Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Сентября 2012 в 02:25, дипломная работа
В процесі механічної обробки деталей машин виникає велика кількість проблемних питань які пов’язані із необхідністю виконання технічних вимог, що поставлені конструкторами перед виробництвом.
Рz = 10 · СP · tXp · sYp · vnp · КP.
За табл. визначаємо значення постійної Ср і показників ступіні:
Сp = 300; xР = 1; Ур = 0.75; nр = -0.15.
Спільний поправочний коефіціент Кр визначаємо як помноження ряду окремих коефіціентів:
Кр = КmР · К jР · КgР · КlР,
де КmР - коефіціент, враховуючий вплив на силу різання якості обробляємого матеріалу;
КjР, КgР, КlР - коефіціенти, які враховують вплив на силу різання геометричних параметрів різця.
За табл. знаходимо значення цих коефіціентів:
КmР= ( sв/750)Np = (610/750)1.1 =0.8; Кjp =0.84; Кgp =1.0; Кlp =1.0;
Разом: Кp = 0.8·0.84 = 0.67.
Визначаємо величину Рz при попередньому точінні:
РZ = 2000 Н.
Визначаємо потужність різания NP за формулою:
Для того, щоб обробка була можлива, необхідно, щоб виконувалась умова Nр < Nэф = Nэл · h. У даному випадку:
Nр = 5,42 кВт < Nэф = 11·0.8 = 8.8 кВт,
отже, обробка з розрахованими режимами різання можлива.
Операція 015. Токарна з ЧПК (перехід 3). Технлогічний процес - точити Ø65 у розмір 24,5 (l=24,5; t=1,7; i=1). Обладнання: токарно-гвинторізний верстат з ЧПК мод. 16К30Ф305. Ріжучий інструмент: різець токарний прохідний Т15К6 з перетином державки 16 х 25 мм. Головний кут у плані φ = 90ْ, передній кут γ =10ْ, кут нахилу головної ріжучої кромки λ = 5ْ, радіус при верхівці r = 0.4 мм.
s = 0,245 мм/об.
За таблицею знаходимо значення постійної Cv і показників ступіні xV ,yV ,m:
CV = 350; xV = 0.15; yV= 0.35; m = 0.2.
Спільний поправочний коефіціент КV на швидкість різання визначаємо як помноження ряду окремих коефіціентів:
КV = КmV · КnV · КuV · КjV, де
КmV-коефіціент, відібражаючий вплив якості оброблюваного матеріалу; КnV - коефіцієнт, що відображає вплив стану поверхні заготовки; КuV - коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу ріжучої частини різця; До V - коефіцієнт, що враховує вплив головного кута в плані різця.
За табл. визначаємо значення цих коефіцієнтів:
КnV = 0.8; КuV = 0.65; КjV = 0.7;
Разом КV = 1.24 · 0.8 · 0.65 · 0.7 = 0.45.
Знаходимо величину Vp при попередньому точінні:
Визначаємо розрахункову частоту n обертання шпинделю:
Отже,
Рz = 10 · СP · tXp · sYp · vnp · КP.
За табл. визначаємо значення постійної Ср і показників ступіні:
Сp = 300; xР = 1; Ур = 0.75; nр = -0.15.
Спільний поправочний коефіціент Кр визначаємо як помноження ряду окремих коефіціентів:
Кр = КmР · К jР · КgР · КlР,
де КmР - коефіціент, враховуючий вплив на силу різання якості обробляємого матеріалу;
КjР, КgР, КlР - коефіціенти, які враховують вплив на силу різання геометричних параметрів різця.
За табл. знаходимо значення цих коефіціентів:
КmР= ( sв/750)Np = (610/750)1.1 =0.8; Кjp =0.84; Кgp =1.0; Кlp =1.0;
Разом: Кp = 0.8·0.84 = 0.67.
Визначаємо величину Рz при попередньому точінні:
РZ = 2000 Н.
Визначаємо потужність різания NP за формулою:
Для того, щоб обробка була можлива, необхідно, щоб виконувалась умова Nр < Nэф = Nэл · h. У даному випадку:
Nр = 5,42 кВт < Nэф = 11·0.8 = 8.8 кВт,
отже, обробка з розрахованими режимами різання можлива.
