о діапазону регулювання швидкості, високий ККД, надійність, простота обслуговування і малі розміри.
Ступінчасте регулювання дає можливість встановити обмежене число частот обертання в заданих межах. З цієї причини величина регулювання не завжди може бути встановлена ??оптимальною. Механізми зі ступінчастим регулюванням компактні, прості і мають більш високий ККД у порівнянні з безступінчатим регулюванням.
1. Обгрунтування основних технічних характеристик проектованого верстата
. 1 Діапазон регулювання частоти обертання шпинделя
В якості верстата - прототипу, згідно із завданням, приймаємо верстат універсальний консольний. Для універсальних верстатів визначаємо граничні частоти обертання за наступними формулами [2, стор. 192]:
, (1.1)
, (1.2)
де: Vmin і Vmax - граничні швидкості різання, що визначаються за довідником режимів
різання, м/хв;
Dmax і dmin - граничні діаметри обробки; мм.
Граничні діаметри обробки визначаємо за торцевому фрезерованию, що має більшу величину діаметрів обробки щодо циліндричного фрезерування, за наступними формулами:
Dmax=(1,25 ... 1,6) b; (1.3)
dmin=0,25Dmax (1.4)
де: b - ширина фрезерування, що визначається за формулою:
b=(0,3 ... 0,4) B; (1.5)
де: В - ширина столу, В=500 мм.
b=(0,3 ... 0,4). 500=150 ... 200 мм.
Приймаємо b=170 мм.
Dmax=(1,25 ... 1,6). 170=212,5 ... 272 ??мм.
Приймаємо Dmax=250 мм.
dmin=0,25. 250=62,5 мм.
За довідником [1, стор. 85] залежно від матеріалу ріжучої частини (швидкорізальні сталі і тверді сплави), приймаючи глибини різання t1=3 мм (чорнова обробка), t2=0,3 мм ( чистова обробка) і середню твердість інструменту 229-287 НВ, визначаємо подачу на зуб фрези SZ, мм/зуб. Результати заносимо в таблицю 1.
Таблиця 1
Подача на зуб для різних режимів різання, мм/зуб
Матеріал ріжучої частіГлубіна резанія0,3 мм3 ммТорцовое фрезерованіеБистрорежущая сталь0,2 ... 0,30,12 ... 0,2Твердий сплав0,15 ... 0,20,08 ... 0,12Ціліндріческое фрезерованіе0,2 ... 0,30 , 1 ... 0,2
За знайденому значенню подачі на зуб в залежності від глибини різання за довідником [1, стор. 99] визначаємо табличні швидкості різання Vтабл, м/хв, для кожного режиму різання. Результати зводимо в таблицю 2.
Таблиця 2
Швидкості різання для різних режимів різання, м/хв
Матеріал ріжучої частіГлубіна резанія0,3 мм3 ммТорцовое фрезерованіеБистрорежущая сталь34 ... +3840 ... 46Твердий сплав240 ... 270260 ... 300Ціліндріческое фрезерованіе28 ... 3433 ... 40
Знайдені табличні значення швидкостей різання необхідно помножити на поправочні коефіцієнти:
, (1.6)
де: К1 - коефіцієнт, що залежить від розмірів обробки, за довідником [1, стор.96]
приймаємо К1=1;
К2 - коефіцієнт, що залежить від стану оброблюваної поверхні і її твердості.
За довідником [1, стор.100] приймаємо:
фреза зі швидкорізальної сталі К2=0,75;
фреза з твердого сплаву К2=0,85.
К3 - коефіцієнт, що залежить від стійкості і матеріалу інструменту. За довідником [1, стр.100-101] приймаємо:
фреза зі швидкорізальної сталі:
циліндричне фрезерування К3=0,75 ... 1,2 при стійкості інструменту
TР=60 ... 280;
торцеве фрезерування К3=0,9 ... 1,15 при стійкості інструменту TР=60 ... 130;
фреза з твердого сплаву К3=0,8 при стійкості інструменту TР=120;
З метою збільшення терміну служби інструменту, в подальших розрахунках приймаємо мінімальні знайдені значення поправочних коефіцієнтів і, підставляючи їх у формулу (1.6) розраховуємо швидкості різання для різних режимів різання з урахуванням поправочних коефіцієнтів. Результати заносимо в таблицю 3.
Таблиця 3
Швидкості різання для різних режимів різання з урахуванням поправок, м/хв
Матеріал ріжучої частіГлубіна резанія0,3 мм3 ммТорцовое фрезерованіеБистрорежущая сталь23 ... 2727 ... 33Твердий сплав163 ... 183177 ... 204Ціліндріческое фрезерованіе16 ... 1919 ... 22,5 вертикальний фрезерний верстат передача
Вибираємо максимальне і мінімальне значення швидкості різання зі знайдених значень. Отримуємо наступні граничні швидкості різання:
Vтабл min=20 м/хв;
Vтабл max=204 м/хв.
