Разработка технологического процесса, технологической и инструментальной оснастки для механической обработки корпуса в условиях единичного производства

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Министерство высшего и среднего специального образования Российской Федерации

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н.Э. БАУМАНА

ФАКУЛЬТЕТ МТ (Машиностроительные технологии)

КАФЕДРА МТ2 (Инструменты и инструментальные технологии)

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

на тему

Разработка технологического процесса, технологической и инструментальной оснастки для механической обработки корпуса в условиях единичного производства.

Студент Головко И. М.

Группа МТ2−82

Преподаватель Мальков О. В.

Москва

2008 г.

Содержание

  • 1. Введение
  • 2. Анализ детали
  • 3. Выбор заготовки
  • 4. Выбор металлообрабатывающего оборудования
  • 5. Маршрутно-операционный технологический процесс изготовления детали
  • 6. Выбор режущего инструмента. Выбор параметров режущего инструмента
  • 6.1 Резец отрезной
  • 6.2 Резец расточной
  • 6.3 Резец канавочный
  • 6.4 Резец долбежный
  • 6.5 Сверло спиральное
  • 6.6 Зенкер
  • 6.7 Развертка
  • 6.8 Зенковка
  • 6.9 Фреза дисковая пазовая
  • 6. 10 Фреза концевая
  • 7. Назначение режима резания для операции наружного продольного точения
  • 8. Назначение режима резания для операции сверления
  • 9. Назначение режима резания для операции фрезерования концевой фрезой
  • 10. Описание конструкции поворотного устройства
  • Список использованной литературы

1. Введение

Поставлена задача изготовления детали корпус патрона в условиях единичного производства.

В рамках выполняемой операции механической обработки необходимо:

— Спроектировать технологический процесс;

— Спроектировать инструментальную оснастку;

При проектировании технологического процесса требуется:

— Обеспечить заданный уровень производства;

— Узлы станочного приспособления должны быть максимально унифицированы, соответствовать требованиям взаимозаменяемости;

Требования к инструменту:

— Обеспечить максимальную стойкость за счет инструментального материала и геометрических параметров;

— Должен быть максимально приближен к унифицированной конструкции, если возможно использовать стандартный инструмент.

механическая обработка станочный инструментальный

2. Анализ детали

Материал детали — сталь 18ХГТ HB190, обладает удовлетворительной обрабатываемостью. В процессе обработки данного материала резанием образуется сливная стружка, что следует учесть при разработке технологической и инструментальной оснастки для качественного вывода стружки из зоны резания.

Деталь представляет собой тело вращения, состоящего из совокупности внешних цилиндрических поверхностей.

Наиболее ответственной поверхностью детали является сквозное отверстие диаметром 30 мм точность которого соответствует 7 квалитету.

3. Выбор заготовки

В качестве заготовки выбирается сортовой прокат круглого сечения ГОСТ 2590–71 обычной точности прокатки с предельными отклонениями по диаметру. Простые круглые сортовые профили общего назначения широко используют при единичном производстве, по причине неразвитого заготовительного отделения.

Минимальный диаметр заготовки из проката:

где максимальный диаметр обрабатываемой детали, но минимальный в пределах

своего допуска;

минимальный припуск на обработку.

Минимальный припуск на обработку:

,

Где

шероховатость поверхности прутка (мкм),

глубина дефектного слоя (мкм),

суммарное отклонение расположения поверхностей (мкм),

cуммарная погрешность установки заготовки (мкм).

Для диаметров заготовки 50. 80 мм и обычной точности проката:

160 мкм;

250 мкм.

Суммарное отклонение расположения поверхностей при консольном закреплении:

где вылет заготовки из патрона,

мм — длина детали,

= 8 мм — припуск на отрезку,

= 50 мм — расстояние от отрезного резца до торца зажимной цанги,

= 128 + 8 + 50 = 186 мм.

— кривизна профиля проката,

= 0,1 мкм /мм

= 186 = 72 мкм.

Погрешность установки заготовки:

=400 мкм

Минимальный припуск на обработку:

Минимальный диаметр заготовки из проката:

60+1,04=61,6 мм.

Учитывая рекомендации справочной литературы по размеру припуска выбирается мм.

Материал детали сталь 18ХГТ по ГОСТ 4543–71. Твердость в нормализованном состоянии — НВ = 190, ув = 590 МПа.

