Восстановление валов пластинчатых насосов и гидромоторов железнодорожно-строительных машин (1191829), страница 9
Текст из файла (страница 9)
23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ60Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравнивают с имеющимися паспортными данными на станке и принимают ближайшее меньшее nст n p . Принимаем n p =312,66 мин-1.Фактическая скорость, м/мин,Vф Vф D nст(3.20)1000 50 312, 661000 49, 09 м / минСила резания, кгс,Pz 10 C p txpySz p BИpqz D p Kp .(3.21)где C p =82,5 – коэффициент, учитывающий условия резания; значения коэффициента K p K мp для стали и чугуна приведены в таблица 2.28 [6], азначения C p , x p , y p , И p , q p в табл. 30 [13].Pz 10 82,5 11,1 0,10,8 320,95 5 501,1 0,3 71,38НДля определения возможности осуществления на выбранном станкепринятых режимов резания необходимо сравнить силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка Px ( 0,3 0,4 )Pz =21,41 Н.Необходимо, чтобы Px доп Px .1500>>21,41 Н.Эффективная мощность на шпинделе станка, кВт,Nэ Nэ Pz V p1020 60(3.22)71,38 49, 09 0, 06кВт1020 60Потребная мощность на шпинделе станкаN пот N э / ст(3.23)где ст КПД станка.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ61N пот 0, 06 / 0, 75 0, 08кВтКоэффициент использования станка по мощностиKN пот100 %Nст(3.24)где Nст мощность главного электродвигателя.K0, 08100 % 1, 07%7,5Основное технологическое (машинное) время, мин,To LSмстi(3.25)где L расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,L l l2гдеl 2 =2l =32(3.26) действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;– 4 величина перебега (выхода) инструмента, мм; Sмст =252,14 минутная подача по паспорту станка, мм/мин; i =1 количество проходов.To 32 31 0,14 минуты252,14Фрезерование поверхности 3 (восстанавливаемый вал).Так как диаметр отверстия 16 мм выбираем торцевую насадную регулируемую фрезу (рисунок 3.9).
Основные характеристики приведены в таблице 3.6.Рисунок 3.9 – Фреза торцеваяЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ62Таблица 3.6 – Основные характеристики фрезыОбозначениеd, ммd1, ммl, ммL, ммЧисло зубьев2220-0048161632925Расчетную скорость резания Vp , м/мин, определяют по эмпирическойформулеCv D qv K vVp ;m xv yv nv wvT t Sz B z(3.27)C v =41 – коэффициент, учитывающий условия резания; Kvгде по-правочный коэффициент; D =16 мм диаметр фрезы, мм; T =180 мин – период стойкости инструмента; t=16 мм – глубина резания; Sz − подача на зубфрезы, Sz = 0,1 мм; B =19 мм ширина фрезерования, мм; z =5 количествозубьев фрезы.ЗначенияCv , qv , xv , yv , И v ,Wv , mприведены в таблице 27 [6].qv =0,25; m =0,2; xv =0,1; yv =0,4; Wv =0.Общий поправочный коэффициент определяется по формуле:K v K мv K Иv K nvK мvгде(3.28)- коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;K И v - коэффициент, учитывающий материал инструмента, 0,8; K n - коэфvфициент, учитывающий состояние поверхности, 1.K мvгде 750 В nV(3.29) В = 600 МПа – предел прочности материала заготовки при растя-жении; nV =0,9 – показатель степени.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ63K мv 750 600 0.9 1, 22Kv 1, 22 1 0,8 0,97641160,25 0,976Vp 34, 67 м / мин1800,2 160,1 0,10,4 190,15 50Расчетная частота вращения шпинделя:np np 1000 V p(3.30)D1000 34, 67 690,1мин 1 16Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравнивают с имеющимися паспортными данными на станке и принимают ближайшее меньшее nст n p . Принимаем n p =625,43 мин-1.Фактическая скорость, м/мин,Vф Vф D nст(3.31)1000 16 625, 431000 31, 42 м / минСила резания, кгс,Pz 10 C p txpySz p BИpqz D p Kp .(3.32)где C p =82,5 – коэффициент, учитывающий условия резания; значения коэффициента K p K мp для стали и чугуна приведены в таблица 2.28 [6], азначения C p , x p , y p , И p , q p в табл.
