Дипломная работа: Определение показателей технологичности детали АД
.
Значение подач сводим в таблицу
Таблица 2.10
0.056 |
0.079 |
0.112 |
0.158 |
0.223 |
0.314 |
0.444 |
0.627 |
0.885 |
1.25 |
1.76 |
2.5 |
В соответствии со станком
принимаем S = 0,112 мм/об.
6.
Стойкость режущего инструмента.
Т.к. сверло из
быстрорежущей стали диаметром 8 мм, то принимаем Т=25 мин [6, с.279, т.30].
7.
Определение поправочного коэффициента.
Общий поправочный
коэффициент Кv включает в себя только Киv—учитывающий влияние инструментального
материала и Кlv—учитывающий глубину сверления.
Кv= Киv´ Кlv=1´1=1
8. Расчет скорости
резания.
Рассчитаем скорость
резания по формуле [6, c.276]:
V=,
где C = 7; q = 0,4; y = 0,7;
m = 0,2 [6, c.279, т.28],
V= м/мин.
9. Расчет частоты
вращения сверла.
Расчет производим по формуле :
.
Согласуем частоту вращения с характеристиками станка:
nст=1588 об/мин.
Определим действительную
скорость резания:
.
10. Расчет осевой силы
резания.
Рассчитаем осевую силу
резания по формуле [6, c.276]:
P,
где k= k= [6, c.264, т.9],
C = 68; q = 1; y = 0,7 [6, с.281,
т.32].
PН.
11. Расчет крутящего
момента.
Определим крутящий момент
по формуле [6, с.277]:
М.
На возникающие при
сверлении осевую силу и суммарный крутящий момент сопротивления резанию
оказывают влияние следующие основные факторы: обрабатываемый материал,
геометрические параметры сверла, смазывающе-охлаждающие жидкости, износ сверла,
глубина сверления, скорость резания, подача.
С= 0,0345, q = 2, y = 0,8 [6,
c.281, т.32],
М Нм.
12. Расчет мощности
привода станка.
Мощность
электродвигателя, необходимая для резания, определяется с учётом КПД станка
(0,7…0,8).
Рассчитаем мощность
привода станка по формуле:
N = ,
где, N = - мощность,
затрачиваемая на резание (эффективная мощность).
N= кВт,
N = кВт,
,
1,869< 4,5 – условие
выполняется,
M< M,
Нм,
3,6 < 32,2 – условие
выполняется.
13.
Расчет основного машинного времени.
,
где lПОДВ =2мм – длина подвода;
lОБР =8мм –длина обработки;
lПЕРЕБ =2мм – длина
перебега.
.
Переход 010 – Подрезать
торец 37
1. Выбор инструмента.
Для подрезки торца
выбираем токарный подрезной отогнутый резец с пластинами из твёрдого сплава по
ГОСТ18880-73 (2, стр.121, т.8), материал резца – Т15К6. Эскиз резца представлен
на рисунке 2.8.
Рисунок2.8
H=16; B=12; L=100; m=5;
a=12; r=1
2. Определение глубины
резания.
При черновом точении
глубина резания принимается равной припуску на обработку. t=z=0,5мм.
3. Определение подачи.
S=0,4 (мм/об) (2,
стр.266, т.11).
4. Определение скорости
резания.
Скорость резания при
точении рассчитывают по формуле:
;
Где Т=60 мин, Сv=47,
x=0,15, y=0,35, m=0,20;
;
где , (2. стр.261, т.1);
, (2. стр.263, т.6);
, (2. стр.263, т.5);
;
Таким образом скорость
резания будет равна:
м/мин.
5. Определение расчетной
частоты вращения шпинделя.
Расчетная частота
вращения определяется по формуле:
об/мин.
nприн = 632,3 об/мин
6. Определение силы
резания.
При точении составляющие
силы резания рассчитывают по формуле:
;
где Cp=200, x=1, y=0,75,
n=0 – при расчете тангенциальной составляющей Pz;
Cp=125, x=0,9, y=0,75,
n=0 – при расчете радиальной составляющей Py;
Cp=67, x=1,2, y=0,65, n=0
– при расчете осевой составляющей Рх (2, стр.273, т.22);
;
kmp= (2, стр.264, т.9).
kjp=1,08 – при расчете тангенциальной
составляющей Pz;
kjp=1,3 – при расчете радиальной
составляющей Py;
kjp=0,78 – при расчете осевой
составляющей Рх (2, стр.275, т.23);
kgp=1,25 – при расчете тангенциальной
составляющей Pz;
kgp =2 – при расчете радиальной
составляющей Py;
kgp =2 – при расчете осевой
составляющей Рх (2, стр.275, т.23);
klp=1,0 – при расчете тангенциальной
составляющей Pz;
klp =1,7 – при расчете радиальной
составляющей Py;
klp =0,65 – при расчете осевой
составляющей Рх (2, стр.275, т.23);
Таким образом поправочный
коэффициент будет равен:
– при расчете тангенциальной
составляющей Pz;
– при расчете радиальной
составляющей Py;
– при расчете осевой составляющей
Рх;
Составляющие силы резания
будут равны:
(Н);
(Н);
(Н).
