Mechaniczna technologia metali

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
M. Gabrylewski * J. Gąsienica - Samek * I. Łosik
MECHANICZNA TECHNOLOGIA METALI
WYBRANE MATERIAŁY DO PSI
Biblioteka
Główna
Wojskowej Akademii Technicznej
S
—
5
±
IIIIIIIIIIII
07-003634—OOOO
WARSZAWA 1994
4.2.3. Dobór obrabiarki
Z przedstawionego planu operacyjnego wynika, że obróbkę wałków można
będzie przeprowadzać na tokarce kłowej uniwersalnej lub produkcyjnej w przypadku mocowania przedmiotu w kłach lub na tokarce rewolwerowej w przypadku mocowania w uchwycie z jednej strony i podparcia kłem z drugiej.
Biorąc pod uwagę wyposażenie warsztatu najczęściej jesteśmy zmuszeni
wykorzystywać istniejące obrabiarki. W laboratorium Mechanicznej Technologii Metali z dwóch wyżej wspomnianych typów znajdują się tokarki
TUM35E1 i RVB40, z którymi studenci mają okazję zapoznać się podczas
ćwiczeń laboratoryjnych. Charakterystyki tych obrabiarek z punktu widzenia
projektowania procesu technologicznego są zawarte w tablicy 4.2.
4.2.4. Ustalenie naddatków
W oparciu o rysunek wykonawczy (rys. 4.21) oraz przyjęty plan operacyjny
(według danych zawartych w tablicy 13.21 - skrypt MTM), dla przedmiotów o
średnicach od 10 + 18 mm, długości od 100 + 250 mm podano w tablicy 4.3
naddatki na obróbkę i ich tolerancje.
>
i**
Cł
O'
<5
1
Rys. 4.22. Naddatki i wymiary obróbkowe
Wymiary materiału wyjściowego przyjmujemy równe 20 ± 0,5 mm (zgodnie
z tablicą 13.5 - skrypt MTM). Rysunek 4.22 ilustruje naddatki i wymiary
obróbkowe.
Naddatki na obróbkę powierzchni czołowej (planowanie) przyjmujemy
(z tablicy 13.23 - skrypt MTM) w zależności od rodzaju obróbki:
1,1
0,9
dla toczenia zgrubnego
dla toczenia kształtującego
2,0
łącznie dla planowania
W wariancie toczenia z pręta w uchwycie z podparciem kłem powyższe
rozliczenie dotyczy pierwszego zabiegu, a każde odcięcie gotowej sztuki i rozpoczęcie następnej wymaga tylko naddatku na zabieg przecinania, czyli
2,0 mm.
W pierwszym przypadku, przy toczeniu w kłach, odcinki, na jakie należy
ciąć pręt, będą sumą długości nominalnej wałka 110 mm i podwojonej wartości
naddatku 4 mm, czyli 114 mm.
W drugim przypadku, naddatek dla pierwszej sztuki będzie wynosił
110 + 2 + 2 = 1 1 4 mm, a dla następnych 110 + 2 = 112 mm.
Przyjmując długość wyjściową pręta 6 m, do wytoczenia 100 sztuk wałków
będą potrzebne 2 pręty o tej długości.
4.2.5. Określenie warunków skrawania
A. Dla toczenia zgrubnego, które będziemy przeprowadzali nożem z częścią
roboczą ze stali szybkotnącej.
Głębokość skrawania g
Wyliczony naddatek na toczenie zgrubne równy 3 mm daje nam głębokość
skrawania równą
g = 1,5 mm
Posuw p
Posuw dopuszczalny może być ograniczony dopuszczalną siłą skrawania
wyliczaną z czterech podstawowych ograniczeń:
- maksymalnego momentu skrawania
Pdop = 2MJd
[N]
(4.1)
dla tokarki TUM35E1 moment maksymalny wynosi 300 Nm i dla d = 20 mm
Pd0D = 30000 N
- dopuszczalnej siły posuwowej
P*,P = 4PX
(4.2)
[N]
dla tokarki TUM35E1 siła posuwowa wynosi 4900 N, czyli
Pdon
dop = 19600 N
- wytrzymałość trzonka noża
p^ = (bh2mW)kg
[N]
(4.3)
gdzie: b - szerokość przekroju trzonka noża (20 mm);
h - wysokość przekroju trzonka noża (20 mm);
w - wysięg noża równy 1,5 ^ 2 h (przyjęty 2h);
k t - dopuszczalne naprężenia zginające dla stali konstrukcyjnej (nóż
łączony) równe 196 MPa, a więc
- ugięcia wałka pod wpływem siły odporowej
fy =
0,424PyX>/Ed<fy'y dop
(4.4)
gdzie: fydop - dopuszczalne ugięcie, dla toczenia zgrubnego przyjmuje się
0,001 d;
A, = l/d - smukłość wałka: 1) 110/17; 2) 135/17;
Py - siła odporowa przyjmowana jako 0,4 + 0,6 Pz.
Dla warunku fdop = 0,001d = 0,017 jej wartość wynosi odpowiednio: 1) 504 N;
2) 273 N.
