π81,5∙315)/1000=80,6 м/мин.

8. Разница с расчетной скоростью не превышает 10-15%, поэтому можно принять обработку трех шеек на общих оборотах п=315 об/мин.

9. Мощность резания рассчитывается по формуле

N=(P_z∙V)/1020·60 кВт,

где Р_z - тангенциальная составляющая силы резания

Р_z =С_р t

Основное время обработки на длине в 650 мм при принятой подаче S_ст=0,78 мм/об получается

Т₀=(L+l)/S_ст∙п_ст=(650+4)/(0,78∙315)=2,66 мин.

Пример расчета режима резания (сверлильная обработка)

В рычаге из стали 45 (σ_в=750МПа) необходимо просверлить сквозное отверстие Ø 20HI2 (рис. 2).

Исходная заготовка - штампованная поковка без отверстия массой 2,5 кг.

Станок вертикально-сверлильный 2HI35, Сверло из стали Р6М5 (быстрорез)

Рис. 2. Рычаг

Паспортные данные станка 2Н135:

Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия из стали 35 мм. Мощность двигателя 4,5 кВт; КПД станка 0,8.

Частота вращения шпинделя (об/мин):31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 10004 1440.

Подача (мм/об): 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6.

Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом станка 1500кг

1. Глубина резания при сверлении по сплошному материалу равна половине диаметра сверления t=D/2.

2. Выбираем сверло Ø20 мм нормальной заточки с подточкой перемычки (Нормальная НП). Работа с охлаждением.

3. Выбор подачи (табл. 11) (для НВ 240-300, диаметра сверления 16-25) подача табличная 0,23-0,32 мм/об. Принимаем среднюю 0,27мм/об.

4. По паспорту станка корректируем подачу S_ст=0,28 мм/об.

5. Проверку по максимальной осевой силе резания проводить не требуется, так как диаметр сверления меньше максимального Ø35 мм.

6. Скорость резания определяется по эмпирической формуле [1,с. 276]

V=-(C_v∙D^q)/(T^m∙S^y)∙K_v,

где C_v =9,8; q=0,4; y=0,5; m=0,20 (табл.13)

K_v = Kп_v Kи_v (табл.5,6,7,8);

Kп_v=1,0 (750/750)=1,0

Kп_v =0,8 (поковка);K_v =1,0∙0,8∙1,0=0,8

Kи_v =1,0 (для Р6М5)

При подстановке в расчетную формулу получаем

V=(9,8·20^0,4)/(60^0,2·0,28^0,5)=(9,8·3,31)/(2,26·0,529)·0,8=21,7 м/мин

7. Частота вращения шпинделя

N=(1000·V)/(π·D)=(1000·21.7)/(3.14·20)=345.5 об/мин

8. По паспорту станка п_ст=355 об/мин

9. Действительная скорость резания V_д=(π·D·п_ст)/1000=(3,14·20·355)/1000=22,3 м/мин

10. Момент и мощность на резание рассчитываются по эмпирическим формулам: М_кр=10·С_м··D^q·s^y·K_p; N=(M_кр·п)/9750,

где С_м=0,0345; q=2,0; y=0,8(табл.15); K_p=0,75 (табл.16);

К_р=К_мр=(σ_в/750)^п=(750/750)^0,75=1,0 М_кр=10∙0,0345∙20^2,0∙0,28=10∙0,0345∙400∙0,30=49,68 Н∙м N=(49,68·355)/9750=1,8 кВт

Потребная мощность 1,8 кВт меньше развиваемой на шпинделе 4,5*0,8=3,6

11.Основное технологическое время на обработку отверстия

Т₀=(L+l)/(n_cm*s_cm); Т₀=(40+8)/(355*0,28)=,48 мин

Пример расчета режима резания (фрезерование шпоночного паза)

На вертикально-фрезерном станке 6М12П производится фрезерование шпоночного паза шириной 16 мм, глубиной 5,5 мм, длиной 45 мм (рис. 3). Материал обрабатываемой заготовки – сталь45 с пределом прочности σ_в=650 МПа. Обработка чистовая, шероховатость поверхности R_z=20 мкм. Охлаждение эмульсией.

Рис. 3 Фрезерование шпоночного паза

Паспортные данные станка 6М12П. Рабочая поверх-ность стола 320х1250 мм. Мощность двигателя N=7кВт; КПД станка η=0,8. Частота вращения шпинделя (об/мин): 32,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125;

160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Подачи стола продольные и поперечные (мм/мин): 25; 31,5; 40; 5063; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250. Подачи стола вертикальные (мм/мин): 8; 10,5; 13,3; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 210; 266,6; 333,3; 400.

Принимается концевая фреза из быстрорежущей стали Р18. Диаметр фрезы равен ширине паза D=b=16 мм; число зубьев фрезы z-4 (табл.18). Геометрические параметры γ=15⁰; ∞=140; φ₁=3⁰ (табл.17).

1. Для концевых фрез глубиной резания считается ширина паза t=b=16 мм, шириной фрезерования принимается глубина паза при фрезеровании в один проход В=h= 5,5 мм.

2. Для фрезерования стали D=16 мм, z=4, h=5,5 мм (табл.18) s=0,06-0,05 мм/зуб. Принимается среднее значение s=0,055 мм/зуб.

3. Период стойкости фрезы берется минимально для фрезы концевых Т=60 мин. Средняя величина допустимого износа по задней поверхности h3=0,3-0,5 мм (табл.21).

4. Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле [1, с. 282]

V=-(C_v∙D^q)/(T^m∙t^x S^y∙B^u∙Z^p )∙K_v,

Значения коэффициента и показателей степени в формуле скорости резания: для концевых цельных фрез из быстрореза при фрезеровании пазов в заготовках из углеродистой стали C_v=46.7; q=0.45; x=0.5; y=0.5; u=0.1; p=0.1; m=0.33;(табл.20)

K_v=K_mvK_nvK_иv; K_mv=1.0(750//650)^0.9=1.038 (табл.6) К_пv=1,0 (табл.7) К_иv=1,0 (табл.8)

После подстановки в формулу скорости резания получаем

V=(46,7∙16^0,45)/(60^0,33∙16^0,5∙0,055^0,5∙5,5^0,1∙4^0,1)∙1,038=

=336,24/(3,86∙4∙0,23∙1,185∙1,148)∙1,038=72,26 м/мин

5. Частота вращения шпинделя

n=(1000∙V)/π∙D); n=(1000∙72.26)/(3.14∙16)=1438 об/мин

По паспорту станка ближайшее число оборотов шпинделя п_ст=1250 об/мин

6. Действительная скорость резания

V_д=(3,14∙16,1250)/1000=62,8 м/мин

1. Продольная минутная подача S_м=0,055∙4∙1250=275 мм/мин

2. Машинное время

Т_м=(L+l)/s_м; Т_м=(45+6)/275=0.18 мин.

Пример расчета режима резания (зубонарезание червячной фрезой)

На станке 5А326 обрабатывается зубчатое колесо модуля m=4 мм, наружного диаметра D=108 мм , число зубьев z=25, ширина венца b=40 мм. Материал зубчатого колеса 40Х, НВ 207. Черновое нарезание за один проход. Одновременно обрабатываются две заготовки (рис. 4).

Вертикальные подачи фрезы (мм/об. заг.) 1,5; 2,0; 2,54 3,7

Рис. 4. Зубофрезерование

Паспортные данные станка 5А326.

Наибольший диаметр нарезаемого колеса 500мм. Наибольший модуль нарезаемого колеса 10 мм. Мощ-

ность электродвигателя 7 кВт; КПД станка η=0,8. Частота вращения шпинделя (об/мин): 37; 47; 59; 80; 101; 123; 156.

