Кузнецов А.Г. КТ11–НТК(БТ)ПМ–171 (1194886), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Её трудоёмкость в большинстве отраслей машиностроения значительно превышает суммарную трудоёмкость литейных, ковочных и штамповочных процессов.Обработка металлов резанием имеет достаточно высокую производительность, отличается исключительной точностью, универсальностью и гибкостью. В этом заключается её преимущество перед другими методами формообразования, особенно в индивидуальном и мелкосерийном производствах, что характерно для ремонтных предприятий железнодорожного транспорта.Расчёт режимов резания и выбор рационального являются ключевымизвеньями при разработке технологических процессов формирования заданных конфигураций деталей.

От этого во многом зависит качество изделия,трудовые и денежные затраты на его изготовление. На режимы резания оказывают влияние многие факторы, которые следует учитывать при расчётах.В данном задании необходимо разработать технологический процессизготовления вала. Наибольшее распространение в строительном и дорожном машиностроении получили ступенчатые валы.Материалом для валов служит сталь 40 или 45, реже используют легированные стали. Валы из среднеуглеродистых сталей подвергают термической обработке до НВ 230-260.3.1 Описание конструкции валаСхема нумерации поверхностей вала и его эскиз приведен на рисунке3.1.ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата35Рисунок 3.1 – Приводной вал.Для изготовления вала используется термически обработанная (нормализация) легированная сталь 40ХН ГОСТ 8479-70. Химический состав стали40ХН приведен в таблице 3.1, а механические свойства в таблице 3.2.Таблица 3.1 – Химический состав стали 40ХН ГОСТ 8479-70SPСSiMnNiCrCuНе более0,360,450,0351,0-1,4до 0,30,170,37 0,500,80 0,0350,440,75Таблица 3.2 – Механические свойства стали 40ХН ГОСТ 8479-705,% ,% Т , кГ мм2 ВР , кГ мм 2НВ (не более)Не менее Н , кГ см 2горячекатаной31,55714353,4166-170Конструкция ступеней валов зависит от типа и размеров, устанавливаемых на них деталей и способов закрепления этих деталей в окружном иосевом направлениях.Вал имеет концевой участок цилиндрической формы, на котором устанавливается полумуфта.

На концевых участках вала убирается фаска (притупляются острые кромки).Следующая ступень вала предназначена для установки подшипников иравна диаметру внутреннего кольца подшипника. Для повышения технологичности конструкции радиусы галтелей и размеры фасок на одном валу выполняются одинаковыми.На следующую ступень насаживается звездочка, от диаметра, ступицыкоторого зависит диаметр ступени. Для обеспечения посадки звездочки навал служит шпоночное соединение, для осуществления которого вырезаетсяшпоночный паз.В качестве следующей ступени вал снабжён буртиком для упора звездочки.Основные размеры вала представлены на рисунке 3.2.ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата36Рисунок 3.2 − Основные размеры приводного вала3.2 Определение структуры технологического процесса3.2.1 Определение структуры пооперационноВ качестве заготовки принимается поковка (ГОСТ 8479-70). Диаметрпоковки D =200 мм. В этом случае нет необходимости в обработке внешнейповерхности буртика вала. Первоначально производится обработка поковки,состоящая из правки и резания на штучные заготовки. Точность правки предварительно обточенной поковки составляет 0,05-0,2 мм/м. Правка и калибровка производится на правильно-калибровочных станках. Резка поковки - настанках токарной группы. Точность резки 0,3-0,8 мм.На следующей операции производится подрезка торцов и зацентровка.При серийном и массовом производстве обработку ведут на фрезерноцентровальных полуавтоматах МР-71 и МР-73 с установкой заготовки по наружному диаметру призмы и базированием в осевом направлении по упору.Обтачивание вала выполняется на многорезцовых станках.

Многорезцовое обтачивание обеспечивает повышение производительности по сравнению с обычной токарной обработкой благодаря совмещению переходов и автоматическому получению операционных размеров. Установка резцов производится по эталонной детали или вне станка, применяя сменные блоки.Обработка валов на многорезцовых станках требует относительно длительЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата37ной их наладки, поэтому этот метод применяется в серийном и массовомпроизводстве.Следующая операция - получение шпоночных пазов. Так как пазы глухие, то они обрабатывается торцевой (пальцевой) фрезой. При изготовлениизакрытых шпоночных пазов в серийном производстве применяют шпоночнофрезерные полуавтоматы.3.3 Маршрутизация технологического процесса изготовления валаПоследовательность изготовления детали:1.

