Технология машиностроения (ТМ сборник задач (Васильев А.С.)), страница 7

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧП ри м ер 2.1. О п р ед ел и ть п о гр еш н о сть о б р аб о тки , вы званн уюуп руги м и д еф о р м ац и ям и т е х н о л о ги ч еск о й си стем ы в результатедей стви ясилыр езани я Ру прип р ед вар и тельн о й о б го ч к е вала0 2 5 о,24 мм д ли н о й / = 250 мм из стали 45 тв ер д о сп л авн ы м ин­стр у м ен то м из м атер и ала Т 15К 6 с гл ав­ным углом в плане ф = 45° в тр е х к у л а ч ­ковом патроне с по д ж и м о м задним ц ен ­тром .

Г луби н а резани я 1 = 2,5 мм. П о д а­ча S = 0,4 мм/об.Решение. Д ан н у ю схем у о бработки(рис. 2.6) м ож но п ри вести к нагр у ж ен и юбалки со ср ед о то ч ен н о й силой Ру с ж е с т ­1L .... -...... 1 - -1Г /1' 'Л--Рис. 2.6. Схема обработ­ки вала, установленногов трехкулачковом пат­роне с поджимом заднимцентромкой заделкой с о дной сто р о н ы и опоройс д ругой .Н аиб ольш и й прогиб вала f мм. в этом сл у чае [2] состави т:рI '/ ' = 0 ,0 0 9 8 —E Jпри х = 0 ,5 8 6 /, ./ = 0,0 5 с/4 = 1,95• 10 4 м м 4, £ = 2 -1 0 5 М П а.В ы числяем Pv по ф орм уле Pv = \0C yt xrS y,’v"kp, для чего в таб ­лицах сп равочника [5] вы бираем значения: Сг = 243; л> = 0,9; у Р == 0,6; п = -0 ,3 .О д н ако вначале н ео б х о ди м о о п р ед ел и ть ско рость резанияT"’t xS 'Из сп р ав о ч н и к а [6] для Т 1 5 К 6 вы бираем со о тветству ю щ и езначения:С ,.= 3 5 0 ,v = 0,15,у = 0 ,3 5 ,т = 0 ,2при7^ = 60m hh.Т огда при д ан н ы х у сл о в и ях об р аб о тки (м атер и ал д етал и , и н стру­м ент и д р .) у ч и ты в аю т коэф ф и ц и ен ты :Д ля стали 45 все о стал ьн ы е ко эф ф и ц и ен ты п ри н и м аем р ав н ы ­ми 1,0 и, сл ед о в атель н о , к_ = 1,23.

Т о гда ско р ость резани я350-1 23г = ^60^• 2,5-----^• 0 ,4 ’= 228 м/ ™коэф ф и ц и ен т А > = -^ - = 0,81 (зн ач ен и я о стал ьн ы х ко эф ф и ц и ен тов,у ч и ты в аю щ и х п арам етры р еж у щ ей части, п ри н и м аем равны м и1,0 ).В ы числяем силу резани я [6]Ру = Ю -2 4 3 -2 ,5 0-9 - 0,4°-6 -2 2 8 “0'3 -0,81 = 5 1 0 Ни прогиб/510-2503= 0 , 0 0 9 8 -------------------- — — - = 0 , 0 22 - 1 0 -1,95 -10мм.Т о гда иско м о е у то л щ ен и е вала состави т: А = 2 ■0 ,0 2 = 0 ,0 4 ммв сечен и и на д ли н е х = 0 ,5 8 6 /.При мер 2.2.

