Исследование параметров телескопических стрел самоходных кранов (1221411), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Лист№ докум.ПодпсьДата74Рисунок 4.2 – Размеры готовой детали.4.3 Разработка маршрута изготовления роликаПроцесс изготовления детали включает в себя последовательное выполнениеопераций по обработке заготовки. Технологический процесс включает в себявыполнение следующих операций:1. Отрезка заготовки длиной 62 мм от прутка диаметром 110 мм пилой Гейлера;2. Подрезка торцев заготовки;3. Получение поверхности 2;4.
Проточка фаски 3;5. Получение поверхности 4;5. Сверление – получение поверхности 5;6. Развертывание поверхности 5;7. Получение поверхности 6;8.Снятие фаски 8, 9.Для более полного представления информации о технологии получения заготовки план операций и переходов приведен в таблица 4.3.Технические характеристики токарно-винторезного станка 16К20 приведеныв таблице 4.4.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодпсьДата75Номера переходовНаименованиеоперацииТаблица 4.3. Перечень технологических операций и переходов.Наименование переходов и номера обрабатываемых поверхностейТипоборудованияТипприспособленийНомерабазовыхповерхностейТокарновинторезныйстанок1К62Трехкулочковый патрон, центрвращения2Токарновинторезныйстанок1К62Трехкулочковый патрон, центрвращения2Установ А:1Токарная23456789Точить торец 1Точить начерно 2Точить начисто 2Точить фаску 3Точить начерно 4Точить начисто 4Сверлить отверстие∅14,5 5Сверлить отверстие∅28,5 5Сверлить отверстие∅37,5 5Развёртывать 5Точить начерно 6Точить начисто 6ТокарнаяУстанов Б:101112Точить торец 7Точить фаску 8Точить фаску 9Таблица 4.4 – Технические характеристики токарно-винторезного станка16К20.Наименование параметровЕд.изм.
ВеличиныНаибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиноймм400Наибольший диаметр точения над поперечным суппортоммм220Наибольший диаметр обрабатываемого пруткамм50Наибольшая длина обрабатываемого изделиямм1400об/мин12,5-1600Предел числа оборотов шпинделяПределы подач:ЛистИзм. Лист№ докум.ПодпсьДата76Продолжение таблицы 4.4.- продольныхмм/об0,05-2,8- поперечныхмм/об0,025-1,4- продольноекгс800- поперечноекгс460- продольноекгс600- поперечноекгс360Мощность электродвигателя главного движениякВт11- длинамм3195- ширинамм1190- высотамм1500Масса станкакг3225Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач наупоре:Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач нарезце:Габариты станка:ЛистИзм. Лист№ докум.ПодпсьДата774.4 Расчет режимов резания и норм времени4.4.1 Токарная обработкаОбточка на токарном станке требует определения скорости резания начерновом и чистовом проходах, назначение глубины резания и определениячастоты вращения шпинделя станка.Подача при черновом точении поверхности 2 принимается s = 0,6 мм/об.,расчетная скорость резания при черновом точении Vр, м/мин, определяется поэмпирической формуле:Vр С К ,YТ t S Cтт X(4.1)где Сυ – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материалаи материала режущей части инструмента;Кυ – поправочный коэффициент, учитывающий реальные условия резания;Т – принятый период стойкости резца, мин, согласно справочнику Т=60мин.;т, xυ, yυ - показатели степени.Поправочный коэффициент определяется по следующей формуле:Кυ= КМυ× КПυ ×КИυ,(4.2)где КМυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала заготовки, согласно /1/ принимается КМυ=0,125;КПυ - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности, согласно /1/ принимается КПυ=1,03;КИυ - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, согласно /1/ для материала Т15К5 принимается КИυ = 1.По подстановки в формулу 3.1 Кυ = 1,28.
Для стали 45 при подаче более0,6 мм/об. принимается согласно справочнику:Сυ= 350, т=0,2 , xυ=0,15, yυ=0,35.Расчетная скорость резания, м/мин:ЛистИзм. Лист№ докум.ПодпсьДата78чернр350 ∙ 1,28= 175,9 м/мин600,2 ∙ 50,15 ∙ 0,60,35=Расчетная частота вращения шпинделя:n1000 VР DO(4.3)где DO - диаметр заготовки, принимаем согласно ГОСТ 2590-88 равным110мм.1000 ∙ 175,9= 509,3 об/мин3,14 ∙ 110черн =Для данного станка число ступеней частоты вращения шпинделя равно22, а частоты вращения от 12,5 до 1600 об/мин.
Подбираем ближайшее значение в меньшую сторону:nmax nmin kCТотсюда k ст 221,(4.4)1221maxn, подставляя значения максимальной и минимальнойnminчастот вращения, получим:kст 1600 12,5 75, 6 об / мин.;21Исходя из формулы 4.4 определяем nст:ст = 12,5 + 5 ∙ 75,6 = 390,5 < 509,3принимаем nст=390,5 об/мин.Фактическая скорость резания определяется по формуле:Vф DO ncm ,1000(4.5)3,14 ∙ 110 ∙ 390,5= 134,9м/мин. ;.1000Подача при чистовом точении поверхности 2 принимается s = 0,2 мм/об.чернф=Тогда расчетная скорость резания при чистовом точении Vр, м/мин равна:рчист =420 ∙ 1,28= 211,2 м/мин600,2 ∙ 50,15 ∙ 0,60,35ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодпсьДата79Расчетная частота вращения шпинделя:чист =1000 ∙ 211,2= 611,5 об/мин3,14 ∙ 110Определяем nст:ст = 12,5 + 7 ∙ 75,6 = 541,7 < 611,5принимаем nст=390,5 об/мин.Тогда фактическая скорость резания при чисто точении:3,14 ∙ 110 ∙ 541,7= 204,1 м/мин1000Основное технологическое (машинное) время, мин, определяют по форфчист =муле:To Li,nст Sст(4.6)где L расчетная длина обработки поверхности, мм;nст частота вращения детали или инструмента, об/мин;Sст подача, мм/об;i количество проходов, зависящее от припуска на механическую обработку, глубины резания и требуемого класса шероховатости.Расчетная длина обработки при точении, мм, определяется какL l l1 l2 ,(4.7)где l действительная длина обрабатываемой поверхности детали равная46 мм;l1 величина врезания, равная 1 мм;l2 выход (перебег) инструмента, равный 2 мм; = 46 + 1 + 2 = 59 ммТо =4949+= 0,66 мин390,5 ∙ 0,6 541,7 ∙ 0,24.4.2 СверлениеДля того что бы произвести развёртывание поверхности 5 сначала необ-ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодпсьДата80ходимо получить отверстие ∅37,5 мм для беспрепятственного захода развертки в изделие. Это отверстие получаем с помощью операции сверления, ностоит отметить, что сразу нельзя производить сверление в теле заготовки отверстием ∅37,5 т.к. отверстие может разбить из-за неправильной заточкисверла, что негативно скажется на конечном диаметре отверстия. Учитываявыше сказанное, сначала производится сверление машинным сверлом отверстия ∅ 14,5 мм, ∅28,5 мм, ∅37,5 мм,Расчет для ∅14,5 мм:Глубина резания при сверлении определяется по формуле: = 0.5,(4.8)где D- диаметр выбранного машинного сверла, по ГОСТ 10903-77 принимаем диаметр сверла 2301-0018 равным 14,5 мм.
= 0,5 ∙ 14,5 = 7,25 ммСогласно /2/ принимается подача 0,26-0,32 мм/об.Скорость резания определяется по формуле:qVp Cv D K v,Tm Sy(4.9)где Cv – коэффициент, учитывающий условия резания, принимаем равным 9.8;Т- период стойкости инструмента, принимаем равным 25 мин;S- подача, принимаем равной 0,26 мм/об;Кv- корректирующий коэффициент:K v K v K M v K nvгде(4.10)K v коэффициент, учитывающий глубину отверстия в зависимости отдиаметра сверла, принимаем равным 0,8;K nv-коэффициент учитывающий материал режущей кромки резца, прини-маем согласно /3/ равным 1.15KMv -Поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала, об-рабатываемого сверлом из быстрорежущей стали, составляет:ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодпсьДата81K M v (750 / в )1(4.11) в -предел прочности для стали 45.K M v (750 / 600) 1,25K v 0,8 1,25 1,15 1,229,8 10 0, 4 1,22Vp 40,5 м / мин250, 2 0,26 0,7Крутящий момент рассчитывается по формуле:кр = 10 ∙ См ∙ ∙ ∙ р(4.12)кр = 10 ∙ 0,345 ∙ 14,52 ∙ 0,260,8 ∙ 0,65 = 16,04 Н ∙ мОсевая сила определяется по формуле:Ро = 10 ∙ СР ∙ ∙ ∙ р,(4.13)Ср- постоянная. согласно /2/ принимаем 68.Ро = 10 ∙ 68 ∙ 14,5 ∙ 0,260,7 ∙ 0,65 = 2496,16НЧастота вращения инструмента или заготовки, определяемая по формуле:1000 ∙ (4.14)∙1000 ∙ 40,5об== 889,53.14 ∙ 14.5минОсновное технологическое (машинное) время определяется по формуле:=T0 L,nS(4.15)где L расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм;n частота вращения инструмента, об./мин;S подача, мм/об.Длина обрабатываемой поверхности определяется по формуле:L l l1 l2 ,(4.16)где l действительная длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 величина врезания, мм; l2 выход (перебег) инструмента, мм.При сверлении сверлом с одинарной заточкой l1 l2 0,3D ; при сверленииЛистИзм.
