Определите необходимую мощность электродвигателя токарного станка при точении заготовки из конструкционной стали. Глубина резания t = 3 мм, подача S = l,l мм/об, диаметр заготовки до обработки D = 200 мм, частота вращения шпинделя n = 120 мин-1, кпд станка η = 0,80. Приведите схему точения с обозначением на ней элементов режима резания (V, S, t) и величин, используемых в задаче.

Для решения задачи, связанной с определением необходимой мощности электродвигателя токарного станка при точении заготовки, мы можем использовать следующие шаги: ### Шаг 1: Определим необходимые параметры **Данные задачи:** - Глубина резания \( t = 3 \) мм - Подача \( S = 1.1 \) мм/об - Диаметр заготовки до обработки \( D = 200 \) мм - Частота вращения шпинделя \( n = 120 \) мин\(^{-1}\) - КПД станка \( \eta = 0.80 \) ### Шаг 2: Определим скорость резания Сначала найдем скорость резания \( V \) в метрах в минуту. Она рассчитывается по формуле: \[ V = \pi D \cdot n, \] где: - \( \pi \approx 3.14 \) - \( D \) - диаметр заготовки (в метрах) - \( n \) - частота вращения (в мин\(^{-1}\)) Подставим значения: \[ D = 200 \text{ мм} = 0.2 \text{ м} \] Теперь можем подставить в формулу: \[ V = \pi \cdot 0.2 \cdot 120 = 3.77 \text{ м/мин} \quad (\text{приблизительно}). \] ### Шаг 3: Найдите объем реза Объем реза \( Q \) в кубических миллиметрах в минуту рассчитывается по формуле: \[ Q = S \cdot t \cdot 1000, \] где: - \( S \) - подача (в мм/об) - \( t \) - глубина резания (в мм) Подставим значения: \[ Q = 1.1 \cdot 3 \cdot 1000 = 3300 \text{ мм}^3/\text{мин}. \] ### Шаг 4: Определите мощность резания Теперь мы можем найти мощность резания \( P_r \) в ваттах, используя следующую формулу: \[ P_r = Q \cdot \text{средняя сила резания} \cdot K, \] где \( K \) - коэффициент резания. Для конструкционной стали \( K \) может варьироваться, но можно принять значение порядка 1.5 Н/мм\(^2\). Также увеличим объем реза в \(\text{м}^3\) для удобства: \[ P_r = \frac{Q}{1000^3} \cdot K. \] Подставим значения: \[ P_r = \frac{3300 \cdot 10^{-9}}{\text{м}^3} \cdot 1.5 = 0.00495 \text{ Вт.} \] ### Шаг 5: Учтем КПД мотора Теперь мы можем определить мощность, которую необходимо подать на двигатель, учитывая КПД: \[ P_d = \frac{P_r}{\eta}, \] где \( P_d \) - мощность двигателя. Подставим в формулу: \[ P_d = \frac{0.00495}{0.80} = 0.0061875 \text{ Вт.} \approx 6.19 \text{Вт.} \] ### Шаг 6: Схема точения Поскольку я не могу нарисовать схему, я объясню, как она должна выглядеть: 1. Изобразите заготовку в виде цилиндра с обозначением диаметра \( D = 200 \) мм. 2. На нарисованной заготовке укажите следующие параметры: - Глубина резки \( t = 3 \) мм (параллельно оси цилиндра). - Подача \( S = 1.1 \) мм/об (перпендикулярно оси, указывая направление относительно длительной оси). - Обозначение скорости резания \( V \), которая направлена вдоль заготовки, по окружности. ### Итог Необходимая мощность электродвигателя токарного станка для точения заготовки из конструкционной стали составляет примерно \( 6.19 \) Вт.