Przyjmując Py = 0,5 P, otrzymujemy Pdop = 2 Py. Stąd jej wartości dla odpowiedniego wariantu wynoszą
1) Pfr. = 1008 N
2) Pdop = 546 N
Jak wynika z powyższych obliczeń, wartość siły dopuszczalnej obliczona
z ograniczenia dopuszczalnego ugięcia wałka jest najmniejsza i to ona ogranicza wartość posuwu dopuszczalnego.
Jeśli ogólny wzór na wartość siły obwodowej skrawania przekształcimy
i w miejsce siły obwodowej wstawimy najmniejszą z obliczonych wyżej sił
dopuszczalnych (w naszym przypadku obliczoną z ograniczenia dopuszczalnego ugięcia wałka - dwa warianty), to otrzymamy zależność na posuw dopuszczalny przy toczeniu
[mm/obr]
(4.5)
Cp, 8' K,
i po przyjęciu danych:
- geometrii ostrza - Kr = 45°; Kr' = 10°; y0 = 20°; X, = 0°; r = 2 mm; hp = 2 mm;
- materiał obrabiany: stal 45;
- stała C P = 1962;
- wykładniki ez = 1 i uz = 0,75;
1) P^ = 0,25 mm/obr
2) Pdop = 0,112 mm/obr
Okresowa prędkość skrawania vT
Prędkość skrawania obliczamy z ogólnej postaci pomiędzy okresową prędkością skrawania a pozostałymi parametrami skrawania i okresem trwałości
ostrza T
v
t=
Cv
u „m Br
g p'T
v<
[m/min]
(4.6)
Z tablicy 4.4, można określić stałe i wykładniki potęg do wyliczania okresowej prędkości skrawania oraz z tablicy 4.6, wartość współczynnika B x . Dla
naszego przypadku po przyjęciu wartości: C v = 20,8; ev = 0,25; uv = 0,54; m =
= 0,125; BT = 1,0 i p = 0,28 (wariant 1-TUM35E1) lub p = 0,125 (wariant
2-RVB40) mamy
1) vT = 22,4m/min'
2) vT = 34,6m/min
Wyznaczenie prędkości obrotowej n
Prędkość obrotową wyznaczamy z ogólnego wzoru fizycznego w ruchu
obrotowym dla znanej średnicy toczenia
n = 1000 v / 7td
[obr/min]
(4.7)
dla d = 17 mm
1) n = 419 obr/min
2) n - 648 obr/min
Najbliższe mniejsze obroty wrzeciona przy uwzględnieniu zasad stopniowania
prędkości obrotowych wynoszą
1) n = 355 obr/min
2) n = 500 obr/min
Korekta okresowej prędkości skrawania vT okresu trwałości ostrza T
v2 =
tón/1000
[m/min]
1) v2 = 19 m/min
(4.8)
2) v2 = 27 m/min
T2 = (v1/v2)sTi = (ni/rh),Tl
4.9)
Przyjmując: 1) n, = 419 obr/min; n 2 = 355 obr/min
2) n, = 648 obr/min; n2 = 500 obr/min oraz s = 48
mamy
1) T2 = 226 min
2) T2 = 478min
Obliczenie sity skrawania Pz
Pz = CPig'-pu'Ki
(4.10)
dla: g = 1,5 mm; C P = 1962; e, = 1; u2 = 0,75; K; = 1 i 1) p = 0,28; 2) p = 0,125
1) Pt = 1133 N
Obliczenie mocy skrawania Ne
2) Pz = 619 N
Efektywną moc skrawania oblicza się ze wzoru
Ne = Pz v/60000 [kW]
Po podstawieniu wartości: 1) Pz = 1133 N i v = 19 m/min lub
2) Pz = 619 N i v = 27 m/min
mamy
1) Nt = 0,36 kW
2) Ne = 0,28 kW
(4.11)
Po uwzględnieniu sprawności układu napędowego tokarki (0,7 + 0,8) wymagana moc silnika wynosi (dla r| = 0,75)
=
(4.12)
Stąd
1) Ns = 0,48 kW
2) N, = 0,37 kW
Czas maszynowy tm
tm = L/pn = (lj + l + lw)/pn
(4.13)
Dla 1) K r = 45°; ld = 1,5 mm; 1 = 110 mm; lw = 2,5 mm; p = 0,28 mm/obr;
n = 355 obr/min;
2)K r =45°;l d =l,5 mm; 1 = 115 mm; l w =0; p=0,125 mm/obr; n=500 obr/min
Stąd mamy
1 )xm = 69s
2) tm = 112 s
B. Dla toczenia dokładnego
Dla toczenia dokładnego, które w naszym przypadku jest obróbką wykańczającą, warunki skrawania są zdeterminowane dokładnością wykonania
i chropowatością powierzchni.
Głębokość skrawania g
Zgodnie z wcześniej ustalonym naddatkiem na obróbkę - głębokość toczenia
dokładnego wynosi
g = 0,5 mm
Posuw p
Posuw dobiera się na podstawie znanej zależności od wysokości nierówności
Rz i promienia zaokrąglenia ostrza noża
=
[mm/obr]
Dla r = 1 mm i Rz = 0,0032 mm (z tablicy 4.1 dla Ra = 0,63 ^m)
Piop = 0,16 mm/obr
(4.14)
Strzałka ugięcia fy
Zamiast wyznaczać posuw dopuszczalny ze względu na odkształcenie przedmiotu obrabianego, zazwyczaj sprawdza się, czy przy założonej głębokości
skrawania i ustalonym posuwie maksymalna strzałka ugięcia f y nie jest większa
od dopuszczalnej f y dop. Za dopuszczalne można przyjmować ugięcie do 0,35
wymaganej tolerancji wykonania.
Dla wałka zamocowanego w kłach
fy = 0,424 PyX3/Ed<fydop
[mm]
(4.15)
przy czym: Py - siła odporowa dla: Cy = 1224 N; ey = 0,9; uy = 0,75 i K, = ł
(z tablicy 4.17), wynosi 196 N;
TJd - smukłość wałka (w wariancie 2 - mniej korzystnym 135/17)
E = 196000 + 208600 MPa (200000 MPa)
= 0,013 mm
Najczęściej w praktyce warsztatowej, korzystając z praktyki przemysłowej
posługujemy się wartościami normatywnymi, które są podawane w literaturze
fachowej.
Tablice 4.4 + 4.18, podają warunki obróbki stosowane w praktyce przemysłowej, które zaleca się do wykorzystywania przy projektowaniu procesów technologicznych obróbki skrawaniem.
Orientacyjne wartości głębokości skrawania i posuwu przy toczeniu
przedmiotów stalowych
Odmiany toczenia
Klasa
dokł.
wg PN
Toczenie zgrubne
<11
Średnio dokładne
11+9
9+7
Dokładne
Bardzo dokładne
"diamentowanie"
Chropowatość
R a ,Hm
7+6
g, mm
R z , Hm
p0, mm/obr
20+10
80 + 40
3 + 20
0,3 + 2,5
1 0 + 1,25
40 + 6,3
1+3
0,15 + 0,30
2,5 + 0,63
10 + 3,2
0,55+1,5
0,045 + 0,15
3,2 + 0,8
0,2 + 0,5 najczęściej
0,1 +0,15
0,020+0,045
0,63 + 0,16
Tablica 4.2
Charakterystyka obrabiarek
Parametry tokarki
TUM35E1
RVB40
Prędkości obrotowe n
[obr/min]
45; 90; 125; 180; 250; 355;
500; 710; 1000; 1400; 2000
45; 90; 125; 180; 250; 355;
500; 710; 1000; 1400; 2000
Posuw wzdłużny suportu
bocznego p [mm/obr]
0,04; 0,07; 0,08; 0,1; 0,14;
0,16; 0,2; 0,28; 0,4
0,08; 0,125; 0,2; 0,315; 0,5;
0,8
Posuw wzdłużny suportu
rewolwerowego
0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4;
0,63
Maksymalna siła posuwowa
4900
6000
300
2500
1,2
1,6
20x20
20x32
4,0/2,2
6,7/4,0
Pf [N]
Maksymalny moment
obrotowy M m a l [Nm]
Maksymalny przekrój wióra
g • p [mm2]
Maksymalny przekrój trzonka
noża [mm]
| Moc silnika N, [kW]
Tablica 4.3
Wyliczenie naddatku całkowitego
Rodzaj obróbki
Naddatek
1
Toczenie zgrubne
3
Naddatek całkowity
4
-
Tolerancja naddatku Wymiar obróbkowy
mm
Toczenie kształtujące
(dokładne)
Mcl (j,
^
mm
mm
-0,3
17-0,3
—
Stałe i wykładniki potęg do obliczania okresowej prędkości skrawania
przy toczeniu nożami z ostrzem ze stali szybkotnącej
Rodzaj
toczenia
o
A
V
3
'S
u
ol l!£
•i B
O.
I I
Zakres głębokości i
Rm
MPa
obrabiany
stal węglowa
750
wnętrzne wzdłużne
Typ ostrza
żeliwo
modyfikowane
S
żeliwo ciągliwe
HB
T, min
220
żeliwo szare
60
190
wnętrzne wzdłużne
przy d = 150 mm
!
N
750
żeliwo
modyfikowane
£
żeliwo ciągliwe
żeliwo szare
220
g = 1 +12
p = 0,1+ 1,4
190
60
190
150
0,25
0,54
-
-
-
-
32,1
0,2
0,4
16,6
0,25
0,54
Uv
v
-
-
15,7
0,15
0,35
16,4
0,2
0,35
-
-
-
g = 1 + 12
p = 0,l + 1,4
12,5
0,15
0,35
g = 1 + 12
p = 0,l + 1,4
13,1
0,2
0,35
g= 1 + 8
p = 0,l + 1,4
-
e
Cv
1 < g 20
0,1 < p S 2 , 5
150
stal węglowa
v
20,8
1 :Sg<20
0,1 S p < 2,5
0,1 2 p < 2,5
$ E
O &
o
•a
e
Cv
1 < g <; 20
0,1 £ p < 2,5
190
_
Toczenie z chłodzeniem Toczenie bez chłodzenia
posuwu przy ^ > 1
P
25,6
0,2
0,4
-
-
-
-
-
.
-
cd. tablicy 4.4
stal węglowa
750
220
g = 1 +12
p = 0,1+ 2,5
21,6
0,25
0,54
190
g = 1 + 12
p = 0,1+ 2,5
-
-
-
16,1
0,15
0,33
g = 1 + 12
p = 0,1+ 2,5
-
-
-
17,1
0,2
0,35
g=l+8
p = 0,1 + 2,5
33,3
0,2
0,4
-
-
-
-
-
-
0,4
o
V
a
s
u "i
i2 i>>
5 N
|
1
1CA | G
O
^ N
1
I
CL,
N
(U
cN
żeliwo szare
&
a
żeliwo
modyfikowane
-
60
190
-
150
żeliwo ciągliwe
-
<o
stal węglowa
c
'o
N
li
O.
JSS
2
-
c 'S
S
SD
750
żeliwo szare
-
190
żeliwo ciągliwe
-
150
stal węglowa
750
7,0
p = 0,04 + 2,5
220
60
p = 0,04 + 2,5
-
0,5
-
-
-
5,4
0,1
0,3
-
-
-
5,4
0,6
0,25
-
-
8,1
0,45
0,3
wstępne
2
wykańczające
13,9
-
19,4
220
0,66
-
-
p = 0,04+ 2,5
p< 2
-
*
*
"
|
Stałe i wykładniki potęg do obliczania okresowej prędkości skrawania
przy toczeniu nożami z płytkami z węglików spiekanych
Typ ostrza
Zakres głębokości
Rodzaj
toczenia
Materiał obrabiany
0
zewnętrzne wzdłużne
A
stal węglowa
V
'3
?
3(A
1
&
ei>
750
stal hartowana
żeliwo szare
190
750
żeliwo szare
poprzeczne
sial węglowa
O
750
żeliwo szare
60
190
Oj
N
£J
220
190
żeliwo modyfikowane
O
c
u
D
-O
220
190
żeliwo modyfikowane
wewnętrzne
wzdhiżne
a
N
T, min
60
B
'S
u
o
E
HB
1500
stal węglowa
N
O
R n „ MPa
220
190
60
żeliwo modyfikowane
190
i posuwu przy ^ > 1
P
Stale i wykładniki przy toczeniu z
chłodzeniem
g = 1 + 12
p = 0,l -s-2,0
g = l+2
p = 0,l + 1,5
g = l + 15
p = 0,1 + 2 , 5
g= 1+8
P= 1+2,0
g = 1 + 12
P = 0,1 + 1,4
g = 1 + 15
p = 0,1 + 2 , 0
g=l+8
P = 0,1 + 2 , 0
g = 1 + 12
p = 0,1 + 1,4
g = 1 + 15
p = 0,1 + 2 , 5
g=l+8
p = 0,1 + 2 , 0
Cv
ev
uv
96,2
0,18
0,3
30,7
0,18
0,3
49.7
0,18
0,35
55.8
0,19
0,34
65,0
0,18
0,3
45,3
0,18
0 ,
42,8
0,19
0,34
106,9
0,18
0,3
53,1
0,18
0,35
47.4
0,19
0,34
5
Tablica 4.6
Współczynniki poprawkowe BT do obliczania prędkości skrawania
Okres
trwałości
ostrza T
min
Materiał oslrza
ostrze z węglików spiekanych
noże składane 1
noże z płytkami lutowanymi
Materiał obrabiani
sta!
żeliwo
stal hartowana
stal niehartowana
niehartowana
szare
bez chłodzenia
stal i żehwo ciągliwe
z chłodzeniem
żeliwo szare i
modyfikowane
bez chłodzenia
Pomocniczy kąt przystawienia Kf
KJ>0
ię> 0
wszystkie oprócz kształtowych
0,35
360
240
180
150
120
90
75
60
45
30
20
15
10
ostrze ze stali szybkotnącej
-
0.41
0,45
0,48
0,53
0.57
0,62
0,68
0,78
0,90
1.00
1.15
1
0,35
0,54
0,62
0,68
0.75
0.78
0,87
0,92
1,00
1,10
1.27
1,47
1.62
-
1
K; = 0
K, > 0
K, > 0
Rodzaje noży tokarskich
do toczenia
przeci- kształtodo toczenia
przeciwszystkie oprócz kształtowych
wzdłużnego
naki
we
wzdłużnego
naki
wykładnik potęgi m okresu trwałości ostrza
0.1
I
0.35
1 0.21 1
0.125
1 0,25 1 0.3 1
0.1
1 0.15
WSDÓłcZ ,'tmik BT
0,85
0,80
0,64
0.84
0.76
0,72
0,88
0,85
0,71
0,87
0.81
0,81
0,68
0.76
0.87
0,85
0,89
0.76
0,89
0.89
0.79
0,87
0,91
0.75
0,90
0,93
0,91
0.79
0,83
0,93
0.78
0,92
0,83
1,00
0.93
0,90
0,96
0,87
0,90
0,96
0,95
0,90
1,09
0,94
0,97
0,98
0.92
0.95
0,97
0.95
1,15
0,98
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1.23
1,00
1,00 I
1.08
1,05 1
1,04
1.10
1,04
1,08
1,03
_
1,27
1.07
1,19
1,07
1,09
1,19
1.11
1.18 j
1,47
1,31
1,15
1,31
1.12
1.11
1.23
1.15
1.62
1,39
1.20
1.16
1,38
1
Posuw dla toczenia zgrubnego
Materiał
obrabiany
Wymiar
trzonka
noża, mm
Średnica
materiału
obrabianego
mm, do:
Materiał ostrza
węgliki spiekane
stal szybkotnąca
Głębokość skrawania
3
5
8
3
5
8
0,3 + 0,4
-
-
0,5 + 0,7
0,4 + 0,6
posuw, mm/obr
20
16x25
20x30
25x25
on
25x40
30x45
40x60
0,3 + 0,4
-
-
40
0,4 + 0,5
0,3 + 0,4
60
0,5 + 0,7
0,4+0,6
100
0.6 + 0,9
400
0,6+ 1,2
0,4 + 0,6
0,3 + 0,5
0,6 + 0,8
0,5 + 0,7
0,5 + 0,6
0,7 + 1,0
0,6 + 0,8
0,6 + 0,8
0,8+ 1,0
0,6 + 0,8
1,0+1,3
0,9+1,1
0,8+1,0
-
0,3 + 0,4
-
20
0,3 + 0,4
-
40
0.4 + 0,5
0,3 + 0,4
-
0,4 + 0,5
-
60
0,6 + 0,7
0,5 + 0,7
0,4 + 0,6
0,7 + 0,8
0,6 + 0,8
-
100
0.8+1,0
0,7 + 0,9
0,5 + 0,7
0,9 + 1,1
0,8+1,0
0,7 + 0,9
600
1,2+ 1,4
1,0+1,2
0,8+1,0
1,2+ 1,4
1,1 + 1,4
1,0+1,2
60
0,6 + 0,9
0.5 + 0,8
0,4 + 0.7
-
-
100
0,8+1,2
0,7+ 1,1
0,8 + 0,9
-
-
1100
1,2+1,5
1,1+1,5
0,9 + 1,2
500
1,1 + 1,4
1,1+1,4
1,0+1,2
-
2500
1,3 + 2,0
1,3+ 1,8
1,2 + 1,6
-
-
-
_
-
-
cd. tablicy 4.7
40
16x25
o
20x30
25 x 25
25x40
30x45
40x60
0,4 + 0,5
-
-
0,4 + 0,5
-
-
0,4 + 0,6
60
0,6 + 0,8
0,5 + 0,8
0,4 + 0,6
0,6 + 0,8
0,5 + 0,8
100
0,8+1,2
0,7+1,0
0,6 + 0,8
0,8+1,2
0,7+1,0
0,6 + 0,8
400
1,0+1,4
1,0+1,2
0,8+1,0
1,0+1,4
1,0+ 1,2
0,8+1,0
40
0,4 + 0,5
-
-
0,4 + 0,5
-
-
60
0,6+0,9
0,5 + 0,8
0,4 + 0,7
0,6 + 0,8
0,5 + 0,8
0,4 + 0,7
100
0,9+ 1,3
0,8+ 1,2
0,7 + 1,0
0,9+1,3
0,8 + 1,2
0,7+1,2
600
1,2+1,8
1,2+1,6
1,0+1,3
1,2+1,8
1,2+1,6
1,1 + 1,4
60
0,6 + 0,8
0,5 + 0,8
0,4 + 0,7
0,6 + 0,8
0,5 + 0,8
0,4 + 0,7
100
1.0+ 1,4
0,9+1,2
0,8+1,0
1,2+1.4
0,9+1,2
0,8+1,0
1000
1,5 + 2,0
1,2+ 1,8
1,0+1,4
1,5 + 2,0
1,2+ 1,8
1,0+ 1,4
500
1,4+ 1,8
1,2+1,6
1,0+1,4
-
-
-
2500
1,6 + 2,4
1,6 + 2,0
1,4+1,8
-
-
-
1fiV, "O
ręczny 0,03
mech. 0,06
ręczny 0,04
mech. 0,08
ręczny 0,05
0,06
0,04
0,08
0,05
0,10
0,07
0,08
0,05
0,10
0,07
0,12
0.08
0,10
0,07
0,12
0,08
0,15
0,09
0,12
0,08
0,14
0,09
0,17
0,11
0,14
0,09
0,16
0,10
0,20
0,13
0,21
0,16
G
*
T3
O
•O
0,10
0,19
0,12
0,24
0,15
00
Ul
o
M
9
T3
3
T3
-j
01
00
0,27
0,18
0,17
0,26
0,14
0,21
0,27
0,42
to
o
U
to>
o
tO
i—
Ul
Średnica przecinania d, mm, do:
posuw p, mm/obr.
ui
Ul
o
szerokość ostrza noża b, mm, do:
•fc.
0,14
0,22
0,12
0,18
0,24
0,37
O.
o
Ul
o
?