1. Принимаем червячную однозаходную фрезу из быстрорежущей стали модуля m=4 мм, наружного диаметра D=80 мм, угол заточки по передней поверхности γ=10⁰ (табл.21)

2. Глубина нарезания при работе в проход h=2,2·4=8,8 мм.

3. Подача. Станок 5А326 относится к 111 группе (табл.21) Табличное значение подачи s_{о таб}=2,8-3,2 мм/об. дет (табл.23) Принимаем подачу по станку s_{о ст}=2,5 мм/об. дет

4. Период стойкости фрезы Т=240 мин (табл.25)

5. Скорость резания при нарезании зубчатых колес однозаходными червячными фрезами из быстрорежущей стали определяется эмпирической формулой [5, с. 219]:

V=C_v/(T^0.25 S^0.5·m^0.25 ) м/мин,

где значение коэффициента C_v приводится в табл. 26 (C_v =250)

При подстановке значений в формулу получаем

V=250/(240^0.25 2,5^0.5 4^0.25 )= 250/(3,93·1,58·1,41)=28,53 м/мин

6. Расчетное число оборотов фрезы п=(1000·28,53)/(п·80)=113,57 об/мин

7. Число оборотов фрезы по станку п_ст=123 об/мин

Действительная скорость резания

V_д=(π·D·п)/1000=3,14·80·123/1000=130,89 м/мин

8.Мощность, затрачиваемая на резание определяется по эмпирической формуле [5,с. 219]:

N_э=(C_N·V·S^x·m^y·k)/(6120·k₁) кВт,

где C_N =24 (табл.27); V=30,89; S=2,5; x=0,75; m=4; y=1,0 (табл.27) К-число заходов фрезы (к=1); К1-число проходов (к1=1)

После подстановки получаем

N_э=(24·30,89·2,5^x·4^y·1)/(6120·1)=24·30,89·1,98·4/6120=0959 кВт

Мощность привода станка на шпинделе N_э =7·0,8=5,6 кВт.

Обработка возможна.

9. Основное технологическое время определяется следующим образом [5,с. 227]:

Т_м=((L+y)·z)/(n·s·k) мин,

где «у» величина врезания фрезы, которая определяется расчетом у=h(D-h)/Cosα

Здесь α угол наклона оси фрезы относительно лобовой плоскости нарезаемого зубчатого колеса (α=4-6⁰; Cos6⁰=0.994)

Величина у=(8,8(80-8,8)/0,994=25,18мм

10. Т_м=((100+25,18)∙25)/(123∙2,5∙1,0)=10,17 мин

Пример расчета режима резания (круглое наружное шлифование)

Шлифовать шейку вала из стали 40Х (закаленной) HRC>50 диаметром d=45к6, шероховатость обработанной поверхности Ra0,63 мкм, припуск на сторону t=0,2 мм. Станок 3А151 (рис. 5).

Паспортные данные станка: Наибольший диаметр и длина шлифуемой поверхности: 200х700 мм. Мощность двигателя шлифовальной бабки N_м=7 кВт; КПД станка η=0,8.

Частота вращения обрабатываемой заготовки (об/мин): 63-400 (регулируется бесступенчато).

Частота вращения шлифовального круга (об/мин) 1112.

Скорость продольного хода стола 0,1-6 м/мин (регулируется бесступен-

чато).

Периодическая подача шлифовального круга (мм/ход стола): 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01; 0,0125; 0,015; 0,0175; 0,02; 0,0225; 0,025; 0,0275; 0,03; 0,0325; 0,035; 0,0375; 0,04; 0,0425; 0,045; 0,05. Размеры шлифовального круга (нового): D_к=600мм; В_к=63мм.

1. Выбираем характеристику шлифовального круга (табл. 31) ЭБ16-25С1К. Форма круга ПП – прямоугольный профиль; материал абразивных зерен – электрокорунд белый; зернистость 16-25; твердость связки – средняя; связка – керамическая.

2. Скорость шлифования для круга подобного типа V_кр=35 м/с На станке круг вращается с 1112 об/мин

Рис. 5. Шлифование валика

V_кр=(3,14·600·1112)/(1000·60)=34,9 м/с

Эту скорость допускает выбранный круг.

3. Окружная подача (скорость враще-

ния и число оборотов детали в минуту) определяется по эмпирической формуле [5, с.252]:

V_д=(C_v·D^к)/(T^m·t^x· В^y) м/мин ,

где C_v=0,24; к=0,3; m=0,5; x=1,0; у=1,0. (табл.30) В=0,42 (табл.29)

4. Принятая стойкость шлифовального круга в мин (обычно 15 мин).

После подстановки в формулу получаем

V_д=(0,24·45^0,3)/(15^{0,5 ·}0,2^{1,0 ·} 0,42^1,0)=9,96 м/мин

Тогда число оборотов детали

V_д=(1000·9,96)/(3,14·45)=70 об/мин

На станке вращение детали выполняется бесступенчато в пределах 63 - 400 об/мин и полученное значение можно установить на станке.

5. Поперечная подача круга 0,013 (табл.28) (средняя 0,011-0,015) Ближайшая подача на станке 0,015 мм/ход стола.

6. Продольная подача в долях ширины круга (0,7). При ширине круга 63 мм величина продольной подачи

S_пр=0,7·63=44,1 мм/об

7. Скорость продольного хода стола

V_ст=(44,1·70)/1000=3,087 м/мин

Скорость продольного хода стола регулируется бесступенчато в пределах 0,1 - 6,0 м/мин. Полученное значение можно установить на станке.

8. Мощность резания при шлифовании методом продольной подачи определяется по эмпирической формуле следующего вида:

N_э=С_v V_g^{x ·}S_кр^y t^z кВт,

где С_v =1,4; х=0,75; у=0,70; z=0,85 (табл.32).

При подстановке получаем

N_э=1,4·9,96^0,7544,1^0,70,015^0,85=1,4·5,614,1·0,028=3,09 кВт

Потребная мощность в сравнении с данными станка осуществима.

9. При круглом наружном шлифовании машинное время определяется следующим образом: (при поперечной подаче на двойной ход стола)

Т_м=(π·d_д· L)/(1000 V_д S_пр) i К,

где d_д = 45; L = 200; V_д = 9,96; S_пр = 44,1; I = n/S_пп= =0,2/0,013=15,38=16

К- коэффициент, учитывающий износ круга и точность шлифования (1,2-1,4)

Т_м=(3,14·45·200·16)/(1000·9,96·44,1)·1,2=1,18 мин

Пример расчета режима резания (протягивание)

Протянуть шесть шлицев по размерам на чертеже. Материал детали

углеродистая сталь 45 (σ_в=65 кгс/мм). Протяжка из стали Р18, стойкость протяжки Т=240 мин (рис. 6).

Обработка производится на горизонтально-протяжном станке 7А540, имеющем максимальное усилие протягивания Р=40 т, наибольшую длину хода L=2000 мм, мощность станка N=40 кВт и скорость обратного хода Vх=20 м/мин. Скорость рабочего хода 1,5-6,8 м/мин (бесступенчато).

1. Глубина резания h=((D-d)n)/2 мм; h=((40-34)6)/2=18 мм

2. Подача (подъем на зуб) S_z=0,05-0,08 мм (табл.32) Принимаем среднюю величину S_z=0,065 мм

Рис. 6.Протягивание отверстия

3. Определяем скорость резания по эмпирической формуле [5, с. 248]: V=C_v/T^m∙S_z^xv),

где C_v=7,3; m=0,60; х_v=0,75 (табл.33 для стали 45 с σ_в=61-72 кгс/мм²)

При подстановке значений полу-

чаем:

V=7,3/(240^0,600,065^0,75)=7,3/(26,79·0,128)=2,12 м/мин

4. Определение усилия, необходимого на протягивание.