7. Определение мощность
резания.
При точении мощность
резания рассчитывают по формуле:
(кВт).
8. Произведем расчет
выбранных элементов режима резания:
,
1,2 > 1,14 – условие
выполняется.
9. Расчет основного
времени точения
Расчет основного времени
точения производим по формуле:
где S-подача исходя из
характеристик станка, -длины обработки, подвода,
врезания и перебега
.
015 – Точить поверхность 38
1. Выбор и обоснование
режущего инструмента.
Выбираем токарный проходной отогнутый резец с пластинами из
твердого сплава по ГОСТ 18868-73 [6, с.119, т.4]. Материал резца - твердый
сплав Т15К6.
Рисунок 2.9
Эскиз резца приведен на
рисунке Основные параметры резца:
H = 16 мм; B = 10 мм; L = 100 мм; m = 8 мм; R = 0,5 мм; a=8 мм;
3. Определение величины
подачи инструмента.
Назначим подачу [6,
с.266, т.11] S = 0,5 мм/об. Т.к. станок имеет бесступенчатое регулирование
подач, то принимаем выбранное значение подачи мм/об
4. Выбор периода
стойкости инструмента.
Выберем период стойкости
инструмента, учитывая, что ведется черновая обработка Т = 60 мин.
5. Определение общего
поправочного коэффициента Kv.
Определим общий
поправочный коэффициент:
,
где - коэффициент
обрабатываемости стали,
;
, [6, с.262, т.2],
- коэффициент, учитывающий влияние
инструментального материала на скорость резания [6, с.263, т.6], =1,0;
- коэффициент,
учитывающий влияние состояние поверхности заготовки на скорость резания [6,
с.263, т.5], =0,9;
- коэффициенты, учитывающие
влияние параметров резца на скорость резания [6, с.271, т.18],
.
6.
Расчет скорости резания.
Определим скорость
резания по формуле [12,с.265]:
,
где ; x=0,15;y = 0,35; m =
0,20 [12,с.269, т.18],t-глубина резания, S-подача,
м/мин
7. Расчет частоты
вращения заготовки и действительной скорости резания.
nприн = 1588 об/мин
Фактическая скорость
резания будет равна:
(м/мин).
8. Расчет силы резания
Расчет силы резания
осуществим по формуле [6, с.271]:
,
где ; x = 1,0; y = 0,75; n =
-0,15 [6, с.273, т.22],
t = 1 мм – глубина резания,
,
где - коэффициент,
учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости
[6, с.264, т.9],
- коэффициенты, учитывающие
влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силы резания [6,
с.275, т.23],
;
9. Определим крутящий
момент
Определим крутящий момент
по формуле [6, с.271]:
.
10. Расчет мощности
привода станка
Расчет мощности привода
станка производим по формуле:
,
где - механический КПД
станка,
- эффективная мощность
станка,
,
,
11. Произведем расчет
выбранных элементов режима резания:
,
1,2 > 1,01 – условие
выполняется.
12. Расчет основного
времени точения
Расчет основного времени
точения производим по формуле:
где S-подача исходя из
характеристик станка, -длины обработки, подвода,
врезания и перебега
.
2.12.3 Шлифовальная операция
Рисунок 2.10
1. Установим характеристики инструмента. Инструмент при
шлифовании различных конструкционных и инструментальных материалов выбираем по
справочным материалам.
Зернистость абразива
равна 40 мкм, группа – микрошлифопорошки;
Структура инструмента No
6;
Объемное содержание
шлифовального материала равно 50%;
Область применения: круглое наружное,
бесцентровое, плоское периферией круга, шлифование металлов с высоким
сопротивлением разрыву;
Материал – электрокорунд белый 24А, использующийся для
обработки сталей;
CМ2 – зернистость
абразива.
Круг выбираем типа ПП
250x127x15 24А 40 CМ2 6К1;
Точность круга А;
Максимальная скорость
круга 35 м/с
Класс балансировки 1
Рисунок 2.11
2. Окружную скорость
заготовки можно определить как:
(м/мин);
3. Частоту вращения
заготовки определяем по формуле:
(об/мин);
4. Окружную скорость
абразивного круга принимаем: Vк=30(м/с);
5. Продольную подачу вычисляем
в долях высоты круга:
Sпрод=кв*H,
где кв=0,4…0,7, выбираем
кв=0,4, тогда Sпрод=0,4*15=6(мм/об.заг).