Резка проката – газокислородная;2. Фрезерование поверхностей 1, 17;3. Черновое точение поверхностей 3, 6, 7, 10, 11, 12, 15, 16;4. Чистовое точение поверхностей 3, 6, 7, 10, 11, 12, 15, 16;5. Точение фасок 2, 5, 8, 14, 18;6. Фрезерование шпоночных пазов 3, 9, 13.3.4 Расчёт параметров обработки3.4.1 Определение промежуточных припусков, промежуточныхразмеров заготовки и общего припускаПрипуски измеряют по нормали к обрабатываемой поверхности. Приобработке поверхности вращения припуски задают на диаметр ил на толщину, т.е.

указывают удвоенное значение припуска. Общий припуск на обработку равен сумме промежуточных припусков. Общий припуск зависит отряда факторов, таких как: размеры и конфигурация детали, материал детали,способ изготовления заготовки и др.Для выполнения заданных условий необходимо заготовку ( 200) обработать по ступеням в два токарных перехода: черновое и чистовое точение.Следовательно, общий припуск на обработку будет включать два слагаемых:Z0  ZЧР  ZЧС , мм(3.1)где ZЧР - припуск на черновую обработку, мм; ZЧС - припуск на чистовуюобработку, мм.Далее определяем общие припуски на обработку для ступени 11 поформуле:Z0 DЗ  D Д, мм2(3.2)где DЗ - диаметр заготовки, мм; D Д - диаметр, полученный при обработкеступени, мм.Zо200 150 252мм .ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата38Принимаем двенадцать черновых проходов по ZЧР =2,0 мм и пять чистовых ZЧС =0,2 мм.Определяем общие припуски на обработку для ступеней 10, 12 поформуле:Zо15014052мм .Принимаем два черновых прохода по ZЧР =1,9 мм, и три чистовых ZЧС=0,4 мм.Определяем общие припуски на обработку для ступеней 7, 15 по формуле:Zо140125 7, 52мм .Принимаем четыре черновых прохода по ZЧР =1,8 мм, и один чистовойZЧС =0,3 мм.Определяем общие припуски на обработку для ступеней 6, 16 по формуле:Zо125120 2, 52мм .Принимаем один черновой проход по ZЧР =1,9 мм, и два чистовых ZЧС=0,3 мм.Определяем общие припуски на обработку для ступени 4 по формуле:Zо120 100 102мм .Принимаем пять черновых проходов по ZЧР =2,0 мм, и пять чистовыхZЧС =0,2 мм.3.4.2 Расчет режимов фрезерованияИсходные данные для расчета:станок – 6М82Г;глубина резания – 0,1 мм;Расчет начинается с определения знаменателя геометрической прогрессии:для ступеней подач  z 1S max,S min(3.3)где S max =1250 мм/мин, S min =25 мм/мин – максимальная и минимальная подачи у выбранного станка, мм/об; z =18 – количество подач,для ступеней частот вращения z1in max,n min(3.4)ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата39где n max =1600 мин-1, n min =31 мин-1 – максимальная и минимальнаячастота вращения шпинделя станка, об/мин; zi =16 – количество ступенейчастоты вращения.12501600  181 1, 259 ,1  181 1, 2612531Значенияем , 1корректируем по стандартным значениям и принима- = 1 =1,26.Ступени подач и частот вращения определяются следующими равенствами:S1  S min ;S 2  S1   ;S 3  S1   2 ;S 4  S1   3 ;n1  n min ;n2  n1   1 ;n3  n1   12 ;n 4  n1   13 ;……………………………………………………Sn  S max  S1   n 1 ;n 4  n max  n1   1n1 .Ступени подач равны:S1 =25 мм/мин; S 2 =25·1,26=33,5 мм/мин; S 3 =25·1,262=39,69 мм/мин;S 4 = 50,01 мм/мин; S 5 =63,01 мм/мин; S 6 =79,39 мм/мин; S 7 =100,04 мм/мин;S 8 =126,05 мм/мин; S 9 =158,82 мм/мин; S10 =200,11 мм/мин;… S15 =635,52мм/мин; S16 =800,75 мм/мин; S17 =1008,95 мм/мин; S18 =1271,27 мм/мин.Частота вращения шпинделя:n1 =31мин-1; n2 =39,06 мин-1; n3 =49,22 мин-1; n4 =62,01 мин-1; n5 =78,13мин-1; n6 =98,45 мин-1; n 7 =124,05 мин-1; n8 =156,3 мин-1;…..