Усилие резания на один зуб протяжки [5, с.249]:

Р_z=C_{p ·} b· n· S_z^xp=284·10·6·0.065^0.85=284·10·6·0.098=1669 кг

Значения C_p=284; x_p=0,85 (табл.34)

Усилие резания (общее) на протягивание

P_zобщ=P_z q b K_ω K_α K_γ,

где q- число зубьев протяжки, находящихся одновременно в работе q=l/t, где t- шаг зубьев протяжки (ориентировочно можно принять по табл.35 при длине протягивания l=40 мм t=0,25 l=10).

При подстановке в формулу получаем:

Р=1669·10·1·1·1·1=16690 кг

Усилие, развиваемое станком 40 т. Обработка возможна.

5. Мощность, необходимая на резание при протягивании:

N_э=PV/6120=(16690*2,12)/6120=5,78 кВт

6. Машинное время при работе на протяженных станках [5, с. 246]

Т_м=(h·l·n·k)/(1000·V·S_{z ·}q),

где h- припуск, снимаемый протяжкой за один проход (18 мм)

l - длина протягиваемого отверстия (40 мм);

n - коэффициент, учитывающий длину калибрующей части протяжки

обычно n=1,17-1,25;

к - коэффициент, учитывающий обратный ход станка; для большинства существующих станков к=1,14-1,5;

V - скорость резания (2,12 м/мин);

S_z - подача на зуб (подъем на зуб) (0,065);

q- число зубьев протяжки, находящихся одновременно в работе (q=10)

При подстановке в расчетную формулу получаем:

Т_м=(18·40·1,17·1,14)/(1000·2,12·0,065·10)=0,696 мин

7. Штучное время может быть определено по следующей формуле:

T_ш=(Т_м+Т_в) (1+К/100),

где Т_м- основное или машинное время обработки детали на станке в мин

Т_м=(l+ L₁+ L₂)/ns∙i,

где l- длина обработки детали в направлении подачи в мм (по чертежу);

L₁- длина врезания инструмента в мм; (l1=0,6…5 мм);

L₂- длина вывода инструмента в мм; (l2=1…3 мм);

i-число проходов резца;

п - число оборотов детали в минуту;

s - величина подачи резца на один оборот в мм/об.

Вспомогательное время включает затраты рабочего времени на установку и снятие заготовки со станка, установку на стружку, смену инструмента, промеры, приемы управления станком и др. (табл.37).

Вспомогательное время связано с переходом поверхности резец к детали, включить подачу, выключить подачу, отвести резец от детали, выключить вращение шпинделя, промерить обрабатываемую поверхность и т. п. (табл.38,39).

Нормирование времени на техническое и организационное обслужи-

вание, а также и на естественные надобности определяют в зависимости от размера обрабатываемой заготовки (табл.40).

Нормирование подготовительно-заключительного времени устанав-ливается в соответствии с нормами (табл.36).

8. Штучное время

T_ш=(2,66+0,22+0,10)(1+4,6/100)=2,99 мин

Здесь 2,66- машинное время;

0,22- вспомогательное время на установку (табл. 37);

0,10- время на переход (табл.38);

4,6%- время на техобслуживание и естественные надобности (табл.40)

9. Мощность резания рассчитывается по формуле

N=P_zV/102060,

где P_z- тангенциальная составляющая сила резания

P_z=10C_p∙t^x∙S^y∙VⁿK_p,

из табл.8[1, с. 273] С_р=300; х=1,0; у=0,75; п=-0,15

К_р=0,89; К_ур=1,0; К_λр=1,0; К_р=0,89∙1,01,0=0,89

P_z=10∙300∙5∙0,82∙0,517∙0,89=5659,5 Н

N=5659,5∙80,6/1020∙60=7,45 кВт

Штучное время может быть определено по следующей формуле: Т_ш=(Т_м+Т_в)(1+К/100),

где Т_м- основное или машинное время обработки детали на станке в мин T_м=(l+ll+l2)/ns∙i,

где 1- длина обработки детали в направлении подачи в мм (по чертежу);

L1 - длина врезания инструмента в мм; (11 =0,6... 5 мм);

L2- длина вывода инструмента в мм; (12=1.. .3 мм);

i-число проходов резца;

п- число оборотов детали в минуту;

s- величина подачи резца на один оборот в мм/об.

Вспомогательное время включает затраты рабочего времени на установку и снятие заготовки со станка, установку на стружку, смену инструмента, промеры, приемы управления станком и др. (табл. 37).
Вспомогательное время связано с переходом: резец к детали, включить подачу, выключить подачу, отвести резец от детали, выключить
вращение шпинделя, промерить обрабатываемую поверхность и т.п.
(табл. 38, 39).

Нормирование времени на техническое и организационное обслуживание, а также и на естественные надобности определяют в зависимости от размера обрабатываемой заготовки (табл.40). Нормирование подготовительно-заключительного времени устанавливает-ся в соответствии с нормами (табл.36).

10. Основное (машинное) время обработки [см. 5, с. 246].

11. Штучное время

Т_ш=(2,66+0,22+0,10)(1 +4,6/100)=2,99 мин

где 2,66 - машинное время;

0,22 - вспомогательное время на установку (табл. 37);

0,10 - время на переход (табл.38);

4,6% - время на техобслуживание и естественные надобности (табл.40)

Приложения

Таблица 1

Подачи при черновом точении резцами с пластинками

из твердого сплава и быстрорежущей стали

Диаметр детали, мм

Размер державки резца,

мм

Обрабатываемый материал

Сталь

Чугун и медные сплавы

Подача S, мм/об при глубине резания t, мм

До 3

Св.3 до 5

Св. 5 до 8

До 3

Св. 3 до 5

Св.5 до 8

До 20

От 16 × 25

до 25 × 25

0,3 - 0,4

-

-

-

-

-

Св. 20

до 40

От 16 × 25

до 25 × 25

0,4 - 0,5

0,3 - 0,4

-

0,4 - 0,5

-

-

Св. 40

до 60

От 16 × 25

до 25 × 40

0,5 - 0,9

0,4 - 0,8

0,3 - 0,7

0,6 - 0,9

0,5 - 0,8

0,4 - 0,7

Св. 60

до 100

От 16 × 25

до 25 × 40

0,6 - 1,2

0,5 - 1,1

0,5 - 0,9

0,8 - 1,4

0,7 - 1,2

0,6 - 1,0

От 100

до 400

От 16 × 25

до 25 × 40

0,8 - 1,3

0.7 - 1,2

0,6 - 1,0

1.0 - 1,5

0,8 - 1,4

0,8 - 1,1

Таблица 2

Подачи при черновом растачивании на токарных и токарно-револьверных станках резцами с пластинками из твердого сплава и быстрорежущей стали

