Выбор станка для обработки детали

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

http: ///

Содержание

  • Задание 1
  • Задание 2
  • Список используемой литературы
  • Задание 1
  • Выбрать параметры режима резания при точении на проход вала диаметром D до диаметра d на длине l1. Длина вала l. Станок токарно-винторезный модели 16К20. Способ крепления заготовки выбрать самостоятельно.
  • Исходные параметры:
  • Марка обрабатываемого материала — Сталь 25ХГТ. Механические свойства: ув = 1200 МПа. Диаметр заготовки D = 84 мм, диаметр детали d = 79 мм, длина детали l = 450 мм, шероховатость Ra = 5 мкм, точность = 0,120 мм.
  • Решение:
  • Схема обработки:
  • Для обработки данной детали выбран токарно-винторезный станок модели 16К20. Основные технические характеристики станка представлены в таблице 1.
  • Для обработки вала из Сталь 25ХГТ выбираем резец и устанавливаем его параметры. Принимаем токарный проходной резец с пластинами из твердого сплава марки Т5К10 (ГОСТ 18 878 — 73).
  • Таблица 1 — Технические характеристики станка 16К20
  • Параметры

    16К20

    Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм

    400

    Число ступеней частоты вращения шпинделя

    22

    Частота вращения шпинделя, 1/мин

    12,5 — 1600

    Число ступеней подач суппорта

    24

    Подача суппорта, мм/об

    0,05 — 2,8

    Допустимая сила поддачи, Н

    15 000

    Мощность главного электродвигателя, кВт

    11

    КПД

    0,75

    Наибольшая сила подачи, Н

    3528

    • Форма передней поверхности радиусная с фаской, h = 20 мм, b = 16 мм, L = 120 мм. Геометрические параметры режущей части резца: R = 1 мм, г = 150, б = 120, ц = 600, ц1 = 150, л = 00 [1, с. 120].
    • Эскиз инструмента:
    • Определяем режим резания.
    • Припуск на обработку при продольном точении:
    • t0 = (D — d) / 2 = (84 — 79) / 2 = 2,5 мм.
    • Глубина резания:
    • t = t0 = 2,5 мм.
    • Выбираем подачу.
    • Подача, допустимая прочностью твердосплавной пластины:
    • ,
    • где q = 4 — 5 мм — толщина пластинки твердого сплава;
    • Кр — поправочный коэффициент.
    • Ср = 300, хр = 1, ур = 0,75 [1, с. 273].
    • Поправочный коэффициент:
    • Кр = Кмр х Кцр х Кгр х Клр.
    • По таблице [1, с. 264]:
    • Кмр = (ув / 750)0,75 = (1200 / 750)0,75 = 1,42
    • По таблице [1, с. 275]:
    • Кцр = 0,94;
    • Кгр = 1;
    • Клр = 1;
    • Кр = 1,42×0,94×1×1 = 1,33;
    • 0,016 мм/об.
    • Подача, допустимая прочностью механизма подач станка:
    • ,
    • где [Q] - максимально допустимое усилие подачи по паспорту станка, Н.
    • 0,71 мм/об.
    • Подача, допустимая заданной шероховатостью обработанной поверхности:
    • ,
    • где Ra — высота микронеровностей, мкм;
    • r — радиус при вершине резца в плане, мм.
    • По таблице 6 методических указаний:
    • Cr = 125; х = 0,3; у = 0,4; z = 0,35; u = 0,7
    • 0,0011 мм/об.
    • Подача, допустимая заданной точностью обработки:
    • ,
    • где Jст — жесткость станка, Н/м;
    • Jд — жесткость детали, Н/м;
    • Jр — жесткость резца, Н/м;
    • д = 0,74 — величина поля допуска выполняемого размера, мм;
    • б = 0,4 — 0,5 — коэффициент, определяющий допустимую долю погрешности обработки.