Лист№ докум.ПодпсьДата82сверлом с двойной заточкой l1 l2 0,4D , так как выбранное ранее сверло имеетодинарную заточку, то принимаем l1 l 2 13L 46 13 59 ммT0 59 0,25 мин889,5 0,26Расчет для ∅28,5 мм:После проведения расчета для сверления отверстия ∅14,5 мм, проводиманалогичный расчет, только для сверления отверстия ∅28.5 ммГлубина резания при сверлении определяется по формуле: = 0.5,(4.17)где D- диаметр выбранного машинного сверла, по ГОСТ 10903-77 принимаем диаметр сверла 2301-3057 равным 28,5 мм.
= 0,5 ∙ 28,5 = 14,25ммСогласно /2/ принимается подача 0,49-0,58 мм/об.Скорость резания определяется по формуле:qC D KVp v m y v ,T S(4.18)где Cv – коэффициент, учитывающий условия резания, принимаем равным 9.8;Т- период стойкости инструмента, принимаем равным 50 мин;S- подача, принимаем равной 0,5 мм/об;Кv- корректирующий коэффициент:K v K v K M v K nvгде(4.19)K v коэффициент, учитывающий глубину отверстия в зависимости отдиаметра сверла, принимаем равным 0,85;K nv-коэффициент учитывающий материал режущей кромки резца, прини-маем согласно /3/ равным 1.15ЛистИзм. Лист№ докум.ПодпсьДата83KMv -Поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала, об-рабатываемого сверлом из быстрорежущей стали, составляет:K M v (750 / в )1(4.20) в -предел прочности для стали 45.K M v (750 / 600) 1,25K v 0,85 1,25 1,15 1,229,8 28,50, 4 1,22Vp 33,9 м / мин50 0, 2 0,50,7Крутящий момент рассчитывается по формуле:кр = 10 ∙ См ∙ ∙ ∙ р(4.21)кр = 10 ∙ 0,0345 ∙ 28,52 ∙ 0,50,8 ∙ 0,65 = 104,62 Н ∙ мОсевая сила определяется по формуле:Ро = 10 ∙ СР ∙ ∙ ∙ р,(4.22)Ср- постоянная.
согласно /1/ принимаем 68.Ро = 10 ∙ 68 ∙ 28,5 ∙ 0,50,7 ∙ 0,65 = 7754,36НЧастота вращения инструмента или заготовки, определяемая по формуле:1000 ∙ ∙1000 ∙ 33,9об== 378,83.14 ∙ 28,5мин(4.23)=Основное технологическое (машинное) время определяется по формуле:T0 L,nSгде L расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм;(4.24)n частотавращения инструмента, об./мин; S подача, мм/об.Длина обрабатываемой поверхности определяется по формуле:L l l1 l2 ,(4.25)где l действительная длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 величина врезания, мм; l2 выход (перебег) инструмента, мм.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодпсьДата84При сверлении сверлом с одинарной заточкой l1 l2 0,3D ; при сверлениисверлом с двойной заточкой l1 l2 0,4D , так как выбранное ранее сверло имеетодинарную заточку, то принимаем l1 l 2 13T0 59 0,31мин378,8 0,5Расчет для ∅37.5 мм:После проведения расчета для сверления отверстия ∅28.5 мм, проводиманалогичный расчет, только для сверления отверстия ∅37.5 ммГлубина резания при сверлении определяется по формуле: = 0.5,(4.26)где D- диаметр выбранного машинного сверла, по ГОСТ 10903-77 принимаем диаметр сверла 2301-3057 равным 37,5 мм.