Диаметр круглого сечения резца,мм

Вылет резца, мм

Обрабатываемый материал

Сталь

Чугун и медные сплавы

Подача S, мм/об при глубине резания t, мм

2

3

5

2

3

4

10

50

0,08

-

-

0,12-0,16

-

-

12

60

0,10

0,08

-

1,12-0,20

0,12-0,18

-

16

80

0,1-0,2

0,15

0,1

0,20-0,30

0,15-0,25

0,1-0,18

20

100

0,5-0,3

0,15-0,25

0,12

0,3-0,4

0,25-0,35

0,12-0,25

25

125

0,25-0,5

0,15-0,4

0,12-0,2

0,4-0,6

0,3-0,5

0,25-0,35

30

150

0,4-0,7

0,2-0,5

0,12-0,3

0,5-0,8

0,4-0,6

0,25-0,45

40

200

-

0,25-0,6

0,15-0,4

-

0,6-0,8

0,3-0,8

Таблица 3

Подачи при чистовом точении, мм/об

Параметр шероховатости поверхности, мкм

Радиус при вершине резца r, мм

Rа

Rz

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

1

2

3

4

5

6

7

8

0,63

0,07

0,10

0,12

0,14

0,15

0,17

Окончание таблицы 3

1

2

3

4

5

6

7

8

1,25

0,10

0,13

0,16

0,19

0,21

0,23

2,5

0,14

0,20

0,25

0,29

0,32

0,36

20

0,25

0,33

0,42

0,49

0,55

0,60

40

0,35

0,51

0,63

0,72

0,80

0,87

80

0,47

0,66

0,81

0,94

1,04

1,14

Таблица 4

Значение коэффициента С_v и показателей степени в формулах скорости

резания при обработке резцами

Вид обработки

Материал режущей части резца

Характеристика подачи

Коэффициенты и показатели степени

С_v

x

y

m

Обработка конструкционной углеродистой стали s=750 МПа

Наружное продольное точение проходными резцами

Т15К6

S до 0,3

S 0.3 - 0,7

S св. 0,7

420

350

340

0,15

0,15

0,15

0,20

0,35

0,45

0,20

0,20

0,20

Отрезание

Т5К10

Р18

-

47

23,7

-

0,80

0,68

0,20

0,25

Фасонное точение

Р18

-

22,7

-

0,50

0,20

Нарезание крепежной резьбы

Т15К6

-

244

0,23

0,30

0,20

Р6М5

Черновые ходы

Р<2 мм

Р>2 мм

Чистовые

ходы

14,8

30

41,8

0,70

0,80

0,45

0,30

0,25

0,30

0,11

0,08

0,13

Обработка серого чугуна НВ 190

Наружное продольное точение проходными резцами

ВК8

S<0,40

S>0,40

292

243

0,15

0,15

0,20

0,40

0,20

0,30

Отрезание

ВК6

-

68,5

-

0,40

0,20

Нарезание крепежной резьбы

ВК6

-

83

0,45

-

0,33

Обработка ковкого чугуна НВ 150

Наружное продольное точение проходными резцами

ВК6

S<0,40

S>0,40

317

215

0,15

0,15

0,20

0,45

0,20

0,20

Отрезание

ВК8

-

86

-

0,40

0,20

Таблица 5

Поправочный коэффициент К_MV, учитывающий влияние

обрабатываемого материала на скорость резания

Обрабатываемый материал

Расчетная формула

Сталь

К_MV - (750/σ_в)^nv

Серый чугун

К_MV = (190/HB)^nv

Ковкий чугун

К_MV = (150/HB)^nv

Таблица 6

Значение коэффициента Кг и показатели степени Кг

для расчета коэффициента К_MV , приведенные в таблице 5

Обрабатываемый материал

Коэффициент Кг для материала инструмента

Показатели степени n_V при обработке

Резцами

Сверлами, зенкерами, развертками

Фрезами

из быстр.

из тв. сплав.

из быстр.

из тв. сплав.

из быстр.

из тв. сплав.

из быстр.

из тв. сплав.

Сталь углеродистая С≤6%, σ _В<450 МПа

1,0

1,0

-1,0

1,0

0,9

1,0

-0,9

1,0

σ _В =450-560 МПа

1,0

1,0

1,75

-0,9

σ _В >550 МПа

1,0

1,0

1,75

0,9

Сталь углеродистая хромистая

0,85

0,95

1,75

1,45

Таблица 7

Поправочный коэффициент К_nv, учитывающий влияние

состояния поверхности заготовки на скорость резания

Состояние поверхности заготовки

Без корки

с коркой

Прокат

Поковка

Стальные и чугунные отливки при корке

Медные

и алюминиевые сплавы

нормальной

сильно загрязненной

1,0

0,9

0,8

0,8 - 0,85

0,5 - 0,6

0,9

Таблица 8

Поправочный коэффициент К_иv, учитывающий влияние

инструментального материала на скорость резания

Обрабатываемый материал

Значение коэффициента К_иv , в зависимости от марки

инструментального материала

Сталь конструкционная

Т5К12В 0,35

Т5К10

0,65

Т14К8

0,8

Т15К6

1,0

Т15К61,15

Т30К4

1,4

ВК8

0,4

Сталь закаленная

HRC 35 - 50

HRC 51 62

Т15К6

1,0

Т30К4

1,25

ВК6

0,85

ВК8

0,83

ВК4

1,0

ВК6

0,92

ВК8

0,74

Серый и ковкий чугун

ВК8

0,83

ВК6

1,0

ВК4

1,1

ВК3

1,15

ВК3

1,25

Сталь, чугун, медные и алюминиевые сплавы

Р6М5

1,0

ВК4

2,5

ВК6

2,7

9ХС

0,6

ХВГ

0,6

У12А

0,5

Таблица 9

Значение коэффициента Ср и показателей степени

в формулах силы резания при точении

Обрабатыва-

емый материал

Материал рабочей части резца

Вид

обработки

Тангенциальная Рz

Осевая Рx

Ср

х

у

п

Ср

х

у

п

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Конструкцион-ная сталь

и стальные отливки

σ_в = 750 МПа

Твердый

сплав

наружное продольное точение и растачивание

300

1,0

0,75

- 0,15

339

1,0

0,5

-0,4

отрезание и прорезание

384

0,90

0,90

0

-

-

-

-

нарезание резьбы

148

-

1,7

0,71

-

-

-

-

Конструкцион-ная сталь

и стальные отливки

σ_в = 750 МПа

Быстрорежущая

сталь

наружное продольное точение, подрезание и растачивание

200

1,0

0,75

0

67

1,2

0,65

0

отрезание и прорезание

247

1,0

1,0

0

-

-

-

-

фасонное точение

212

1,0

0,75

0

-

-

-

-

Окончание таблицы 9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Серый чугун

НВ 190

Твердый

сплав

Наружное продольное

и поперечное точение и растачивание

92

1,0

0,75

0

46

1,0

0,4

0

Быстрорежущая сталь

Нарезание резьбы

103

-

1,8

0,82

-

-

-

-

Ковкий чугун

НВ 150

Твердый

сплав

Отрезание и прорезание

158

1,0

1,0

0

-

-

-

-

Наружное продольное и поперечное точение и растачивание

81

100

1,0

0,75

0

38

40

1,0

1,2

0,4

0,65

0

Медные гетерогенные сплавы

НВ 120

Быстрорежущая

сталь

Отрезание и прорезание

139

1,0

1,0

0

-

-

-

-

Наружное точение

и растачивание

55

1,0

0,66

0

-

-

-

-

Таблица 10

Поправочные коэффициенты на силу резания по геометрическим параметрам инструментов для стали и чугуна

Параметры

Материал режущей части инструмента

Обозна-чение

Величина коэффициента для составляющих

Наименование

Величина в град.

