Calculul Regimurilor Raţionale de Aşchiere Se Va Face Utilizând Relaţiile de Calcul Din

Specificarea utilajelor tehnologice

Nr

crt

Denumirea Caracteristici

principale

Caracteristici de utilizare

Turatia

[rot / min]

Avans

longitudinal

[mm / rot]

Avans

transversal

[mm / rot]

Puterea

[KW]

1

Strung

normal

SN

400x1500

h = 400-750

L =1000-

1500

N = 7.5

12,15 ,19 24 30 38

46 58 76 96 120 150

185 230 305 380

480 600 765 955

1200 1500

0,06 0,12

0,24 0,48

0,96 0,08

0,16 0,32

0,64 1,28

0,10 0,20

2,024 3,52

0,15 0,30

0,60 1,20

1,624 2,024

1,36 2,72

7,5

Se vor calcula regimurile de aşchiere pentru 4 operaţii:

a) Strunjire cilindrică exterioară de degroşare Φ80,5 x 21mm

b) Strunjire cilindrică exterioară de finisare Φ80 x 21mm

c) Strunjire cilindrică interioară de degroşare Φ64,5 x 66mm

d) Strunjire cilindrică interioară de finisare Φ65 x 66mm

e) Filetare M 80 x 2 x 30mm

Calculul regimurilor raţionale de aşchiere se va face utilizând relaţiile de calcul din [11].


Date iniţiale :

- dimensiunea de prelucrat: Φ 80,5 mm;

- lungimea de prelucrat l = 21 mm;

- adaos de prelucrare d1 = 85 mm;

- maşină unealtă SN 400x1500, cu randamentul = 0,80;

- cuţit Rp, = 450, = 6…100, = 10...150, r = 1 mm, q = 25x25 mm;

Se calculează adaosul de prelucrare:

AP1 =

85−80,52

=2,25 mm;

Modul de lucru :

o numărul de treceri i=1;

o adâncimea de aşchiere t = 2,25/2 = 1,125 mm;

o durabilitatea T = 60 min, pentru cuţit din Rp3;

o avansul f, tab.(10.7)[11]; f = 1,1 mm/rot;

o viteza de aşchiere:

v p=Cv

Tm⋅tx v⋅S

yv ¿(HB200 )

n ¿K v

(10.27)[11]

unde:

Cv - coeficient funcţie de caracteristica materialului de prelucrat şi materialul

sculei

aşchietoare cu răcire;

Cv = 32,4; xv = 0,15; yv = 0,40; n = 1,5; tab.(10.26)[11] pentru aliaje cupru de

HB = 95;

xv, yv, n - exponenţii adâncimii de aşchiere, avansului şi durităţii, tab.(10.26)[11];

T = 60 min - duritatea sculei aşchietoare;

m = 0,2 - exponentul durabilităţii, tab.(10.29)[11];

t = 1,125 mm - adâncimea de aşchiere;

f = 1,1 mm/rot - avansul de aşchiere;

kv = k1.k2. k3.k4. k5.k6. k7.k8. k9

k1…k9.- coeficienţi cu valori prezentate în continuare;

Cuţit 25 x 25 mm : ASecţiune transversală = 625 mm2

ξ = 0,04 - pentru aliaje cupru;

k1 - coeficient funcţie de influenţa secţiunii transversale:

k 1=( q20x30 )

ξ

(10.30)[11]⇒ k1=(625

20x30 )0.04

=1 . 0016

k2 - coeficient funcţie de unghiul de atac principal

k 2=(45χ0 )

ρ

(10.31)[11]⇒ k2=(45

70 )0 .6

=0,767

unde: = 0,6 - exponent funcţie de materialul de prelucrat

k3 - coeficient funcţie de unghiul de atac secundar

k 3=( aχS )