4. Выбор металлообрабатывающего оборудования

В единичном производстве используются универсальные станки по причине выполнения на них большой номенклатуры деталей при небольшом такте выпуска.

В условиях единичного производства изготовление детали корпус будет производиться на универсальном токарно-винторезном станке 16К40П, вертикально-сверлильном станке 2Н135, горизонтально-фрезерном станке 6Р81, вертикально-фрезерном станке 6Р12, долбежном станке 7Д450.

Большинство операций проводиться на токарно-винторезном станке 16К40П.

Краткая техническая характеристика токарно-винторезного станка 16К40П:

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя: 85 мм.

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки: 2000 мм.

Частота вращения шпинделя: 6,3−1250 об/мин.

Продольная подача суппорта: 0,055−1,2 мм.

Число скоростей шпинделя: 24.

Мощность электродвигателя главного привода: 18,5 кВт.

Габаритные размеры:

длина-4655мм;

ширина-5465мм;

высота-1665мм.

Масса: 5800 кг.

Рядом со станком на столе находится контрольно-измерительный и другой вспомогательный инструмент.

5. Маршрутно-операционный технологический процесс изготовления детали

Маршрутно-операционный технологический процесс изготовления детали представлен в приложении.

6. Выбор режущего инструмента. Выбор параметров режущего инструмента

6.1 Резец отрезной

Отрезной резец предназначен для отрезки исходной заготовки длиной 128 мм и 67 мм от комплексной заготовки длиной 1360 мм.

Отрезной резец изготавливается из стандартного токарного отрезного резца 2130−0017 ГОСТ 18 884–73 с напаяной пластиной из твердого сплава Т15К6 посредством уменьшения высоты его до 32 мм фрезерованием (для беспрепятственного закрепления резца в резцедержателе).

Длина резца L =200 мм;

Ширина державки B = 25 мм

Высота державки H = 32 мм.

Материал режущей части — T15К6 ГОСТ 25 397–82, крепёжная часть — сталь 45

ГОСТ 1050–88.

Задний главный угол: = 6°, 1=+2°=8°.

Задний вспомогательный угол: ??3°.

Передний угол: =-5°,1=10°.

Угол подъема режущей кромки: =0.

Главный угол в плане: ??90?

Вспомогательный угол в плане: ?1=10.

6.2 Резец расточной

Расточной резец предназначен для расточки отверстия 39 мм и длиной 7 мм. В данном случае применяется сборный резец, державка проектировалась из условия максимальной прочности и возможности прохода резца в уже имеющееся отверстие 30 мм; пластина — сменная многогранная TCMW-16T308 ГОСТ 27 301–87. Материал пластины — Т15К6 ГОСТ 25 397–82, державки — сталь 40Х ГОСТ 4543–71.

Задний главный угол: = 7°.

Передний угол: =0°.

Угол подъема режущей кромки: =0.

6.3 Резец канавочный

Канавочный резец проектировался на базе стандартного отрезного резца, при условии получения заданного профиля канавки. Материал режущей части — Т15К6, крепёжная часть — сталь 45 ГОСТ 1050–88.

Габариты: 2 032 170.

Задний главный угол: = 8°.

Передний угол: =0°.

Угол подъема режущей кромки: =0.

6.4 Резец долбежный

Долбежный резец предназначен для изготовления шпоночного паза шириной 10 мм и длиной 88 мм. Выбирается стандартный долбежный резец 2184−0571 ГОСТ 10 046–72 с напаянной пластиной из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19 265–73, материал державки — сталь 45 ГОСТ 1050–88.

Длина резца L =300 мм;

Ширина державки B = 20 мм

Высота державки H = 20 мм.

Задний главный угол: = 8°, 1=+2°=10°.

Задний вспомогательный угол: a=2°.

Передний угол: =10°,1=12°.

Угол подъема режущей кромки: =0.

Главный угол в плане: j=90?

Вспомогательный угол в плане: j1=2.

6.5 Сверло спиральное

Сверло спиральное предназначено для обработки отверстия 15H14.

На рисунке показаны основные части стандартных сверл: 1 — режущая рабочая часть; 2 — направляющая часть; 3 — шейка; 4 — крепежная часть; 5 — лапка конического хвостовика.