О п р ед ел и ть число прох о д о в (рабоч и х ходов) приоб раб о тке н ар у ж н о го д и ам етр а д етал и 0 1 0 0 м м, если требуем аяточн о стьоб р аб о ткиЛад max —Лад min —1,5Длст = 0 ,2 м м .ММ,Т о чн о стьЛад max min —1,5ММ,заготовки:Д.и,- =Стах/т\п —1300/1000,= 5 0 0 0 Н /м м ; J„„ = 8 0 0 0 Н /мм.Решение. Д ля в ы чи сл ен и й в о сп о л ьзу ем ся ф орм улам и (2.1) и(2.12). В сп р ав о ч н и к е [6] нах о д и м зн ач ен и е показателя степ ених Р = 0,9 и вы чи сл яем зн ач ен и е Ду:Д у = ( С т а х Лад max — ^ min Лад min )~y j заг^~J ин у== (1300 ■4°-4 - 1 0 0 0 • 2,5° ч) [ — 1— + —^ ] = 0 ,7 8 мм.vI 5000 8 0 0 0 )Д ал ее для вы п олн ен и я зад ан н о го д о п у ска Ддет = 0,2 мм о п р ед е­ляем ч исло п р о х о д о в /', зная, что п осле п ервого п ереход а величинаДу = 0,78 мм; это со став и т A d = 1,56 мм на д и ам етр. Р асчет п р о во ­дим для Cmin как н аи х у дш его варианта:50.=lg Аде[ - lg А,аг=lg 0 ,2 - lg l,51_ 11la 1000 jI 5000 + 8000lg C minf — + — У1.

Л иJ ипД ля д ан н о й п о вер х н о сти при ним аем ч исло п р о ход ов / = 2.П ри м ер 2.3. О п р ед ел и ть вли ян и е тем п ер ату р ы нагрева за го ­товки после свер л ен и я отвер сти я 0 1 9 ,5 мм и п о сл ед у ю щ его р аз­верты ван и я до 1Т8 при о х л аж д ен и и д етал и до н ач альн ой т ем п ер а ­туры . О б р аб о тка п р о и зво д и тся на м алом агр егатн о м стан ке с п о ­воротн ы м столом .Д ано: м атери ал заготовки —С Ч 15; д ли н а отверсти я /отв == 40 мм; подача SCB= 0,3 м м /об; о бъем заготовки Vai = 40 см 3; чис­ло о б орото в свер л а псв = 310 об /м и н; м о щ н о сть на ш п и н дел е ст ан ­ка N = 0,96 кВт.Решение.

Д ляр асчето вв о сп о л ьзу ем сяф о р м улам и(2.23)и(2.24). К ол и ч ество теп л о ты , вы д ел яем о й при св ер л ен и и , находимпо ф орм улеQCB = 6 0 N ta.О сн овн о е врем я при сверлен и и о твер сти я, м ин,/Л ,= —nSCB=40= 0 ,4 3 ;3 1 0 -0 ,3т огд а при о б р аб о тке вы дели тся теп л о та, кД ж ,0св= 6 0 - 0 ,9 6 - 0 ,4 3=2 5 ,0 .И звестн о [5, 7], что при свер л ен и и в заго то вк у у х о д и т 5 0 ......5 5 % теп л о ты (qS3I = 0,5), т. е. Q ar = 0 ,5 Qm = 0,5 • 25 = 12,5 кДж.Зн ая п л о тн о сть ч у гу н а р = 7600 к г/м 3 и его у д ел ьн у ю т е п л о е м ­кость с = 0,48 кД ж /(кг • °С), о п р ед ел яем т е м п ер ату р у нагрева заго­товки , °С:0 = — —— = -------------— -------------= 9 7 ,6 .срУш0 ,4 8 - 7 6 0 0 -0 ,0 0 0 0 0 4О т нагр ева заго то в к и у в ел и ч и тся [7] д и ам етр о тверсти я, мм:Дт = а dQ = 12 ■ 10 6 • 19,5 ■( 9 7 , 6 - 1 8 ) = 0,020.51Н агретая до тем п ер ату р ы 97,6 °С заго то в к а п ер ех о д и т во вто­рую п ози цию агр егатн о го стан ка, где сразу ж е под вергается р аз­верты ван ию .

С ч и таем , что при р азв ер ты в ан и и заго то в к а не п о л у ­ч ает д о п о л н и тел ь н о го к о л и чества теп л о ты . Т о гд а после осты ван ияд и ам етр отвер сти я в р езу л ьтате р азвер ты ван и я ум ен ьш и тся наА, = 0,0 2 0 м м , что со п о стави м о с д о п у ск о м 7-го квал и тета т о ч н о ­сти, т. е. все поле д о п у ска м ож ет бы ть п ер ек ры то одной толькоп огреш н о стью , вы зван н ойн агревомзаго то вки . П оэтом у передоп ерац и ей р азвер ты ван и я заго то в к у н ео б х о ди м о охл ад и ть (илио хл аж д ать в п р оц ессе свер л ен и я о тверстия).2.3.