Тангенциальная, Рz

Осевая,

Рx

1

2

3

4

5

6

Главный угол

в плане

φ

30

45

60

90

Твердый

сплав

К_φр

1,08

1,0

0,94

0,89

0,75

1,0

1,11

1,17

30

45

60

90

Быстрорежущая сталь

1,08

1,0

0,98

1,08

0,70

1,0

1,27

1,82

Передний

угол

_Ύ

-15

0

10

Твердый

сплав

К_Ύр

1,25

1,1

1.0

2,0

1,4

1,0

12-15

20-25

Быстрорежущая сталь

1,15

1,0

1,7

1,0

Окончание таблицы 10

1

2

3

4

5

6

Угол наклона главного лезвия λ

-5

0

5

15

Твердый

сплав

К_λр

1,0

1,07

1,0

0,85

0,65

Радиус при вершине r, мм

0,5

1,0

2,0

3,0

4,0

Быстрорежущая сталь

Кrp

0,37

0,93

1,00

1,04

1,10

1,0

Таблица 11

Подача , мм/об при сверлении стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов сверлами из быстрорежущей стали

Диаметр сверла,

D мм

Сталь

Серый и ковкий чугун, медные

и алюминиевые сплавы

НВ < 160

НВ 160-240

НВ 240-300

НВ > 300

НВ≤ 170

НВ > 170

2 - 4

0,09 - 0,13

0,08 - 0,10

0,06 - 0,07

0,04 - 0,06

0,12 - 0,18

0,09 - 0,12

4 - 6

0,13 -0,19

0,10 - 0,15

0,07 - 0,11

0,06 - 0,09

0,18 - 0,27

0,12 - 0,19

6 - 8

0,19 - 0,26

0,15 - 0,20

0,11 - 0,14

0,09 - 0,12

0,27 - 0,36

0,18 - 0,24

8 - 10

0,26 - 0,32

0,20 - 0,25

0,14 - 0,17

0,12 - 0,15

0,36 - 0,45

0,24 - 0,31

10 - 16

0,32 - 0,43

0,25 - 0,33

0,17 - 0,23

0,15 - 0,20

0,45 - 0,66

0,31 - 0,.41

16 - 25

0,43 - 0,58

0,33 - 0,43

0,23 - 0,32

0,20 - 0,26

0,66 - 0,89

0,41 - 0,54

25 - 30

0,58 - 0,62

0,43 - 0,48

0,32 - 0,35

0,26 - 0,29

0,89 - 0,96

0,54 - 0,60

30 - 50

0,62 - 0,89

0,48 - 0,66

0,35 - 0,48

0,29 - 0,40

0,96 - 1,36

0,60 - 0,81

Таблица 12

Подача, мм/об при обработке отверстий зенкерами

из быстрорежущей стали и твердого сплава

Обрабатываемый материал

Диаметр зенкера D, мм

До 15

Св.15

до 20

Св.20

до 25

Св. 25

до 30

Св. 30

до 35

Св. 35

до 40

Св. 40

до 50

Сталь

0,5 - 0,6

0,6 - 0,7

0,7 - 0,9

0,8 - 1,0

0,9 - 1,1

0,9 - 1,2

1,0 - 1,3

Чугун НВ≤200 и медные сплавы

0,7 - 0,9

0,9 - 1,1

1,0 - 1,2

1,1 - 1,3

1,2 - 1,5

1,4 - 1,7

1.,6 - 2,0

Чугуны НВ > 200

0,5 - 0,6

0,6 - 0,7

0,7 - 0,8

0,8 - 0,9

0,9 - 1,1

1,0 - 1,2

1,2 - 1,4

Таблица 13

Значение коэффициента С_V и показателей степени

в формуле скорости резания при сверлении

Обрабатываемый материал

Материал режущего инстумента

Подача мм/об

Коэффициент

и показатели степени

Охлаж-дение

Сv

q

y

m

Сталь констукционная углеродистая σв=750МПа

Р6М5

≤0,2

≥0,2

7,0

9,8

0,40

0,70

0,50

0,20

есть

Чугун серый

НВ 190

≤0,3

≥0,3

14,7

17,1

0,25

0,55

0,40

0,125

нет

ВК8

-

34,2

0,45

0,30

0,20

Чугун ковкий

НВ 150

Р6М5

≤0,3

≥0,3

21,8

25,3

0,25

0,55

0,40

0,125

есть

ВК8

-

40,4

0,45

0,30

0,20

нет

Медные гетерогенные сплавы средней твердости (НВ 100-140)

Р6М5

≤0,3

≥0,3

28,1

32,6

0,25

0,55

0,40

0,128

есть

Таблица 14

Значение коэффициента и показателей степени в формуле скорости резания при рассверливании, зенкеровании и развертывании

Обрабатывае-мый материал

Вид обработки

Материал режущей части инструмента

Коэффициент

и показатели степени

Охлажде-

ние

Cv

q

x

y

m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Конструкцион-ная углеродистая сталь

σв=750 МПа

Рассверливание

Р6М5

ВК8

16,2

10,3

0,4

0,6

0,2

0,5

0,3

0,20

0,25

есть

Зенкерование

Р6М5 16,3

Т15К6

18,0

0,3

0,6

0,5

0,3

0,30

0,25

Развертывание

Р6М5 10,5

Т15К6

100,6

0,3

0,3

0,20

0,65

0,65

0,4

Конструкцион-ная закаленная сталь

HRc 49-54

σв=1600-1800 МПа

Зенкерование

Т15К6

10,0

0,6

0,3

0,6

0,45

Развертывание

14,0

0,4

0,75

1,05

0,85

Серый чугун НВ 190

Рассверливание

Р6М5

ВК8

23,4

56,9

0,25

0,50

0,10

0,15

0,40

0,45

0,125

0,40

нет

Зенкерование

Р6М5

ВК8

18,8

105,0

0,2

0,4

0,10

0,15

0,40

0,45

0,125

0,4

Окончание таблицы 14

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Развертывание

Р6М5

ВК8

15,6

109,0

0,2

0,2

0,10

0

0,5

0,5

0,30

0,45

Ковкий чугун НВ 150

Рассверливание

Р6М5

ВК6

34,7

77,4

0,25

0,50

0,10

0,15

0,40

0,45

0,125

0,40

есть

Зенкерование

Р6М5

ВК8

27,9

143,0

0,2

0,4

0,10

0,15

0,40

0,45

0,125

0,40

Развертывание

Р6М5

ВК8

23,2

148,0

0,3

0,2

0,1

0

0,5

0,5

0,30

0,45

есть

нет

Таблица 15

Значение коэффициентов и показателей степени в формулах крутящего

момента и осевой силы при сверлении, рассверливании и зенкеровании

Обрабаты-ваемый материал

Наимено-вание операции

Материал режущей части

Коэффициент и показатели степени

в формулах

Крутящего момента

Крутящего момента

С_м

С_м

С_м

С_м

С_м

С_м

С_м

С_м

Конструк-ционная углеродистая сталь

σ_в=750 МПа

Сверление

Быстро-режущая сталь

0,0345

2,0

-

0,8

68

1,0

-

0,7

Рассверлив. и зенкеров.

0,09

1,0

0,9

0,8

67

-

1,2

0,65

Серый чугун

НВ 190

Сверление

Твердый сплав

0,012

2,2

-

0,8

42

1,2

-

0,75

Рассверлив. и зенкеров.

0,196

0,85

0,8

0,7

46

-

1,0

0,4

Сверление

Быстро-режущая сталь

0,021

2,0

-

0,8

42,7

1,0

-

0,8

Рассверлив. и зенкеров.

0,085

-

0,75

0,8

23,5

-

1,2

0,4

Ковкий

чугун

НВ 150

Сверление

Быстрор. сталь

0,021

2,0

-

0,8

43,3

1,0

-

0,8

Рассверлив.

Твердый сплав

0,01

2,2

-

0,8

32,8

1,2

-

0,75

Зенкеров.

0,17

0,85

0,8

0,7

38

-

1,0

0,4

Гетероген. медные сплавы

НВ 120

Сверление

Быстро-режущая сталь

0,012

2,0

-

0,8

31,5

1,0

-

0,8

Рассверлив. и зенкеров.