6. Минутную продольную
подачу вычисляем по формуле:
Sм= Sпрод*nз=6*145,5=873
(мм/мин)
7. Определяем длину
рабочих ходов стола, она равна длине шлифуемой поверхности Lрх=9,8 мм.
8. Определяем число
одинарных и двойных ходов стола в минуту:
(од.х/мин) и (дв.х/мин)
9. Рассчитываем
поперечную подачу (глубину шлифования) на один ход стола:
(мм/ход);
10. Вычисляем основное
время обработки в соответствии с полным циклом
Рисунок 2.12
11. Определяем
эффективную мощность шлифования.
(кВт);
12. По посчитанной
эффективной мощности выбираем круглошлифовальный станок модели 3А110В.
Технические данные
станка.
Наибольшие размеры
устанавливаемой заготовки:
диаметр 140
длина 200
Рекомендуемый диаметр
шлифования:
наружного 3-30
внутреннего 5-25
Наибольшая длина
шлифования:
наружного 180
внутреннего 50
Высота центров над столом
115
Наибольшее продольное
перемещение стола 250
Угол поворота стола:
по часовой стрелке 5
против часовой стрелке 6
Скорость автоматического
перемещения стола, м/мин 0,03-2,2
Частота вращения шпинделя
заготовки с бесступенчатым регулированием 100-1000
Конус Морзе шпинделя
передней бабки и пиноли задней бабки 4; 3
Наибольшие размеры
шлифовального круга:
наружный диаметр 250
высота 25
Перемещение шлифовальной
бабки:
наибольшее 60
на одно деление лимба 0,0025
за один оборот толчковой
рукоятки 0,001
Частота вращения шпинделя
шлифовального круга, об/мин
наружном 2680;3900
внутреннем 40000
Мощность электродвигателя
привода главного движения, кВт 2,2
Габаритные размеры (с
приставным оборудованием):
длина 1880
ширина 2025
высота 2000
Масса (с приставным
оборудованием), кг 2000
13. Согласно с
паспортными данными станка принимаем:
Скорость заготовки
V3=15(м/мин), тогда частота вращения заготовки:
(об/мин);
Частоту вращения круга
принимаем: nприн=40000(об/мин), после чего вычисляем действительную окружную
скорость круга:
(м/с).
14. Проверяем посчитанную
эффективную мощность на достаточность мощности станка:
;
Условие выполняется.
Проверяем энергетические
режимы шлифования на условие бесприжоговости:
(кВт),
- условие бесприжоговости
выполняется.
2.12.4 Фрезерование
Расчет режимов резания произведем для
операции № 120 Фрезерная.
Рисунок 2.13
1. Выбор режущего инструмента.
Для обработки поверхности выбираем фрезу дисковую пазовую по
ГОСТ 3755-78 [12, с.181. т.82]. Материал – Р6М5
Эскиз фрезы приведен на рисунке 2.14
Рисунок 2.14
Параметры инструмента: D
= 50 мм, b = 8 мм, d = 16 мм, z = 14.
2. Назначение глубины
резания.
Глубина резания t
определяет продолжительность контакта зуба с заготовкой, ее измеряют в направлении,
перпендикулярном направлению оси фрезы [13, с.282]. В данном случае глубина
резания равна t = 3,8 мм.
3. Определим величину
подачи на один зуб фрезы по формуле
[12, с.282]:
4. Вычислим подачу на
один оборот фрезы:
.
5. Назначим период
стойкости инструмента [12, с.290, т.40]:
T = 120 мин.
6. Определим скорость
резания по формуле [12, с.282]:
,
где = 68,5, q = 0,25, x =
0,3, y = 0,2, u = 0,1, p = 0,1, m = 0,2 [12, с.286,т.39],
Определим общий поправочный
коэффициент:
,
- коэффициент, учитывающий
влияние инструментального материала на скорость резания [xx, с.263, т.6], =1,0;
- коэффициент,
учитывающий влияние состояние поверхности заготовки на скорость резания [12,
с.263, т.5], =0,8.
,
, [13, с.262, т.2],
,
.
7. Произведем расчет
окружной силы резания по формуле [12, с.282]:
,
где [12, с.264, т.9],
= 68,2, x = 0,86, y =
0,72, u = 1,0, q = 0,86, w = 0 [12, с.291, т.41],
.
8. Определим крутящий
момент на шпинделе станка:
.
9. Расчет мощности
привода станка производим по формуле:
,
где - механический КПД
станка,
- эффективная мощность
станка,
,
,
10. Выбор оборудования.
Для данной операции выбираем горизонтально-фрезерный
универсальный консольный станок 6Т804Г. При выборе станка принималось во
внимание мощность необходимая при резании и габариты рабочей зоны станка, а также
величины ходов рабочего стола.
Технические характеристики станка [12, с.54, т.40]
Размеры рабочей
поверхности стола, мм 200800
Наибольшие перемещение
стола, мм:
продольное 400
поперечное 160
вертикальное 320
Расстояние от оси
шпинделя до поверхности стола, мм 30-350
Внутренний конус шпинделя
по ГОСТ 15975-82 40
Число скоростей шпинделя 12
Частота вращения
шпинделя, об/мин 63…2800
Число рабочих подач стола
12
Подача стола, мм/мин:
продольная 11,2-500
поперечная ручная
вертикальная ручная
Скорость быстрого
перемещения стола, мм/мин:
продольная 3800
поперечная 3800
вертикальная 3800
Мощность электродвигателя
привода главного движения, кВт 2,2
Габаритные размеры:
длина, мм 1315
ширина, мм 1205
высота, мм 1350
Масса, кг 800
11. Согласование частоты
вращения фрезы и подачи с техническими характеристиками станка.
Строим ряд чисел оборотов
станка:
,
.
Значения чисел вращения
оборотов станка сводим в таблицу:
Таблица 2.11
63 |
88,94 |
125,58 |
177,3 |
250,3 |
353,4 |
499 |
704,6 |
994,8 |
1404,6 |
1983,1 |
2800 |
Принимаем .
Определим минутную подачу
по формуле [12, с.282]:
.
Аналогично строим ряд подач:
,
,
Полученные значения продольных подач станка сводим в таблицу
26
Таблица 2.12
11,2 |
15,81 |
22,34 |
31,56 |
44,57 |
62,96 |
88,93 |
125,62 |
177,43 |
250,6 |
353,9 |
500 |
Принимаем .
Тогда фактическая подача на зуб фрезы :
.
12. Вычислим
действительную скорость резания:
.
2.12.5 Шлицедолбление
Рисунок 2.15
1. Выбор оборудования
Для данной операции
выбираем зубодолбежный станок 5122Б [11, c.41, т.26]. При выборе станка
принимаем во внимание длину хода долбяка.
Технологические
характеристики (размеры в мм):
Наибольший диаметр
устанавливаемой заготовки 200;
Наибольшая ширина
нарезаемого зубчатого венца 30;
Число двойных ходов
долбяка в минуту 200-1200;
Наибольший модуль
нарезаемого зубчатого колеса 4,5 ;
Круговая подача, мм/дв.
Ход 0,051-0,55;
Радиальная подача, мм/дв.
ход 0,003-0,286;
Мощность электродвигателя
главного привода, кВт 3,7;
Габаритные размеры(дшв) 261015101965;
Масса, кг 4500;
2. Выбор инструмента.
В качестве инструмента принимаем
дисковый прямозубый долбяк - класс точности А. Материал долбяка Р6М5.
Геометрические параметры m = 1,25, z = 14, L = 40.
рисунок 2.16
3. Определение круговой
подачи.
Круговая подача
назначается согласно модулю колеса по [ 12, с. 678, т.16]: S
= 0,2 мм/дв. ход
В зависимости от
материала обрабатываемой детали значение подачи необходимо умножить на
поправочный коэффициент Кs = 0,9 [ 12, с. 679, т.18]:
Sкр = S= 0,2 = 0,18 мм/дв.ход
Согласуем подачу со
станком и принимаем Sкр.ст=0,18 мм/дв.ход
4. Определение радиальной
подачи.
Радиальную подачу
принимают равными мм/дв.ход.
Согласуем подачу со
станком и принимаем Sр.ст=0,036 мм/дв.ход
5. Определение скорости
резания.
Скорость резания
определяют по [ 12, с. 678, т.17]:
V = 30 м/мин
В зависимости от
обрабатываемого материала значение скорости необходимо умножить на поправочный
коэффициент Кv = 0,9 [ 12, с. 679, т.18]:
м/мин.
6. Определение числа
двойных ходов.
Число двойных ходов
долбяка в минуту:
,
где L – длина хода
долбяка, состоящая из ширины нарезаемого зубчатого венца и перебегов в обе
стороны от венца [ 12, с. 678, т.19]: мм.
Тогда
дв.ход/мин.
Согласуем со станком и
принимаем =1000дв.ход/мин.
7. Определение
действительной скорости резания.
16,6 м/мин.
8. Определение основного
времени.
,
где z – число нарезаемых
зубьев, z = 14,
nдв.ход – число двойных
ходов долбяка, nдв.ход = 1000 дв.ход/мин,
Sкр – круговая подача,
Sкр = 0,18 мм/дв.ход,
Sр – радиальная подача,
Sр = 0,036 мм/дв.ход,
h – высота зуба, h = 1,8
m – делительный окружной
модуль, m= 1,25
Тогда
0,92мин
|