Звідна відомість режимів різання для операцій механічної
№ операції |
№ перехіду |
Найменування і короткий зміст операції |
Режими різання | ||||||||
Розрахунковий |
Прийнятий | ||||||||||
t, мм |
s, мм об |
V, м хв |
n, об\хв |
t, мм |
s, мм об |
V, м хв |
n, об\хв |
T, хв | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
005 |
1 |
Токарна. Установ А. Перехід 1. Відрізати заготівлю у размірі 123 мм у патрона: (l=19, t=6). Виконати перехід 1 до кінця заготівлі. |
6 |
0,63 |
170,35 |
723,01 |
6 |
0,63 |
170 |
700 |
0,38 |
015 |
1
2
3
4
5
6 |
Токарна з ЧПК Установ А. Перехід 1. Підрізати торець 12: (l=19; t=3,5; i=1) Перехід 2. Точити Ø60 у розмір 27,7: (l=27,7; t=2,7; i=2) Перехід 3. Точити Ø65 у розмір 24,5: (l=24,5; t=1,7; i=1) Перехід 4. Підрізати торець 11 у розмір 116: (l=19; t=3,5; i=1) Установ Б. Перевстановити обробляєму деталь. Перехід 5. Виконати переходи 2, 3 Перехід 6. Розточити отвір Ø44 |
3,5
2,5
1,7
3,5 |
0,56
0,3
0,245
0,231 |
184,41 166,1
166,1
185,12 |
656
853
853
652 |
3,5
2,7
1,7
3,5 |
0,56
0,245
0,254
0,231 |
180
160
160
180 |
700
800
800
700 |
0,14
0,18
0,16
0,14 |
025 |
1
|
Термічн а. Прозвести 1 етап цементації – навуглецювання поверхневого шару h=1,5-2,0мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
030 |
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 |
Токарна з ЧПК. Перехід 1. Підрізати торець 12 (l=11,05; t=2,8; i=1). Перехід 2. Підрізаті торець Ø60 в розмір 27,7: (l=2,5; t=1,8; i=1; t=1; i=1). Перехід 3. Підрізати торець Ø65 в розмір 24,5: (l=2,7; t=1,8; i=1; t=1; i=1). Перехід 4. Точити Ø60: (l=27,7; t=1,5; i=1; t=1; i=1). Перехід 5. Точити Ø65: (l=24,5; t=1,5; i=1; t=1; i=1). Перехід 6. Зняти фаски: 1,5х45°. Перехід 7. Точити канавку (В=t=3, l=6). Переустановити обробляєму деталь. Перехід 8. Виконати перехід 1, 2 ÷ 7. Перехід 9. Точити Ø74,5: (l=6; t=0,75; i=1). Перехід 10. Розточити Ø46: (В=12; t=6; i=2; l=1,25). Зняти. |
2,8
1,8
1,8
1,5
1
1,5
3
0,75
6 |
0,56
0,245
0,245
-
-
0,2
0,231
0,245 0,294
|
184
158,46
-
162,86 173,07
87,3
148,51
180,71 99,21
|
756
740,69
776,02 764,01 807,55
159
1027,69
772,08 686,46
|
2,8
1,8
1,8
1,8
1
0,5
3
0,75
6 |
0,56 0,245
0,245 0,245 -
0,2
0,231
0,245 0,294
|
180
160
160
160
170
80
150
180
100 |
800
750
750
750
800
160
1000
750
700 |
0,14
0,04
0,04
0,18
0,16
0,2
0,06
0,06
0,04 |
040 |
1
2 |
Фр езрувальна. Перехід 1. Фрезерувати 4 лиски у розміри 2 IT14/2; 14, 2 IT14/2, 50 h8 (з переустановкою): ( l=34,3; В=14,2; t=3; i=1; t=4,5; t=1; t=0,8; i=1) х 4. Зняти. |
-
4.0 |
-
0.5 |
-
128 |
-
682 |
-
4.0 |
-
0.5 |
-
120 |
-
700 |
0.2 |
045 |
1
2
|
Свердлильна. Перехід 1. Свердлити отвір Ø8+0,5 (l=14,3) Зняти. |
5,0 |
0,1 |
40 |
196 |
5,0 |
0,1 |
50 |
200 |
1,0 |
065 |
1 |
Термічна. Прозвести 2-й етап цементації – об’ємну закалку HRC≥50°. |
|||||||||
070 |
1
2 |
Круглошліфувальна. Перехід 1. Шліфувати 2 шийки Ø65h6; l=24,5; i=2 Перехід 2. Шліфувати 2 шийки Ø60h9; l=27,7; i=2 Зняти. |
0,023
0,010 |
0,45
0,2 |
128,4
122,7 |
396
396
|
0,023
0,010 |
0,45
0,2 |
130
130 |
400
400 |
1,6 |
080 |
1
|
Внутрішліфувальна. Перехід 1. Шліфувати Ø44+0,60+0,44; l=110,4 Зняти. |
-
4.0 |
-
0.5 |
-
128 |
-
682 |
-
4.0 |
-
0.5 |
-
120 |
-
700 |
0.2 |
090 |
1 |
Слюсарна. Виконати 4 фаски 1,5х45°на лисках. |
0,5 |
0.2 |
87,3 |
159 |
0,5 |
0.2 |
90 |
160 |
0,2 |
3. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА
3.1. Описання пристосувань для закріплення деталі.
При обробці на токарних верстатах заготівлі встановлюються у патронах, центрах і на оправках. На токарних верстатах застосовують двох-, трьох-і чотирьохкулачкові патрони з ручним і механізованим приводами затиску.
Чотирьохкулачкові патрони використовуються в тих випадках, коли деталь має ексцентричні поверхні (вісь кріплення заготовлі не збігається з віссю оброблюваної поверхні) або коли базова частина деталі, призначена для кріплення на верстаті, має не циліндричну форму. Кулачки чотирьохкулачкових патронів переміщуються в патроні незалежно один від одного, за рахунок чого в патроні можна закріпити деталь практично будь-якої форми. В чотирьохкулачкових патронах закріплюють прутки квадратного перетину, деталі прямокутної або несиметричної форм.
Чотирьохкулачкові патрони з незалежним переміщенням кулачків. Кулачки цього патрона 1 (мал.1) входять своїми квадратними виступами 4 в пази патрона і утримуються в них гайками 2, які повинні бути затягнуті настільки, щоб кулачки могли переміщатися без зайвої і шкідливої слабини. Для переміщення кулачків слугують гвинти-3 з квадратними голівками А, що проходять через хвости кулачків. Ці гвинти не мають осьових переміщень, так як вони впираються нижнім кінцем в стінку паза, а заплічниками, зробленими у районі квадратного кінця, - в обід патрона. Квадратні голівки гвинтів знаходяться в поглибленнях, зроблених в ободі патрона, і не повинні виступати над ним, щоб уникнути ударів токарів.
На передній стороні патрона нанесені кругові риски на відстані 10-15 мм одна від одної. Користуючись цими рисками, можна швидко встановлювати усі кулачки на однаковій відстані від центру патрона. На мал.1 кулачки поставлені для закріплення деталі за зовнішню поверхню. У разі необхідності кулачки можна перевернути і закріпити оброблювану деталь за внутрішню поверхню.
Істотний недолік чотирьохкулачкових патронів - тривалість перевірки положення закріплваних в них деталей, яка, однак, скорочується з часом накопичення досвіду.
Мал. 1 Чотирьохкулачковый патрон.
Діаметр патрону я вибираю відповідно до параметрів оброблюваної деталі.
Зовнішній Ø заготівлі, яку необхідно обробити, дорівнює 76 мм.
Тому діаметр патрона D, мм = 250мм. Інші розміри на патрон вибираємо з наведених нижче показників.
