123907 (592873)
Текст из файла
Введение
Важнейшим достижением научно-технического прогресса является комплексная автоматизация промышленного производства. В своей высшей форме – гибком автоматизированном производстве – автоматизация предполагает функционирование многочисленных взаимосвязанных технических средств на основе программного управления и групповой автоматизации производства. В связи с созданием и использованием гибких производственных комплексов механической обработки резанием особое значение приобретают станки с числовым программным управлением (ЧПУ).
В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования станками с ЧПУ трудоемкость изготовления деталей оказалось возможным сократить в несколько раз (до 5 – в зависимости от вида обработки и конструктивных особенностей обрабатываемых заготовок).
В условиях мелкосерийного производства обычно применяются заготовки низкой точности, получаемые литьем в землю, свободной ковкой, из проката. Для эффективного использования станков с ЧПУ при получении деталей с высокими требованиями к их точности и шероховатости необходимо создавать станки высокой точности и шероховатости.
При проектировании станков с ЧПУ конструкторы решают задачи достижения максимальной производительности, высокой точности и надежности. Наибольшее влияние на особенности конструктивного исполнения станков оказывают те решения, которые направлены на повышение производительности за счет сокращения всех составляющих затрат рабочего времени: вспомогательного, основного, подготовительно-заключительного и времени обслуживания рабочего места.
Сокращение времени, которое затрачивается на установку, закрепление заготовки, снятие обработанной детали может быть достигнуто тремя способами:
-
использованием быстродействующей оснастки;
-
созданием удобных условий загрузки станка;
-
совмещением времени обработки со временем загрузки-разгрузки.
Сокращение времени холостых действий явилось следствием решения многих сложных конструктивных задач. В современных танках скорость перемещения рабочих органов доведена до 10–12 м/мин. Одновременно в приводах подач расширен диапазон регулирования, возросла способность работать с перегрузками, сокращено время разгона и торможения.
Основное (машинное) время может быть сокращено, если на станке выполняют резание высоким и оптимальным режимами (скоростью резания, глубиной, подачей).
Станок для реализации такого резания должен иметь высокие силовые и скоростные характеристики привода главного движения; высокие жесткость и виброустойчивость; способность изменять по программе в широких пределах, лучше всего бесступенчато, скорость шпинделя и подачу. Точность станков повышают в результате специальных конструктивных решений и более точного исполнения механической части станка. В наивысшей степени достижению точности способствует оснащение станков устройствами обратной связи.
Ряд характерных черт в конструкции станков с ЧПУ (повышенная жесткость, отсутствие зазоров в кинематических цепях, трогание рабочих узлов с места, равномерность медленных перемещений) достигается благодаря особому исполнению шпиндельных узлов, направляющих исполнительных устройств, приводов подач, соединительных муфт. Широко применяются такие механизмы как гидростатические узлы: гидростатические направляющие, гидростатические опоры шпинделя, гидростатические пары винт-гайка.
Применение данных узлов позволяет существенно повысить точность станка, его долговечность и надежность. Это происходит за счет того, что в гидростатических узлах практически отсутствует трение, а значит и износ. Плавность перемещения узлов существенно повышается за счет отсутствия в гидростатических узлах трения покоя. Гидростатические опоры шпинделя позволяют снизить отклонения поверхностей изготавливаемых деталей от круглости, прямолинейности, соосности и т.д.
Данный дипломный проект ставит своей целью проектирование токарного станка с ЧПУ повышенной точности с гидростатическими опорами шпинделя.
1. Технологическая часть
1.1 Характеристика заготовки
Рис. 1. Заготовка
Заготовкой для муфты является трубный прокат. Материал заготовки – Сталь 30ХГСА – легированная хромомартанцовистокремнивая. Ее характеристики:
Обрабатываемая деталь относится к телам вращения. Поверхность резьбы должна быть гладкой без заусенцев, рванин и других дефектов, нарушающих непрерывность резьбы и прочность соединения.
Эти требования обеспечиваются применением качественного инструмента, оптимальных режимов обработки и охлаждающей жидкости, а так же качественной заготовкой.
1.2 Характеристика детали
Обрабатываемая на данном станке деталь достаточно технологична:
1. обеспечена возможность нормального входа и выхода режущего инструмента из зоны резания, что предохраняет инструмент от поломки и 2. повышает производительность;
3. возможность хорошего визуального контроля и технических измерений в процессе обработки;
4. резьба выполняется на внутренней поверхности;
5. все обрабатываемые поверхности находятся в легкодоступных местах.
Расчет режимов резания
При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.
Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже:
-
Глубина резания t: при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную глубину, равную всему припуску на обработку или большей его части; при чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности;
-
Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности;
-
Скорость резания V рассчитывают по эмпирическим формулам, параметры которых устанавливаются в зависимости от конкретного вида обработки;
-
Под силой резания пронимают ее составляющие Pz, Px, Py.
Расчет
Расчет ведем по [20, стр246].
Определяем скорость резания
, [м/мин],
где ,
- коэффициент обрабатываемости стали,
МПа, nм, Kпv – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки; Kиv – коэффициент учитывающий влияние материала инструмента; K
v – коэффициент учитывающий влияние углов в плане; Krv – коэффициент учитывающий влияние радиуса при вершине; Cv – постоянная; m; x; y – показатели степени.
Определяем силы резания
, [Н],
где ,
,
МПа, n – показатель степени, Kмp; К
р; К
р; К
р; Кrp - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания; Cp – постоянная; x; y; n – показатели степени.
, [Н],
, [Н],
Определяем мощность резания
, [кВт].
Основное (технологическое) время обработки детали
;
где L= – расчетная длина рабочего хода инструмента, мм; l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
- величина врезания инструмента, мм;
– величина перебега инструмента, мм; n – частота вращения шпинделя, об/мин;
– подача на оборот шпинделя, мм/об; I – число проходов инструмента.
Для расчета была написана программа в Microsoft Excel. Результаты сведены в таблицы.
2 переход: подрезка торца в размер 218 мм.
Исходные данные:
-
Обрабатываемый материал: Сталь 30ХГСА.
-
Вид обработки: подрезка торца.
-
Материал режущей части: Т15К6.
-
Стойкость инструмента: Т=90 мин.
Таблица 1. Режимы резания (2 переход)
| 840 | Мпа | Ср | 300 | L= | 31 | мм | ||||
Сv | 476 | t | 1 | мм | I= | 2 | |||||
T | 90 | мин | s | 0,6 | мм/об | To= | 0,33 | мин | |||
t | 1 | мм | v | 216,1 | м/мин | ||||||
S | 0,6 | мм/об | кp | 1,3 | |||||||
m | 0,2 | x | 1 | ||||||||
x | 0,15 | y | 0,75 | ||||||||
y | 0,45 | n | -0,15 | ||||||||
кmv | 0,71 | кmp | 1,09 | ||||||||
кnv | 0,9 |
| 1,10 | ||||||||
киv | 1,15 |
| 1,25 | ||||||||
| 1,2 |
| 1,00 | ||||||||
кv | 0,89 |
| 0,87 | ||||||||
кr | 0,8 | Pz | 1189,3 | Н | |||||||
nv | 1 | Px | 356,8 | H | |||||||
V | 216,1 | м/мин | Py | 594,6 | H | ||||||
D | 221,3 | мм | N | 4,2 | кВт | ||||||
n | 311 | об/мин |
3 переход: черновое растачивание отверстия до 215 мм.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.