30 [13].Pz 10 82,5 161,1 0,10,8 190,95 5 161,1 0,3 3216,3НДля определения возможности осуществления на выбранном станкепринятых режимов резания необходимо сравнить силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка Px ( 0,3 0,4 )Pz =964,9 Н.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ64Необходимо, чтобы Px доп Px .1500>964,9 Н.Эффективная мощность на шпинделе станка, кВт,Nэ Nэ Pz V p(3.33)1020 60964,9 31, 42 0,5кВт1020 60Потребная мощность на шпинделе станкаN пот N э / ст(3.34)где ст КПД станка.N пот 0,5 / 0, 75 0, 67 кВтКоэффициент использования станка по мощностиKN пот100 %Nст(3.35)где Nст мощность главного электродвигателя.K0, 67100 % 8,89%7,5Основное технологическое (машинное) время, мин,To LSмстi(3.36)где L расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,L l l2гдеl =19(3.37) действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;l 2 =2 – 4 величина перебега (выхода) инструмента, мм; Sмст =504,4 минутная подача по паспорту станка, мм/мин; i =1 количество проходов.To 19 31 0, 044 минуты504, 4ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ65Точение поверхности 3 (вал-донор).Скорость резания Vp, м/мин, зависит от конкретных условий обработки. На её величину оказывает существенное влияние следующие факторы: стойкость инструмента, физики механические свойства обрабатываемогоматериала, подача и глубина резания, геометрические параметры режущегоинструмента, наличие смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), температура в зоне контакта инструмента и детали, допустимый износ инструмента идр.При наружном точении расчётная скорость резания определяется поэмпирической формуле,(3.38)где Cv – коэффициент, учитывающий условия резания; Т – период стойкостиинструмента, мин; S – подача, мм/об; Kv – корректирующий коэффициент; m,x, у – показатели степени.Значения CV, m, x, у приведены в таблице 7 приложения [6].Средние значения периода стойкости Т можно принимаем 120 мин длятвердосплавного инструмента.Корректирующий коэффициент определяется по следующей формуле:(3.39)где– коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;коэффициент, учитывающий материал режущей части резца;ент, учитывающий главный угол в плане резца;–– коэффици-– коэффициент, учиты-вающий величину радиуса при вершине резца(принимается во вниманиетолько для резцов из быстрорежущей стали).
Коэффициентдля сталейрассчитывается по формуле (3.40)Значения показателей nv и коэффициентовприведены втаблице 8, 9, 10, 11 приложения [6].ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ661K мv 750 1, 25 600 Kv 1, 25 0,9 0,65 11 0,73м/мин.Для проверки возможности реализации VP на выбранном станке определяется расчетная частота вращения шпинделя nP, мин-1 по формулеnp 1000 147, 6 783, 4 мин 1 60(3.41)Полученное значение частоты вращения шпинделя сравниваем симеющимися паспортными данными на станке и принимаем ближайшееменьшее nст n p , принимаемn p =630 мин-1.Фактическая скорость резанияVф Сила резания 60 6301000 118, 7 м / минР, Н, раскладывается на составляющие силы на-правленные по осям координат станка (тангенциальную PZ.
радиальную Ру иосевую Рх). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании,отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитываются по формуле(3.42)При отрезании, прорезании и фасонном точении t - длина режущейкромки резца. Постоянная Ср и показатели степени x, у, n для каждой из составляющих силу резания приведены в таблица 12 приложения [6].Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение рядакоэффициентов, учитывающих условия резания:(3.43)Численные значения коэффициентов приведены в таблице 13,14 приложения.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДатаВКР.
23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ67НГлавной составляющей силы резания является Pz, по которой рассчитывается мощность, необходимая для снятия стружки. Поэтому расчётнымпутём достаточно определить только Pz, а остальные составляющие можноустановить по формулам:Px=(0,3-0,4)Pz;(3.44)Ру=(0,4-0,5)Рz.(3.45)Px=(0,3-0,4) 1575,32=472,6 Н;Ру=(0,4-0,5) 1575,32=630,13 Н.Осевая сила Рх (сила подачи) сравнивается по паспорту станка с наибольшей допускаемой механизмом подачи и в случае превышения последней, требует повторного расчёта режимов резания.472,6<3528 Н – условие выполняется.Мощность резания, кВт. Вначале рассчитывается эффективная мощность резания по формуле (3.46)Nэ 1575,32 118, 7 3, 06кВт1020 60Потребная мощность на шпинделе станка по формуле (3.47)N пот 3, 06 / 0, 75 4, 08кВтКоэффициент использования станка по мощности по формуле (3.48)K4, 08100 % 40,8%10Основное технологическое (машинное) время, мин ,To Linст S мст(3.49)где L расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,L l l1 +l2(3.50)ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДатаВКР. 23.03.02 .0. 00. 000. ПЗ68где l =19 действительная длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 величина врезания резца, l1 =3,4 мм; l 2 =2 – 4 величина перебега (выхода)инструмента, мм; Sмст =0,43 минутная подача по паспорту станка,мм/мин; i =3 количество проходов.To 19 3, 4 3 3 0, 28 минут630 0, 43Результаты точения поверхности 2 снесем в таблицу 3.7.Таблица 3.7 – Результаты расчетов точения поверхности 3Содержание переходаЧерновое точение пов. 3РасчетныйразмерtДиаДлинаметр6019 3,4Режим обработкиi3ToSnфVф0,43630118,70,283.2.6 Расчет режимов сварки под слоем флюса проволокой сплошного сеченияДля сварки используется переоборудованный токарно-винторезныйстанок 1К62 с частотой вращения шпинделя от 0,25 до 4 об/мин, на суппортекоторого установлена головка А-384МК.