Стандартні розміри на патрон в залежності від діаметру:
ø72 ø100 ø125 ø160 ø200 ø250 ø160 ø200 ø250 ø315 ø100 ø125
D 72 100 125 160 200 250 160 200 250 315 100 125
D1 22 72 95 130 165 206 130 165 206 260 70 95
D2 35 84 108 142 180 226 180 180 226 285 83 108
D4 15 24 30 42 65 80 60 60 80 100 20 32
d M5 M8 M8 M8 M10 M12 M8 M10 M12 M16 M8 M8
H 33 54 84,5 115 127 142 93 110 121 141 67,5 80
H1 25 77 58 87 97 102 65 75 80 90 50 56
h 6,3 4 3,5 5 5 5 5 6,6 5.5 6 3 4
Четирехкулачковий патрон з незалежним переміщенням кулачків (мал.2) складається з корпусу 1, в якому виконані чотири паза, в кожному пазу змонтований кулачок 4 з гвинтом 3, використовуваним для незалежного переміщення кулачків по пазах в радіальному напрямку. Від осьового зсуву гвинт 3 утримується сухарем 2. При повороті кулачків на 180 градусів патрон може застосовуватися для кріплення заготівель по внутрішній поверхні. На передній поверхні патрона нанесені концентричні кругові риски (відстань між рисками 10-15 мм), за допомогою яких кулачки виставляються на однаковій відстані від центру патрона.
установки і закріплення несиметричних заготовок.
При токарній обробці в результаті опору зрізаного шару матеріалу, деформація стиснення, тертя стружки об передню поверхню різця і деяких інших причин на різець діють сили Pz, Px, Py.
Сила Pz називається силою різання. Вона спрямована вертикально і діє зверху вниз на передню поверхню різця, прагнучи зігнути оброблювану заготівлю вгору і віджати різець униз.
Сила Px називається
осьовою силою або силою
Силу Py називають
радіальної силою. Вона
f=t*s=6*0.63=3.78
Де f - площа поперечного перерізу зрізу, мм2, К - коефіцієнт різання
(з довідника приймаємо = 160), t - глибина різання, s - подача.
Величина коефіцієнта залежить від умов обробки деталей на верстаті. Розглянемо дію двох сил різання Pz і Px на обробляєму деталь L, затиснуту в чотирьохкулачковому патроні верстата. Сила різання Pz створює момент:
Мріз= Pz*=604.8*38=22982.4
який прагне повернути оброблювану деталь навколо своєї осі, а сила Px - перемістити оброблювану деталь уздовж її осі.
Сумарна сила затиску оброблюваної деталі чотирма кулачками патрона:
=К, звідси
/(fr)= К/(fr)=160*604.8*38/3.78*38=
Де К=1,4÷2,6 – коефіцієнт запасу; – момент від сили різання ; – коефіціент тріння між поверхнями деталі і кулачків; – радіус обробляємої частини деталі, яка у затиску кулачків, мм; – радіус обробленої частини деталі, мм.
Тоді сила затиску
деталей одним кулачком
W==25600/4=6400 (кгс)
Де – число кулачків патрону.
Мал.3. Варіант взаємодії сил різання і сил затиску на деталь, встановлену у патроні.
3.2. Проектування ріжучого інструменту.
Фреза являє собою вихідне тіло обертання, яке в процесі обробки торкається поверхні деталі, і на поверхні якого утворені ріжучі зуби. Форма вихідного тіла обертання залежить від форми обробленої поверхні і розташування осі фрези щодо деталі. Змінюючи положення осі інструменту щодо обробленої поверхні, можна спроектувати різні типи фрез, призначених для виготовлення заданої деталі.
Основні частини фрез і елементи їх ріжучої частини показані на мал.4.
Різновидом кінцевих фрез є шпонкові двозубі фрези (мал.5). Розглянуті шпонкові фрези, подібно свердла, можуть заглиблюватися в матеріал заготовлі при осьовому руху подачі і висвердлюють отвір, а потім рухатися вздовж канавки. У момент осьової подачі основну роботу різання виконують торцеві кромки. Одна з них повинна доходити до осі фрези, щоб забезпечити свердління отвору. Переточування таких фрез проводиться по задніх поверхнях торцевих крайок, тому при переточуваннях їх діаметр зберігається незмінним.
Мал. 5. Шпонкові двозубі фрези з конічним хвостовиком.
Шпонкові фрези мають два ріжучих зуба з торцевими різальними кромками, які виконують основну роботу різання. Ріжучі кромки фрези спрямовані не назовні, як у свердла, а в тіло інструмента. Такі фрези можуть працювати з осьовим подачею (як свердло) і з поздовжньою подачею. Фрези із циліндричним хвостовиком виготовляють для діаметру від 2 до 20 мм з конічним хвостовиком (мал. 6) від 16 до 40 мм.