Курсовая. 2) ВКР. Машиностроение определяет уровень научнотехнического прогресса во всем народном хозяйстве, поскольку обеспечивает все отрасли машинами, оборудованием, приборами, а население предметами потребления

• Название: Машиностроение определяет уровень научнотехнического прогресса во всем народном хозяйстве, поскольку обеспечивает все отрасли машинами, оборудованием, приборами, а население предметами потребления
• Анкор: Курсовая
• Дата: 06.04.2022
• Размер: 3.74 Mb.
• Имя файла: 2) ВКР.docx
• Тип: Закон; #446658
• страница: 3 из 8

Таблица 2.7 - Подачи при черновом наружном точении

Диаметр детали	Размер державки резца, мм	Сталь						Чугун
		Подача, мм/об, при глубине резания t, мм
		До 3	Св.3 до 5	Св.5 до 8	Св.8 до 12	Св.12	До 3		Св.3 до 5	Св.5 до 8	Св.8 до 12	Св.12
До 20	От 16х25 До 25х25	0,3-0,4
Св.20 до 40	От 16х25 До 25х25	0,4-0,5	0,3-0,4				0,4-0,5		0,4-0,5
Св.40 до 60	От 16х25 До 25х40	0,5-0,9	0,4-0,8	0,3-0,7			0,6-0,9		0,5-0,8	0,4-0,7
Св.60 до 100	От 16х25 До 25х40	0,6-1,2	0,5-1,1	0,5-0,9	0,4-0,8		0,8-1,4		0,7-1,2	0,6-1,0	0,5-0,9
Св.100 до 400	От 16х25 До 25х40	0,8-1,3	0,7-1,2	0,6-1,0	0,5-0,9		1,0-1,5		0,9-1,4	0,8-1,1	0,6-0,9
Св.400 до 500	От 20х30 До 40х60	1,1-1,4	1,0-1,4	0,7-1,2	0,6-1,2	0,4-1,1	1,3-1,6		1,2-1,5	1,1-1,3	0,8-1,0	0,7-0,9
Св.500 до 600	От 20х30	1,2-1,5	1,0-1,4	0,8-1,3	0,6-1,3	0,4-3,2	1,5-1,8		1,2-1,6	1,0-1,4	0,9-1,2	0,8-1,0

Таблица 2.8 - Подачи при чистовом наружном точении

Параметр шероховатости поверхности, мкм		Радиус при вершине резца, r , мм
Ra	Rz	0,4	0,8	1,2	1,6	2,0	2,4
0,63 1,25 2,50	2,5 5 10	0,07 0,10 0,144	0,10 0,13 0,20	0,12 0,165 0,246	0,14 0,19 0,29	0,15 0,21 0,32	0,14 0,23 0,35
5,0 10,0 20,0	20 40 80	0,25 0,35 0,47	0,33 0,51 0,66	0,42 0,63 0,81	0,49 0,72 0,94	0,55 0,80 1,04	0,60 0,87 1,14

Определяем скорость резания по формуле:

(2.20)

где С_v – коэффициент, зависящий от условий обработки (для черновой обработки С_v1 = 340; для чистовой – С_v2 = 420);

Т – стойкость резца, мин (принимаем Т1 = Т2 = 60 мин);

х, у, m – показатели степени(x1 = 0,15; y1= 0,43; m1 = 0,20; x2 = 0; y2= 0,20; m2 = 0)

K_v – общий поправочный коэффициент, представляющий собой произведение отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на скорость резания.

Для резцов с пластиной из твердого сплава K_v равно:

(2.21)

где K_µv – общий поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала:



K_nv – поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (K_nv1 = 0,8; K_nv2 = 0,8)

K_uv – поправочный, коэффициент, учитывающий материал режущей части (K_uv1 = 0,65; K_uv2 = 1,0)

K_φv – поправочный коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца (для φ = 90° K_φv = 0,7)

K_lv K_rv K_qv – только для резцов из быстрорежущей стали

K_ov – поправочный коэффициент, учитывающий вид обработки (K_ov=1,0)

Общий поправочный коэффициент для резцов (чернового и чистового) равен:





Скорость резания равна:





Определяем частоту вращения шпинделя по расчетной скорости резания:

(2.22)





Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:

Для черновой обработки выбираем n₁ = 300 об/мин;

Для чистовой обработки выбираем n₂ = 1250 об/мин

Определяем фактическую скорость резания:

(2.23)





Проверка по мощности привода шпинделя станка:

Мощность, затрачиваемая на резание Np, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе Nшп:

(2.24)

где Nэ – мощность электродвигателя токарного станка, кВт; для токарно-винторезного станка JET GHB-1330A DRO, Nэ = 5 кВт;

η – КПД привода токарного станка, η = 0,8

Мощность резания определяется по формуле:

(2.25)

где Р_z – сила резания, Н;

v_ф – фактическая скорость резания, м/с

Для определения мощности резания определяем силу резания при черновой обработке. Силу резания при точении рассчитываем по следующей формуле:

(2.26)

где С_р – коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала, материал режущей части резца, а также условия обработки, С_р = 300;

К_р – общий поправочный коэффициент:

(2.27)

где К_мр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала:



К_φр – поправочный коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца, К_φр = 0,89

К_γр – поправочный коэффициент, учитывающий передний угол резца, К_γр = 1,1

К_λр – поправочный коэффициент учитывающий угол наклона главного лезвия, К_λр =1,0

К_rр – поправочный коэффициент, учитывающий радиус при вершине резца, определяется для резцов из быстрорежущей стали, К_rр=0,93

Тогда, общий поправочный коэффициент равен:



Показатели степени х, у, n принимаем для черновой обработки: х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15

Рассчитаем силу резания при точении:



Мощность резания:



Мощность на шпинделе равна:



Так как Nр < Nшп (2,55 < 4 кВт), то выбранный режим резания удовлетворяет условию по мощности на шпинделе станка.

Расчет времени выполнения токарной операции

Рассчитываем основное время Т_o на изменение формы и размеров заготовки:

(2.28)

где L – длина рабочего хода резца, мм

(2.29)

где l – длина обрабатываемой поверхности, l = 29 мм

l₁ – величина пути врезания, l₁ = t ctg φ + (0,5...2) = 2,5 ctg90º + 2 = 4,5 мм

l₂ – величина перебега резца, l₂ = 1–3 мм, принимаем l₂ = 3 мм;

l₃ – величина пути для снятия пробных стружек, мм. В серийном производстве при работе на настроенных станках l₃ не учитывается;

i – число рабочих ходов резца, i = 1

Основное время равно:





Формула штучного времени, затрачиваемого на данную операцию:

(2.30)

где Т_всп – вспомогательное время:

- время на установку и снятие детали принимаем 0,55 мин

- время на рабочий ход принимаем 0,80 мин

- время на измерение детали принимаем 0,25 мин



Оперативное время:

(2.31)



Время обслуживания рабочего места:

(2.32)

Время перерывов в работе:

(2.33)

Штучное время:



Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры внутренней поверхности ø 55G7 мм.

Технологический маршрут обработки отверстия ø 55G7 мм состоит из растачивания чернового и чистового, внутришлифования чернового и чистового. Окончательное растачивание и внутришлифование производится в трехкулачковом патроне, схема установки показана в таблице 2.4.

Технологический маршрут обработки отверстия записываем в расчетную таблицу 2.9. В таблицу также записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска.

Таблица 2.9 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия ø 55G7 мм.

Технологические переходы обработки элементарной поверхности	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2Zmin, мкм		Расчетный размер dp, мм		Допуск δ, мкм		Предельные размеры, мм			Предельные значения припусков, мкм
	Rz	T	ρ	εy							dmin	dmax		2Znpmin	2Znpmax
Заготовка (штамповка, группа контроля 3 - по ОСТ 1 90074-72)	200	300	1133					51,122		1200		51,200	50,000
Растачивание черновое	50	50	68			2·1633		54,388		460		54,400	53,940		3200	3940
Растачивание чистовое	30	30	45			2·168		54,724		190		54,750	54,560		350	620
Внутришлифование черновое	10	20	23			2·105		54,934		74		54,934	54,860		184	300
Внутришлифование чистовое	5	15				2·53		55,04		30		55,040	55,010		106	150
Итого, Σ															3810	5010

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определится по формуле:

_(2.34)

Коробление отверстия следует учитывать, как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому:

(2.35)



где Δк – удельное коробление штамповок, мкм;

d и l – диаметр и длина обрабатываемого отверстия

Учитывая, что суммарное смещение отверстия в штамповке относительно наружной её поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем:

(2.36)



Таким образом, суммарное значение пространственного отклонения заготовки:



Находим остаточное пространственное отклонение (ф-ла 2.11):

после чернового растачивания ρ1 = 0,06·1133 = 68 мкм;

после чистового растачивания ρ2 =0,04·1133 = 45 мкм;

после чернового внутришлифования ρ3 =0,02·1133 = 23 мкм

где k_y – коэффициент уточнения формы (табл. 2.6)

Расчет минимальных значений припусков (формула 2.13):

под черновое точение Z min1 = 2(200+300+1133) = 2·1633 мкм;

под чистовое точение Z min2 = 2(50+50+68) = 2·168 мкм;

под черновое шлифование Z min3 = 2(30+30+45) = 2·105 мкм;

под чистовое шлифование Z min4 = 2(10+20+23) = 2·53 мкм

Расчетный размер получаем:

для чернового внутришлифования d _р3 = 55,040 – 0,106 = 54,934 мм;

для чистового растачивания d _р2 = 54,934 – 0,210 = 54,724 мм;

для чернового растачивания d _р1 = 54,724 – 0,336 = 54,388 мм;

для заготовки d _р1 = 54,388 – 3,266 = 51,122 мм

Наибольшие предельные размеры определяем прибавлением допусков

к округлённым наименьшим предельным размерам:

d_max4 = 55,040 – 0,030 = 55,010 мм;

d_max3 = 54,934 – 0,074 = 54,860 мм;

d_max2 = 54,750 – 0,190 = 54,560 мм;

d_max1 = 54,400 – 0,460 = 53,940 мм;

d_{max заг} = 51,200 – 1,200 = 50,000 мм

Максимальные предельные значения припусков Z ^пр_max равны разности наибольших предельных размеров, а минимальные значения Z ^пр_min – соответственно разности наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

2Z^пр_max4 = 55,010–54,860 = 0,150 мм = 150 мкм;

2Z^пр_max3 = 54,860–54,560 = 0,300 мм = 300 мкм;

2Z^пр_max2 = 54,560–53,940 = 0,620 мм = 620 мкм;

2Z^пр_max1 = 53,940–50,000 = 3,940 мм = 3940 мкм;

2Z^пр_min4 = 55,040–54,934 = 0,106 мм = 106 мкм;

2Z^пр_min3 = 54,934–54,750 = 0,184 мм = 184 мкм;

2Z^пр_min2 = 54,750–54,400 = 0,350 мм = 350 мкм;

2Z^пр_min1 = 54,400–51,200 = 3,200 мм = 3200 мкм

Общие припуски Z_{О min} и Z_{О max} определяем, суммируя промежуточные припуски и записываем их значения внизу соответствующих граф:

2Z_{О min} = 76 + 184+ 350 + 3200 = 3810 мкм;

2Z_{О max} = 150 + 300 + 620 + 3940 = 5010 мкм

Общий номинальный припуск определяем с учётом несимметричного расположения поля допуска заготовки (ф-лы 2.13):



Нижнее отклонение размера заготовки Н_З находим по ГОСТ 7505-89;

Н_З = 800 мкм

Рассчитаем номинальный диаметр заготовки:

_(2.37)



Произведем проверку правильности расчетов (ф-лы 2.15; 2.16; 2.17; 2.18):

















На основании данных расчётов построим схему графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности ø 55G7 мм (рис.2.4):



Рисунок 2.4 - Схема расположения припусков и допусков на обработку наружней поверхности ø 55G7 мм

Далее производим расчет режимов резания на внутреннюю поверхность ø 55G7 мм при круглом внутреннем шлифовании.