0,031

0,85

-

0,8

17,2

-

1,0

0,4

Таблица 16

Поправочный коэффициент для стали и чугуна, учитывающий влияние

качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

Обрабатываемый материал

Расчетная формула

Показатели степени n при определении

составляющей Рz силы резания при работе резцами

крутящего момента и осевой силы (М,Ро)

окружной силы резания Pz при фрезеровании

Конструкционная углеродистая и легированная сталь σв МПа

>600

<600

=

0,75/0,35

0,75/0,75

0,75/0,75

0,75/0,75

0,3/0,3

0,3/0,3

Серый чугун

=

0,4/0,55

0,6/0,6

1,0/0,55

Ковкий чугун

=

0,4/0,55

0,6/0,6

1,0/0,55

В числителе приведены значения n для твердого сплава, в знаменателе —

для быстрорежущей стали

Таблица 17

Геометрические параметры режущей части фрез из стали Р18

Обрабатываемый материал

Фрезы торцевые, цилиндрические, дисковые, концевые

Фрезы дисковые пазовые

и отрезные

В≤3

В≥3

Передний угол γ в градусах

1

2

3

4

Стали углеродистые и легированные σв
в кГ/мм²

<60

60-100

>100

20

15

10

5

5

5

10

10

10

Чугун НВ <150

>150

15

10

5

5

10

10

Медные сплавы

10

5

10

Тип фрезы

Задний угол α в град.

Торцовые и цилиндрические

С мелкими зубьями

16

Торцовые и цилиндрические

Со вставными ножами

12

Окончание таблицы 17

1

2

3

4

Дисковые пазовые и отрезные

20

Концевые

14

Прорезные (шлицевые)

30

Тип фрезы

Главный угол в плане φ

Вспомогательный угол в плане φ₁

Торцовые для стали и медных сплавов

Со вставными ножами

45 - 60

Торцовые для стали и медных сплавов

Цельные

90

Концевые

-

3

Дисковые

Трехсторонние

-

Дисковые

Пазовые

-

Прорезные (шлицевые)

-

15^/ - !⁰30^/

Таблица 18

Подачи при фрезеровании пазов концевыми фрезами из стали Р18

Обрабатываемый материал

Фрезы

Ширина паза, мм

Глубина паза t, мм до

D, мм

Z

5

10

15

20

30

Подача на один зуб фрезы Sz в мм/зуб

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Сталь

8

10

5

5

8

10

0,02-0,015

0,035-0,025

0,018-0,012

0,030-0,020

-

0,015-0010

-

-

16

4

3

16

0,06-0,05

0,08-0,07

0,06-0,04

0,07-0,07

0Э04-0,03

0,05-0,04

-

-

-

-

20

5

3

20

-

0,08-0,06

0,10-0,08

0,07-0,04

0,08-0,05

0,04-0,025

0,05-0,03

-

-

25

5

3

25

-

0,11-0,08

0,14-0,10

0,08-0,06

0,10-0,07

0,06-0,04

0,06-0,04

0,04-0,03

0,05-0,03

32

6

4

32

-

0,12-0,09

0,14-0,10

0,09-0,06

0,10-0,07

0,07-0,05

0,08-0,06

0,05-0,04

0,06-0,04

Окончание таблицы 18

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Чугун и медные сплавы

8

10

5

5

8

10

0,025-0,02

0,05-0,04

0,02-0,015

0,035-0,02

-

0,02-0,015

-

-

-

-

16

4

3

16

0.08-0,06

0,11-0,08

0,07-0,05

0,09-0,06

0,05-0,03

0,08-0,05

-

-

-

-

20

5

3

20

0,14-0,09

0,16-0,10

0,12-0,08

0,14-0,10

0,08-0,06

0,11-0,07

0,05-0,04

0,07-.0,05

-

-

25

5

3

25

-

0,14-0,10

0,18-0,13

0,10-0,08

0,14-0,10

0,07-0,05

0,10-0,08

0,06-0,04

0,07-0,07

34

6

4

32

-

0,15-0,12

0,18-0,15

0,12-0,09

0,14-0,10

0,10-0,08

0,12-0,09

0,07-0,05

0,08-0,07

Таблица 19

Средние периоды стойкости фрез для одноинструментной обработки

Тип фрезы

Диаметр фрезы в мм до

Фрезы с пластинками твердого сплава

Фрезы из стали Р18

Сталь

Чугун

Сталь

и чугун ковкий

Серый чугун

Медные сплавы

1

2

3

4

5

6

7

Фрезы

торцовые

40

60

75

90

110

-

-

-

180

180

-

-

120

120

180

120

180

160

180

180

-

-

-

-

-

120

180

180

180

180

Фрезы

торцовые

150

200

250

180

240

240

180

180

240

180

240

240

-

-

-

180

160

240

Фрезы цилиндрические

с мелким зубом

60

75

-

-

-

-

120

180

120

180

120

180

Фрезы циллиндрич. со вставными ножами

90-120

70-150

180

-

180

-

-

180

-

180

-

180

Окончание таблицы 19

1

2

3

4

5

6

7

Фрезы концевые

20

25

40

60

120

90

120

180

-

-

-

-

-

60

90

120

-

60

90

120

-

60

90

120

Фрезы дисковые

90

110

130

150

200

225

-

120

-

180

240

-

-

-

-

-

-

-

120

120

150

150

150

180

120

150

150

180

180

240

120

120

150

150

150

180

Таблица 20

Значение коэффициента Cv и показателей степени в формуле

скорости резания при фрезеровании

Фрезы

Материал режущей части

Операция

Коэффициент и показатели степени

в формуле скорости резания

Сv

q

x

y

u

p

m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Обработка конструкционной углеродистой стали σ_в = 750 Мпа

Торцовые

Т15К6

Фрезерова-ние плоскости

332

0,2

0,1

0,4

0,2

0

0,2

Р6М5

S_z<0,1

S_z>0,1

64,7

41

0,25

0,1

0,2

0,4

0,15

0

0,2

Концевые с коронками

Т15К6

Фрезерова-ние плоскостейуступов, пазов

145

0,44

0,24

0,26

0,1

0,13

0,37

Концевые

с напаянными пластинами

234

0,44

0,24

0,26

0,1

0,13

0,37

Концевые цельные

Р6М5

48,7

0,45

0,5

0,5

0,1

0,1

0,33

Шпоночные двухперые

Фрезерова-ние шпоночных пазов

12

0,3

0,3

0,25

0

0

0,26

Окончание таблицы 20.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Обработка серого чугуна НВ 190

Концевые

Р6М5

Фрезерова-ние плоскостей и уступов

72

0,7

0,5

0,2

0,3

0,3

0,25

Прорезные

и отрезные

Прорезание пазов и отрезание

30

0,2

0,5

0,4

0,2

0,1

0,15

Обработка ковкого чугуна НВ 150

Концевые

Р6М5

Фрезерова-ние плоскостей и уступов

68,5

0,45

0,3

0,2

0,1

0,1

0,33

Прорезные и отрезные

Прорезание пазов и отрезание

74

0,25

0,3

0,2

0,2

0,1

0,2

Таблица 21

Основные параметры червячных модульных фрез

Обрабатываемый металл

Характер обработки

Угол заточки

γ в град.

Все металлы

Черновая

5-10

Чистовая

0

Конструкция фрезы

Модуль m в мм

Основные размеры

D

L

L1

Число зубьев

Цельные

1

2

3

4

5

50

55

70

80

90

40

50

60

75

90

33

43

53

68

82

12

12

10

9

9

Сборные

6

8

10

12

125

145

164

171

110

135

164

182

76

101

123

141

10

9

8

8

Таблица 22

Классификация зуборезных станков по группам

Завод изготовитель и модель станка

Мощность

электродвигателя в кВт

Группа

станков

«Комсомолец» 5310, 5Д32, 5324, 532, 5320, 5П310

(выпуска до 1945 г.)