n15 =788,14 мин-1;n16 =992,93 мин-1; n17 =1251,1 мин-1; n18 =1576,4 мин-1.Поверхности 1, 12.Так как диаметр заготовки 75 мм выбираем торцевую насадную регулируемую фрезу (рисунок 3.3). Основные характеристики приведены в таблице 3.3.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата40D250Рисунок 3.3 – Фреза торцевая насадная регулируемаяТаблица 3.3 – Основные характеристики фрезыdLzОбозначение фрезправорежущихлеворежущих60 75 14 2214-03012214-0301Расчетную скорость резания Vp , м/мин, определяют по эмпирическойформулеCv D qv K vVp ;m xv yv nv wvT t Sz B z(3.5)где C v =64,7 – коэффициент, учитывающий условия резания; K v поправочный коэффициент; D =250 мм  диаметр фрезы, мм; T =180 мин –период стойкости инструмента; t=0,1 мм – глубина резания; B =200 мм  ширина фрезерования, мм; z =14  количество зубьев фрезы.ЗначенияCv , qv , xv , yv , И v ,Wv , mприведены в таблице 2.18qv =0,25; m =0,2; xv =0,1; yv =0,2; Wv =0.Общий поправочный коэффициент определяется по формуле:K v  K мv K Иv K nvгдеK мv -(3.6)коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал; K И v -коэффициент, учитывающий материал инструмента, 0,8; K nv - коэффициент,учитывающий состояние поверхностей, 1, 12.K мvгде 750   В nV(3.7) В = 650 МПа – предел прочности материала заготовки при растя-жении; nV =0,9 – показатель степени.ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата41K мv 750  650 0.9 1,14K v  1,14 1 0,8  0,91264, 7  2500,25  0,912Vp  65, 22 м / мин1800,2  0,10,1  0,10,2  2000,15 140Расчетная частота вращения шпинделя:np 1000 V pD1000  65, 22np  259, 64 мин 1  80(3.8)Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравнивают с имеющимися паспортными данными на станке и принимают ближайшее меньшее nст  n p . Принимаем n p =248,14 мин-1.Фактическая скорость, м/мин,Vф Vф  D nст(3.9)1000  250  248,141000 62, 33 м / минСила резания, кгс,Pz  10  C p txpySz p BИpqz D p Kp .(3.10)где C p =82,5 – коэффициент, учитывающий условия резания; значениякоэффициента K p  K мp для стали и чугуна приведены в табл.

2.8 [13], азначения C p , x p , y p , И p , q p  в табл. 2.19[13].Pz  10  82,5  0,11,1  0,10,8  2000,95 14  2501,1  0,3  24,3НДля определения возможности осуществления на выбранном станкепринятых режимов резания необходимо сравнить силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка Px  ( 0,3  0,4 )Pz =7,3 Н.Необходимо, чтобы Px доп  Px .1500>>7,3 Н.Эффективная мощность на шпинделе станка, кВт,Nэ Pz V p1020 6024,3  62,33Nэ  0, 025кВт1020  60(3.11)ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата42Потребная мощность на шпинделе станкаN пот  N э / стгде ст  КПД станка.(3.12)N пот  0, 025 / 0, 75  0, 0333кВтКоэффициент использования станка по мощностиKN пот100 %Nст(3.13)где Nст  мощность главного электродвигателя.0, 0333K100 %  0, 44%7,5Основное технологическое (машинное) время, мин,To LSмстi(3.14)где L  расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,L  l  l2гдеl =200(3.15) действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;l 2 =2– 4  величина перебега (выхода) инструмента, мм; Sмст =126,05 минутная подача по паспорту станка, мм/мин; i =1 количество проходов.75  3To 1  0, 62 минуты126, 053.4.3 ТочениеИсходные данные для расчета: станок – 1М63РФ3; глубина резания t=1,8 мм; Наибольшая сила подачи Px = 3528 Н.Значения всех коэффициентов и показателей степени принимаем порекомендациям [13].Определим знаменатели геометрической прогрессиилам (4.1) и (4.2).  =1,12, 1 =1,26.

Характеристики

Список файлов ВКР