body (Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Плоские поверхности.), страница 3

Основной цикл работы – простой

Номинальное тяговое усилие – 200000 H

Ход рабочей каретки – от 100 до 1600 мм

Скорость рабочего хода – от 0.5 до 6 м/мин

Скорость холостого хода – от 0.6 до 85 м/мин

Мощность привода – 18.2 кВт

Так как на операции 025 количество переходов равно двум и обрабатываются не ответственные поверхности, то принимаем токарно-винторезный станок модели 16К20. Основные технические данные токарно-винторезного станка модели 16К20:

Наибольшая длина обрабатываемого изделия – 215 мм

Высота оси центров над плоскими направляющими станка – 215 мм

Приделы чисел оборотов шпинделя – 12.51600 мин^-1

Приделы подач

продольных: 0.052.8 мм/об

поперечных: 0.0251.4 мм/об

Мощность главного привода – 10 кВт

Габариты станка:

длина - 2795 мм;

ширина - 1198 мм;

высота - 1500 мм;

Масса станка – 3005 кг.

Для операции 040 оборудование аналогично операции 020. Для операций 045 и 050 выбираем вертикально – сверлильный станок с ЧПУ модели 2Р135Ф2. При обработке на станке с ЧПУ не требуется наладки, что значительно уменьшает подготовительно-заключительное время.

Так как обработка ведется без участия рабочего, кроме установки и снятия детали, то значительно сокращается вспомогательное время. Технические характеристики вертикально – сверлильного станка с ЧПУ модели 2Р135Ф2:

Наибольший условный диаметр сверления = 35мм.

Наибольший диаметр нарезания резьбы = 24мм.

Число шпинделей револьверной головки - 6

Вылет шпинделя от направляющей колоны – 450мм

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола: наибольшее – 600 мм;

наименьшее – 40 мм;

Количество подач суппорта – 18

Приделы подач суппорта: 10500 мм/мин

Количество скоростей шпинделя - 12

Приделы частот шпинделя – 45  2000 об/мин

Размеры рабочей поверхности стола:

длина - 710 мм;

ширина - 400 мм;

Габариты станка:

длина - 1860 мм;

ширина - 2170 мм;

высота - 2700 мм;

Масса станка – 4700 кг.

1.6. Проектирование технологических операций.

1.6.1 Расчет режимов резания.

Расчет режимов резания можно проводить двумя методами аналитическим и табличным.

1.6.2. Аналитическим методом рассчитаем режимы резания на операцию 035, а именно – точение поверхности диаметром 50мм. Расчет проведем по [17].

В качестве инструмента выбираем токарный проходной упорный резец с пластиной из твердого сплава Т15К6, габаритными размерами 16x10x100 мм по ГОСТ 18879 – 73.

Определим глубину резания по формуле:

t = (D-d)/2 мм, (1.6.1)

где D = 53.4 мм – диаметр заготовки,

d = 50 мм – диаметр обработанной поверхности.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.1), получим:

t = (53.4 – 50) /2 = 1.7 мм

Так как высоких требований к обрабатываемой поверхности не предъявляется и глубина резания невелика, то принимаем подачу S=0.7 мм/об.

Скорость резания определяется по формуле:

V = C_ / (T^m  t^x  S^y)  K_ ммин, (1.6.2)

где Т - среднее значение стойкости, мин;

(при одноинструментной обработке Т=60 мин)

t = 1.7 мм - глубина резания;

S=0.7 ммоб – подача;

Значение коэффициентов C и показателей степеней выбираем из [17. табл.17]

Получаем C = 340, x = 0.15, y = 0.45, m = 0.2.

Коэффициент K определяется по формуле

K_ = K_m  K_п  K_u (1.6.3)

где K_m - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;

K_п - коэффициент учитывающий состояние поверхности;

K_u - коэффициент учитывающий материал инструмента;

Определим коэффициент K_mv по формуле

K_m= K_r  (750/_в)^nv (1.6.4)

где K_r = 1.0 – коэффициент зависящий от группы стали;

_в = 610 Н/мм² – предел прочности для стали 45.

Приняв K_п = 0.8, K_u = 1, nv = 1.75, подставляя известные величины в формулу (1.6.4) , получим:

K_m = 1.0  (750/610)^1.75 = 1.44

Подставляя известные величины в формулу (1.6.3), получим:

K_v = 1.44  0.8  1.0 = 1.15

Выбрав значения показателей степеней из таблиц и подставляя их величины в формулу (6.2), получим:

V = 340 / (50^0.2  1.4^0.15  0.7^0.45)  1.15 = 200 ммин

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле

n = 1000v/(D) мин^-1, (1.6.5)

где D = 50 мм – обрабатываемый диаметр.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.5.), получим:

n = 1000200/(50) = 1273 мин^-1

Уточнив по паспорту станка, принимаем n=1250мин^-1.

Для данной частоты вращения шпинделя уточняем скорость резания по формуле:

V = Dn/1000 м/мин, (1.6.6)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.6), получим:

V = 501250/1000 = 196 м/мин.

Определим силы резания. Силы резания будут действовать вдоль трех осей координат x, y, z и называются соответственно P_x, P_y, P_z. Наибольшей из них является сила P_z, поэтому дальнейший расчет ведем по ней.

P_z = 10C_p  t^x  S^y  ⁿ  K_p Н, (1.6.7)

где C_p = 200 – коэффициент;

x, y, n - показатели степени. x = 1.0; y = 0.75;n = 0

K_p - поправочный коэффициент определяем по формуле

K_p = K_mp  K_p  K_p  K_p  K_p (1.6.8)

где K_p - коэффициент зависящий от главного угла в плане;

K_p - коэффициент зависящий от переднего угла;

K_p - коэффициент зависящий от заднего угла;

K_p - коэффициент зависящий от радиуса на вершине резца.

K_mp - коэффициент зависящий от материала заготовки, определяется как:

K_mp = (_в/750)ⁿ (1.6.9)

где n =1 – показатель степени.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.9), получим:

K_mp = (610/750)¹ = 0.81

По [17. табл. 9, табл. 11, табл. 12] выбираем_p = 0.98 ;K_p = 1.15 ; K_p = 1.0 ; K_p = 0.87.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.8) , получим:

K_p = 1 0.98  1.15  1 0.87 = 0.81

Подставив все вычисленные значения в формулу (1.6.7) получаем

P_z = 10  200  1.4¹  0.7^0.75  200⁰  0.81 = 1695 H.

Определим основное технологическое время по формуле

T_o = L_р.х./(S_gn_g)i мин, (1.6.10)

где L_р.х. – длина рабочего хода, определяется как

L_р.х. = l+y+ мм, (1.6.11.)

где l = 30 мм – длина резания;

y = 2 мм – величина врезания;

 = 0 мм –длина перебега.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.11), получим:

L_р.х. = 30+2=32 мм

Подставляя эти величины в формулу (1.6.1), получим:

T_o = 32 / (12500.7) = 0.037 мин

Определим мощность, необходимую для осуществления процесса резания по формуле:

N_рез = P_z  V_д / (601020) кВт, (1.6.12)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.12), получим:

N_рез = 16951960/(601020) = 5.4 кВт

1.6.3. Остальные режимы резания рассчитаем табличным методом. В качестве примера определим режимы резания при сверлении отверстия диаметром 25 мм. Расчет проводим по [13].

Глубина резания определяется как

t = d/2 мм, (1.6.13)

где d – диаметр просверливаемого отверстия, мм.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.13), получим:

t = 25/2 = 12.5 мм.

Длина рабочего хода определяется по формуле

L_р.х. = l_рез+y+l_доп мм, (1.6.14)

где l_рез = 90 мм – длина резания;

y = 16 мм – величина врезания;

l_доп = 0 мм –длина перебега.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.14), получим:

L_р.х. = 90 + 16 = 106 мм

Назначим подачу на оборот шпинделя: S_o=0.32 мм/об

Определим стойкость инструмента по формуле

T_p = T_м мин, (1.6.15)

где T_м = 80 мин – стойкость машинной работы инструмента.

 - коэффициент времени рабочего хода, определяется по формуле

 = L_рез / L_рх (1.6.16)

Подставляя известные величины в формулу (1.6.16), и формулу (1.6.15) получим:

 = 40/106 = 0.4

Т_p = 0.4  80 = 32 мин

Рассчитаем скорость резания V, м/мин и число оборотов шпинделя n, мин^-1.

V = V_табл.  K₁  K₂  K₃ м/мин, (1.6.17)

где V_табл. = 24м/мин – табличное значение скорости.

K₁ = 0.8 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂ = 1 – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

K₃ = 1 – коэффициент, зависящий от отношения L_рез/d.

Подставляя известные величины в формулу (1.6.17), получим:

V = 240.8 =19.2 м/мин.

Значения частоты оборотов шпинделя определяем по формуле (1.6.5)

n = 10019.2/(25) = 245 мин^-1.

По паспорту станка принимаем n=250 мин^-1. Уточним скорость резания по формуле (1.6.6)

V = 25250/1000 = 19.6 м/мин

Определим основное машинное время по формуле (1.6.8)

T_o = 106/(2500.32) = 1.33 мин.

Режимы резания на остальные операции рассчитаем аналогично и результаты занесем в таблицу (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Сводная таблица режимов резания.

Продолжение таблицы 1.4

1.6.4. Техническое нормирование.