Пфаутер R1, R31, R0, RS0, Берингер RE, RF

Рейнекер RF2, Барбер-Кольман №3

1,5-2,8

1

«Комсомолец» 5Д32П, 5Б32, 532 (выпуск после 1945 г.)

Пфаутер R2, RS2, Рейнекер VRF2, Берингер RG,

Барбер-Кольман № 12

3-4

11

«Комсомолец» 5П326, 5А326, 5П327, 5325, 5В31, 5В31Б, 5326

Пфаутер R4, RS4, Гульд-Эбергард 24Н

5-9

111

«Комсомолец» 5312, 5П325, К3ТС, 3356,

Пфаутер R5, R6, Рейнекер URFS1, URF4, URF5,

Найльс RF6, Вольман FD 25

16 и выше

1V

«Комсомолец» 5310, 5Д32, 5324, 532, 5320, 5П310

(выпуска до 1945 г.)

Пфаутер R1, R31, R0, RS0, Берингер RE, RF

Рейнекер RF2, Барбер-Кольман №3

1,5-2,8

1

Таблица 23

Подачи. Фрезы червячные модульные однозаходные

Характер обработки

Обрабатывае-мый

материал

Модуль в mm

Группы станков

I

II

III

IV

Подача на один оборот детали в мм/об

1

2

3

4

5

6

7

Черновая обработка

Сталь 45

НВ 170-207

1,5

2,5

4

6

8

12

0,8-1,2

1,2-1,6

1,6-2,0

1,2-1,4

-

-

1,4-1,8

2,4-2,8

2,6-3,0

2,2-2.,6

2,0-2,2

-

1,6-1,8

2,4-2,8

2,8-3,2

2,4-2,8

2,2-2,6

2,0-2,4

-

2,4-2,8

2,8-3,2

2,6-3,0

2,4-2,8

2,2-2,6

Чугун серый

1,5

2,5

4

6

8

12

0,9-1,3

1,3-1,8

1,8-2,2

1,3-1,6

-

-

1,6-2,2

2,6-3,0

2,8-3,2

2,4-3,0

2,2-2,4

-

1,8-2,2

2,6-3,0

3,0-3,5

2,6-3,0

2,5-2,8

2,2-2,8

-

2,6-3,2

3,0-3,5

2,8-3,3

2,6-3,0

2,4-2,8

Окончание таблицы 23

1

2

3

4

5

6

7

Чистовая обработка

По сплошному металлу

Rz 40-20

Сталь 45 НВ 170-207

1,5-2,0

3,0

1,0-1,2

1,2-1,8

0,5-0,8

0,8-1,0

Ra 2,5

1,5-2,0

3,0

Rz 40-20

Чугун серый

1,5-2,0

3,0

1,2-1,4

1,4-1,8

0,5-0,8

0,8-1,0

Ra 2,5

1,5-2,0

3,0

По предвари-тельно проре-занному зубу

Rz 40-20

Сталь

и серый чугун

-

2,0-2,5

Ra 2,5

-

0,7-0,8

Таблица 24

Поправочные коэффициенты на подачу для измененных

условий работы при зубонарезании

От механической характеристики стали

Конструкционные углеродистые стали

Конструкционные легированные стали

Марка стали

35

45

50

35Х

40Х

20Х

12ХН3

18ХГТ

20ХНМ12ХН4

30ХГТ

18ХНВА

38ХМЮА

5ХНМ

6ХНМ

0ХН3М

Твердость по Бриннелю НВ

156-187

170-207

до 241

170-229

156-

207

156-229

156-

307

156-229

229-285

KMS

1,0

0,9

1,0

0,9

0,8

0,7

Угол наклона зуба β в градусах

0

15

30

45

60

От угла наклона зуба

К_βs

Одноименный наклон

1,0

0,90

0,80

0,65

Разноименный наклон

1,0

0,75

0,65

0,50

Таблица 25

Средние значения периода стойкости зубонарезных инструментов,

изготовленных из стали Р18

Типы инструментов

Период стойкости с мин

Характер обработки

Материал

Нарезаемый модуль в мм

4

6

8

12

1

2

3

4

5

6

7

Фрезы червячные модульные

черновая

сталь

чугун

240

480

360

720

480

960

720

1440

чистовая

сталь

чугун

240

480

360

720

Окончание таблицы 25

1

2

3

4-7

Фрезы

червячные для шлицевых

валов

черновая

чистовая

600

300

Фрезы дисковые модульные

480

Шеверы дисковые

сталь

чугун

1000-3000

600-1200

Таблица 26

Значение коэффициента Cv в формуле скорости резания при работе

однозаходными червячными фрезами из быстрорежущей стали с модулем 2-16 мм

Характер обработки

Модуль m в мм

Обрабатываемый материал

Коэффициент Cv

Нарезание зубьев зубчатых колес

в один проход

чистовой проход

1,0-2,0

Сталь 45

Сталь 40Х

Сталь 20Х

Сталь 12ХН3

700

630

490

490

1,0-2,5

Чугун

152

черновой проход

2,5-7,0

Сталь 45

Сталь 40Х

Сталь 20Х

Сталь 12ХН3

285

250

200

200

8,0-16,0

Чугун

198

Нарезание зубьев зубчатых колес в два прохода

первый черновой проход

7,0-16,0

Сталь 45

Сталь 40Х

Сталь 20Х

Сталь 12ХН3

285

250

200

200

второй черновой проход

7,0-16,0

Сталь 45

Сталь 40Х

Сталь 20Х

Сталь 12ХН3

400

360

280

280

8,0-16,0

Чугун

278

Таблица 27

Значение коэффициента C_N и показателей степени в формуле мощности при работе червячными модульными фрезами