При выборе инструментального материала для изготовления сверла следует принимать во внимание следующие соображения, что:

— условия сверления нормальные;

— обрабатываемый материал — низколегированная сталь, имеющая нормальную твердость (НВ = 190).

Исходя из этих соображений, принимается решение об изготовлении сверла из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19 265–73, которая является основной массовой сталью для обработки качественной стали.

Крепежная часть сверла изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543–73.

С целью экономии материала все сверла диаметром более 6 мм рекомендуют делать сварными. Режущая часть и хвостовик соединяются методом стыковой сварки. Положение сварочного шва определяется размером, который зависит от диаметра сверла.

РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СВЕРЛА

Длина сверла

Длина cтружечной канавки

Ширина ленточки

Ширина cпинки зуба

Диаметр сердцевины

Диаметр по спинкам зубьев

Положение сварного шва:

Выбирается стандартное сверло по ГОСТ 10 903–77.

Параметры сверла:

;

;

конус Морзе 2 АТ8 ГОСТ 25 557–82.

Величина заднего угла на сверле зависит от положения рассматриваемой точки режущего лезвия. Задний угол имеет наибольшую величину у сердцевины сверла и наименьшую величину — на наружном диаметре. По рекомендациям величины заднего угла на наружном диаметре выбирается: б= 11°.

Передний угол также является величиной переменной вдоль режущего лезвия и зависит от угла наклона винтовых канавок щ и угла при вершине 2ц. Передняя поверхность на сверле не затачивается и величина переднего угла на чертеже не проставляется.

Угол наклона перемычки ГОСТ 10 903–77 назначает ш = 55°.

Вид заточки

Область применения конического вида затачивания ограничивается перетачиванием сверл в заточных отделениях (участках) инструментальных цехов машиностроительных заводов, а также затачиванием сверл больших диаметров (свыше 40 мм). Эту заточку выполняют на универсальных заточных станках на приспособлении с ручным формообразующим движением. Выбираем для сверла именно эту заточку, т.к. она наиболее распространённая.

Расчет количества переточек сверла

Длина сверла на переточку:

,

где lк — длина стружечной канавки; lв - длина выхода сверла из отверстия, в данном случае lв = 0; lотв - глубина отверстия, по условию lотв = 65 мм; lвых - длина выхода фрезы из стружечной канавки и длина стружечной канавки необходимая для выхода стружки, обычно lвых = 2d = 2·15 = 30 мм.

мм.

Величина, стачиваемая за одну переточку сверла: l = 1,1 мм.

Количество переточек:

.

Принимается i = 17 переточек.

6.6 Зенкер

Зенкер предназначен для обработки предварительно просверленного отверстия с целью повышения точности размера диаметра отверстия и исправления положения оси отверстия (в случае увода оси, полученного в результате сверления). В техническом процессе зенкер, как правило, выполняет промежуточную операцию между сверлением и развёртыванием.

Зенкерованием обычно получают отверстие точностью Н12 с шероховатостью до Ra5.

При обработке сталей, экономически выгодно использовать зенкер из следующих марок быстрорежущих сталей Р18, Р6М5Ф3, Р6М5, Р9К10, Р10К5Ф5 и т. д. Выбирается быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 19 256–73. Для экономии быстрорежущей стали, зенкер делается составным неразъемным, сварным, с помощью контактной стыковой сварки с оплавлением. Хвостовик изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543–73.

Геометрические параметры режущей части

Задний угол ? переменный, увеличивается с уменьшением радиуса, на внешнем радиусе ??= 8o по ГОСТ 1677–75. Передний угол ? на рабочих чертежах зенкеров обычно не указывается, поскольку он определяется конструктивной формой режущей части (????? Главный угол в плане ?60o по ГОСТ 1677–75. Рекомендуемый угол наклона стружечной канавки у цельного хвостового быстрорежущего зенкера ???20o по ГОСТ 1677–75.

Конструктивные размеры зенкера

Конструкция зенкера имеет много общего с конструкцией сверла. Более высокая жёсткость конструкции, увеличение по сравнению со сверлом числа зубьев и соответственно центрующих ленточек обеспечивают лучшее направление зенкера в процессе работы и более высокое качество обработанной поверхности.

Количество зубьев зенкера Z зависит от типа зенкера и его диаметра, в данном случае Z=3 по ГОСТ 1677–75.

Хвостовые зенкеры изготавливаются сварными, положение сварного шва задаётся в зависимости от диаметра. Хвостовик для зенкеров состоит из конической базовой поверхности, служащей для центрирования зенкера и передачи крутящего момента, и лапки. Хвостовик выполнен в форме конуса Морзе 3 по рекомендации ГОСТ 1677–75, его размер выбирается по ГОСТ 25 557–82.

Для изготовления последующих переточек хвостовой зенкер снабжён центровым отверстием по ГОСТ 14 034–75.

Положение места сварки: = 175 — 1,3М29,7=135 мм.

Профиль стружечных канавок. Форма и размеры стружечных канавок зенкеров должны, с одной стороны, обеспечивать размещение и свободный отвод стружки, а с другой, — достаточную жесткость зенкеров. Кроме того, форма и расположение стружечной канавки, определяют форму передней поверхности и значение переднего угла. При выборе стружечной канавки необходимо учитывать ее технологичность.

По рекомендациям выбирается трех радиусная форма (R1, R2, R3) канавки. Этот профиль обеспечивает благоприятные условия для образования и завивания стружки, он также достаточно технологичен.

D=29,7;

d=12 мм-диаметр сердцевины;

f=1,5 мм;

t=0,7 мм;

R1=3,7 мм;

R2=14мм;

R3=16,5 мм.

6.7 Развертка

Развертка Ж30? предназначена для обработки отверстия ?30 с целью повышения его точности до 7 квалитета и уменьшения шероховатости до Ra = 1,25.

Исходя из твердости обрабатываемого материала, принимается решение об изготовлении развертки из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19 265–73.

Геометрические параметры режущей части

Передний угол для подавляющего большинства разверток ???°. Это способствует укреплению режущего лезвия, уменьшению радиуса округления режущего клина и увеличению стойкости разверток.

Задний угол a=10°.

Главный угол в плане j--=5°, так как обрабатываемое отверстие — глухое.

Большинство типов разверток изготовляются прямозубыми с w = 0°.

Конструктивные размеры развертки

Количество зубьев развертки принимается обычно четным. Количество зубьев z=8 определяется по ГОСТу 1672−80.

Для получения высокого качества обработанной поверхности рекомендуется угловой шаг делать неравномерным.

Длина развертки:

Принимаем L=281 мм по ГОСТ 1672−80.

Длина рабочей части:

l=73 мм по ГОСТ 1672–80.

Длина режущей части:

lрч=4,5 мм по ГОСТ 1672–80

Ширина задней грани f переменная для каждого зуба величина:

f = 1,60,4 мм.

Ширина цилиндрической ленточки:

f1 = 0,30 мм.

Высота зуба H, мм:

Н=0,14 d= 3,12 мм, принимается Н=4 мм.

Форма и размеры стружечных канавок не играют особенно большой роли, поскольку объем снимаемого металла незначителен. Форму заточки и профиль стружечных канавок принимаем в соответствии с [6].

Хвостовик развертки — конус Морзе 3 по ГОСТ 25 557–82.

Центровые отверстия в развертке изготовляются в соответствии с ГОСТ 14 034–74.

6.8 Зенковка

Применение зенковки необходимо для получения фаски на внутренней цилиндрической поверхности. Зенковка, используемая при обработке, стандартная и выполнена по ГОСТу 14 953 — 80. Рабочая часть выполнена из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19 265–73, хвостовик выполняется из стали 40Х по ГОСТ 4543–73. Роль крепежной части выполняет конус Морзе 1.

Угол при вершине: 2ц=90°.

Угол наклона винтовых канавок отсутствует щ=0°.

Ширина ленточки на малом диаметре: f=0,6 мм.

Наименьший диаметр зенковки: d = 3,2 мм.

Число зубьев: z=4.

Передний угол =0°

Задний угол =12.

6.9 Фреза дисковая пазовая

Дисковая пазовая фреза предназначена для изготовления паза шириной 5 мм на внешней цилиндрической поверхности. Выбирается фреза 2250−0107 ГОСТ 3964–69 диаметром 80 мм и шириной 5 мм. Фреза полностью изготовлена из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 19 265–73.

Геометрия фрезы: вспомогательный угол в плане — 1 = 2, передний угол = 15°, задний угол =20°, вспомогательный задний угол 1 =2.

