Курсовая работа: Розробка технологічного процесу виготовлення деталі - "Корпус"

Можна судити про правильність виконання розрахунків.

2.4 Розробка технологічного процесу

Всі заповнені відповідні технологічні карти приведені в додатку до курсового проекту.

2.5 Вибір металорізального обладнання

Вихідними даними для вибору металорізального устаткування є:

-           метод обробки відповідних поверхонь або їх поєднання;

-           точність та шорсткість поверхонь;

-           припуски на обробку;

-           обсяг і тип виробництва.

На основі цих даних вибираємо верстати для технологічного процесу, що проектується, згідно з рекомендаціями [с. 50, 6], їх характеристики наведемо нижче в табл. 2.5.1.

Таблиця 2.5.1. Технічні характеристики металорізального обладнання

2.6 Розрахунок режимів різання

Операція 010: чорнове фрезерування поверхні шириною 220 мм та довжиною 318 мм

Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230,  МПа;

шорсткість поверхні після обробки : Rz = 40 мкм;

обробка без охолодження згідно [табл. 39, с. 288, 13]

верстат: 6Н13П;

потужність двигуна головного руху – 10 кВт;

діапазон частоти обертання шпинделя – 31,5...1500 об/хв;

регулювання – ступінчасте.

інструмент: [табл. 94, с. 187, 13]

фреза торцева ø 250 , матеріал твердосплавних пластин – ВК6, кількість зубів z =24, ширина B = 47 мм (ГОСТ 9473-80), головний кут в плані φ = 60º.

Глибина різання:

Призначаємо глибину різання рівною припуску на обробку (згідно розрахованих раніше значень):

t = 1,8 мм

Подача:

Приймаємо подачу на зуб фрези sz в межах 0,14...0,24 мм/зуб за [табл. 33, с. 283, 13] в залежності від потужності верстата (5-10 кВт), оброблюваного та оброблюючого матеріалів.

Враховуючи примітку до [табл. 33, с. 283, 13], оскільки ширина фрезерування більша 30 мм, зменшуємо табличне значення подачі на 30%:

sz = 0,098...0,168 мм/зуб

Приймемо подачу sz ≈ 0,1 мм/зуб

Подача на оберт складе:

 (мм/об)

Швидкість різання (колова швидкість фрези):

В цій формулі:

D = 250 мм – діаметр фрези;

B = 47 мм – ширина фрези

z = 24 – кількість зубів інструменту

Значення коефіцієнта СV та показників степеню в цій формулі визначаємо за [табл. 39, с. 288, 13] в залежності від типу фрези, виду операції, матеріалу ріжучої частини:

СV = 445, q = 0,2, x = 0,15, y = 0,35, u = 0,2, p = 0, m = 0,32

Т = 240 хв – період стійкості фрези за [табл. 40, с. 290, 13].

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

В цій формулі:

За [табл. 1, с. 261, 13] поправочний коефіцієнт, що враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на швидкість різання для сірого чавуну:

,

де  - показник степені, що визначається за [табл. 2, с. 262, 13]

Поправочний коефіцієнт, що враховує вплив стану поверхні заготовки на швидкість різання за [табл. 5, с. 263, 13]: ;

Поправочний коефіцієнт, що враховує вплив інструментального матеріалу на швидкість різання за [табл. 6, с. 263, 13]:

Отже, розрахункова швидкість різання:

(м/хв)

Розрахункова частота обертання ріжучого інструменту:

 (об/хв)

Розрахункова хвилинна подача:

 (мм/хв)

Узгодимо за паспортними даними верстата отримані результати і остаточно приймемо:

Фактична частота обертання:

 (об/хв)

Фактична хвилинна подача:

 (мм/хв)

Уточнимо значення швидкості та подачі на зуб:

(м/хв)

 (мм/зуб)

Сила різання:

Головна складова сили різання (при фрезеруванні - колова сила):

Значення коефіцієнта Ср та показників степеню в цій формулі визначаємо за [табл. 41, с. 291, 13] в залежності від типу фрези, оброблюваного і оброблюючого матеріалів:

Ср = 54,5, q = 1,0, x = 0,9, y = 0,74, u = 1,0, w= 0.

Поправочний коефіцієнт на якість оброблюваного матеріалу знаходимо в [табл. 9, с. 264, 13]:

Отже, колова сила:

 (Н)

Величини решти складових сили різання визначаємо із їх співвідношення з головною складовою – коловою силою за [табл. 42, с. 292, 13]:

Горизонтальна сила (сила подачі):

 (Н)

Вертикальна сила:

 (Н)

Радіальна сила:

 (Н)

Осьова сила:

 (Н)

Крутний момент на шпинделі:

 (Н∙м)

Ефективна потужність різання:

(кВт)

Основний технологічний час підраховується за формулою згідно [п. ІІ , с. 190, 9]:

(хв), тут

L – довжина шляху, що проходить інструмент в напрямку подачі;

l – довжина оброблюваної поверхні (за кресленням) = 318 мм;

l1– величина на врізання і перебіг інструменту, що визначається за [дод. 4, арк. 6, с. 378, 9] в залежності від типу фрези (торцьова), схеми її установки (симетрична) й ширини фрезерування (за кресленням = 220 мм);

sхв– хвилинна подача фрези, визначена раніше;

і– число проходів.

Операція 015: Фрезерно-розточувальна (чорнова)

Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230,  МПа;

шорсткість поверхні після обробки : Rz = 40 мкм;

обробка без охолодження згідно [табл. 39, с. 288, 13]

верстат: 6Р13Ф3;

потужність двигуна головного руху – 7,5 кВт;

діапазон частоти обертання шпинделя – 40...2000 об/хв;

діапазон подач за координатами X, Y, Z – 3...4800 мм/хв;

число ступеней регулювання частоти обертання – 18

ФРЕЗРУВАННЯ

Розрахунок режимів різання проводимо аналогічно операції 010.

інструмент: [табл. 94, с. 187, 13]

фреза торцева ø 160 , матеріал твердосплавних пластин – ВК6, кількість зубів z =16, ширина B = 46 мм (ГОСТ 9473-80)

Глибина різання:

Рівна припуску на обробку: t = 1,8 мм

Подача:

За [табл. 33, с. 283, 13] з урахуванням поправки на ширину фрезерування:

sz ≈ 0,1 мм/зуб

Подача на оберт складе:

 (мм/об)

Швидкість різання:

, де

D = 160 мм – діаметр фрези;

B = 46 мм – ширина фрези

z = 16 – кількість зубів інструменту

Значення коефіцієнта СV та показників степеню в цій формулі визначаємо за [табл. 39, с. 288, 13]:

СV = 445, q = 0,2, x = 0,15, y = 0,35, u = 0,2, p = 0, m = 0,32

Т = 190 хв – період стійкості фрези за [табл. 40, с. 290, 13].

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

В цій формулі:

За [табл. 1, с. 261, 13]: ,

За[табл. 5, с. 263, 13]: ;

З [табл. 6, с. 263, 13]: .

Отже, розрахункова швидкість різання:

(м/хв)

Розрахункова частота обертання ріжучого інструменту:

 (об/хв)

Хвилинна подача:

 (мм/хв)

Узгодимо за паспортними даними верстата і остаточно приймемо фактичну частоту обертання:

 (об/хв)

Тоді фактична хвилинна подача:

 (мм/хв)

Уточнимо значення швидкості різання:

(м/хв)

Сила різання:

Головна складова сили різання:

Значення коефіцієнта Ср та показників степеню в цій формулі визначаємо за [табл. 41, с. 291, 13]:

Ср = 54,5, q = 1,0, x = 0,9, y = 0,74, u = 1,0, w= 0.

Поправочний коефіцієнт на якість оброблюваного матеріалу знаходимо в [табл. 9, с. 264, 13]:

Отже, колова сила:

 (Н)

За [табл. 42, с. 292, 13]:

Горизонтальна сила (сила подачі):

 (Н)

Вертикальна сила:

 (Н)

Радіальна сила:

 (Н)

Осьова сила:

 (Н)

Крутний момент на шпинделі:

 (Н∙м)

Ефективна потужність різання:

(кВт)

Основний технологічний час згідно [п. ІІ , с. 190, 9] та [п. 2.2.6., с. 104, 4]:

(хв)

РОЗТОЧУВАННЯ

Вибір глибини різання:

Враховуючи раніше визначені припуски на обробку та рекомендації [карти 2.2., с.174, 4] визначаємо глибину різання для поверхонь 1 та 2:

-           чистове розточування t3 = 0,4 мм

-           напівчистове розточування t2 = 1,1 мм

-           для чорнового розточування t1 = (6,2/2 -1,1 - 0,4) = 1,6 мм

Різальний інструмент:

Для обробки поверхонь 1 і 2 вибираємо розточувальні різці з пластинами з твердого сплаву за ГОСТ 9795-84 типу 4, виконання 1 (керуючись заводським техпроцесом), позначення різця - 2142-0444 (лівий, з кутом врізання 10º).

Геометричні параметри різця:

-           переріз різця: h×b = 16×16 мм;

-           довжина різця L = 63 мм;

-           довжина пластина l = 12 мм;

-           тип пластин за ГОСТ 25396-82 : 07;

-           головний кут в плані: φ = 60º,

-           допоміжний: φ1 = 35º.

Вибір матеріалу твердосплавних пластин проводимо відповідно до рекомендацій додатку [Д. 2.1., с.444, 4].

Для чорнової обробки деталі (СЧ20) приймається твердий сплав ВК6, Решту геометричних параметрів різця вибираємо за [Д. 2.7., с.450, 4] :

Для чорнової обробки:

-           α = 6º - задній кут;

-           γ = 8º - передній кут;

-           f = 0,4 мм - ширина фаски різальної кромки;

-           ρ = 0,02 мм - радіус округлення різальної кромки;

-           rв = 0,8 мм - радіус вершини різця.

Нормативний період стійкості за [Д. 2.10., с.459, 4]: Т = 30 хв.

Вибір подач

Для чорнового розточування за [табл. 12, с.267, 13] при заданому перерізі різця та глибині різання рекомендується подача S = 0,2...0,3 мм/об.

Приймаємо подачу S = 0,22 мм/об.

Швидкості різання

Визначатимемо їх за формулами теорії різання, згідно [п. 3, с.265, 13]:

Значення коефіцієнтів в цій формулі знаходимо за [табл. 17, с.266, 13]:

Швидкісний коефіцієнт:

,

В цій формулі:

За [табл. 1, с. 261, 13]: ,

За [табл. 5, с. 263, 13]: ;

За [табл. 6, с. 263, 13]:;

Отже, загальний швидкісний коефіцієнт:

;

При внутрішній обробці (розточуванні) згідно рекомендацій за [табл. 17, с. 270, 13] на швидкість різання додатково водиться поправочний коефіцієнт 0,9:

Таким чином швидкість різання:

(м/хв);

Розрахункова частота обертання шпинделя визначається за наступною формулою: , розраховане значення уточнюємо за паспортом верстата:

Поверхня 1 (ø95 Н7):  (об/хв);  об/хв;

Поверхня 2 (ø85 Н7):  (об/хв);  об/хв;

Уточнюємо значення швидкості різання:

Поверхня 1 (ø95 Н7):  (м/хв)

Поверхня 2 (ø85 Н7):  (м/хв)

Сила різання:

Величини тангенційної PZ, радіальної PY і осьової PX складових сили різання при розточуванні визначаються за формулою:

За [табл. 22, с. 274, 13] знаходимо коефіцієнти для визначення складових сили різання:

;

;

.

Поправочний коефіцієнт на силу різання являє собою добуток наступних коефіцієнтів:

За [табл.9, с.264 і табл.23, с.275, 13] визначаються поправочні коефіцієнти для складових сили різання в залежності від:

- механічних властивостей матеріалу, що оброблюється –

;

Поправочні коефіцієнти що враховують вплив геометричних параметрів:

-           головного кута в плані - КРφХ = 1,11; КРφУ =0,77; КРφZ = 0,94;

-           переднього кута - КРγХ = КРγУ = КРγZ =1,0;

-           кута нахилу різальної кромки - КРλХ = 0,8; КРλУ = 1,3; КРλZ = 1,0;

Тоді:

;

;

.

Складові сили різання:

 (Н);

 (Н);

 (Н);

Потужність різання розраховують за формулою:

,

Поверхня 1 (ø95 Н7):  (кВт);

Поверхня 2 (ø85 Н7):  (кВт);

Визначення основного часу:

Основний технологічний час на перехід, підраховується за формулою згідно [р. ІІ , с. 55, 92]:

,

Поверхня 1 (ø95 Н7): (хв);

Поверхня 2 (ø85 Н7): (хв);

Сумарний основний час на операції:

(хв)

Операція 020: напівчистове і чистове фрезерування поверхні шириною 220 мм та довжиною 318 мм

Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230,  МПа;

шорсткість поверхні після обробки : Rа = 2,5 мкм;

обробка без охолодження згідно [табл. 39, с. 288, 13]

верстат: 6Н13П;

потужність двигуна головного руху – 10 кВт;

діапазон частоти обертання шпинделя – 31,5...1500 об/хв;

регулювання– ступінчасте.

інструмент: [табл. 94, с. 187, 13]

-           фреза торцева ø 250 , матеріал твердосплавних пластин – ВК6, кількість зубів z =24, ширина B = 47 мм (ГОСТ 9473-80); - напівчистове обробка

-           фреза торцева ø 250 , матеріал твердосплавних пластин - ВК3М, кількість зубів z = 24, ширина B = 47 мм (ГОСТ 9473-80); - чистова обробка

Глибина різання:

Призначаємо глибину різання рівною припуску на обробку:

t = 0,8 мм - для напівчистової;

t = 0,4 мм - для чистової;

Подача:

Для напівчистової обробки приймаємо подачу на зуб фрези sz за [табл. 33, с. 283, 13] з урахуванням поправки на ширину фрезерування:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7