Обрабатываемый материал

C_N

x

y

Сталь 45

30

0,75

1,0

Сталь 40Х

24

Сталь 20Х и 12ХН3

30

Чугун

11,3

0,80

1,25

Таблица 28

Поперечные подачи при наружном круглом шлифовании

методом продольной подачи

Обрабатываемый материал

Длина обрабатываемой детали, мм

Диаметр шлифования в мм

15

30

50

70

90

110

120

Поперечная подача на двойной ход стола в мм

Сталь сырая

L = 3d

L=(4-6)d

L=(7-10)d

0,010

0,009

0,006

0,015

0,012

0,010

0,020

0,017

0,012

0,025

0,020

0,016

0,027

0,022

0,018

0,032

0,025

0,020

0,035

0,028

0,022

Сталь закаленная

L = 3d

L=(4-6)d

L=(7-10)d

0,009

0,008

0,005

0,013

0,011

0,009

0.018

0,015

0,011

0,022

0,015

0,014

0,024

0,020

0,016

0,029

0,020

0,018

0,032

0,025

0,020

Чугун серый

и бронза

L = 3d

L=(4-6)d

L=(7-10)d

0,014

0,013

0,008

0,021

0,017

0,014

0,028

0,024

0,017

0,035

0,028

0,022

0,038

0,031

0,025

0,045

0,035

0.028

0,049

0,039

0,031

Таблица 29

Продольные подачи в долях ширины круга

Обрабатываемый материал,

его состояние

Глубина шлифования t в мм

До 0,01

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

0,050

Коэффициент β

Сталь сырая

0,55

0,50

0,45

0,42

0,37

0,35

0,32

0,28

Сталь закаленная

0,50

0,45

0,42

0,38

0,35

0,32

0,30

0,25

Чугун серый и бронза

0,65

0,58

0,53

0,48

0,45

0,42

0,38

0,35

Таблица 30

Значение коэффициента Cv и показателей степени в формуле

скорости вращения обрабатываемой детали при шлифовании

Тип шлифования

Материал детали

Характеристика круга

Cv

К

m

x

y

1

2

3

4

5

6

7

8

Круглое шлифование

с поперечной подачей

на дв.ход стола

Сырая

сталь

Электрокорунд

керамический

36 - СМ1

0,27

0,3

0,5

1,0

1,0

Закаленная сталь

То же

0,24

Круглое шлифование

с поперечной подачей на каждый ход стола

Сырая сталь

Электрокорунд

керамический

36 - СМ1

0,055

0,3

0,5

1,2

1,0

Закаленная сталь

То же

0,050

Таблица 31

Характеристика шлифовальных кругов

Виды шлифования

Шерохо-

ватость

Конструкционная углеродистая

и легированная сталь

Жаропрочная и нержавеющая сталь

Чугун

и бронза

HRC<30

HRC 30-50

HRC>50

Круглое наружное

с продольной

подачей

Rz 20

Э50С1К

350СМ2К

350СМ1К

Э50СМ1Б,К

КЧ50СМ1К

Ra 2,5

Э40-50С2К

Э40-50С1К

Э40-50СМ2К

Э40-50СМ1Б,К

КЧ40-50СМ1К

Ra 1,25

Э,ЭБ40СТ1К

Э,ЭБ40С1К

Э.ЭБ40СМ2К

Э,ЭББ40СМ2Б,К

КЧ,Э40МС2К

Ra 0,63

ЭБ16-25СТ1К

ЭБ16-25СТ2К

ЭБ16-25С1К

ЭБ16-25СМ2Б,К

КЧЭ16-25СМ2К

Пример обозначения: Э,ЭБ40СМ2К Материал абразивных зерен электрокорунд белый (ЭБ); зернистость шлифзерен (40); твердость связки (СМ2); связка керамическая (К).

Таблица 32

Подъем на зуб протяжки S_z на сторону, мм

Протяжки

Углеродистая

и низколегированная сталь

Высоколегированная сталь

Чугун

Бронзы

и латуни

Временное сопротивление σ_в кгс/мм²

<50

50-75

>75

<80

>80

Круглые

0,015-

0,02

0,025-

0,03

0,015-

0,025

0,025-

0,03

0,01-

0,025

0,03-0,1

0,05-

0,12

Шлицевые

0,04-

0,06

0,05-

0,08

0,03-

0,06

0,04-

0,06

0,25-

0,05

0,04-

0,1

0,06-

0,12

Шпоночные

0,05-

0,15

0,05-

0,2

0,05-

0,12

0,05-

0,12

0,05-

0,1

0,06-

0,1

0,08-

0,2

Таблица 33

Значение коэффициентов Cv и показателей степени

в формуле скорости резания при протягивании

Обрабатываемый

материал

σ_в кгс/мм²

Круглые протяжки

Шлицевые протяжки

Шпоночные протяжки

S_z<0,07 мм/зуб

V<11 м/мин

S_z = 0,1-0,15мм/зуб

V < 8 м/мин

С_v

m

x_v

С_v

m

x_v

С_v

m

x_v

С_v

m

x_v

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Сталь 45

σв = 45-50 кгс/мм² отожженная

12

0,62

0,62

11

0,6

0,75

7

0,87

1,4

5,5

0,87

1,4

Окончание таблицы 33

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Сталь 45

σ_в = 51-60 кгс/мм² нормализованная

Сталь 40Х

σ_в = 45-55 кгс/мм² отожженная

Сталь 20Х

σ_в = 40-47 кгс/мм² отожженная

11

0,62

0,62

10

0,60

0,75

6,3

0,87

1,4

5

0,87

1,4

Сталь 45

σ_в = 61-72 кгс/мм² прокат

Сталь 40Х

σ_в = 80-92 кгс/мм² улучшение

Сталь 20Х

σ_в = 72-80 кгс/мм² улучшение

Сталь 12ХН3

σ_в = 72-80 кгс/мм² улучшение

8

0,62

0,62

7,3

0,60

0,75

4,5

0,87

1,40

3,6

0,87

1,4

Чугун

НВ 160-180

10

0,50

0,60

1,25

0,50

0,60

4,4

0,60

0,95

3,60

0,60

0,95

Чугун

НВ 190-215

8,2

0,50

0,60

10,5

0,50

0,60

3,6

0,60

0,95

3,6

0,60

0,95

Таблица 34

Значение коэффициента Ср и показателей степени

в формулах усилия резания при протягивании

Обрабатываемый материал

Круглые протяжки

Шлицевые протяжки

Шпоночные протяжки

Показа-тель степени

при подачах

Ср

Ср

Ср

Xр

1

2

3

4

5

Сталь 45 σ_в =45-50 кгс/мм² отожженная

700

212

177

0,85

Сталь 45 σ_в =51-60 кгс/мм² нормализованная

Сталь 40Х σ_в =45-55 кгс/мм² отожженная

262

230

202

0,85

Окончание таблицы 34

1

2

3

4

5

Сталь 45 σ_в =61-72 кгс/мм² прокат

Сталь 40Х σ_в =56-64 кгс/мм² нормализованная

Сталь 20Х σ_в =50-61 кгс/мм² нормализованная

842

284

250

0,85

Сталь 40Х σ_в =80-92 кгс/мм² улучшенная

Сталь 20Х σ_в =72-80 кгс/мм² улучшенная

1000

315

282

0,85

Чугун НВ 160 - 180

300

152

115

0,73

Чугун НВ 190 - 215

354

215

137

0,73

Таблица 35

Ориентировочная оценка числа зубьев протяжки,

находящихся одновременно в работе

Длина протягиваемой детали L, в мм

10 - 35

36 - 75

76 - 125

126 - 200

Шаг зубьев протяжки t, в мм

0,3 L

0,25L

0,2L

0,15L

Таблица 36

Поправочные коэффициенты на усилие протягивания

для различных условий работы

Переменный параметр

Условия работы

Обозначение коэффициента

Величина коэффициента

Состояние режущих кромок

Работа острой протяжкой

Работа протяжкой с затуплением по задней грани 0,3 до 1,0 мм

δ

1,00

1,15

1,75

Охлаждение

С охлаждение сульфофрезолом

С охлаждением 10% эмульсией

Протягивание без охлаждения по стали

Кω

1,00

1,13

1,34

Передний угол

Протяжки с передним углом

Υ = 10-15⁰

Протяжки с передним углом

Υ = 6-8⁰

Протяжки с передним углом

Υ = 0-2⁰

Кγ

1,00

1,13

1,35

Задний угол

Протяжки с задним углом

α = 2-3⁰

Протяжки с задним углом

α > 1⁰ (по стали)

Протяжка с задним углом

α > 10⁰ (по чуг..)

Кα

1,00

1,20

1,12

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

ДЛЯ ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Методические указания к выполнению технологической части дипломного

проекта для студентов специальностей 120100,060800

дневной, вечерней и заочной форм обучения

Составители: Евсюков Виталий Николаевич

Евсюкова Людмила Николаевна

Рецензент: Г.И. Докукин

доцент каф. ТАМ

Редактор: Л.В.Максимова

Подписано в печать Формат 60 х 84

Бумага тип. Усл. печ. л. Уч. изд. л.

Тираж 150 экз. Заказ Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Копипринтер БИТТУ, 413840, г. Балаково, ул. Чапаева, 140

ЛИТЕРАТУРА

1. Обработка металлов резанием: справочник технолога /под ред. А.А. Панова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2004. – 784 с.

2. Звонарева Л.М. Режимы резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках: учебное пособие /Л.М. Звонарева: Челяб. гос. агроинженер. ун-т. – Челябинск: ЧГАУ, 2004. – 94 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя; в 2 т. /под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. – 5-е изд., испр. – М.: Машиностроение. – 2003. – 944 с.