ПЗ (1229498), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

4.1 Описание детали

Ось в конструкции устройства транспортировки рельсов обеспечивает крепление створок торцовой секции щита устройства. Ось представляет собой тело вращения (рисунок 4.1), имеющее несколько характерных поверхностей. Поверхность 1, 6, 7 имеют наименьшую величину шероховатости поверхности (6,3 мкм - R_a). Поверхность 3 резьбовая, служит для навинчивания стопорной гайки, которая фиксирует ось. На оси имеются фаски - поверхности 4, 5 и 8.

4.2 Выбор заготовки

Ось выполнена из конструкционной стали марки 45 по ГОСТ 1050-88. Заготовка представляет собой круглый горячекатаный прокат по ГОСТ 2590-88 .

Для выбора диаметра заготовки необходимо рассчитать припуск на обработку. Существует два метода расчёта припусков, расчётно-аналитический и опытно-статистический. Так как выбирать диаметр заготовки приходится из существующего сортамента, наиболее подходящим будет опытно-статистический метод. Припуск выбираем согласно рекомендациям. Он зависит от диаметра детали и её длины. Максимальный диаметр оси 70 мм, длина 152 мм. Общий припуск на обработку равен сумме припусков для черновой обработки и чистового точения:

Δd=2,5+0,9=3,4 мм.

Из сортамента выбираем подходящий прокат диаметром 74 мм.

Рисунок 4.1 - Схема нумерации поверхностей оси

Припуск на подрезку одного торца, при диаметре заготовки равном 74 мм будет Δℓ =1,5 мм.

Тогда длина заготовки равна:

L_з = L_д + 2×Δℓ (4.1)

где L_д - длина детали, мм ( L_д=152 мм)

Δℓ - припуск на подрезку одного торца, мм (Δℓ =1,5мм)

L_з = 152 + 2×1,5 = 155 мм.

Однако внесем замечание, что в принципе длина заготовки может быть не нормирована. С тем условием, что обработка детали в размер по длине может производиться обрезкой в размер от длинномерного проката.

4.3 Составление структуры технологического процесса

Для обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составим план обработки, который включает в себя очерёдность обработки поверхностей детали с установлением необходимого числа переходов.

Для проектируемой детали весь процесс обработки представляет следующее.

Операция токарная.

Установ А.

1) подрезать торец 1

2) точить начерно 2

3) точить начисто 2

4) точить начерно 3

5) точить начисто 3

6) точить фаску 4

7)точить фаску 5

8) нарезать резьбу М30

Установ Б.

1) подрезать торец 6

2) точить 7

7) точить фаску 8.

4.4. Расчет режимов резания

Обработку детали будем производить на токарно-винторезном станке марки 1К62 имеющем следующие технические характеристики:

наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм 400

расстояние между центрами, мм 1000

число ступеней частоты вращения шпинделя, 23

частота вращения шпинделя, об/мин 12,5-2000

число ступеней подач суппорта 42

подача суппорта, мм/об

продольная 0,07-4,16

поперечная 0,35-2,08

мощность главного электродвигателя, кВт 10

к.п.д. 0,75

наибольшая сила подачи механизма подачи, кгс 360

Схема обработки заготовки на установе А показана на рисунке 4.2, а на установе Б на рисунке 4.3.

Рисунок 4.2 - Схема обработки заготовки на установе А

Первый переход на установе А - подрезание торца (поверхность 1). Принимаем глубину резания t=1,5мм. Операция выполняется за один проход. Величину подачи s выбираем из таблиц [28], s=0,35мм/об. При наружном продольном и поперечном точении, а также при растачивании, расчётная скорость резания определяется по эмпирической формуле

Рисунок 4.3 - Схема обработки заготовки на установе Б

(4.2)

где C_V - коэффициент, учитывающий условия резания (C_V=350);

T-период стойкости инструмента, мин (Т=100);

S-подача, мм/об (0,35);

K_V-корректирующий коэффициент;

m, x, y - показатели степени.

Значения C_V; m; x; y выбираем из таблиц.

Среднее значение периода стойкости Т для резцов из быстрорежущей стали, принимают в пределах 90-120 мин; m=0,2; x=0,15; y=0,35.

Корректирующий коэффициент определяется по формуле:

K_V=K_mV×K_nV×K_uV×K_φ×K_r (4.3)

где K_mV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_nV -коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (K_nV =0,9);

K_uV -коэффициент, учитывающий материал режущей части резца (K_uV=0,65);

K_φ -коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца (K_φ=1,4).

K_r - коэффициент, учитывающий величину радиуса при вершине резца (принимается во внимание только для резцов из быстрорежущей стали).

