1. Назначение и конструкция детали 5

• Название: 1. Назначение и конструкция детали 5
• Дата: 12.04.2021
• Размер: 1.67 Mb.
• Имя файла: 26_korpus_nerzh (1).docx
• Тип: Реферат; #193899
• страница: 2 из 6

Назначение режима резания для операции наружного продольного точения.

Операция 010. Переход 14.

Назначение подачи

Для черновой и получистовой обработки S_o можно рассчитать по формуле:

, мм/об;

t = 1,5 мм – глубина резания.

Значения показателей степениz_S,x_S и коэффициентов C_S,K_м зависят от вида обрабатываемого материала и этапа обработки.

C_S= 0,031;

z_S= 0,57;

x_S= 0,35;

K_м = 1;

K_mS = 0,5 - коэффициент, характеризующий марку инструментального материала,

- коэффициент,характеризующий механические свойства обрабатываемого материала;

С_HS = 59;

n_S = 0,77;

= 0,927;

- коэффициент, который учитывает геометрические параметры резца в плане,

где  — угол при вершине резца , град;  — главный угол в плане, град.

 = 80°,  = 90°;

= 0,74;

- коэффициент, которыйучитывает жесткость заготовки и способ ее крепления на станке, где L — длина заготовки, мм; D — диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

С_ж = 1,1;

D = 57 мм;

L = 120,5 мм;

= 0,954;

K_к = 1 - поправочный коэффициент характеризует состояние поверхности заготовки (для заготовок без корки K_к = 1);

- поправочный коэффициент, которыйхарактеризует прочность режущей части резца, где h — толщина твердосплавной пластины,

= 2,1;

= 0,25 мм/об.

Окончательно: S_o = 0,25 мм/об.

Назначение скорости резания

Скорость резания v, м/мин, может быть рассчитана по формуле:



С_v = 141;

X_v = 0,15;

Y_v= 0,25.

- поправочный коэффициент, который учитывает заданный период стойкости,

- поправочный коэффициент, который учитывает свойства обрабатываемого материала,

C_HB = 1000,

n_v = 1,3,

= 1,09;

- поправочный коэффициент, который учитывает геометрические параметры резца в плане;




= 0,774;

K_mv= 1.

= 158 м/мин.

Учитывая экспериментальные данные и знания полученные при изучении курса «Теории резания», при работе резцом из быстрорежущей стали примем скорость резания в пределах 75 м/мин.



Определение частоты вращения шпинделя станка
Частоту вращения шпинделя n, об/мин, определяют по формуле:



= 419 об/мин,

Окончательно: n = 400 об/мин.

Фактическая скорость резания: = = 71,63 м/мин.

Определение скорости подачи резца

Величина скорости подачи v_S, мм/мин, определяется по формуле:



мм/мин.

Определение главной составляющей силы резания

Главная составляющая силы резания P_z, H, равна



С_Р = 1950;

Х_Р = 1;

Y_Р = 0,81;

- поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий свойства обрабатываемого материала,

С_Н = 0,04;

п_Р = 0,61;

= 1,074;

= 1022,03 Н.

Проверка назначенных режимов
по допустимой силе резания

Проверка по прочности державки резца. Допускаемое значение главной составляющей силы резания [P_z]_пр, Н, по прочности державки резца вычисляют по формуле



где W — момент сопротивления изгибу, (B — ширина державки резца, H — высота державки), м³; l — вылет резца из резцедержки, м; [σ_и] — допускаемое напряжение на изгиб материала державки резца. Для углеродистых конструкционных сталей [σ_и] = 250 МПа.

l  1,5Н;

l = 1,520 = 30 мм = 0,03 м;

= 0,003413 м³ ;

= Н.

Проверка по жесткости державки резца. Допускаемое жесткостью державки резца значение [P_z]_ж, Н, можно вычислить по формуле



где [f_р], — допускаемый прогиб резца, м: при получистовом точении
1,710^–4 м; Е — модуль упругости материала державки резца: для углеродистых конструкционных сталей Е = 21010³ МПа; I_x — осевой момент инерции, м⁴.

м⁴;

= 343980 Н=34,3 ·10⁴.

Проверка по прочности механизма подач станка. Допускаемую силу подачи станка [P_x]_ст, Н, нужно сравнить с осевой составляющей силы резания P_x. Необходимо, чтобы выполнялось условие [P_x]_ст > P_x. Значение осевой составляющей силы резания можно приближенно вычислить по формуле



Для станков с ЧПУ токарной группы допускаемая сила подачи [P_x]_ст чаще всего составляет не менее 4000 Н.

= 532,2 Н.

Проверка по жесткости обрабатываемой заготовки. Прогиб обрабатываемой заготовки будет осуществляться равнодействующей двух составляющих P_z и P_y, т. е. силой P_zy. Значение этой силы будет зависеть от угла в плане  и может быть приближенно определено по формуле



Ограничения по жесткости заготовки будут зависеть от метода крепления заготовки на станке.

При креплении заготовки консольно в патроне станка прогиб заготовки f_з, м, можно подсчитать по формуле:



где L — длина заготовки (величина вылета из патрона), м; I_х — осевой момент инерции круглого сечения, м⁴.

Допускаемый прогиб заготовки [f_з] при черновом точении можно принимать равным 10^–4 м.

= 1029,6 Н;

L = 0,07 м;



.

Определение необходимой мощности станка

Необходимую мощность станка N_ст, кВт, находят по формуле:



где  — КПД станка, можно принимать равным = 0,75. Рассчитанное значение сравнивается с паспортными данными станка.

= 1,62 кВт.

Определение основного технологического (машинного) времени

Основное технологическое (машинное) время t_o, мин, рассчитывают по формуле



где L — фактическая длина прохода резца, мм (рис. 3), L = l_з + l₁ + l_вр(l_з — длина обрабатываемой поверхности заготовки,мм; l₁ — путь подвода резца, т. е. начальный, предохраняющий инструмент зазор между деталью и резцом, l₁ 2 мм, l_вр — длина врезания резца на полную глубину резания).

l_з = 62 мм;

L = 62 + 2 + 0 = 64 мм;

= 6,4 мин.

Назначение режима резания для операции сверления.

Операция 015. Переход 14.

Операция выполняется на токарном станке 16Р25Н.

Выбор значения подачи на оборот сверла

S_o = 0,063  K_S  K_HBS  K_lS  K_1S  d^0,6,

где K_S — коэффициент, учитывающий влияние марки обрабатываемого материала; K_HBS и K_lS — коэффициенты, учитывающие соответственно влияние твердости обрабатываемого материала и глубины отверстия l_о, мм; K_1S — коэффициент, характеризующий условия сверления: для «нормальных» условий сверления K_1S = 0,6.

K_S =0,8;

K_HBS = = = 0,89;

K_lS = = =0,91;

S_o = 0,063  0,80,890,911,015^0,6 = 0,207 мм/об.
Окончательно: S_o = 0,2 мм/об.

Назначение скорости резания для режима нормальной интенсивности



где Т — заданная стойкость сверла, мин.

Т = 6·d^0,7 = 6 ·15 ^0,7 = 39,9 мин;

K_v = 0,75 - поправочный коэффициент, характеризующий влияние марки обрабатываемого материала;

K_HBv= = = 0,92 - поправочный коэффициент, характеризующий влияние твердости обрабатываемого материала;

K_lv= = = 0,84 - поправочный коэффициент, характеризующий длину (глубину) обрабатываемого отверстия;

K_м = 1 - поправочный коэффициент, характеризующий инструментальный материал сверла;

K_п = 1 - поправочный коэффициентхарактеризует наличие износостойкого покрытия;

K_т = 1 - поправочный коэффициент, характеризующий степень точности сверла;

- этот коэффициент характеризует длину рабочей части сверла,

где l₁ = 15d^0,7 = 15 ·15^0,7 = 99,9,

= 0,96;

K_ф = 1 - поправочный коэффициент, характеризующий форму заточки режущей части сверла;
м/мин.

Определение частоты вращения шпинделя

= 365 об/мин.

Окончательно: n = 350 об/мин.

Фактическая скорость резания:

= = 16,5 м/мин.

Определение осевой составляющей силы резания Р_о
и эффективной мощности на резание N_э

Осевая составляющая силы резания Р_о, Н, при сверлении стали определяется по формуле:

= 3937,6 Н.

МощностьN_э, кВт, затрачиваемая на резание при сверлении стали, может быть подсчитана по следующей формуле:



= 0,82 кВт.

Проверка хвостовика по крутящему моменту
Момент, предаваемый на хвостовик сверла:

= 22,4 Нм.

Максимальный момент передаваемый конусом Морзе 2 (d_ср=16,4 мм):
= 29,5 Нм,

где  — коэффициент трения.

М_тр > М_кр, следовательно рассматриваемый хвостовик удовлетворяет требованиям.

Определение основного технологического (машинного) времени

Основное технологическое (машинное) время операции сверления t_о, мин, рассчитывают по формуле



где L — длина хода сверла с рабочей подачей, мм; L = l_вр + l_о + l_вых (l_вр — величина врезания сверла, мм; для сверл с одинарной заточкой l_вр = 0,4d; l_о — глубина отверстия, мм; l_вых — величина выхода сверла; при сквозном отверстии l_вых= 1…2 мм, при глухом отверстии l_вых= 0).

l_вр = 0,4 ·15 = 6 мм;

L = 6 + 62+ 0 = 68 мм;

= 0,97 мин.

При сверлении, рассверливании, зенкеровании, развертывании на токарном станке, а также при сверлении центровочным сверлом и зенковании на сверлильном станке подача ручная. Расчетные значения для

сверления -15 мм: 0,14 мм/об;

сверления центровочным сверлом: 0,1 мм/об;

рассверливания -28 мм: 0,15 мм/об;

зенкерования -29,7 мм: 0,5 мм/об;

развертывания -29,93 мм и -30 мм: 0,8 мм/об;

зенковании: 0,1 мм/об.

Назначение режима резания для операции
фрезерования концевой фрезой.

Операция 020. Переход 1.

Операция фрезерования паза осуществляется за 4 прохода: 3 прохода с шириной фрезерования 10 мм, 1 проход – 2,5 мм. Данные ширины фрезерования были вычислены из условия: tB< 1,65·D^1,6.

Выбор подачи на зуб фрезы

Подача на зуб фрезы S_z, мм/зуб, может быть рассчитана по формуле:



C_пS = 0,0043;

z₁ = 0,962;

m₁ = 0,339;

u₁ = 0,618;

- поправочный коэффициент, который характеризует твердость обрабатываемого материала;

C_lS= 432;

n₁ = 1,135;

= 0,95;

K_иS= 1,0 - поправочный коэффициент, который характеризует инструментальный материал;

- поправочный коэффициент, который характеризует жесткость фрезы;

l = 4D^0,75 = 4·25^0,75 = 45 мм;

= 1,066;

= 0,035 мм/зуб.

Окончательно: S_ПZ= 0,1 мм/зуб.

Выбор скорости резания

Скорость резания при обработке пазов подсчитывают по формуле:



C_пv= 4,82;

z_п = 0,31;

u_п = 0,07;

y_п = 0,22;

K_мv= 0,8 - поправочный коэффициент, который учитывает группу обрабатываемого материала;

- поправочный коэффициент, который учитывает твердость обрабатываемого материала;

C_HBv= 1952;

n₂ = 1,42;

= 0,92;

K_иv = 1 - поправочный коэффициент, который учитывает инструментальный материал;

- поправочный коэффициент, который учитывает принятый период стойкости фрезы (нормативный период стойкости для фрез 60 мин);

C_Tv = 5,78;

n₃ = 0,436;

= 0,97;

K_кv= 1 - поправочный коэффициент, которыйучитывает состояние обрабатываемой поверхности;

= 13,2 м/мин.

Определение частоты вращения шпинделя

= 168 об/мин.

Мощность при фрезеровании

Эффективная мощность на резание N_эф, кВт, при обработке пазов может быть рассчитана по формуле:



C_пN= 0,086;

z_пN= 0,51;

u_пN= 0,95;

y_пN= 0,52;

K_мN= 0,8 - поправочный коэффициент, который учитывает группу обрабатываемого материала;

- поправочный коэффициент, который учитывает твердость обрабаты-ваемого материала;

C_HBN = 980;

n₅ = 1,3;

= 0,88;

K_иN= 1 - поправочный коэффициент, который учитывает инструментальный материал;

- поправочный коэффициент, который учитывает принятый период стойкости фрезы;

C_TN = 5,78;

n₄ =0,436;

= 0,97;

K_кN= 1 - поправочный коэффициент, которыйучитывает состояние обрабатываемой поверхности;

= 0,11 кВт.

Скорость подачи
Необходимая скорость подачи (минутная подача стола) подсчитывается по формуле:

v_s= S_zzn_ст, мм/мин.

v_s=0,15200=100 мм/мин.

Мощность двигателя станка

Необходимая для фрезерования мощность резания должна быть меньше, чем мощность двигателя станка с учетом КПД станка : . Можно принять = 0,85.

= 0,33 кВт.

Определение основного технологического (машинного) времени

Основное технологическое (машинное) время t_o, мин, равно



где L– длина рабочего хода фрезы, мм (рис. 6), L= 2l_п + l_вр + l_з +
+ l_вых (l_п — путь подвода фрезы и длина перебега на выходе фрезы, l_вр —величина врезания фрезы, l_з — длина заготовки, l_вых — путь выхода фрезы).

Путь подвода инструмента и длина перебега принимаются равными l_п = 2…5 мм.

Для фрезерования пазов: l_вр= l_вых= 0,5D.

L= 2·2 + 0,5·25 + 56 + 0,5·25 = 85 мм.

= 0,85 мин.
Технологическое оборудование определяет технико-экономические характеристики ГПС, а также показатели обрабатываемых изделий. С учетом поставленного технического задания и технологии получения конечного изделия выбираем следующее технологическое оборудование: