Курсовая работа: Расчет технологической детали "Втулка"

Окружная скорость 35 м/с.

Частота вращения заготовки:

.

Величина радиальной подачи Sp выбирается из диапазона 0,003...0,010мм/ход

Принимаем Sp′ = 0,006 мм/ход.

Скорость осевого движения подачи:

Vsос = 32 · (T / dз)0,5 · (2П)0,4 · KS4 · KS7 / Sp´, мм/мин,

где: 2П=0,26мм – снимаемый припуск; Т=40мм – высота круга;

KS4=1,0 – коэффициент в зависимости от жесткости заготовки и формы обрабатываемой поверхности; Коэффициент KS7 зависит от требуемой шероховатости обработанной поверхности.

Принимаем KS7 = 1,3; dз – диаметр обрабатываемой поверхности.

.

Принятое ранее значение радиальной подачи Sp´ корректируется по формуле:

Sp = Sp′ · KS1· KS2 ·KS3 · KS4 · KS5 · KS6, мм/ход, где

KS1=1,56 – коэффициент зависящий от группы обрабатываемого материала, требуемой точности и шероховатости обрабатываемой поверхности;

KS2=0,67 – коэффициент зависящий от диаметра шлифовального круга и скорости шлифования;

KS3=0,8 – коэффициент зависящий от способа осуществления радиального движения подачи и способа измерения диаметра обрабатываемой поверхности;

KS4=0,9 – коэффициент зависящий от жесткости заготовки и формы обрабатываемой поверхности;

KS5=0,7 – коэффициент зависящий от точности и жесткости используемого оборудования, что определяется моделью и сроком эксплуатации станка;

KS6=1,1 – коэффициент зависящий от твердости выбранного шлифовального круга;

.

Мощность резания:

N = 0,008 · (dз · Sp ·Vsос)0,68 · T0,25 · KN1 · KN2 , кВт,

где: KN1=1,4 – поправочный коэффициент зависящий от твердости круга и скорости шлифования; KN2 =1,0 – поправочный коэффициент зависящий от группы обрабатываемого материала.

Мощность привода главного движения станка N­ст=3,0 кВт, следовательно, условие выполняется.

Проверка на отсутствие прижогов

Предельное значение мощности, затрачиваемое на шлифование, при котором прижоги отсутствуют, вычисляют по формуле

[N*пр] = 0,039 = 0,0039 (dз · nз)0,4 · К1, кВт/мм,

где К1 =0,82– поправочный коэффициент в зависимости от степени твёрдости шлифовального круга.

[N*пр] =0,0039 (70 · 107)0,4 · 0,82=0,12 кВт/мм.

Сравниваем предельное значение мощности резания для бесприжоговой обработки с мощностью резания, приходящейся на 1 мм ширины шлифования.

Отсутствие прижога соответствует выполнению условия

[N*пр]  N / B , где B=Т=40мм

N / B = 2,5/40 = 0,06. Условие выполняется.

Правка шлифовального круга

В практике машиностроительного производства используют многие способы правки шлифовальных кругов. Наиболее распространенным из них является правка точением. Простота и надежность правки точением предопределяет ее широкое распространение. В первую очередь это касается шлифования для обеспечения точности 6…7-ого квалитетов и выше, шероховатости обрабатываемой поверхности Rа ≤ 0,32 мкм.

Правка выполняется на рабочей скорости шлифовального круга алмазно-металлическими карандашами; алмазными зернами (с естественными гранями), закрепленными в оправах; алмазными инструментами, режущая часть которых подвергнута огранке (шлифованию) для образования определенной геометрической формы (резцы, иглы, гребенки).

Преимущества алмазных карандашей: простота конструкции; жесткость; возможность изменения размеров, количества и расположения алмазов; достаточно равномерное распределение рабочей нагрузки между отдельными алмазными зернами; небольшое время установки и снятия; высокая производительность правки; низкая стоимость.

При правке кругов точением возникают сравнительно малые силы резания не превышающие 50Н, что способствует меньшему разрушению абразивных зерен и связки круга и соответственно меньшему износу рабочей поверхности инструмента при шлифовании.

Для правки круга на операции 055 (круглошлифовальная) принимаем алмазный карандаш типа 02 (С) по ГОСТ 607-80 с расположением алмазов по слоям. Алмазные карандаши типа 02 устанавливаются под углом 2°...5° к радиусу круга в точке взаимодействия инструмента в сторону вращения круга.

