Номер зачётной книжки 060430690

б.* (Х/ L)2 + R/jз.б.*((L-Х)/L )2 + R/jсуп.
jп.б., jз.б., jсуп. – жесткость передней и задней бабки, суппорта станка соответственно, Н/мкм.
Для станка 16Б16П эти показатели имеют следующие значения
jп.б. = 100, jз.б. = 53, jсуп = 63,7
Упругие деформации заготовки и станка в координатных сечениях рассчитывают при значениях Х = 0; 0,25L; 0,5L; 0,75L; 0,9L.
Координата сечения Х Прогиб заготовки, fз, мкм Упругая деформация станка, fст, мкм Х = 0 0 14,72 175 1,44 11,47 350 2,55 9,76 525 1,44 9,59 630 0,33 10,21
Рассчитываем размерный износ лезвия резца и его удлинение, соответствующее моменту резания τ по формулам
u =uн + uо*V*τ
τ- время резания, τ = Х/n*S
V – скорость резания, м/мин
uо – относительный износ, мкм
uн – начальный износ, мкм
u = 6 +8*10-3 *205*Х/(0,25*461) =
ξр = ξ *τ , где
ξ – удлинение резца, мкм за минуту резания
τ – время резания, мин.
ξ = α*l*θ*103, где
α – коэффициент линейного расширения материала корпуса резца, К -1, α = 12*10-6,
lp – вылет резца, мм lp = 1.5 h, где h –высота корпуса резца, мм
θ – средняя температура нагрева корпуса резца, К.
ξ = 12*10 -6 *3,97*1,5*25*103 = 1,79 мкм
Повышение средней температуры корпуса резца за минуту резания определяем по уравнению энтальпии
θ = β*Qu/Cρ*W, где
Qu – теплота, направляемая в резец, Дж/мин
Β – коэффициент, учитывающий долю теплоты Qu, направляемой в корпус резца. Они оценивались по соотношению коэффициентов теплопроводности твердого сплава и материала корпуса резца Ст 45. Для используемых в обработке резцов с пластинами из твердого сплава марки ВК3 β = 1.
Qмин = Рz*V = 355*205 = 72775 Дж/мин
Ρ – плотность материала корпуса резца, ρ = 7,81 10 3 кг/м3
W – объем корпуса резца, W = hхbхL*10 -9 м3.
θ = β*Qu/Cρ*W
θ = 1*0,01*72775/(4,187*100*7,81*1000*25*16*140*10 -9) = 3,97 К
При точении чугуна доля теплоты, направляемой в резец, составляет от 1,5 до 1 %.
Координата сечения Х Время резания τ, мин Размерный износ лезвия резца, u, мкм Удлинение резца ξр, мкм 0 0 6,00 0 175 1,518 8,49 0,81 350 3,037 10,98 1,62 525 4,555 13,47 2,84 630 5,466 14,95 9,76
Рассчитываем повышение температуры θ заготовки во время обработки и температурную деформацию в пяти сечениях заготовки.
Отклонение профиля обработанной поверхности в микрометрах от номинальной образующей цилиндра рассчитываем по формуле
ξз = Ки*α* d/2 * θ*103 , где
Ки – коэффициент, учитывающий неравномерную температурную деформацию заготовки.
Для сечения, удаленного от начала резания на Х = 0, Ки = 0,
Для Х = 0,9L, Ки = 2
α – коэффициент линейного расширения материала заготовки. Для чугуна = 10*10 -6 К-1
d – номинальный диаметр обработанной поверхности, мм
θ – повышение температуры заготовки за время резания, К
θ = Qз/с* ρ*W, где
Qз – теплота, поступающая в заготовку за время ее обработки, Дж. При точении чугуна эта величина постоянна и Qз = 0,5*Q.
ξз = Ки*10*10-6*40*θ*1000
W – объем обрабатываемой части заготовки, м3. W = 0,785*d2*l*10-9.
с = 5,44 10 2 Дж/(кг*К)
ρ = 7,2*103 кг/м3 .
Общее количество теплоты, выделяемое за время резания одной заготовки, τ рассчитываем по формуле
Q = Qмин*τ или Q = Рz*V*τ, где τ = l/n*s.
Координата сечения Х, мм Температурная деформация заготовки fз, мкм 0 0 175 0,94 350 1,88 525 3,27 630 11,27
Рассчитываем суммарную погрешность обработки.
Графическое построение профиля обработанной поверхности заготовки
∆ = 0,5*(dmax – dmin) = y max – ymin.
Dmax, dmin – наибольший и наименьший диаметры заготовки в продольном сечении после обработки, мм
y max, ymin – наибольшая и наименьшая суммарная погрешность обработки, мм.
Величина бочкообразности ∆ = 37,93-14,72 = 23,16 мкм
Координата сечения Х Суммарная погрешность, y мкм 0 14,72 175 20,68 350 21,84 525 23,19 630 37,93
12