    • Жесткость станка:
    • Jст = 5290 Dmax0,24,
    • где Dmax — максимальный диаметр обрабатываемой детали по паспорту станка.
    • Jст = 5290×0,40,24 = 4246 Н/м.
    • Жесткость детали:
    • Jд = (0,03 х, А х Е х d4) / L3,
    • где d — диаметр детали, м;
    • А — коэффициент, определяющий жесткость закрепления детали (в патроне с поджимом заднего центра, А = 110);
    • L — длина детали, м;
    • Е = 20×1010 Па — модуль упругости стали.
    • Jд = (0,03×110×20×1010 х 0,0794) / 0,453 = 28,2×107 Н/м.
    • Жесткость резца:
    • Jр = (Е х b x h3) / (4 Ip3),
    • где Iр — момент инерции державки резца, м4.
    • Ip = (bh3) / 12 = (0,016×0,023) / 12 = 0,11×10-7 м4;
    • Jp = (20×1010 х 0,016×0,023) / (4 х (0,11×10-7)3) = 4,81×1027 Н/м.
    • = 0,39 мм/об.
    • Исходя из рассчитанных ограничений и технических параметров станка принимаем подачу S = 0,05 мм/об.
    • Скорость резания [1, с. 265]:
    • ,
    • где Сv — коэффициент, учитывающий условия резания;
    • Kv — общий поправочный коэффициент;
    • m, x, y, — показатели степени.
    • Сv = 420; хv = 0,15; уv = 0,2; m = 0,2 [1, с. 269].
    • Общий поправочный коэффициент определяется по формуле:
    • Кv = Kmv Kпv Kиv Кцv х Krv,
    • где Kmv — коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
    • Kпv — коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
    • Kиv — коэффициент, учитывающий материал фрезы;
    • Kцv — коэффициент, учитывающий угол ц;
    • Кrv — коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине.
    • При обработке стали:
    • Kmv = (750 / ув)n = (750 / 1200)1 = 0,625
    • Kпv = 1; Kиv = 0,65; Kцv = 0,9; Krv = 0,94
    • Кv = 0,625×1×0,65×0,9×0,94 = 0,35
    • Стойкость резца
    • Т = 90 — 120 мин; принимаем Т = 100 мин.
    • Тогда скорость резания:
    • 92,5 мм/мин
    • Определяем частоту вращения шпинделя:
    • 1/мин
    • Корректируем по паспортным данным станка и принимаем nст = 315 1/мин
    • По принятому значению nст определяем фактическую скорость резания:
    • 83,08 мм/мин
    • Проверим достаточность мощности принятого станка.
    • Эффективная мощность, затрачиваемая на резание:
    • ;
    • 1,5 кВт
    • Полученный результат сравниваем с паспортной мощностью станка:
    • Nэ Nстз,
    • где Nст — мощность двигателя главного движения станка;
    • з — кпд станка.
    • Nэ = 1,5 кВт < 11×0,75 = 8,25 кВт
    • Условие выполняется, следовательно, обработка возможна.
    • Определяем машинное время:
    • tм = Lрт / nS,
    • где Lрт — длина рабочего хода инструмента с учетом врезания и перебега, мм.
    • Lрт = L + l1 + l2,
    • где L — длина обрабатываемой поверхности, мм;
    • l1 — длина пути врезания, мм;
    • l2 — перебег, мм.
    • l1 = t / tgц = 2,5 / tg600 = 1,44 мм;
    • l2 = 0,672 t = 0,672×2,5 = 1,68 мм;
    • Lрт = 450 + 1,44 + 1,68 = 452,12 мм;
    • tм = 452,12 / (315×0,05) = 28,7 мин.

    Задание 2

    Выбрать режимы резания при сверлении отверстия диаметром D и глубиной сверления l, в заготовке толщиной Н. Станок вертикально-сверлильный модели 2Н135.

    Исходные данные:

    Марка обрабатываемого материала — Сталь 25ХГТ. Механические свойства: ув = 1200 МПа. D = 28 мм, L = 30 мм, Н = 70 мм.