Режимы правки точением алмазным карандашом:

скорость осевой подачи Vs пр=0,40 м/мин; при черновых ходах: радиальная подача SPпр=0,03 мм/дв. ход , число рабочих ходов – 2;

при чистовых ходах: радиальная подача SPпр=0,01мм/дв. ход, число рабочих ходов – 1; число выхаживающих ходов – 1.

10. Описание операций и расчет режимов резания

Расчет режимов резания ведем по [ 5 ]

Операция 005 Токарно-револьверная

Обработка детали ведется на токарно-револьверном станке 1П365.

Заготовка устанавливается в 3-х кулачковый патрон ГОСТ 2675-80, и базируется по наружной цилиндрической и торцовой поверхностям.

СОТС: 5%-ная эмульсия из эмульсола НГЛ-205 ТУ 38-1-242-69.

Переход 3: Расточить отверстие 1 предварительно (Ø39,7+0,16)

Инструмент: Токарный расточной резец Т15К6 ГОСТ 18883-73

Глубина резания t=2,25 мм.

Подача на оборот: S=0,18 мм/об (при размерах державки 20×20мм).

Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими инструментами:

 где

 – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

, где

­ – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

 – показатель степени.

; .

.

Сv=420; x=0,15; y=0,20; m=0,20;

Т = 60 мин – период стойкости инструмента.

.

0,9 – поправочный коэффициент при внутренней обработке.

Определим частоту вращения соответствующую найденной скорости резания:

.

Корректируем частоту вращения по паспортным данным станка:

nд=380 об/мин, тогда действительная скорость:

.

Сила резания.

.

Для  Ср=300; х=1,0; y=0,75; n= –0,15.

Кр – коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙0,89∙1,25∙1,0∙0,93=0,89 .

;

Для  Ср=243; х=0,9; y=0,6; n= –0,3;

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙0,50∙2,0∙1,0∙0,82=0,71. 

Для  Ср=339; х=1,0; y=0,5; n= –0,4;

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙1,17∙2,0∙1,0∙1,0=2,01.

;

;

.

Определяем мощность затраченную на резание.

.

Мощность станка Nст = 14 кВт, следовательно, условие выполняется.

Переход 4: Расточить отверстие 1 начисто (Ø39,93+0,1)

Инструмент: Токарный расточной резец Т15К6 ГОСТ 18883-73

Глубина резания t=0,115 мм.

Подача на оборот: S=0,09 мм/об.

Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими инструментами:

 где

 – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

, где

­ – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

 – показатель степени.

; .

.

Сv=420; x=0,15; y=0,20; m=0,20;

Т = 60 мин – период стойкости инструмента.

.

0,9 – поправочный коэффициент при внутренней обработке.

Определим частоту вращения соответствующую найденной скорости резания:

.

Корректируем частоту вращения по паспортным данным станка:

nд=765 об/мин, тогда действительная скорость:

.

Сила резания:

.

Для  Ср=300; х=1,0; y=0,75; n= –0,15.

Кр – коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙0,89∙1,25∙1,0∙0,93=0,89 .

;

Для  Ср=243; х=0,9; y=0,6; n= –0,3;

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙0,50∙2,0∙1,0∙0,82=0,71. 

Для  Ср=339; х=1,0; y=0,5; n= –0,4;

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙1,17∙2,0∙1,0∙1,0=2,01.

;

;

.

Определяем мощность затраченную на резание.

.

Мощность станка Nст = 14 кВт, следовательно, условие выполняется.

Переход 8: Тонко расточить отверстие 1 (Ø40+0,039)

Инструмент: Токарный расточной резец Т30К4 ГОСТ 18883-73.

Измерительный инструмент: Калибр-пробка Ø40Н8 ГОСТ 14811-69, образцы шероховатости эталонные.

Глубина резания t=0,035 мм.

Подача на оборот: S=0,045 мм/об.

Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими инструментами:

 где

 – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

, где

 – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

 – показатель степени.

; .

.

Сv=420; x=0,15; y=0,20; m=0,20;

Т = 60 мин – период стойкости инструмента.

.

0,9 – поправочный коэффициент при внутренней обработке.

Определим частоту вращения соответствующую найденной скорости резания:

.

Корректируем частоту вращения по паспортным данным станка:

nд=1500 об/мин, тогда действительная скорость:

.

Сила резания:

.

Для  Ср=300; х=1,0; y=0,75; n= –0,15.

Кр – коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙0,89∙1,25∙1,0∙0,93=0,89 .

;

Для  Ср=243; х=0,9; y=0,6; n= –0,3;

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙0,50∙2,0∙1,0∙0,82=0,71. 

Для  Ср=339; х=1,0; y=0,5; n= –0,4;

Кр=Кмр∙Кjр∙Кyр∙Кlр∙Кrр=0,86∙1,17∙2,0∙1,0∙1,0=2,01.

;

;

.

Определяем мощность затраченную на резание.

.

Мощность станка Nст = 14 кВт, следовательно, условие выполняется.

Операция 030 Фрезерная

Обработка детали ведется на вертикально-фрезерном станке 6М13П.

Заготовка устанавливается в специальное приспособление на оправку, и базируется по внутренней цилиндрической поверхности, с упором в торец.

Операция осуществляется за 1 переход.

СОТС: 5-10%-ная эмульсия из эмульсола НГЛ-205 ТУ 38-1-242-69.

Переход 1: Фрезеровать поверхность 1

Инструмент: Фреза торцовая насадная Ø100 Р6М5 ГОСТ 9304-69

Измерительный инструмент: Шаблон СТП.

Глубина резания t=14,0 мм.

D=100мм – диаметр фрезы.

z=18 – число зубьев.

Принимаем Sz=0,03 мм/зуб.

Скорость резания – окружная скорость фрезы, м/мин,

,

где Сv=64,7; q=0,25; x=0,1; y=0,2; u=0,15; p=0; m=0,2;

T-период стойкости инструмента, Т=180 мин;

– общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

– коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала;

 – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;

 – коэффициент учитывающий материал инструмента;

, где

­ – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

 – показатель степени при обработке фрезами из твердого сплава.

; .

.

 м/мин

Число оборотов шпинделя, об/мин

об/мин.

Принимаем по паспорту станка n=160 об/мин.

Уточнение режима:

м/мин;

мм/мин.

мм/об.

Сила резания:

, где

Cp=82,5; x=0,95; y=0,8; u=1,1; q=1,1; w=0;

.

 Н

Н

Н

Крутящий момент на шпинделе,

Нм.

Мощность резания:

кВт.

Мощность станка Nст = 10 кВт, следовательно, условие выполняется.

11. Нормирование технологического процесса

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени:

 , где

 – подготовительно-заключительное время на партию, мин.

n – количество деталей в партии, .

N – годовая программа, N=16000 шт.

nз=12 – число запусков в год,

.

 – штучное время на выполнение операции,

 , где

 – основное время;

 – вспомогательное время;

 – время на организационное обслуживание рабочего места;

 – время на техническое обслуживание рабочего места;

 – время на отдых и личные надобности рабочего;

 – подготовительно-заключительное время.

Для большинства видов механической обработки величина  определяется по формуле:

 ,

Где  – длина перемещения инструмента;

 – число ходов;

 – минутная подача.

Длина перемещения инструмента складывается из следующих составляющих:

 , где

 – длина обработки;

 – длина врезания;

 – длина перебега.

Вспомогательное время  складывается из следующих элементов:

 , где

 – время на установку и снятие заготовки;

 – время, связанное с выполнением перехода;

 – время на контрольные измерения.

Время на организационное обслуживание , техническое обслуживание  и на отдых  принимают в процентах от оперативного времени, которое равно:

.

Нормирование ведем по [ 3 ]

Операция 005 Токарно-револьверная

Переход 1: Подрезать торец 5 (142,6­-1).

мин.

Переход 2: Точить поверхность 2 (Ø128-0,4).

мин.

Переход 3: Расточить отверстие 1 предварительно (Ø39,7+0,16).

мин.

Переход 4: Расточить отверстие 1 начисто (Ø39,93+0,1).

мин.

Переход 5: Расточить выточку 3 предварительно (Ø48+0,62).

мин.

Переход 6: Расточить выточку 3 окончательно (Ø50+0,16).

мин.

Переход 7: Зенковать фаску 4 (2×45º).

мин.

Переход 8: Тонко расточить отверстие 1 (Ø40+0,039).

мин.

Основное время на операцию:

.

Вспомогательное время на операцию:

.

Оперативное время на операцию:

.

Время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности:

.

Штучное время на операцию:

=7,54+1,58+0,73=9,85 мин.

Подготовительно-заключительное время на партию:

.

Штучно-калькуляционное время:

 мин.

Операция 010 Токарно-револьверная

Переход 1: Подрезать торец 5 (140­-1).

мин.

Переход 2: Зенковать фаску 4 (2×45º).

мин.

Переход 3: Подрезать торец 1 и точить канавку 2 (Ø68-0,5).

мин.

Переход 4: Точить поверхность 3 (Ø70,34-0,3).

мин.

Основное время на операцию:

.

Вспомогательное время на операцию:

.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9