0,09

(10.30)[11]⇒ k3=(10

20 )0.09

=0,939

unde: a = 10

k4 - coeficient funcţie de influenţa razei de racordare a vârfului cuţitului

k 4=( r2 )μ

(10.31)[11]⇒ k4=( 1

2 )0 .1

=0,933

unde: = 0,1 - pentru degroşare

k5 = 1, (10.31)[11]

k6 = 1, (10.32)[11]

k7 = 1,

k8 = 1,

k9 = 1.

kv = 1,016 · 0,767 · 0,939 · 0,933 · 1 · 1 · 1 · 1 · 1 = 0,68271

Viteza de aşchiere va fi:

v=32,4

600 .2⋅1,1250,15⋅1,10,40⋅(95200 )

1 .5⋅0,68271=28,178 m/min

- turaţia de lucru:

n=1000⋅v

π⋅d0

=1000⋅28,178π⋅80,5

=111,47 rot/min

Se recomandă n 800, pentru degroşare

- se alege imediat turaţia inferioară sau superioară din gama de turaţii ale M.U:

n = 120 rot/min, turaţie aleasă din gama M.U. – SN 400x1500;

- recalcularea vitezei reale:

v=

π⋅d0⋅n1000

=π⋅80,5⋅1201000

=30,332 m/min

viteza de avans: vf = n· f = 120 · 1,1 = 132 mm/min

- forţa principală de aşchiere

Fz = C4 ·tx1·fy1·HBn1 [daN] (10.7)[11]

unde:

C4 - coeficient funcţie de materialul de prelucrat

C4 = 63,5; t = 1,125 mm; x1 = 1; y1 = 0,75; n1 = 0,35;

HB = 95; , tab.(10.13)[11];

x1, y1, n - exponenţii adâncimii de aşchiere, avansului şi durităţii, tab.(10.21)[11].

Fz =63,5·1,1251·1,10,75·950,35 = 377,48 daN

F = 1,1·Fz [daN]; tab.(10.27)[11] F = 415,228 daN

- puterea de aşchiere:

P0=

F⋅v102⋅60

=415,228⋅30,332102⋅60

=2,058 kW

- verificarea puterii motorului:

P0

η≤PME

2,0580,8

=2,5725 kW≤7,5 kW

unde: PME = 7,5 kW, pentru un strung SN 400 x 1500.

b) Strunjire cilindrică exterioară de finisare Φ80 x 21mm

Date iniţiale :

- dimensiunea de prelucrat: Φ 80 mm;


- adaos de prelucrare d1 = 80,5 mm;


- cuţit Rp, = 450, = 6…100, = 10...150, r = 1 mm, q = 25x25 mm;


AP1 =

80,5−802

=0,25 mm;

Modul de lucru :






v p=Cv

Tm⋅tx v⋅S

yv ¿(HB200 )

n ¿K v

(10.27)[11]

unde:


sculei



HB = 95;






kv = k1.k2. k3.k4. k5.k6. k7.k8. k9





k 1=( q20x30 )

ξ

(10.30)[11]⇒ k1=(625

20x30 )0.04

=1 . 0016


k 2=(45χ0 )

ρ

(10.31)[11]⇒ k2=(45

70 )0 .6

=0,767



k 3=( aχS )

0,09

(10.30)[11]⇒ k3=(10

20 )0.09

=0,939

unde: a = 10


k 4=( r2 )μ

(10.31)[11]⇒ k4=( 1

2 )0 . 2

=0,87

unde: = 0,2 - pentru finisare

k5 = 1, (10.31)[11]

k6 = 1, (10.32)[11]

k7 = 1,

k8 = 1,

k9 = 1.

kv = 1,016 · 0,767 · 0,939 · 0,87 · 1 · 1 · 1 · 1 · 1 = 0,6366


v=32,2

600 .2⋅0,1250,15⋅1,10,30⋅(95200 )

1 . 5⋅0,6366=57 ,7 ·0,6366=36,73 m/min


n=1000⋅v

π⋅d0

=1000⋅36,73π⋅80

=146,21 rot/min





v=

π⋅d0⋅n1000

=π⋅80⋅1501000

=37,68 m/min



Fz = C4 ·tx1·fy1·HBn1 [daN] (10.7)[11]

unde:


