Диплом Зимин готов (1226315), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

Продолжение таблицы 4.

2	Токарная	1 2 3	Установ А Точить начерно в два раза (3), (6)	Токарно–винторезный станок	Центра
			Точить начисто (3), (6)
			Точить окончательно (2), (5)
3	Обработка отверстия	1 2 3	Установ А Сверлить отверстие (8)	Токарно–винторезный станок	Патрон трехкулачковый
			Обработка отверстия (8)
			Нарезание резьбы (7)
4	Шлифовальная	1 2	Установ А Шлифовать окончательно погонным способом (4), (6)	Кругло-шлифовальный станок	Комплект центров
			Шлифовать окончательно врезанным способом (3), (4)

4.2.1. Подбор оборудования и инструмента.

Тип применяемого оборудования выбирается в зависимости от разработанного технологического маршрута изготовления детали при формировании отдельных операций. Модель оборудования уточняется с учетом требований, которые должны быть обеспечены при выполнении данной операции. При выборе технологической оснастки учитываются: тип производства, вид изделия и программа его выпуска, характер намеченной технологии, возможность максимального применения имеющейся оснастки.

Для обработки отверстия используется тот же универсальный токарно-сальный, токарно-винторезный станок 16К20.

Таблица 5. Параметры токарно-винторезного станка 16К20.

Параметр	Значение
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки(мм): над станиной под суппортом Наибольшая длина обрабатываемой заготовки (мм): Частота вращения шпинделя, об/мин Число скоростей шпинделя: Подача суппорта, мм/об: продольная поперечная Мощность электродвигателя главного привода, кВт: Масса, кг	400 220 1000 16-1600 22 0,05-2,8 0,025-1,4 9 5800

Операции №1, №2 и №3 выполняются на токарно–винторезном станке 16К20, значение параметров которого даны в таблице 5. В качестве приспособления используется трехкулачковый пневмопатрон, а в качестве инструмента резцы с твердосплавными пластинами Т5К10.

Все операции по обработке отверстия (сверление, развертывание, растачивание, нарезание внутренней резьбы) производится при одном установе. Инструмент: сверло с коническим хвостовиком нормальной длины по ГОСТ 10903-77. материал режущей части Р18.

Операция №4 выполняется на кругло–шлифовальном станке 3161, значение параметров которого указаны в таблице 6. В качестве приспособления используется комплект центров, а в качестве инструмента шлифовальный круг.

Таблица 6. Параметры кругло–шлифовального станка 3161.

4.3 Расчет параметров обработки.

4.3.1 Определение промежуточных припусков.

Припуски измеряют по нормали к обрабатываемой поверхности. При обработке поверхности вращения припуски задают на диаметр или толщину, то есть указывают удвоенное значение припуска. Общий припуск на обработку равен сумме промежуточных припусков. Общий припуск зависит от ряда факторов, таких как: размеры и конфигурация детали, материал детали, способа изготовления заготовки и другие.

Следовательно, общий припуск на обработку будет включать три слагаемых:

- припуск на черновую обработку,

- припуск на чистовую обработку,

- припуск на шлифование.

При черновом точении и при номинальном диаметре поверхности 63 мм технологический допуск равен 750 мкм, поэтому нам достаточно обработать поверхность до размера 60,05 мм и припуск будет равен:

, (45)

где: D₃ – диаметр заготовки, мм;

D_дч – диаметр полученный после черновой обработки, мм;

i – число проходов.

= 0,55 мм.

При чистовой обработке и при номинальном диаметре поверхности 60 мм технологический допуск равен 120 мкм, а шероховатость Ra=6,3 – 3,6, поэтому достаточно обработать поверхность до размера 60,05 мм и припуск будет равен:

t = = 0,175 мм .

При шлифовании и при номинальном диаметре поверхности 60 мм технологический допуск равен 30 мкм, шероховатость Ra=3,2–0,2, что соответствует седьмому квалитету точности, поэтому достаточно обработать поверхность до размера 60,01 мм и припуск будет равен:

t = = 0,02 мм .

4.3.2 Расчет режимов резания.

Рассчитаем режимы резания черновой и чистовой обработки под поверхность 3.

ТОКАРНАЯ ОПЕРАЦИЯ 1:

Установ А:

Переход 1: точить начерно поверхность 6. Припуск на обработку 2,4 мм. Назначается обработка за 2 прохода. Для этих условий рекомендуемо по таб. 11 /20/, подача принимается s = 2 мм/об. расчетная скорость резания при точении υ_р, м/мин, вычисляется по эмпирической формуле:

υ_р = , (46)

где: С_υ – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;

К_υ – поправочный коэффициент, учитывающий реальные условия резания;

Т – принятый период стойкости резца, мин, по таб.3 /20/, Т=80 мин.;

т, x_υ, y_υ - показатели степени.

Поправочный коэффициент:

К_υ= К_Мυ· К_Пυ ·К_Иυ, (47)

где: К_Мυ – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, по таб.2 /20/, К_Мυ=1,25;

К_Пυ - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности, по таб.2 /20/, К_Пυ=1;

К_Иυ - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, по таб.2 /20/, для материала Т15К6, К_Иυ = 1.

По подстановки в формулу 47, К_υ = 1,25. Для среднеуглеродистой стали при подаче более 0,9 мм/об. принимается по таб.4 /20/: С_υ= 280, т=0,2 , x_υ=0,15, y_υ=0,45.

При подстановке в формулу 46 расчетная скорость резания, м/мин:

υ_р = 94 м/мин.

Расчетная частота шпинделя:

n = (48)

где: D_O – диаметр заготовки.

n = =475 об/мин.

Для данного станка число ступеней частоты вращения шпинделя равно 23, а частоты вращения от 12,5 до 1600 об/мин. Подбираем ближайшее значение в меньшую сторону:

n_max = n_min · , (49)

Отсюда k_ст = , подставляя значения максимальной и минимальной частот вращения, получаем k_ст=1,110.

Определяем n_ст=12,5·1,110ⁿ < 475, получим n=14 и n_ст=500 об/мин. Фактическая скорость резания:

υ_{ф =} , (50)

υ_ф = = 98,9 м/мин.

Фактическая стойкость инструмента:

Т_ф = Т· , мин, (51)

Т_ф = 80· = 62,1 мин,

Определим тангенциальную составляющую силы резанья по эмпирической формуле:

Р_Z = C_P·t^Xp ·s^Yp ·k_p · , (52)

где k_p – поправочный коэффициент, рассчитывается по формуле:

k_p= k_мp ·k_φp ·k_γp· k_λp ·k_rp (53)

k_мp – учитывает влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости, по таб.9 /21/, k_мp=0,85;

k_φp, k_γp, k_λp, k_rp – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резанья при обработке стали. Для тангенциальной составляющей силы резанья коэффициенты соответственно равны 0,89; 1,0; 1,0; 1,0. Тогда k_p=0,85·0,89·1·1·1=0,76.

C_P – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;

n, x_р, y_р - показатели степени.

Для стали 45 при подаче более 0,9 мм/об. принимается по таб.22 /20/:

С_р= 300, n=-0,15, x_υ=1,0, y_υ=0,75.

Расчет тангенциальной составляющей силы резанья:

Р_Z = 300·2,4¹·0,9^0,75·98,9^-0,15·0,76 = 1007,1 Н.

Так же расчет режима резания зависит от жесткости системы СПИД. Для этого проверяется прочность державки резца на изгиб, как консольной балки, от действия тангенциальной составляющей силы резанья. По справочным данным определяются допускаемое усилие резания по прочности пластинки, допускаемое усилие резанья, а так же наибольшее усилие допускаемое механизмом подачи. /22/

Так как радиальная сила резанья является основной, то все допускаемые усилия сравниваются с ней. Расчетное усилие подачи определяется по формуле:

Р_X = 0,3·Р_Z (54)

Р_X = 302 Н.

Допускаемое усилие механизмом подачи равно 360 Н по таб.18 /20/. Допускаемое усилие резания по прочности пластинки равно 12150 Н по таб.19 /20/, а допускаемое усилие резания Р_Z=8000 Н по таб.19 /20/. Рассчитаем прочность державки резца расчетом на изгиб, как консольной балки.

Для державки прямоугольного сечения считаем по формуле:

Р_Z < , Н (55)

где: В - ширина резца, В=10 мм;

Н - высота резца, Н=16 мм;

σ_И –предел прочности на изгиб, σ_И = 200 Н/мм²;

l – вылет резца, l = 1,5·Н = 24 мм.

Характеристики

Список файлов ВКР