6. 10 Фреза концевая

Концевая фреза предназначена для чернового фрезерования паза. Ширина фрезеруемого паза B = 28 мм;

Выбирается стандартная концевая фреза 2223−0307 ГОСТ 17 026–71 выполненная из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 19 265–73, крепежная часть — конус Морзе 3 резьбовым отверстием по ГОСТ 25 557–82, хвостовик выполнен из стали 40Х по ГОСТ 4543–73.

Основные размеры фрезы:

Число зубьев z=5.

Диаметр фрезы D = 28 мм.

Длина рабочей части фрезы l = 45 мм.

Длина до сварного шва lc = 58 мм.

Общая длина фрезы L = 148 мм.

Фаска f = 2 мм.

Угловые параметры фрезы.

Главный передний угол = 15;

Главный задний угол = 14;

Угол наклона стружечных канавок = 35.

7. Назначение режима резания для операции наружного продольного точения

Операция 015. Переход 3.

Назначение подачи

Для черновой и получистовой обработки So можно рассчитать по формуле:

, мм/об;

t = 3,5 мм — глубина резания.

Значения показателей степени zS, xS и коэффициентов CS, Kм зависят от вида обрабатываемого материала и этапа обработки.

CS = 0,042;

zS = 0,6;

xS = 0,25;

Kм = 1;

KmS = 1 — коэффициент, характеризующий марку инструментального материала,

— коэффициент, характеризующий механические свойства обрабатываемого материала;

СHS = 59;

nS = 0,77;

= 1,038;

— коэффициент, который учитывает геометрические параметры резца в плане,

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

= 80°, = 90°;

= 0,74;

— коэффициент, который учитывает жесткость заготовки и способ ее крепления на станке,

где L — длина заготовки, мм; D — диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Сж = 1,1;

D = 60 мм;

L = 124 мм;

= 0,96;

Kк = 1 — поправочный коэффициент характеризует состояние поверхности заготовки (для заготовок без корки Kк = 1);

— поправочный коэффициент, который характеризует прочность режущей части резца, где h — толщина твердосплавной пластины,

= 1,08;

= 0,288 мм/об.

Окончательно: So = 0,25 мм/об.

Назначение скорости резания

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

Сv = 141;

Xv = 0,15;

Yv = 0,25.

— поправочный коэффициент, который учитывает заданный период стойкости,

— поправочный коэффициент, который учитывает свойства обрабатываемого материала,

CHB = 1000,nv = 1,3, = 1,09;

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

= 1,03;

Kmv = 1.

= 185 м/мин.

Определение частоты вращения шпинделя станка

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

= 981 об/мин,

Окончательно: n = 800 об/мин.

Фактическая скорость резания: = = 150,8 м/мин.

Определение скорости подачи резца

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

мм/мин.

Определение главной составляющей силы резания

Главная составляющая силы резания Pz, H, равна

СР = 1950;

ХР = 1;

YР = 0,81;

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

СН = 0,04;

пР = 0,61;

= 0,98;

= 2176 Н.

Проверка назначенных режимов по допустимой силе резания

Проверка по прочности державки резца. Допускаемое значение главной составляющей силы резания [Pz] 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; [уи] - допускаемое напряжение на изгиб материала державки резца. Для углеродистых конструкционных сталей [уи] = 250 МПа.

l 1,5Н;

l = 1,520 = 30 мм = 0,03 м;

= 0,3 413 м3;

= Н.

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

где [fр], — допускаемый прогиб резца, м: при черновом точении 310-4 м; Е — модуль упругости материала державки резца: для углеродистых конструкционных сталей Е = 22 0103 МПа; Ix - осевой момент инерции, м4.

м4;

= 400 400 Н.

Проверка по прочности твердосплавной пластины. Допустимая сила резания, разрушающая пластину, может быть вычислена по формуле:

где h — толщина используемой твердосплавной пластины, мм.

= 7976 Н.

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

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

= 1133 Н.

Проверка по жесткости обрабатываемой заготовки. Прогиб обрабатываемой заготовки будет осуществляться равнодействующей двух составляющих Pz и Py, т. е. силой Pzy. 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 fз, м, можно подсчитать по формуле:

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

Допускаемый прогиб заготовки [fз] при черновом точении можно принимать равным 10-4 м.

= 2192 Н;

L = 0,045 м;

.

Определение необходимой мощности станка

Необходимую мощность станка Nст, кВт, находят по формуле:

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

= 7,3 кВт.

Определение основного технологического (машинного) времени

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

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

lз = 50 мм; L = 50 + 2 + 0 = 52 мм;

= 0,26 мин.

При точении фасок и точении канавочным резцом подача ручная, расчетное значение — 0,1 мм/об.

8. Назначение режима резания для операции сверления

Операция 015. Переход 7.

Операция выполняется на токарном станке 16К40П.

Выбор значения подачи на оборот сверла

So = 0,063 KS KHBS KlS K1S d0,6,

где

KS - коэффициент, учитывающий влияние марки обрабатываемого материала; KHBS и KlS — коэффициенты, учитывающие соответственно влияние твердости обрабатываемого материала и глубины отверстия lо, мм; K1S — коэффициент, характеризующий условия сверления: для «нормальных» условий сверления K1S = 0,6.

KS =0,8;

KHBS = = = 1,06;

KlS ===0,9;

So = 0,063 0,8 1,06 0,9 0,6 150,6 = 0,146 мм/об.

Окончательно: So = 0,14 мм/об.

Подача выполняется вручную.

Назначение скорости резания для режима нормальной интенсивности

где Т — заданная стойкость сверла, мин.

Т = 6d 0,7 = 6 ?15 0,7 = 39,9 мин;

Kv = 0,75 — поправочный коэффициент, характеризующий влияние марки обрабатываемого материала;

KHBv = = = 1,05 — поправочный коэффициент, характеризующий влияние твердости обрабатываемого материала;

Klv = = = 0,82 — поправочный коэффициент, характеризующий длину (глубину) обрабатываемого отверстия;

Kм = 1 — поправочный коэффициент, характеризующий инструментальный материал сверла;

Kп = 1 — поправочный коэффициент характеризует наличие износостойкого покрытия;

Kт = 1 — поправочный коэффициент, характеризующий степень точности сверла;

— этот коэффициент характеризует длину рабочей части сверла,

где

l1 = 15d 0,7 = 15 ?15 0,7 = 100,= 0,96;

Kф = 1 — поправочный коэффициент, характеризующий форму заточки режущей части сверла;

м/мин.

Определение частоты вращения шпинделя

= 487 об/мин.

Окончательно: n = 315 об/мин. Фактическая скорость резания:

= = 15 м/мин.

Определение осевой составляющей силы резания Ро и эффективной мощности на резание Nэ

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

= 3295 Н.

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

= 0,69 кВт.

Проверка хвостовика по крутящему моменту

Момент, предаваемый на хвостовик сверла:

= 20,9 Нм.

Максимальный момент передаваемый конусом Морзе 2 (dср=16,4 мм):

= 24,7 Нм,

где — коэффициент трения.

Мтр > Мкр, следовательно рассматриваемый хвостовик удовлетворяет требованиям.

Определение основного технологического (машинного) времени

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

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

lвр = 0,4? 15 = 6 мм;

L = 6 + 65+ 0 = 71 мм;

= 1,45 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 Ж15 мм: 0,14 мм/об;

сверления центровочным сверлом: 0,1 мм/об;

рассверливания Ж28 мм: 0,15 мм/об;

зенкерования Ж29,7 мм: 0,5 мм/об;

развертывания Ж29,93 мм и Ж30 мм: 0,8 мм/об;

зенковании: 0,1 мм/об.

9. Назначение режима резания для операции фрезерования концевой фрезой

Операция 035. Переход 1.

Операция фрезерования паза осуществляется за семь проходов, с шириной фрезерования 5 мм для первых шести проходов, 2 мм для седьмого прохода. Данные ширины фрезерования были вычислены из условия: t B < 0,8D1,6.

Выбор подачи на зуб фрезы

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

CпS = 0,0043;

z1 = 0,962;

m1 = 0,339;

u1 = 0,618;

— поправочный коэффициент, который характеризует твердость обрабатываемого материала;

ClS = 432;

n1 = 1,135;

= 1,12;

KиS = 1,0 — поправочный коэффициент, который характеризует инструментальный материал;

— поправочный коэффициент, который характеризует жесткость фрезы;

l = 4D0,75 = 4?280,75 = 49 мм;

= 1,07;

= 0,11 мм/зуб.

Окончательно: SПZ = 0,1 мм/зуб.