ЗАДАЧИЗадача 2.3.1. О пределить обусловленн ую ж есткостью техн оло­гической систем ы погреш ность вала, установленного в трехкулачко­вый~i_^патронцентром ,_\Gсподж им омкоторы йзаднимвы зы ваетдей-ствие силы резания Pv. У становкувала рассм атривать как балку посто­янного сечения t/, один конец кото­/рой ж естко защ ем лен, а другой своРис. 2.7Исходные данныебодно покоится на опоре (рис. 2.7).Варианти6в3035402530Длина вала /, мм450400500300400Глубина резания t, мм2,01,83,04,03,6Подача S , мм/об0,360,420,50,30,28Материал заготовкиСталь20ХСталь40ХСталь35Сталь20Х2Н4АСЧ 15Материал инструментаТ5К10Т30К4 Т15К6В КЗВК8Диаметр вала d, ммГлавный угол резца срв плане, град5245()Задач а 2.3.2. Н а какую величину сл ед у ет см ести ть бабку т о ­карн ого стан ка, чтоб ы м акси м ал ьн о у м ен ьш и ть п о греш н ость ф о р ­м ы , об у сл о в л ен н у ю отж ати ем б аб о к при о б тач и ван и и вала за одинустан о в ? Ч ем у в этом случае б у д ет р авн а п о гр еш н ость, вы зы вае­мая уп руги м и д еф о р м ац и ям и тех н о л о ги ч еск о й си стем ы ? Зн аченияж есткости пер ед н ей и зад ней б аб о к и величина Ру при веден ы ниж ев таблиц е.ВариантИсходные данныеибвДиаметр вала d , мм5070906080Длина вала /, мм300300400300400Сила резания Pr, Н1 2001 8002 5002 2003 000Жесткость, Н/мм:передней бабки J u ,-<задней бабки13 00010 00019 00015 00022 00012 00015 00012 00025 00018 000()З ад ач а 2.3.3.

О п р ед ел и ть ф ак ти ч еск у ю ф орм у ц и л и н д р и ч еск о ­го вала при то ч ен и и его за один у стан о в в ц ен трах, об у сл о вл ен н у юд ей стви ем р ад и ал ьн о й со ставл яю щ ей силы резани я Р у.ВариантИсходные данные<)с6070803002803002501 0008002 0001 9003 00016 00012 00020 00016 00018 00014 00023 00018 00015 00010 000чбв604050Длина вала /, мм200200Сила резания Pv, Н1 200Диаметр вала d, ммЖесткость, Н/мм:передней бабки J,, дзадней бабки J , 5100007 500З ад ач а 2.3.4. К акая м ож ет б ы ть д о п у сти м ая п о греш н ость о б ­работки д и ам етр а в заго то в к е Д ш при о б р аб о тке вала д и ам етр о м с/в ц ен трах, если тр еб у ем ая то ч н о сть Длет о б есп еч и в ается за н е­сколько прох о д о в (р або ч и х х од ов) при н еи зм ен н ы х реж и м ах о б р а­ботки.53ВариантИсходные данныеабвгд0,100,200,150,050,2532231Подача S, мм/об0.200.350,300,120,50Твердость обрабатывае­мого материала, НВ20024018016028010 0008 50012 0009 8009 0008 00011 0009 20015 0008 000Точность диаметра валаД.

ммЧисло рабочих ходов iЖесткость системы,Н/мм, связанной:с заготовкой J alс инструментом УинЗадач а 2.3.5. О п р ед ел и ть д еф о р м ац и ю то н к о стен н о го с тал ьн о ­го кольца, закр еп лен н о го в стан д ар тн о м тр ех ку л ач к о во м патроне ив тр ех к у л ачк о во м п атрон е с ш и р о ки м и ку л ач кам и , при и звестномугле охвата ку л ач ка а и со п о став и ть ее с зад ан н ой погреш н остьюоб раб отки Ддет.

С д елать вы воды .ВариантИсходные данныеабв■?<)Диаметр вала, мм:наружный Dвнутренний d80706050706012080130100Ширина кольца 5 , мм3040352540Точность обработки Длст,мм0,060,0460,0460,0540,07Сила закрепления на ку­лачке Q, Н3 0002 8003 5004 5004 0004040304050Угол охвата кулачка а.градМодуль упругости мате­риала кольца Е , Н/мм'542 • 105З адач а 2.3.6. О п р е д е л и т ь п о г р е ш н о с т ь д и а м е т р а г и л ь зы п р и еем н о г о р е з ц о в о м о б т а ч и в а н и и , с ч и т а я т е м п е р а т у р н о е п о л е г и л ь зыпостоянны м .ВариантИсходные данныеа6вг<)еД иам етр гильзы, мм:наруж ный Dвнутренний d120100140120130120100901201 10110100Д лина обработки L , мм160200130250240220465345П одача S, мм/об0,40,360,320,420,50.38Скорость резания г,м/мин100901101001201301 5001 6001 8001 7001 9001 600101214131015ЧугунСтальСтальЧугунСтальЧугунЧисло резцов zТ ангенциальная силарезания Р., НКоличество теплоты ,расходуемой на нагревзаготовки%О брабаты ваем ы й м а­териалЗадач а 2.3.7.

О п р е д е л и т ь , б у д е т л и с о о т в е т с т в о в а т ь в е л и ч и н аи з н о с а р е з ц а п р и о б р а б о т к е с ф е р и ч е с к о й п о в е р х н о с т и (р и с. 2 .8 )до п у ск у ДЛ на и зго то вл ен и е р ад и у са R сф еры . Д ать закл ю ч ен и е ов о зм о ж н о сти о б р аб о тки сф еры . В ли ян и ем о стал ьн ы х п ерви чн ы хпогреш ностей пренебречь.ВариантИсходные данныеРадиус сферы R , ммД опуск ЛЛ. ммабвде50100801501201400,010,0180,0080,020,0120,01555351 10708050170951201001 10900.20.240.280.360.420.3Д иам етр, мм:я.d2Подача S, мм/'обМ атериал деталиСталь СЧ2545М атериал инструмента Т15К6ВК8Сталь Л егирован­ Сталь СЧ 1245ный чугун45Т30К4ВК4Т15К6В КЗЗадач а 2.3.8. З а г о т о в к а д и а м е т р о м d н а п р е с с о в а н а н а о п р а в к уд и а м е т р о м d\ и ш л и ф у е т с я в р а з м е р D (р и с.

2 .9 ). Н а к а к у ю в е л и ч и ­ну с л е д у е т с м е с т и т ь т е х н о л о г и ч е с к и й д о п у с к н а ш л и ф у е м о й п о ­верхн ости D , чтобы ко м п ен си р о вать изм ен ен и я д ан н о го н ар у ж н о ­го д и а м е т р а в т у л к и п о с л е ее с н я т и я с о п р а в к и ?Оправка в сборес заготовкойЗаготовка11~1ЖРис. 2.9Диаметр, ммВариантабвгд50,0 001250,0 о,о 149.6 „.нот50,2 о,о1750,0 _о,о14О правки d\42,0543,0243,0643,0443,53О тверстия вовтулке d42.0243,0043,0343,0043.50Втулки наруж ­ный D после об­работкиПримечание.

М одули упругости детали и оправки считать одинаковыми.56Задач а 2.3.9. Определить необходимый натяг при шлифованиистатьной втулки, напрессованной на оправку (рис. 2.10).Рис. 2.10Исходные данныеВарианта304 0 ’0052540*°'042525303510120,020.01Д иам етр, мм:втулки наруж ный D 50*°'о:'30отверстия втулки dД лина втулки /, ммРежимы резания:скорость вращ ениядетали г , с|, м/минпоперечная подачакруга 5„. мм/дв. ходд6в50е5 0 +°.0245303530253010148100,030,020,010,03500Д иам етр ш лиф оваль­ного круга, ммЛИТЕРАТУРА1.

Корсаков B.C. О сновы конструирования приспособлений: учеб. длявузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: М аш иностроение, 1983. 277 с.2 .Корсаков B.C. Точность м еханической обработки. М.: М аш гиз,1 9 6 1 .3 7 9 с.3. Косилова Л.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработкизаготовки и припуски в м аш иностроении: С правочник технолога.