Повышение эффективности строительного камня в условиях ОАО Дальстроймеханизация (1225424), страница 9
Текст из файла (страница 9)
5.4 Расчет режимов фрезерования
Исходные данные для расчета:
-
станок – 6Н81Г;
-
глубина резания – 0,1 мм;
-
диаметр фрезы – 40 мм (торцевая фреза);
-
материал режущей кромки – Р18.
Расчет начинается с определения знаменателя геометрической прогрессии:
для ступеней подач
, (10)
где
=980 мм/мин,
=35 мм/мин - максимальная и минимальная подачи у выбранного станка, мм/об;
=16 – количество подач;
для ступеней частот вращения
, (11)
где
=1800 мин-1,
=65 мин-1 - максимальная и минимальная частота вращения шпинделя станка, об/мин;
=16- количество ступеней частоты вращения.
,
Значения ,
корректируем по стандартным значениям и принимаем
=
=1,26.
Ступени подач и частот вращения определяются следующими равенствами:
;
;
;
;
;
;
;
;
…………… ……………
…………… ……………
;
.
Ступени подач равны:
=35 мм/мин;
=35·1,26=44,1 мм/мин;
=35·1,262=55,6 мм/мин;
= 70,013 мм/мин;
=88,2 мм/мин;
=111,15 мм/мин;
=140,1 мм/мин;
=176,5 мм/мин;
=222,35 мм/мин;
=280,16 мм/мин;…
=889,72 мм/мин;
=1121,1 мм/мин.
Частота вращения шпинделя:
=65 мин-1;
=81,9 мин-1;
=103,2 мин-1;
=130 мин-1;
=163,8 мин-1;
=206,43 мин-1;
=260,1 мин-1;
=327,7 мин-1;…..
=1652,3 мин-1;
=2081,9 мин-1.
Для расчетов принимаем S=889,72 мм/мин и =1652,3 мин-1
Поверхность 1.
Расчетную скорость резания , м/мин, определяют по эмпирической формуле
; (12)
где
=64,7 – коэффициент, учитывающий условия резания;
поправочный коэффициент;
=40 мм диаметр фрезы, мм;
T =120 мин – период стойкости инструмента;
t=0,1 мм – глубина резания;
=100 мм ширина фрезерования, мм;
z =8 количество зубьев фрезы.
Значения приведены в таблице 2.18 [10]
=0,25;
=0,2;
=0,1;
=0,2;
=0.
Общий поправочный коэффициент определяется по формуле:
(13) где
коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;
коэффициент, учитывающий материал инструмента, 0,8;
коэффициент, учитывающий состояние поверхности, 1.
(14)
где
= 250 МПа – предел прочности материала заготовки при растяжении;
=-0,9 – показатель степени.
Расчетная частота вращения шпинделя:
(15)
Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравнивают с имеющимися паспортными данными на станке и принимают ближайшее меньшее . Принимаем
=163,8 мин-1.
Фактическая скорость, м/мин,
(16)
Сила резания, кгс,
, (17)
где
=82,5 – коэффициент, учитывающий условия резания;
Значения коэффициента для стали и чугуна приведены в табл. 2.8 [10], а значения
в табл. 2.19[10].
Для определения возможности осуществления на выбранном станке принятых режимов резания необходимо сравнить силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка =28,98 Н.
Необходимо, чтобы .
1500>>28,98 Н.
Эффективная мощность на шпинделе станка, кВт,
(18)
Потребная мощность на шпинделе станка
(19)
где
КПД станка.
Коэффициент использования станка по мощности
(20)
где
мощность главного электродвигателя.
Основное технологическое (машинное) время, мин,
(21)
где
расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм,
(22)
где
=100действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;
=40 величина врезания, мм;
=2-4 величина перебега (выхода) инструмента, мм;
=235,87 минутная подача по паспорту станка, мм/мин;
=1 количество проходов.
Поверхность 2
Расчетную скорость резания , м/мин, определяют по эмпирической формуле (4.3).
Расчетная частота вращения шпинделя:
Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравнивают с имеющимися паспортными данными на станке и принимают ближайшее меньшее . Принимаем
=163,8 мин-1.
Фактическая скорость, м/мин,
Сила резания, кгс,
Для определения возможности осуществления на выбранном станке принятых режимов резания необходимо сравнить силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка =43,95 Н.
Необходимо, чтобы
.
1500>>43,95 Н.
Эффективная мощность на шпинделе станка, кВт,
Потребная мощность на шпинделе станка
Коэффициент использования станка по мощности
Основное технологическое (машинное) время, мин,
5.5 Сверление отверстий
Отверстие 4.
Исходные данные для расчета:
-
станок – 2Н118;
-
глубина резания –
=13 мм;
Значения всех коэффициентов и показателей степени принимаем по рекомендациям [10].
Определим знаменатели геометрической прогрессии ,
по формулам (4.1) и (4.2).
=1,41. [10].
Определим ступени подач и частот вращения:
Подача шпинделя – ручная.
Частота вращения шпинделя:
=180 мин-1;
=253,8 мин-1;
=357,86 мин-1;
=504,58 мин-1;
=711,46 мин-1;
=1003,16 мин-1;
=1414,45 мин-1;
=1994,37 мин-1;
=2812,06 мин-1.
Расчетная скорость резания, м/мин:
(23)
Поправочный коэффициент определяется по формуле
(24)
где
коэффициент, учитывающий глубину отверстия в зависимости от диаметра сверла (таблица 2.14 [10]).
Значения показателя степени а даны в таблице 2.15 [10]; в таблице 2.16 [10].
Расчетную частоту вращения шпинделя , определяем по формуле (4.6):
Полученное значение частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися паспортными данными на станке и принимаем ближайшее меньшее
, принимаем
=180 мин-1.
Фактическая скорость резания
(25)
Осевая сила (силу подачи):
(26)
Крутящий момент:
(27)
Поправочный коэффициент ; значения
приведены в таблице 2.8 [10]. Значения
при сверлении приведены в таблице 2.17 [10].
Расчетная сила подачи не превышает паспортной силы станка .
Мощность резания:
(28)
Потребная мощность резания:
(29)
где КПД станка.
Коэффициент использования станка по мощности:
Основное технологическое (машинное) время, мин-1
, (30)
где
расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм;
частота вращения инструмента, об./мин;
подача, мм/об.
Длина обрабатываемой поверхности
(31)
где
действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;
величина врезания, мм;
выход (перебег) инструмента, мм.
Можно принять =0,35D, тогда
= 9,1 мм
При таких же режимах будет просверливаться отверстие 5.
5.7 Зенкерование отверстий
Отверстие 5.
Расчетная скорость резания, м/мин:
(32)
Поправочный коэффициент определяется по формуле (4.15)
Расчетную частоту вращения шпинделя , определяем по формуле (4.6):
Полученное значение частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися паспортными данными на станке и принимаем ближайшее меньшее , принимаем
=180 мин-1.
Фактическая скорость резания
Осевая сила (силу подачи):
(33)
Крутящий момент:
(34)
Поправочный коэффициент ; значения
приведены в таблице 2.8 [10]. Значения
при сверлении приведены в таблице 2.17 [10].
Расчетная сила подачи не превышает паспортной силы станка .
Мощность резания:
Потребная мощность резания:
Основное технологическое (машинное) время, мин-1
5.8 Сборочная операция
При сварочных работах подготовительные операции заключаются в следующем:
-
зачистка места сварки металлическими щетками;
-
удаление загрязнителя, ржавчины, остатков масел.
Площадь поперечного сечения шва определяется геометрическим расчетом. При этом высота усиления шва , при сварке, назначается в пределах (0,1-0,3) толщины металла детали
.
=(0,1-0,3)·15=1,5…4,5 мм.
Тогда площадь поперечного сечения шва = 9 мм2.
5.8.1 Выбор источника питания
В качестве источника питания выбираем выпрямитель ВД-320-У1.
Выпрямитель имеет трехфазную мостовую схему выпрямления, обеспечивающую практически постоянство выпрямляемого напряжения. Этот выпрямитель обеспечивает высокую стабильность дуги на малых токах.
5.8.2 Расчет режимов сварки
Ручная дуговая сварка.
При ручной дуговой сварке к параметрам режима относятся: сила сварочного тока, напряжение, скорость сварки, род тока и полярность.
Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого материала, типа сварного соединения и положения сварного шва в пространстве. Принимаем диаметр электрода =5 мм [10].
Сила сварочного тока:
(35)
где
=45 А/мм – коэффициент зависящий от диаметра электрода [10].
Скорость сварки определяется по формуле:
(36)
где
=10,5 г/А·ч – коэффициент наплавки, для электрода Э46 марки ОЗС-6 [10];
=7,8 г/см3 – плотность материала электрода.
Масса наплавленного металла:
(37)
где
=10 см – длина шва.
Время горения дуги:
(38)
Полное время сварки:
(39)
где
=0,5 – коэффициент использования сварочного поста.
Расход электродов:
(40)
где
=1,6 кг – коэффициент, учитывающий расход электродов на 1 кг наплавленного металла [10].
Расход электроэнергии:
(41)