Назначение глубины резания:

Припуск на обработку (на диаметр) h = 0,4 мм, при чистовом шлифовании глубину резания принимаем t₂=0,1 мм, тогда глубина резания при черновом шлифовании определяется (ф-ла 2.19):



Назначение величины подачи:

Поперечная подача (глубина шлифования) при круглом внутреннем шлифовании определяется из табл. 2.10. Принимаем S_п.п = 0,022 мм/мин

Таблица 2.10 - Поперечная подача при круглом внутреннем шлифовании.

Обрабатываемый материал	Длина обрабатываемой детали	Диаметр шлифования, мм
		до 15	до 30	до 50	до 70	до 90	до 110 и более
Сталь сырая	< = 3d	0,010	0,015	0,020	0,025	0,027	0,032
	< = 4-6d	0,009	0,012	0,017	0,020	0,022	0,025
	< = 7-10d	0,006	0,010	0,012	0,016	0,018	0,020
Сталь закаленная	<=3d	0,009	0,014	0,018	0,022	0,024	0 ,029
	<=4-6d	0,008	0,011	0,015	0,018	0,020	0,020
	<=7-10d	0,005	0,009	0,011	0,014	0,016	0,018
Чугун серый и бронза	<=3d	0,014	0,021	0,022	0,035	0,038	0,045
	<=4-6d	0,013	0,017	0,024	0,028	0,031	0,035
	<=7-10d	0,008	0,014	0,017	0,022	0,025	0,028

Продольная подача на один оборот обрабатываемой детали принимается в долях ширины шлифовального круга:

(2.38)

где В – ширина шлифовального круга, мм (принимаем B = 30);

β – коэффициент, определяющий долю ширины шлифовального круга (принимаем β = 0,38)


Выбранные подачи уточняем по паспортным данным станка 3К228А. Назначаем следующие подачи S_п.п = 0,022 мм/мин; S_пр. = 12 мм/об.
Выбираем шлифовальный круг для внутреннего шлифования, табл. 2.11.

Таблица 2.11 - Характеристика шлифовальных кругов для круглого шлифования деталей из различных материалов с продольной подачей.

Скорость вращения круга, м/с	Ra, мкм	Стали конструкционные углеродистые и легированные, твердость HRC
		до 30	30...50	более 50
35	3,3	15А50С1К	15Ф50СМ2К	15А50СМ1К
	2,5	15А40С2К... ...15А50С2К	15А40С1К... ...15А50С1К	15А40СМ1К... ...15А50СМ1К
	1,25	15А или 24А40СТ1К	15А или 24А40С1К	15А или 24А40СМ2К
	0,63	24А16СТ1К... ...24А25СТ1К	24А16СТ2К... ...24А25СТ2К	24А16С1К... ...24А25С1К
50	3,2	24А50СМ2К	24А50СМ1К	15А50СМ1К
	2,5	24А50С1К	24А50СМ2К	24А50СМ1К
	1,25	24А40С1К	24А40С1К	24А40СМ2К
	0,63	24А25С2К	24А25С2К	24А25СМ2К
Скорость вращения круга, м/с	Ra, мкм	Сплавы коррозионностойкие, жаропрочные и инструментальные стали	Титановые сплавы	Чугуны и бронзы
35	3,2	15А50СМ1К	63С40С1Б6	54С50СМ1К
	2,5	15А40СМ1К... ...15А50СМ1К	63С25С1Б6	54С40СМ1К... ...54С50СМ1К