108970 (Коническое зубчатое колесо), страница 3

То Кр = = 0.89 1.0 = 0.89;

Значения находим по таблице 8

То

кг-с;

Определяем осевую составляющую силы резания ;

кг-с, =17.14 кг-с

По паспорту станка кг-с следовательно расчёт произведён верно.

1. Определяем эффективную мощность на резании Nэ;

квт

1. Определяем мощность потребляемую на резание.

КПД станка = 0.75

квт.

определяем коэффициент использования станка

,

где - мощность главного электродвигателя станка; N=4 квт (по паспорту)

1. Определяем технологическое (машинное) время

где L - расчётная длина обрабатываемой поверхности.

L = l + l₁ + l₂, где

l - действительная длина обрабатываемой поверхности; l = 12 мм;

l₁ - величина врезания

l₁ = t ctg = 1.98 ctg45⁰ = 1.98 мм;

l₂ - выход инструмента;

l₂ = (23) S_ст = 2 0.37 = 0.74 мм;

i = 7 (количество проходов)

L = l + l₁ + l₂ = 12 + 1.98 + 0.74 = 14.72 мм;

минут.

(Приложение) Операционная карта механической обработки : 010 ТОКАРНАЯ

Расчёт режима резания при сверлении

Деталь - заготовка конического зубчатого колеса. Материал - сталь 45: в = 61 кг-с/мм²;

Станок вертикально сверлильный модели 2Н135; Сверло - спиральное из быстрорежущей стали Р18; 30

Определяем глубину резания при сверлении:

15 мм

Подача при сверлении : S = 0.02 = 0.02 30 = 0.6 мм/об;

Корректируем подачу по паспорту станка 2Н135;

S_пас = 0.1 1.6 мм/об; Z =9;

S = 0.6, т.е. 0.1 < S < 1.6

Выбираем подачу по ступеням:

S_max = ^z-1 S_min;

S₂ = 0.1 1.42 = 0.142 мм/об

S₃ = 0.142 1.42 = 0.202 мм/об

S₄ = 0.202 1.42 = 0.286 мм/об

S₅ = 0.286 1.42 = 0.406 мм/об

S₆ = 0.406 1.42 = 0.577 мм/об

S₇ = 0.577 1.42 = 0.820 мм/об

В качестве рассчётной принимаем ближайшую меньшую

S_p = S₆ = 0.577 мм/об

3 . Определяем расчётную скорость резанья при сверлении

где

К_v = K_Lv K_Mv K_Hv - поправочный коэффициент.

K_Lv - коэффициент, учитывающий глубину отверстия в зависимости от диаметра сверла. По таблице 9 находим K_Lv = 1.0;

K_Mv - коэффициент учитывающий влияние материала.

Для стали ; где = 0.9 (таб. 10)

_в = 61; ;

K_Mv - коэффициент учитывающий материал сверла.

Для сверла из быстрорежущей стали K_Mv = 1.0;

то К_v = K_Lv K_Mv K_Mv = 1.0 1.14 1.0 = 1.14;

По табл. 11 находим для S > 0.2;

C_v = 9.8; b_v = 0.4; X_v = 0; Y_v = 0.7; m = 0.2;

м/мин;

Определяем расчётную частоту вращения шпинделя

По паспорту станка

n_min = 31.5 об/мин;

n_max = 1400 об/мин;

Z = 12; число ступеней вращения

n_max = n_min ^z-1

Частота вращения по ступеням:

n₂ = n₁ = 31.5 1.41 = 44.42 об/мин;

n₃ = n₂ = 44.4 1.41 = 62.62 об/мин;

n₄ = n₃ = 62.6 1.41 = 88.3 об/мин;

n₅ = n₄ = 88.3 1.41 = 124.5 об/мин;

n₆ = n₅ = 124.5 1.41 = 175.6 об/мин;

n₇ = n₆ = 175.6 1.41 = 247.5 об/мин;

n₈ = n₇ = 247.5 1.41 = 349.0 об/мин;

В качестве рассчётной принимаем ближайшую меньшую частоту вращения

n_p = n₇ = 247.5 об/мин

Определяем фактическую скорость резания.

Основные режимы резанья при сверлении:

S = 0.6 мм/об;

V = 23.31 м/мин;

n = 247.5 об/мин;

Определяем осевую силу резания:

Р₀ = С_р D^Zp S^yp K_Mp

по таблице 6 К_Mp = 0.89: по табл. 12 находим:

С_р = 51; Z_p = 1.4; Y_p = 0.8, то

Р₀ = 51 30^1.4 0.6^0.8 0.89 = 51 116.9 0.665 0.89 = 352.8 кг-с;

Р_доп = 1500 кг-с; то

Р₀ < Р_{0 доп};

Определяем крутящий момент

где ;

то табл. 12 находим для стали С_М = 40; В_М = 2.0; Y_м = 0.8;

М_кр = 40 30^2.0 0.6^0.8 0.89 = 8.54 кг-с м;

по паспорту станка М_{кр п} = 40 кг-с м;

Определяем мощность на шпинделе станка.

= 0.8 (КПД станка по паспорту)

Коэффициент использования станка по мощности

где - мощность главного электродвигателя станка по паспорту.

Определяем основное техническое время

где L - расчётная длинна обрабатываемой поверхности.

;

l -действительная длина (чертёжный размер) l = 33 мм;

l₁ - величина врезания;

l₂ - выход инструмента;

l₁ + l₂ = 0.4 D = 0.4 30 = 12 мм

(Приложение) Операционаая карта механической обработки (сверлильная)

Расчёт режима резания при протягивании

По таблице 15 выбираем подачу на зуб ;

= 0.1 мм

Определяем расчётную скорость резания:

;

где Т = стойкость протяжки; назначаем Т =300 мин,

по таблице 16 находим

;

По паспорту станка

1 < < 9, то расчёт верен.

Определяем силу резания :

по таблице 17 находим

=177; = 0.85;

= 0.1 мм; b = 10; n = 1

- коэффициенты, характеризующие влияние соответственно износа, смазочно охлаждающей жидкости заднего и переднего углов.

=1.0; =1; =1.0

= 1.13 (охлаждение эмульсолам)

;

По паспорту станка =10000 кг-с, то расчёт верен.

Определяем эффективную мощность.

;

Потребляемая мощность

;

где = 0.9 - КПД станка по паспорту.

Коэффициент использования по мощности главного электродвигателя.

В связи с низким коэффициентом использования электродвигателя в качестве протяжного станка можно выбрать менее мощный, например 7Б505 с мощностью 7 квт.

Определяем основное технологическое время Т;

; где

= l + - длина рабочего хода инструмента;

l - действительное определение (чертёжная) длина протягиваемой детали. l = 33;

- длина режущей части протяжки

мм;

- длина калибрующей части

мм; l = 10 мм - длина перебегов протяжки.

мин;

(Приложение) Операционная карта механической обработки при протягивании.

Расчёт и конструирование сверла.

Расчёт и конструирование сверла из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком для обработки сквозного отверстия 30, глубиной L = 33 мм. В заготовке из стали 45 с пределом прочности = 610 Мпа;

Определяем диаметр сверла по ГОСТ 2092-77 находим необходимый диаметр сверла 30 мм: сверло 2301-4157.

Определяем осевую составляющую силы резания

D^Хp ;

;

где по таблице ;

- по расчётам режима резания;

;

Момент силы сопротивления резания

D^Zм , где

Определяем № конуса Морзе хвостовика;

осевую составляющую силу резания можно разложить на две силы:

Q - действующую нормально к образующей конуса , где угол конусности хвостовика, и силу R действующую в радиальном направлении и уравновешивающую реакцию на противоположной точке поверхности конуса.

Сила Q создаёт касательную составляющую T силы резания; с учётом коэффициента трения поверхности конуса о стенки втулки имеем:

;

Момент трения между хвостовиком и втулкой:

Приравниваем момент трения к максимальному моменту сил сопротивления резанию, т.е. к моменту, создающимуся при работе затупившимся сверлом, который увеличивается до трёх раз по сравнению с моментом, принятым для нормативной работы сверла

средний диаметр конуса хвостовика: или ;

=9.225 кг-см;

= 654 кг-с

= 0.096 - коэффициент трения стали по стали;

=

- отклонение угла конуса

мм

По ГОСТ 25557-82 выбираем ближайший больший конус т.е. конус Морзе №3:

5.5 Определяем длину сверла по ГОСТу находим

L = 395 мм

l = 275 мм

5.6 Определяем геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла;

Форма заточки - ДП (двойная с подточкой перемычки),

Угол наклона винтовой канавки

- угол между режущими кромками

- задний угол

- угол наклона поперечной кромки.

Шаг винтовой канавки

мм;

Толщина - сердцевина сверла выбирается в зависимости от диаметра сверла;

мм;

Утолщение сердцевины по направлению хвоставику 0.5 - 0.8 мм на 100 мм длины рабочей части:

мм;

ширина ленточки (вспомогательная задняя поверхность лезвия , выбираем по таблице в зависимости от диаметра сверла мм;

5.7 Предварительное отклонения размеров конуса хвостовика устанавливаем по ГОСТ 2848-75. Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должно превышать 0.15 мм; Углы ;

Угол наклона винтовой канавки ; Предельные отклонения размеров подточки перемычки режущей части сверла + 0.5 мм;

Твёрдость рабочей части сверла ;

(Приложение) Операционная карта сверлильная, Маршрутная карта.

Выбор станочного приспособление для зубофрезерования.

Станочные приспособления - это положительные устройства к станкам, позволяющие достаточно точно устанавливать и закреплять заготовки деталей при их обработке .

При необходимости станочные приспособления обеспечивают направления режущего инструмента и периодический поворот заготовки в процессе обработки .

Станочные приспособления обеспечивают правильное взаимное расположение заготовки, стола и инструмента, расширяют технологические возможности станков. Они повышают точность обработки, производительность и экономическую эффективность, облегчают условия труда рабочих. По группам оснащаемых станков, приспособления подразделяются на токарные, фрезерные, сверлильные (кондукторы), шлифовальные и т.д..