Астафьев АВ (1236015), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

где L_д - длина детали, мм ( L_д=288 мм)

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

L_з = 288 + 2×1,5 = 291 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.

3.3 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

Установ Б.

1) подрезать торец 6

2) точить 7

7) точить фаску 8.

3.4. 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

П ервый переход на установе А - подрезание торца (поверхность 1). Принимаем глубину резания t=1,6мм. Операция выполняется за один проход. Величину подачи s выбираем из таблиц , s=0,09мм/об. При наружном продольном и поперечном точении, а также при растачивании, расчётная скорость резания определяется по эмпирической формуле:

(3.2)

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

T-период стойкости инструмента, мин (Т=1,3);

S-подача, мм/об (0,09);

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 (3.3)

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:

(3.4)

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:

(3.5)

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:

(3.6)

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:

(3.7)

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:

(3.8)

где N_ст - мощность главного электродвигателя станка, кВт :

Определим основное технологическое время:

где L – расчетный путь обработки, мм

– количество проходов.

L=ℓ+ℓ₁+ℓ₂ (3.9)

где ℓ- чертёжный размер обрабатываемой поверхности, мм

ℓ₁- величина врезания, мм

ℓ₂- величина перебега, мм

ℓ₁ = t×ctg φ (3.10)

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

ℓ₁ = 1,5× ctg 30^о = 2,6мм

ℓ₂ = (2…3)S_ст (3.11)

ℓ₂=2×0,35=0,7

L=37+2,6+0,7=40,3 мм

.

Точить поверхность 2 в размер 66 мм (переходы 2 и 3).

Глубина резания:

(3.12)

где h - общий припуск на обработку;

i-число проходов.

(3.13)

где D-диаметр детали до обработки; D=78мм

D_н-диаметр детали после обработки; D_н=66мм

Точим за два прохода: t_чер.=6 мм,

t_чист.=1 мм

По таблицам для чернового точения выбираем подачу

s= 0,35мм/об.

Определим скорость резания V_p , (3.2):

Расчётная частота вращения шпинделя n_p (3.5):

По паспорту станка выбираем n_cт=315 об/мин

Фактическая скорость резания V_ф. (3.6).

Сила резания P_z по формуле (3.7):

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 (3.5):

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:

(3.14)

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 (3.5) 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:

По формуле (3.5) определим расчетную частоту вращения шпинделя:

По паспорту станка выбираем ближайшую, меньшую частоту вращения шпинделя n_ст=250 об/мин.

О пределим фактическую скорость резания:

По рекомендациям подбираем количество черновых и чистовых проходов:i_черн.=4, i_чист..=2

Определим основное технологическое время по формуле:

Расчет режимов резания для остальных поверхностей производится аналогично рассчитанным выше и заносится в таблицы на карте технологических эскизов изготовления оси.

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ ТЕХНИКИ

4.1. Краткая характеристика выбранного аналога

Главным вопросом на стадии планирования конструкторской разработки является выбор базового варианта для сравнительной оценки эффективности разрабатываемой научно-технической продукции. Базовый вариант является точкой отсчета для оценки эффективности новых технологий, технических средств, материалов и других научных разработок. Базовый вариант – это уже внедренная научная разработка, которая должна быть заменена новейшей, более эффективной при условии улучшения или сохранения качества продукции и экологических показателей.

В данном дипломном проекте проводится модернизация одноковшового экскаватора, а точнее его рабочего оборудования, путем установки на ковш управляемой гидравлической «челюсти». Такое оборудование значительно расширяет технологические возможности экскаватора, позволяя выполнять не только земляные, но и погрузо-разгрузочные работы.

Поэтому в качестве базового аналога в данном проекте целесообразно принять краноманипуляторную установку (КМУ) грузоподъемностью 5 тонн, поскольку грузоподъемность экскаватора 4-ой типоразмерной группы, принятого за базовую машину для проектирования, составляет именно столько.

4.2. Определение капитальных вложений

При определении стоимости машин и оборудования учитывают оптово-отпускные цены с добавлением расходов на ее первоначальную доставку потребителю, а также заготовительные складские и другие снабженческие расходы. Кроме того, крупногабаритные машины часто поставляются потребителю в состоянии, требующем больших монтажных и наладочных работ. Затраты на их выполнение также включаются в расчетную стоимость машины. При отсутствии цен на оборудование могут быть использованы укрупненные показатели для расчета стоимости новых машин, механизмов или оборудования по их металлоемкости, массе, исходя из средней стоимости 1 кг однородного аналогичного оборудования.

В составе капитальных вложений учитывается также стоимость используемого в процессе эксплуатации машины сменного рабочего оборудования. В этом случае к оптово-отпускной цене машины прибавляется оптово-отпускная цена оборудования или прицепной (навесной) машины.

Для оборудования, монтируемого на машину, расчетно-балансовую стоимость можно определить по формуле

К = Ц_об·К_рб, (4.1)

где К – расчетно-балансовая стоимость оборудования (капитальные вложения в технику), руб.; Ц_об – оптово-отпускная цена оборудования или прицепной (навесной) машины, руб. (http://ehkskavator.ru/item/1969); К_рб – коэффициент перехода от оптовой цены к расчетно-балансовой стоимости с учетом доставки от завода-изготовителя до строительной организации и монтажно-наладочных работ.

Характеристики

Список файлов ВКР