C4 = 63,5; t = 0,125 mm; x1 = 1; y1 = 0,75; n1 = 0,35;

HB = 95; , tab.(10.13)[11];


Fz =63,5·0,1251·1,10,75·950,35 = 41,63 daN

F = 1,1·Fz [daN]; tab.(10.27)[11] F = 45,79 daN


P0=

F⋅v102⋅60

=45,79⋅37,68102⋅60

=0,282 kW


P0

η≤PME

0,2820,8

=0,3525 kW≤7,5 kW


c) Strunjire cilindrică interioară de degroşare Φ64,5 x 66mm

Date iniţiale :

- dimensiunea de prelucrat: Φ 64,5 mm;


- adaos de prelucrare d1 = 60 mm;


- cuţit Rp, = 450, = 6…100, = 10...150, r = 1 mm, q = 25x25 mm;


AP1 =

64,5−602

=2,25 mm;

Modul de lucru :






v p=Cv

Tm⋅tx v⋅S

yv ¿(HB200 )

n ¿K v

(10.27)[11]

unde:


sculei



HB = 95;






kv = k1.k2. k3.k4. k5.k6. k7.k8. k9





k 1=( q20x30 )

ξ

(10.30)[11]⇒ k1=(625

20x30 )0.04

=1 . 0016


k 2=(45χ0 )

ρ

(10.31)[11]⇒ k2=(45

70 )0 .6

=0,767



k 3=( aχS )

0,09

(10.30)[11]⇒ k3=(10

20 )0.09

=0,939

unde: a = 10


k 4=( r2 )μ

(10.31)[11]⇒ k4=( 1

2 )0 .1

=0,933

unde: = 0,1 - pentru degroşare

k5 = 1, (10.31)[11]

k6 = 1, (10.32)[11]

k7 = 1,

k8 = 1,

k9 = 1.

kv = 1,016 · 0,767 · 0,939 · 0,933 · 1 · 1 · 1 · 1 · 1 = 0,68271


v=32,4

600 .2⋅1,1250,15⋅1,10,40⋅(95200 )

1 .5⋅0,68271=28,178 m/min


n=1000⋅v

π⋅d0

=1000⋅28,178π⋅64,5

=139,13 rot/min





v=

π⋅d0⋅n1000

=π⋅64,5⋅1501000

=30,379 m/min



Fz = C4 ·tx1·fy1·HBn1 [daN] (10.7)[11]

unde:


C4 = 63,5; t = 1,125 mm; x1 = 1; y1 = 0,75; n1 = 0,35;

HB = 95; , tab.(10.13)[11];


Fz =63,5·1,1251·1,10,75·950,35 = 377,48 daN

F = 1,1·Fz [daN]; tab.(10.27)[11] F = 415,228 daN


P0=

F⋅v102⋅60

=415,228⋅30,379102⋅60

=2,061 kW


P0

η≤PME

2,0610,8

=2,57625 kW≤7,5 kW


d) Strunjire cilindrică interioară de finisare Φ65 x 66mm

Date iniţiale :

- dimensiunea de prelucrat: Φ 65 mm;


- adaos de prelucrare d1 = 64,5 mm;


- cuţit Rp, = 450, = 6…100, = 10...150, r = 1 mm, q = 25x25 mm;


AP1 =

65−64,52

=0,25 mm;

Modul de lucru :






v p=Cv

Tm⋅tx v⋅S

yv ¿(HB200 )

n ¿K v

(10.27)[11]

unde:


sculei



HB = 95;






kv = k1.k2. k3.k4. k5.k6. k7.k8. k9





k 1=( q20x30 )

ξ

(10.30)[11]⇒ k1=(625

20x30 )0.04

=1 . 0016


k 2=(45χ0 )

ρ

(10.31)[11]⇒ k2=(45

70 )0 .6

=0,767



k 3=( aχS )

0,09

(10.30)[11]⇒ k3=(10

20 )0.09

=0,939

unde: a = 10


k 4=( r2 )μ

(10.31)[11]⇒ k4=( 1

2 )0 . 2

=0,87

unde: = 0,2 - pentru finisare

k5 = 1, (10.31)[11]

k6 = 1, (10.32)[11]

k7 = 1,

k8 = 1,

k9 = 1.

kv = 1,016 · 0,767 · 0,939 · 0,87 · 1 · 1 · 1 · 1 · 1 = 0,6366


v=32,2

600 .2⋅0,1250,15⋅1,10,30⋅(95200 )

1 .5⋅0,6366=57 ,7 ·0,6366=36,73 m/min


n=1000⋅v

π⋅d0

=1000⋅36,73π⋅80

=146,21 rot/min





v=

π⋅d0⋅n1000

=π⋅65⋅1501000

=30,615 m/min



Fz = C4 ·tx1·fy1·HBn1 [daN] (10.7)[11]

unde:


C4 = 63,5; t = 0,125 mm; x1 = 1; y1 = 0,75; n1 = 0,35;

HB = 95; , tab.(10.13)[11];


Fz =63,5·0,1251·1,10,75·950,35 = 41,63 daN

F = 1,1·Fz [daN]; tab.(10.27)[11] F = 45,79 daN


P0=

F⋅v102⋅60

=45,79⋅30,615102⋅60

=0,229 kW


P0

η≤PME

0,2290,8

=0,28625 kW≤7,5 kW


e) Filetare M 80 x 2 x 30mm

Scula: cuţit de filetat, cu partea activă din carbură metalică, P20; secţiunea cuţitului S =16 x

25 mm2; Є=600; α=60; γ=00; r = 0,5 mm.

Se aleg dimensiunile la prelucrarea filetelor metrice, din [11] tab. (8.57), astfel:

dmax = 80 - 0,172 = 79,828 mm

dmin = 80 - 0,34 = 79,66 mm

Din [11], se aleg următoarele adaosuri pentru filetare, funcţie de pasul filetului :

p = 2 mm

- adaosul de prelucrare total, AP =0,974 mm;

- adaosul de prelucrare, la degroşare APD =0,874 mm;

- adaosul de prelucrare, la finisare APF =0,10 mm;

Din acelaşi tabel, se stabilesc numărul de treceri, i:

- iD = 7 treceri, pentru degroşare

- iF = 3 treceri, pentru finisare

Adâncimile de aşchiere pe trecere:

- pentru degroşare, tD =

APD

iD =

0 ,8747 =0,125 mm

- pentru finisare, tF =

APF

iF =

0,103 = 0,033 mm

- Avansul la filetare:

f = p = 2 mm

- Durabilitatea economică a sculei aşchietoare:

Tec = 30 min, tab.(9.10)[11]

- Viteza de aşchiere, funcţie de tipul filetării şi al sculei aşchietoare, se alege din tab.(9.40)

[11]:

vtab = 25 m/min

Se aplică următorii coeficienţi de corecţie:

K1=0,8; pentru prelucrarea filetelor cu degajare, tab.(9.32) [11];

K2 =1,1; pentru durabilitatea sculei, tab.(9.40)[11].

Viteza de aşchiere:

vC =vtab.·K1·K2=25 · 0,8 · 1,1 = 22 m/min

-Turaţia semifabricatului:

n =

1000⋅vC

π⋅d =

1000⋅22π⋅80 = 87,58 rot/min

Din caracteristicile M.U. - SN 400x1500, se alege turaţia reală, tab.(10.1) [11]:

nr = 96 rot/min

Se recalculează viteza reală de aşchiere:

vr =

π⋅d⋅nr

1000 =

π⋅80⋅961000 = 24,115 m/min

- Puterea la filetare, pentru material oţel:

Ne =24,2·10-3·v ·p1,7 ·KMNi-0,71 [kw] (14,7) [11]

unde:

KMN =( σr

75 )0,75

=(6575 )

0,75

=0,8982, coeficient de corecţie funcţie de duritatea materialului

(14.9) [11]

Avem: f = 2 mm; v = 24,115 m/min; i = 7 treceri pentru degroşare.

Puterea la filetare

Ne =

24,2⋅21,7⋅24,1151⋅0,89821000⋅70,71

=0,4277 kw

- Verificarea puterii motorului:

PMe ¿N e

η=0,4277

0,80=0,5346

kw; unde: PMe =7,5 kw

b) Găurirea

Date iniţiale de calcul:

diametrul de prelucrat, d = 8,5 mm;

lungimea de prelucrat, l = 8 mm.

Pentru prelucrarea găurilor cu o lungime l ≤ 10D, se alege din STAS 575 – 88, tipul

de burghiu din Rp 5, pentru prelucrarea materialului: - CuSn12Ni.

Parametri principali ai geometriei părţii aşchietoare, a burghiului elicoidal, sunt :

unghiul la vârf, 2ж0 = 1200, funcţie de materialul de prelucrat, conform tabelului

(12.11)[11];

unghiul de aşezare α0 = 100, tabelul (12.11)[11];

durabilitatea economică T = 20 min, tabelul (12.6)[11];

adâncimea de aşchiere (pentru găurire în plin), t = d / 2 = 8,5/2 = 4,25 mm;

Avansul de aşchiere (pentru găurire-n plin), f, mm:

f = Ks · Cs · D0,6 [mm/rot] (3.1)[11]

unde:

Ks = 0,9, coeficient de corecţie, funcţie de lungimea găurii, pentru l > 3D;

Cs =0,063, coeficient de avans, tabelul (12.9)[11];

D = 8,5 mm, diametrul burghiului.

f = 0,9 · 0,063 · 8,50,6 = 0,205 mm/rot

se alege avansul f = 0,20 mm/rot

Viteza de aşchiere la găurire, vp , m/min:

vp =

Cv⋅Dzv

Tm¿ fyv ¿t

xv¿K v

p

[m/min] (12.13)[11]

Valorile coeficienţilor Cv şi ale exponenţilor zv, yv, m, sunt date-n tabelul (12.22)[11].

Pentru f ≥ 0,2 mm/rot, se aleg:

Cv = 7; zv = 0,4; m= 0,2; yv = 0,5;

Coeficientul de corecţie Kvp, este produsul coeficienţilor daţi în tabelul (12.23)[11], ce ţin

seama de factorii ce influenţează procesul de burghiere:

Kvp = KMv · KTv · Klv · Ksv (12.9)[11]

unde :

KMv , coeficient funcţie de materialul de prelucrat;

KTv , coeficient funcţie de raportul durabilităţii reale şi recomandate Tr / T;

Ksv , coeficient funcţie de starea oţelului;

Klv , coeficient funcţie de lungimea găurii şi diametrul de prelucrat;

Toţi coeficienţii se extrag din tabelul (12.23)[11], având următoarele valori:

KTv = 1; Klv = 0,5; Ksv = 1; KMv = 0,644;

Kvp = 1 · 0,5 · 1 · 0,644 = 0,322

Se calculează viteza de aşchiere :

vp =

7⋅8,50,4

200,2⋅0,20,5⋅0,322=6,5366

m/min

Turaţia sculei aşchietoare la găurire n, rot/min:

n =

1000⋅vπ⋅D

=1000⋅6,5366π⋅8,5

=244,9rot/min

Valoarea obţinută se pune de acord cu turaţiile maşinii - unelte, tabelul (3.22)……..(3.33)

[11], pe care se face prelucrarea alegându-se turaţia imediat inferioară sau superioară dacă nu

s-a depăşit Δv < 5%.

- se alege n = 200 rot/min, din gama de turaţii ale maşinii-unelte SN 400x1500.

Se calculează în continuare viteza reală de aşchiere:

vr =

π⋅D⋅n1000

= π⋅8,5⋅2001000

=5,338m/min

Viteza de avans va avea expresia:

vf = n · f = 200 · 0,2 = 40 mm/min

Forţa principală de aşchiere şi momentul la burghiere, se calculează cu formula:

F = CF1 · DxF · yF · HBn [daN] (12.12)[11]

M = CM1 · tzF · fyF · HBn [daN·cm] (12.13)[11]

Coeficienţii şi exponenţii forţei şi momentului de aşchiere se dau în tabelul(12.38)[11], astfel:

xF = 1,10; yF = 0,7; CF = 65; HB = 143;

xM= 0,78; yM= 0,74; CM= 5,3;

F = 65 · 161,1 · 0,280,7 · 0,84 = 473 daN

M = 5,3 · 160,78 · 0,280,74 · 1,08 = 19,4 daNcm

Puterea la găurire, P, kw:

Pc =

M t⋅n1,36⋅71620 [kw] (12.20)[11]

Pc =

19,4⋅2001,36⋅71620

=0,0398kw

unde:

Mt , momentul de torsiune la găurire;

n, turaţia burghiului, sau a piesei.

Puterea totală – verificarea motorului:

Pc = 0,0398 kw

ηMU = 0,85 , randamentul maşinii – unelte SN 400x1500

Pc / ηMU = 0,046 kw ≤ PMe = 7,5 kw

NORMAREA TEHNICĂ A OPERAŢIILOR DE AŞCHIERE

Norma tehnică de timp este durata necesară pentru executarea unei operaţii în condiţii

tehnico-economice determinate şi cu folosirea cea mai raţională a tuturor mijloacelor de

producţie.

În norma tehnică de timp intră o sumă de timpi, astfel:

T u= tb+ta+ton+td+tpi

n [min] (12.1)[10]

unde:

Tu – timpul normat pe operaţie;

tb – timpul de bază (tehnologic, de maşină);

ta – timpul auxiliar;

ton – timp de odihnă şi necesităţi fireşti;

td – timp de deservire tehnico-organizatorică;

tpi – timp de pregătire-încheiere;

N – lotul de piese care se prelucrează la aceeaşi maşină în mod

continuu.

Suma dintre timpul de bază şi timpul auxiliar se numeşte timp efectiv sau timp

operativ. Algoritmul pentru calculul normei de timp, se găseşte în [10].

Timpul de bază se poate calcula analitic cu relaţia:

tb=L+L1+L2

s⋅n⋅i

[min] (12.2)[10]

unde:

L – lungimea de prelucrare, [mm];

L1 – lungimea de angajare a sculei, [mm];

L2 – lungimea de ieşire a sculei, [mm];

i – numărul de treceri;

n – numărul de rotaţii pe minut;

f – avansul, [mm/rot].


Date iniţiale:

n = 76 rot/min;

f = 0,9 mm/rot;

vf = n x f = 68,4 mm/min;

l = 60 mm;

l1 =

ttgκ

+(0,5……2) = 2,5 mm;

l2 = (1……5) = 2,5 mm;

Timpul de bază, tb, va fi:

tb=L+L1+L2

f⋅n⋅i

= 7,06 mm

Timpul ajutător pentru prinderea şi desprinderea piesei, ta, tab.(11.21):

ta=3,5 min

Timpul de deservire tehnică, tdt, tab.(11.26):

t dt=5

100⋅tb=

5⋅7,06100

=0,353 min

Timpul de deservire organizatorică, tdo, tab.(11.26):

tdo=(tb+ta )⋅1,2

100=0,1267 min

Timpul de odihnă şi necesităţi fireşti, ton, tab.(11.27):

ton=(ta+ tb )⋅3

100=0,3168 min

Timpul de pregătire-încheiere, tpi , tab.(11.26):

tpi = 20 min

Lotul de piese: n = 20 buc.

Norma de timp, la strunjire degroşare:

T u=tb+ta+ton+tdo+tdt+

tpi

n=12,006

min

Date post:	15-Dec-2015
Category:	Documents
Upload:	mihai-ionut-tudor
View:	15 times
Download:	0 times

Calculul Regimurilor Raţionale de Aşchiere Se Va Face Utilizând Relaţiile de Calcul Din

Documents