Ul
Rodzaj
posuwu
mech. 0,05
0,18
O
C
0,15
T3
0,13
5:
R
On
0,088 0,10
g"
ręczny 0,07
g
o.
c
0,32
<
T
o
0)
0,27
p
N
0,23
|3'
uj
0,20
in
to
0,16
9-
00
8
2
5>
0,13
S
—o
2
-o
83
mech. 0,10
tM
i ^
3° <£
Materiał
obrabiany
2- o
o.
! 0 C/5
3 E
V
|j Stal
I R„, < 500 MPa
e? w
O Ł5
I Żeliwo
| HB > 176
c
Żeliwo
HB < 100
3
S' S
§
to
o
oo
o
to
s
"I
N
O
5"
83
9
B*
łt
9
©
N-
8!
3
M
n
3"
89
W
89
s
s
s
•U.
óo
1
Tablica 4.9
Warunki obróbki stali węglowych przy toczeniu zewnętrznym wzdłużnym
nożem z płytką wieloostrzową
Materiał ostrza - węgliki spiekane S20, S20S, T = 15 min; h p = 0,8 mm
Noże z płytką wieloostrzową czworokątną
Kształt i geometria ostrza bezścinowego
Oo
Yo
-6°
- 6 '
Rm
MPa
450
750
0,8 mm
Głębokość skrawania g, mm. do:
Posuw p
mm/obr
1,0
14
2,0
0,10
0,25
0,50
0,10
0,25
0,50
0,10
0,25
0,50
666
508
393
308
235
186
191
146
115
622
473
383
288
219
177
179
136
110
588
447
363
272
207
168
169
128
104
3,0
4,0
Prędkość skrawania vi 5 , m/min
545
404
394
337
320
253
192
183
156
148
157
119
113
97
92
5,0
6,0
7,0
308
297
286
142
138
133
88
85
82
» cd. tablicy 4.9
Noże z płytką wieloostrzową trójkątną
m
Geometria ostrza bezścinowego
750
1050
Yo
6
6
e
Kr
<
0,8 mm
90°
30
r
-6°
Głębokość skrawania g, mm, do:
Rm
MPa
450
«0
1
2
3
0,10
536
473
439
413
0,25
408
359
325
317
305
0,50
312
292
271
258
247
0,10
248
219
203
192
0,25
189
166
155
147
140
0,50
143
135
126
119
114
0,10
154
136
126
118
0,25
117
103
96
91
87
0,50
88
84
80
78
74
i
5
4
Prędkość skrawania v.«, m/min
6
8
12
239
227
209
111
105
97
69
65
60 1
Tablica 4.10
Warunki obróbki stali węglowych przy toczeniu zewnętrznym wzdłużnym nożami
z płytką lutowaną (ostrze bezścinowe)
Materiał ostrza - węgliki spiekane S20, S20S, T = 60 min; h p = 1 mm
Geometria ostrza bezścinowego
Rm
MPa
450
Yo
Oo
>0°
60°
1,5 mm
Głębokość skrawania g, mm, do:
Posuw
p
1,5
mm/obr
Prędkość skrawania y^o
0,10
415
388
367
340
12°
0,25
316
295
279
252
246
-5°
0,40
274
255
242
224
213
205
197
8°
1,00
171
161
156
151
143
138
133
127
144
2,00
188
0,10
192
180
170
158
12°
0,25
146
136
129
120
-5°
0,40
127
118
112
104
99
94
91
86
8°
1,00
79
75
72
70
66
56
54
2,00
114
1
^ oo
vO ^r co
vO — »-•
r- >o Tt
o\ co
vo \n
00
W N 00
oo r- v>
cv
r j oc
rJ —
s
O 00
»r>
o vo
ra
— oo
oo r-»
T Cv CN oc ov r-M ? ^ T
C. O CT\ o\ r- so
<S (S —
^t 0\
1- O
<N
N
O
— ts "t
— \rt —'
pi N n
—' O
O 00
O
co
» h vO
CJ NO r j K S
c* ra
«O/-> »o
ł
00 rt—
rj
+ —
O
Vi
o o
o
»n
t-
o o
O CJ
+ "
O
o\
0,35
0,10
0,20
0,35
0,20
0,10
0,35
0,10
0,20
1,00
O
o*
2.00
0,40
0,25
»
0,10
O N O
i
t
— o o
S — cs r-
e*-. <s Ol h n - — ON OO
- oc
(O -sr
N
ui
r4 psi
Icd. tablicv 4.10
3
Warunki obróbki stali węglowych przy toczeniu zewnętrznym
wzdłużnym nożem z płytką lutowaną (ostrze ścinowe)
Materia! ostrza węgliki spiekane S20, S20S, T = 60 min; h„ = 1 mm
-
Geometria ostrza ścinowego
2i
_
Rm
MPa
rosuw p
mm/obr
(0,6- 0,8) p
«o
Yo
Yoi
K
8'
15"
- 10°
4'
e
Kr
<
1,5 mm
60°
>0'
6
8
10
r
Głębokość skrawania g, mm, do:
1
4
5
2
3
306
291
270
256
224
220
205
195
187
180
171
165
167
158
152
147
140
134
119
113
109
1,5
Prędkość skrawania
0,2
450
320
0,5
1,0
2,0
0,2
750
150
0,5
142
135
125
119
108
102
95
90
1,0
77
73
87
84
80
76
70
68
65
62
55
52
50
61
58
56
50
47
45
40
38
37
2,0
0,2
950
0,5
1,0
2,0
111
104
98
91
85
79
74
69
66
63
56
53
51
Warunki obróbki stali hartowanych przy toczeniu zewnętrznym wzdłużnym
nożem z płytką lutowaną
Materiał ostrza - węgliki spiekane U10S, H10S, T = 15 min; h„ = 0,8 mm
Geometria ostrza bezścinowego
•jr
Oto
Yo
K
U
Kr
12'
-10°
-4"
1 4 mm
60°
>0°
—
Materiał obrabiany - stal hartowana
rosuw p
mm/obr
400 MPa
450 MPa
500 MPa
550 MPa
Głębokość skrawania g, mm, do:
1
1,5
2
1
2
1,5
1
1,5
2
1
1,5
2
36
32
31
29
Prędkość skrawania V|5, m/min
0,10
80
76
71
61
58
54
40
38
0,20
66
62
58
50
47
44
33
31
29
26
25
23
0,30
58
54
51
44
41
39
29
27
26
23
22
21
Tablica 4.13
Warunki obróbki stali węglowej przy toczeniu wzdłużnym na określoną chropowatość
Noże z Dłvtka lutowana
Materiał ostrza - węgliki spiekane S20. S20S. T = 30 min: h,. = 0.2 mm
Ueomei na ostrza bezsemoweg >
Promień
naroża r, mm
1
Materiał
obrabiany,
Rn,, MPa
Symbole
parametrów
350
przedstawiciel
(stal 10)
P
500
przedstawiciel
(stal 30)
P
650
przedstawiciel
(stal 55)
p
V
V
V
p
800
^
•b.
u>
V
Oo
Yo
K
io-
8'
-5'
5 + 10
0,50
151
(50 + 250)
0,50
110
(60 + 250)
0,50
75
(75 + 250)
0,50
55
(50 + 250)
1
II
1
Chropowatość powierzchni R x m
1
1.25 + 2.5
0.63 + 1.25
Wartości prędkości skrawania i posuwu
0,10
0,20
0,35
250
247
217
(50 + 250)
(50 + 250)
(50 + 250)
0,13
0,15
0,30
189
182
159
( 8 0 + 170)
(85 + 250)
(60 + 250)
0,13
0,15
0,30
160
124
108
(120 + 230)
(80+120)
(75 + 250)
0,13
0,15
0,30
120
90
79
(120 + 230)
( 8 0 + 120)
(75 + 250)
2.5 + 5
<
Kr
60"
1
0.32 + 0.63
0,06
250
(100 + 250)
0,10
250
(100 + 250)
0,10
174
(225 + 250)
0,08
127
(225 + 250)
1. Podane wartości prędkości skrawania i posuwów dotyczą okresu trwałości ostrza T = 30 min i kryterium stępienia ostrza h p = 0,2 mm. W nawiasach
podano zakresy prędkości skrawania, przy których można uzyskać odpowiednią chropowatość powierzni przy posuwach nie większych niż podano,
niezależnie od okresu trwałości ostrza. Podane wartości p i v dotyczą skrawania przy g = 1 mm. Wpływ głębokości skrawania na chropowatość powierzchni
jest niewielki.
2. W przypadku zbyt małej sztywności obrabiarki lub obrabiania materiału o złej skrawalności, w celu uzyskania wymaganej chropowatości powierzchni
podane wartości posuwów należy zmniejszyć, natomiast zwiększyć prędkość skrawania.
Warunki obróbki stali węglowych przy toczeniu poprzecznym
Noże z płytką wieloostrzową czworokątną
Materiał ostrza - węgliki spiekane S20, S20S, T = 15 min; h p = 0,8 mm
Geometria ostrza bezścinowego
Rn,
MPa
Posuw p
mm/obr
Głębokość skrawania g. mm, do:
1
2
1,5
3
4
5
6
7
Prędkość skrawania v,,, m/min
450
666
||
620
756
705
217
202
191
178
575
535
506
472
1050
165
153
145
135
129
450
457
433
409
381
362
347
336
325
131
124
118
109
104
100
96
93
1050
450
0,10
0,25
0,50
1050
447
Noże z płytką lutowaną
Materiał ostrza - węgliki spiekane S20, S20S, T = 60 min; h p = 1 mm
Geometria ostrza bezścinowego
Rm
MPa
Posuw p
mm/obr
Głębokość skrawania g, mm, do;
1
2
1,5
3
4
5
Prędkość skrawania Ym, m/min
461
430
406
133
124
117
109
351
326
309
288
1050
101
94
89
83
78
450
317
295
280
260
246
237
91
89
84
78
74
71
450
1050
450
1050
0,10
0,25
0,35
378
273
cd. tablicy 4.14
Geometria ostrza ścinowego
Rm
MPa
Posuw p
mm/obr
Głębokość skrawania g, mm, do:
1
1,5
2
3
4
5
6
8
Prędkość skrawania v«,, m/min
450
1050
450
1050
450
1050
0,20
0,50
2,00
430
402
388
354
124
115
109
101
96
305
288
268
255
245
237
88
83
77
73
70
68
65
152
148
45
43
335
225
H
H
sa
cr
c.