Выбор скорости резания

Скорость резания при обработке пазов подсчитывают по формуле:

Cпv = 4,82;

zп = 0,31;

uп = 0,07;

yп = 0,22;

Kмv = 0,8 — поправочный коэффициент, который учитывает группу обрабатываемого материала;

— поправочный коэффициент, который учитывает твердость обрабатываемого материала;

CHBv = 1952;

n2 = 1,42;

= 1,13;

Kиv = 1 — поправочный коэффициент, который учитывает инструментальный материал;

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

CTv = 5,78;

n3 = 0,436;

= 0,97;

Kкv = 1 — поправочный коэффициент, который учитывает состояние обрабатываемой поверхности;

= 17,6 м/мин.

Определение частоты вращения шпинделя

= 200 об/мин.

Мощность при фрезеровании

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

CпN = 0,086;

zпN = 0,51;

uпN = 0,95;

yпN = 0,52;

KмN = 0,8 — поправочный коэффициент, который учитывает группу обрабатываемого материала;

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

CHBN = 980;

n5 = 1,3;

= 1,07;

KиN = 1 — поправочный коэффициент, который учитывает инструментальный материал;

— поправочный коэффициент, который учитывает принятый период стойкости фрезы;

CTN = 5,78;

n4 =0,436;

= 0,97;

KкN = 1 — поправочный коэффициент, который учитывает состояние обрабатываемой поверхности;

= 0,28 кВт.

Скорость подачи

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

vs = Szznст, мм/мин.

vs =0,15200=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 to, мин, равно

где L — длина рабочего хода фрезы, мм (рис. 6), L= 2lп + lвр + lз + + lвых (lп — путь подвода фрезы и длина перебега на выходе фрезы, lвр — величина врезания фрезы, lз — длина заготовки, lвых — путь выхода фрезы).

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

Для фрезерования пазов: lвр = lвых = 0,5D.

L= 2? 4 + 0,5?28 + 55 + 0,5?28 = 91 мм., = 0,9 мин.

10. Описание конструкции поворотного устройства

Поворотное устройство предназначено для позиционирования некоторой плоскости детали (корпус) или ее оси (тела вращения) под некоторым углом относительно оси шпинделя станка с точностью 0,5 градуса. Данное устройство преимущественно применимо для станков фрезерной и сверлильной группы. Основными составляющими этого приспособления являются корпус 1 и стол 2, стол базируется на корпусе при помощи направляющей прямоугольного сечения, фиксируется же стол в необходимом положении при помощи четырех фиксаторов 3, которые прижимают стол к корпусу посредством затягиваемых болтов 4. Для поворота стола необходимо ослабить болты 4, повернуть стол вручную на данный угол при помощи шкалы нанесенной на торец корпуса и риски в торце стола, затянуть болты. На рабочей поверхности стола изготовлены Т-образные пазы для закрепления обрабатываемой заготовки, на основании корпуса предусмотрены пазы для крепления его на столе станка.

Список использованной литературы

1. «Краткий справочник металлиста"/ Под общ. ред.П. Н. Орлова, Е. А. Скороходова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. — 960 с.: ил.

2. Малевский Н. П., Даниленко Б. Д. «Проектирование и применение спиральных сверл.» Учебное пособие по курсу ОПРИ. — М: МГТУ. 2000 г.

3. Н. П. Малевский, Б. Д. Даниленко. Проектирование цилиндрических разверток: Учебное пособие по курсу ОПРИ. — М.: Изд-во МГТУ, 1999.

4. Даниленко Б. Д., Зубков Н. Н. «Выбор режимов резания» (продольное точение, сверление спиральными сверлами, фрезерование концевыми фрезами): Учеб. пособие/ Под ред.В. С. Булошникова. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. — 52 с.: ил.

5. «Справочник технолога-машиностроителя». В 2-х Т. Т.1 Под ред.А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерекова. — 4-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986, 656с.

6. «Справочник технолога-машиностроителя». В 2-х Т. Т.2 Под ред.А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерекова. — 4-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985, 496с.

7. Конспект лекций по ОПРИ — М. Лектор Древаль А. Е.: МГТУ. 2008 г.

8. Малевский Н. П., Даниленко Б. Д. «Заточка сверл» Учебное пособие по курсу ОПРИ. — М: МГТУ. 2000 г.

9. Грановский Г. И., Грановский В. Г. Резание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1985. — 304 с., ил.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой