7 раздел (Модернизация ходового оборудования автогрейдера модели ДЗ-122)

7 Разработка технологического процесса изготовления поршняДеталь «поршень» является частью гидроцилиндра. Поршень изготовлен изстали 45 ГОСТ 1050-88 (рисунок 7.1). В качестве заготовки принимаем круг сприпуском 2 мм, т.е. 65мм. [10]Рисунок 7.1 – Поршень гидроцилиндраИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист687.1 Разработка маршрута обработкиПринятый технологический маршрут изготовления поршня гидроцилиндраприведен в таблице 7.1Таблица 7.1Принятый маршрутный техпроцесс обработки поршня№Наименование и краткое содержание операции0ОтрезнаяОтрезка заготовки005Изм.

ЛистМодельстанка8А631010Токарная1 Сверлить отверстие 28 ммна проход.2. Расточить отверстие16К20Т1015ТокарнаяНарезать резьбу16К20Т1020ТокарнаяТочить наружные поверхностии канавки16К20Т1025ФрезернаяФрезерование лысок6Р12030Контрольная№ докум.Подпись ДатаРежущий инструментДисковая пилаСверло 2301-0028ГОСТ 10903-77резец расточной2145-0041 1 ВК6МГОСТ 18063-72.Резец резьбовой2662-0007 ГОСТ18885-73Резец 2100-0010ГОСТ 18878-73,Фреза дисковаяТ15К6Стол ОТКДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист697.2 Расчет режимов резанияИспользуя аналитические формулы и справочные данные, приведенные в[11], [12], мы назначаем режимы резания для каждой из приведенных ниже операций.Операция 010 - ТокарнаяПереход 1.Сверление отверстий 25 мм.Глубина резанияt=0,5D(7.1)t=12,5 мм.Подача выбирается по таблице 25 из [17] s=0,25мм/об.По паспорту станка принимаем подачу s=0,2мм/об.Скорость резания определяется по формуле:VCv  D q Kv ,Tm sy(7.2)где Сv - постоянный коэффициент (Сv=350);Т - период стойкости, мин, ( Т  15 мин );s - подача, мм/об, ( s  0, 2 мм / об );m, y - показатели степени.По таблицам из [11] m=0,2; y=0,5;Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающийотличные от табличных условия резания.Кv =Кmv·Кuv·Кlv ;(7.3)Где Кmv -коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала(Кmv=1,22);Кuv - коэффициент на инструментальный материал, (Кuv=1);Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист70Кlv - коэффициент, учитывающий глубину сверления, (Кlv=1);Кv =0,8  0,9  1=0.729,8  250.4VP  0,21, 22  56, 4 м/мин.15  0, 20.5Расчет частоты вращения шпинделя станкаnP nP 1000  V; d(7.4)1000  56, 4 718 мин-1.3,14  25Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:nпр=750 мин-1.Произведем уточнение скорости резания по принятой частоте вращения:v d n10003,14  25  750 58,8 м / мин .1000(7.5)Крутящий момент и рассчитываются по формуле из [11]:M кр  10  СM  D q  s y  K p ;(7.6)где Кр = Км = 0,846Согласно таблице 32 из [17]: Cm=0,0345; y=0,8; q=2.M кр  10  0,0345  252  0, 20,8  0,846  50,3Н  м;Осевая сила рассчитываются по формуле из [11]Po  10  С p  D q  s y  K p ;(7.7)Согласно таблице 32 из [11]: Cm=68; y=0,7; q=1.Po  10  68  251  0,20,7  0.846  4661Н ;Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист71Мощность резания рассчитывается по формуле:Nе M кр  n9750 Nе , кВт;(7.8)50,3  750 4,8 кВт.9750  0,8где  - кпд станка, (  0,8 ).Мощность электродвигателя токарного станка 16К20Т1 8,5 кВт, следовательно, условия резания выполняются.Определяем длину рабочего хода суппортаL  Lp  Lп  Lд , мм,(7.9)L p – длина резания, мм, ( Lp  55 мм );Lп – величина подвода, врезания, перебега инструмента, мм, ( Lп  8 мм );Lд –дополнительная длина хода инструмента, вызванная особенностяминаладки или конфигурации детали, мм, ( Lд  3 мм );L  55  8  3  66 ммРассчитаем основное технологическое времяТо L66 0,44S n 0,2750(7.10)где L– длинa рабочего хода суппорта, мм;S- подача, мм/об, ( S  0, 2 мм / об );n – частота вращения шпинделя, об/мин, ( n  750об / мин );Переход 2.t=2S=0.45мм/об (подача выбирается по [11] , табл.11).Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист72Скорость резания рассчитывается по формуле:C KT t x  S ym,(7.11)где Сυ – 350;Т- период стойкости инструмента, мин, ( Т  45 мин );х – 0,15;у – 0,35;m – 0.2.Коэффициенты Сυ, х, у, m находятся из таблицы 17 [11].K  K m  K n  K u ,(7.12)где Кnυ=1-коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхностизаготовки на скорость резания (табл.5[11]);Kuυ=1 - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (табл.6 [11]).K m  K r  (750в)n ,(7.13)(коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания)где Kr=1 (табл.2);σв=600МПа;nυ=1 (табл.2).K m  1  (750 1.)  1.25.600K  1.25  0.9  1  1.125 .Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист730.2453501.125  134.3 мм / с 2  0.450.350.15Рассчитываем частоту вращения шпинделя по формулеnд nд 1000  V; D(7.14)1000 134.3 1126 мин 1 ;3.14  38Принимаем по паспорту станка n=1400мин-1Уточняем скорость деталиVд Vд   D  nд1000(7.15);3.14  38 1400 167 м / с;1000Сила резания рассчитывается по формуле:P  10  Cp  t x  S  y  n  Kp ,(7.16)где Ср=300(табл.22) [11];х=1(табл.22) [11];у=0,75(табл.22) [11];n=0(табл.22) [11];Kp  K mp  K p  K p  K rp  (в750) n 1 1 1  (600 0.75) 111  0.74750(7.17)P  10  300  21  0.450.75 167 0  0.74  570 H .Мощность резания рассчитывается по формуле:Nе Pz  кВт;1020  60 (7.18)где  - кпд станка,   0,8 .Nе Изм.

Лист№ докум.Подпись Дата570 167 1,94кВт1020  60  0,8ДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист74Мощность электродвигателя токарного станка 16К20Т1 8,5 кВт следовательно условия резания выполняются.Определяем длину рабочего хода суппортаL  Lp  Lп  Lд , мм,(7.19)L p – длина резания, мм, ( Lp  55 мм );Lп – величина подвода, врезания, перебега инструмента, мм, ( Lп  10 мм );Lд –дополнительная длина хода инструмента, вызванная особенностяминаладки или конфигурации детали, мм, ( Lд  4 мм );L  55  10  4  69 ммРассчитаем основное технологическое времяТо L69 0,11мин ,S n 0,451400(7.20)где L– длинa рабочего хода суппорта, мм, ( L  69 мм );S- подача, мм/об, ( S  0, 45 мм / об );n – частота вращения шпинделя, об/мин, ( n  1400об / мин );Операция 015 – ТокарнаяНарезаем внутреннюю резьбу М30  1,5 на длине 30 мм, выдерживая шероховатость Ra 3,2 .Выбираем по таблице 18 [11] скорость нарезания резьбы: VP=15 м/мин.Рассчитываем число оборотов шпинделя станка, соответствующее найденной скорости главного движения резанияn1000V Dp об/мин,,(7.15)где D – диаметр отверстия, мм, ( D  30 мм );VP – скорость резания, м/мин.

( Vр  15 м / мин )Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист75n100015 159об / мин;3,1430Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращенияn  200об / мин.дТогда уточним величины Vp ,м/мин, по принятым значениям nд, об/минVд 3,14  30  200 18,8 м / мин;1000Сила резания равна:Pz  10C p t p S p v n , ÍXY(7.16)Pz  10  300  0,11.0  0,30.75 18,80.15  78Нгде C p , X p ,Yp , n - коэффициенты и показатели степеней, учитывающие условия обработки, ( C p  300, X p  1.0,Yp  0.75, n  0.15 ).Мощность, расходуемая на обтачивание наружной поверхности, будет равнаNNгдеPzPz vф1020  60 , кВт(7.17)78 18,8 0,03кВт1020  60  0,8- сила резания, Н, ( Pz  78Н );vф - фактическая скорость резания, м/мин, ( vф  18,8 м / мин ); - кпд станка, (  0,8 ).Рассчитаем основное технологическое времяLT , мин,oрnдИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗ(7.18)Лист76где L– длинa рабочего хода суппорта, мм, ( L  30 мм );р – шаг резьбы, мм,р  1, 5 мм ;nд – частота вращения шпинделя, об/мин, ( n  200об / мин );30T  0,1мин.o 1,5200Операция 020 – токарнаяНазначаем подачу. Для Ra=2,5 мкм S=0,05-0,15 мм/об.

Принимаем S=0,15мм/об.Назначаем период стойкости резца Тр=30 мин.Скорость резания определим из формулыVр  Vтабл  К1  К 2  К,(7.19)где Vтабл – скорость, м/мин, выбираемая по таблице, Vтабл  195 м / минК1 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К1  0,9К2 – коэффициент, зависящий от типа, материала и стойкости инструмента,К2  1К3 – коэффициент, зависящий от диаметра детали при ее обработке, К3  1,2Vр  195  0,9  1  1,2  210,6м / мин.Рассчитываем число оборотов шпинделя станка поn1000  VpπD, об/мин,(7.20)где D – диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм, ( D  62, 6 мм ) ;VP – скорость резания, м/мин, ( Vр  210,6 м / мин );Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 07 ПЗЛист77n1000210,6 1071об / мин;3,1462,6Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n  1100об / мин.дТогда уточним величины Vp ,м/мин, по принятым значениямVд nд ,об/мин3,14  62, 6 1100 216 м / мин;1000Найдем силу резанияPZ  PZ .ТАБЛ  t , Н,(7.21)где PZ,ТАБЛ – осевая сила резания, кН, ( PZ .ТАБЛ  0,46кН );t – глубина резания, мм, ( t  1мм );PZ  0,46 1  0,46кН .Найдем мощность резанияNP РZ  V, кВт,60(7.22)где PZ,– сила резания, кВт, ;Vд – скорость резания, м/мин;NP 0, 46  216 2, 07кВт.60  0,8где η – кпд станка, (  0,8 );Мощность электродвигателя токарного станка 16К20Т1 8,5 кВт, следовательно, условия резания выполняются.Определяем длину рабочего хода суппортаL  Lp  Ln  Lд , мм,Изм.