85
2
o'
s.u
ta
U
Łn
Tablica 4.17
State i wykładniki potęgowe do obliczania sił skrawania wyrażonych w niutonach
MateTyp
riał
ostrza
ostrza
ca
£c
3°
6
A
H
o cd
H1
8 »
Cfl
Zn
u
2
o,
co
o
>a>
Rodzaj
toczenia
Materiał
obrabiany
R
m
MPa
zewnętrzne, wewnętrzne, stal węglowa
750
wzdłużne, poprzeczne,
żeliwo szare
(obtaczanie i roztaczanie) żeliwo modyfikowane
żeliwo ciągli we
przecinanie
stal węglowa
750
żeliwo szare
żeliwo ciągli we
zewnętrzne, wewnętrzne, stal węglowa
750
wzdłużne, poprzeczne,
stal hartowana
1500
(obtaczanie i roztaczanie) żeliwo szare
żeliwo modyfikowane
przecinanie
stal węglowa
750
żeliwo szare
-
Zakres posuwu
i głębokości skrawania przy
HB
g
Wzory
Pz = C 2 g V
1
P
Y
= c
y g
V
wartości stałych i wykładników
220
190
190
150
220
190
150
220
-
190
190
220
190
mm/obr
0,1 + 2,0
0,1 + 3,0
0,1 + 2,0
0,1 + 1,4
0,04 + 3,5
0,04 + 3,5
0,04 + 3,5
0,1 + 2,0
0,1 + 1,5
0,1 + 3,0
0,1 + 2,0
0,04 + 3,5
0,04 + 3,5
g, mm
1 + 12
1 + 15
1+8
1+8
-
1 + 12
1+2
1 + 15
1+8
C7
1961
1118
1500
981
2422
e
7
1
1
1,03
1
1
1550 1
1353 1
1873
2942
902
1422
1873
902
1
0,81
1
0,82
1
"r
0,75
0,75
0,04
ey
Cy
1224 0,9
1169 0,5
.
_
0,75
0,75
0,75
1
859
0,75
1
_
1
0,75
0,81
0,75
0,82
0,75
0,9
_
_
0,9
_
_
_
_
_
Uy
»
_
-
_
»
_
_
-
1,1
Uwaga: podane wartości stałych i wykładników ważne są przy warunkach zawartych w powyższej tablicy oraz przy: kącie przystawienia Kr = 60°,
kącie natarcia y0 wielkości optymalnej, promieniu naroża re = 2 mm, prostoliniowym kształcie głównej krawędzi skrawającej, dopuszczalnym stępieniu
ostrza h p = 1 mm.
Pozostałe czynniki i warunki obróbki przyjmuje się w granicach ustalonych w praktyce.
-
Współczynniki poprawkowe KH do sił skrawania uwzględniające wytrzymałość
lub twardość materiału obrabianego. Materiał ostrza: węgliki spiekane
Materiał
obrabiany
Pomocniczy kąt
przystawienia
Wytrzymałość materiału obrabianego. MPa
Współczynniki
600 + 700
700 + 800
800 + 900
900+1000
1000 + 1100 1100+1200 II
Wartości współczynników
K
HZ
0,75
0,82
0,89
1.0
1,1
1,18
1,28
1,36
K
Hy
0,36
0,54
0,76
1,0
1,29
1,57
1,89
2,24
K
HZ
-
0,81
0,88
1,0
1,12
-
-
Hy
-
0,63
0,81
1,0
1,17
-
-
Kr'>0
Stal
niehartowana
400 + 500 | 500 + 600
K/ = 0
K
-
Wytrzymałość materiału obrabianego R,,,, MPa
Stal
hartowana
1100+1200 1200 + 1300 1300+1400 1400+1500 1500 + 1600 1600+1700 1700 + 1800 1800+1900
Wartości współczynnika
K
< > 0
HZ
0,84
0,90
0,95
1,0
1,05
1,09
1,15
1,19
200 + 220
220 + 240
240 + 260
1,18
Twardość materiału obrabianego HB
Żeliwo szare,
ciągliwe i modyfikowane
Żeliwo
szre
100+120
120 + 140
140+160
160+180
180 + 200
Wartości współczynników
K
HZ
0,74
0,81
0,88
0,94
1,0
1,06
1,12
K
Hy
0,49
0,61
0,74
0,86
1,0
1,13
1,28
1,40
K
HZ
-
-
0,94
1,0
1,06
1,11
1,16
K
Hy
-
-
0,90
1,0
1,08
1,21
1,32
< =0
-
«9
3
O"
O
3
e
s,
|S"
o<3
n
cr
"V
o
3
n0
V!
»
1
Ul
s
®
S"
o
S"
H
63
n
PS