Коэффициент K_mV рассчитывается по формуле:

(4.4)

где σ_В - предел прочности материала заготовки, Мпа: σ_В=850 МПа

n_V-показатель степени; n_V=1

K_V= 0,88×0,9×0,65×1,4=0,72

.

Для проверки возможности реализации полученной скорости резания на выбранном станке определим расчётную частоту вращения шпинделя:

(4.5)

где D_o-диаметр заготовки до обработки, мм (D_о=74мм)

По паспорту станка выбираем ближайшую, меньшую частоту вращения шпинделя n_ст.; n_ст=625 об/мин.

О пределим фактическую скорость резания

(4.6)

Сила резания устанавливается следующим образом:

- сила подачи:

- радиальная сила:

- тангенциальная:

Для приближённых расчётов достаточно определить P_z. Значения коэффициентов выбираем из таблиц

C_pz = 214; X_pz = 1,0; Y_pz=0,75

Коэффициент K_z , учитывающий конкретные условия резания находится следующим образом

K_z=K_Mz×K_γz×K_Iz×K_rz×K_oz

где K_Mz - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала (K_Mz = 1,1);

K_γz - коэффициент, учитывающий величину переднего угла резца (K_γz =1,06);

K_Iz- коэффициент, учитывающий величину главного угла в плане (K_Iz =1,08);

K_rz - коэффициент, учитывающий радиус закругления (K_rz=0,97).

K_oz - коэффициент, учитывающий влияния охлаждения; (K_oz=0,95 - при использовании эмульсии).

K_z = 1,1×1,06×1,08×0,97×0,95 = 1,16

P_z = 214×1,5¹×0,35^0,75×1,16 = 178 кгс

Проверим возможность реализации на выбранном станке полученных режимов резания:

Э ффективная мощность резания N_Э:

(4.7)

Потребная мощность на шпинделе станка, кВт

где η_ст - к.п.д. станка ( η_с=0,75).

Определим коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя:

, (4.8)

где N_ст - мощность главного электродвигателя станка, кВт

Определим основное технологическое время:

где L – расчетный путь обработки, мм

– количество проходов.

L=ℓ+ℓ₁+ℓ₂ (4.9)

где ℓ- чертёжный размер обрабатываемой поверхности, мм

ℓ₁- величина врезания, мм

ℓ₂- величина перебега, мм

ℓ₁ = t×ctg φ (4.10)

где φ- главный угол резца в плане: φ=30^о

ℓ₁ = 1,5× ctg 30^о = 2,6мм

ℓ₂ = (2…3)S_ст (4.11)

ℓ₂=2×0,35=0,7

L=37+2,6+0,7=40,3 мм

.

Точить поверхность 2 в размер 60 мм (переходы 2 и 3).

Глубина резания:

(4.12)

где h - общий припуск на обработку;

i-число проходов.

(4.13)

где D-диаметр детали до обработки; D=74мм

D_н-диаметр детали после обработки; D_н=60мм

Точим за два прохода: t_чер.=6 мм,

t_чист.=1 мм

По таблицам [28] для чернового точения выбираем подачу s= 0,35мм/об.

Определим скорость резания V_p , (4.2):

Расчётная частота вращения шпинделя n_p (4.5):

По паспорту станка выбираем n_cт=315 об/мин

Фактическая скорость резания V_ф. (4.6).

Сила резания P_z по формуле (4.7):

P_z=225×6¹×0,35^0,75×1,16 = 712 кгс

Мощность резания, кВт

Потребная мощность на шпинделе станка, кВт

Коэффициент использования станка по мощности:

Определим основное технологическое время Т_о:

Для чистового точения 2 (t=1мм; S=0,1мм/об) режимы резания:

Расчётная частота вращения шпинделя n_p (4.5):

По паспорту станка выбираем n_cт=1580 об/мин

Определим фактическую скорость резания:

Определим основное технологическое время ;Т_о

Переход 8 нарезание резьбы М30.

Скорость резания при нарезании резьбы резцами из быстрорежущей стали, для чернового точения определяется по формуле:

(4.14)

где Т-стойкость резца (Т=60);

t - высота профиля резьбы; t = 0,975

s-шаг резьбы;

К-коффициент прочности материала детали, К=1

По формуле (4.5) определим расчетную частоту вращения шпинделя:

По паспорту станка выбираем ближайшую, меньшую частоту вращения шпинделя n_ст=99 об/мин.

О пределим фактическую скорость резания

Скорость резания при нарезании резьбы резцами из быстрорежущей стали, для чистового точения определяется по формуле:

Характеристики

Список файлов ВКР