    Решение:

    Схема обработки:

    Основные технические характеристики станка представлены в таблице 2.

    Таблица 2 — Технические характеристики станка 2Н135

    Параметры

    2Н135

    Наибольший условный диаметр сверления, мм

    35

    Наибольший ход шпинделя, мм

    250

    Число ступеней вращения шпинделя

    12

    Частота вращения шпинделя, 1/мин

    31 — 1400

    Число ступеней подач

    9

    Подача шпинделя, мм/об

    0,1 — 1,6

    Наибольшая допустимая сила подачи, Н

    9000

    Мощность электродвигателя главного движения, кВт

    4

    КПД

    0,8

    Для сверления отверстий в детали из сталь 25ХГТ принимаем спиральное сверло ГОСТ 10 903–77 и устанавливаем его параметры: материал режущей части — быстрорежущая сталь; d = 28 мм, L = 180 мм, l = 90 мм [1, с. 137].

    Стойкость сверла Т = 50 мин.

    Эскиз инструмента:

    Определяем режим резания.

    Глубина резания:

    t = 0,5D = 0,5×28 = 14 мм.

    По таблице 25 [1, с. 277] выбираем подачу при сверлении:

    S = 0,26 мм/об

    Скорость резания:

    .

    где Сv — коэффициент, учитывающий условия резания;

    Kv — общий поправочный коэффициент;

    m, y — показатели степени.

    Сv = 9,8; у = 0,5; q = 0,4; m = 0,2.

    Общий поправочный коэффициент определяется по формуле:

    Кv = Kmv Kиv Klv,

    где Kmv — коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

    Klv — коэффициент, учитывающий глубину сверления;

    Kиv — коэффициент, учитывающий материал сверла.

    При обработке стали:

    Kmv = (750 / ув)0,9 = (750 / 1200)0,9 = 0,66

    Klv = 1

    Kиv = 1,15

    Тогда общий поправочный коэффициент:

    Кv = 0,66×1×1,15 = 0,76

    Скорость резания:

    25,3 мм/мин

    Определяем частоту вращения шпинделя станка:

    1/мин

    Корректируем по паспортным данным станка и принимаем nст = 250 1/мин

    Определяем крутящий момент и осевую силу:

    ,

    ,

    где См и Ср — коэффициенты, учитывающие условия резания.

    — для крутящего момента:

    См = 0,0345, q = 2, у = 0,8.

    — для осевой силы:

    Ср = 68, q = 1, у = 0,7.

    Кр = (ув / 750)0,75 = (1200 / 750)0,75 = 1,42

    винторезный сверлильный станок резание

    Тогда крутящий момент и осевая сила:

    131 Н м

    8426 Н

    Силу Р0 = 8426 Н сравниваем по паспорту станка с наибольшей допускаемой механизмом подачи Р0 ст = 9000 Н. Таким образом, Р0 < Р0 ст, следовательно, условие резания выполняются.

    Определим эффективную мощность резания:

    Nэ = Мкрnст / 9750 = (131×250) / 9750 = 3,3 кВт

    Потребная мощность резания:

    Nп = Nэ / зст,

    где зст — КПД станка. Nп = 3,3 / 0,8 = 4 кВт

    Определяем основное технологическое время:

    То = L / Sстnст,

    где L — расчетная глубина отверстия, мм.

    Расчетная глубина отверстия:

    L = l + l1 + l2,

    где l — чертежный размер глубины отверстия, мм;

    l1 — величина врезания инструмента, мм;

    l2 — величина перебега инструмента, мм.

    Можно принять

    l1 + l2 = 0,35D = 0,35×28 = 9,8 мм;

    L = 30 + 9,8 = 39,8 мм;

    То = 39,8 / (0,26×250) = 0,61 мин

    Список используемой литературы

    1. Справочник технолога-машиностроителя. Т2. / Под ред. А. Г. Касилова, Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1985. — 496 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой