Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Курсовая работа - Режимы резания металлов - файл 1.doc


Курсовая работа - Режимы резания металлов
скачать (672 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc672kb.16.11.2011 16:35скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...




1.Точение

Исходные задания:

Тип производства – серийное

Вид заготовки – пруток 35

Материал детали – 14X17H2

Диаметр обработанной поверхности 30

Длина заготовки 65mm.

Шероховатость обработанной поверхности Ra1,6

Крепление заготовки П+Ц


1. Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента.

Сталь 14X17H2 относится к группе жаропрочных хромоникелевых сталей для чистового точения ВК6-М [3]

(ГОСТ 18870-73) Резец –проходной упорный прямой с пластинами из твердого сплава(паянный) с углом в плане 90. , h=20мм, b=12мм, L=100мм, l=12мм,r1=1мм.

2. Выбор глубины резания t и числа проходов.

При точении, расточке, рассверливании, развертывании отверстий глубина резания выражается уравнением , где D,d – диаметр обрабатываемой и обработанной поверхности соответственно.[4]

Для нормирования выбираем окончательный проход с максимальной глубиной резания и

3. Выбор подачи инструмента


3.1 Для чистовой обработки подачу S принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца Rz=40; rb =0,5мм. b = 1000 МПа, .[1]( стр 268 табл 13)

3.2 По прочности пластины твердого сплава – табличным способом

=1,3·0,85·0,4=0,416мм/об.[1]( стр 268 табл 13)

=0,416мм/об.

– поправочный коэффициент вводится в зависимости от механических свойств стали.

- поправочный коэффициент учитывающий геометрию резца.

3.3 По прочности механизма подачи станка ().

– задано (величина предельно допустимой силы ).

, ()

Выбираем станок 16К20Ф3[1](стр. 17 табл 9), для которого =10кВт,

отсюда

.

3.4По жесткости детали с учетом способа крепления:

а) если деталь закреплена в патроне



, часто , тогда

Допустимая стрела прогиба принимается равной

при черновой обработке ;

при получистовой обработке ;

при чистовой обработке , где допуск на .

= [1] (табл 2 стр 441)

б)если деталь закреплена в патроне и поджата задним центром, то

;

где – модуль упругости материала детали;

- момент инерции; , для круглого сечения.

Итак, , отсюда





3.5 По прочности державки резца:



Резец можно считать балкой, защемленной одним концом и нагруженной на другом тремя силами: , , создающими сложное напряженно-деформирован-ное состояние в державке резца. Однако, как показывает анализ, с достаточной для практики точностью прочность резца может быть рассчитана по силе .


Итак, , а , где

- момент сопротивления осевой;

– допускаемое напряжение на изгиб = 20Н/мм

Для прямоугольного сечения

;

где В и H – толщина и высота державки резца соответственно;

для круглого сечения

;

; , откуда





3.6 По жесткости державки резца:




Под действием сил резания державка резца деформируется и в результате отклонения вершины резца от первоначального положения возникают погрешности.


Стрелка прогиба при черновом точении равна 0,1 мм, при получистовом и чистовом точении =0,03…0,05 мм; момент инерции для квадратного сечения .Отсюда

,



где – модуль упругости материала державки резца.

Самую малую из этих шести подач называют максимальной технологически допустимой, обозначают и принимают для дальнейших расчетов.


^ 4. Назначается период стойкости

Расчет периода стойкости инструмента из обеспечения максимальной производительности обработки, используя в качестве критерия трудоемкости норму штучно-калькуляционного времени

tшт-к=tштп.з / N,

где tшт - норма штучного времени, мин.

Тп.з - подготовительно-заключительное время, мин.

N – количество заготовок в партии, шт.

При оптимизации по tшт-к в качестве переменной целевой функции принимаем скорость резания v.

Условие экстремума

где T – период стойкости инструмента.

При этом решение для периода стойкости TМП максимальной производительности определяется в виде

,

где m – показатель степени в зависимости m=0,25[3](стр 75)

- время на смену затупившегося инструмента и поднастройку его на размер за период стойкости (нормативная величина) = 1,6мин. [2.прил.2]

мин.


При выборе экономического критерия в расчете периода стойкости можно использовать значения е =2.5 руб., Е=1,84 руб. для тарифной ставки 4-го разряда [2].

=8,87мин.


5. Далее производится выбор скорости резания .


Скорость резания ограничивает или материал резца, или мощность станка.

5.1. Скорость резания из условия полного использования режущих свойств инструмента.

== 47

(11)

Охлаждение 10% эмульсией из эмульсола Укр или МР- 6

x, y, k– по справочным данным или расчитывается при выбранных СОЖ

Расчет ограничений по силе резания Pz, Px, Py

[1]стр 275 табл 23

() – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части и инструмента на составляющие силы резания при обработке стали

=10·560·1·0,079·47·0,96=449 Н

Н

Н

Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.

об/мин

Применяем hшп=600об/мин [для станков типа 16К20Ф3[1](стр. 17 табл 9)]

VМП=м/мин


, (12)

приравняв (11) и (12) можно определить :

=

=

где D – наибольший диаметр заготовки (при токарной обработке),

диаметр сверла (при сверлении) или диаметр фрезы (при фрезеровании), мм;

n – частота вращения заготовки или инструмента, об/мин.

Для станков со ступенчатым рядом оборотов может находиться между какими-то соседними числами оборотов и . Так что число оборотов корректируется по станку, а чтобы стойкость резца сохранялась неизменной, производится коррекция подачи.

Скорость резания исходя из мощности станка:

Мощность резания



1020 – коэффициент перевода Н x м/с в кВт;

Мощность электродвигателя

, отсюда

,

где - КПД станка=0,8.

Наименьшую из этих скоростей и назначают. Затем подача и скорость корректируются по станку.

5.2 Определяется одновременная:

Sодновр- это такая подача, при которой полностью используются режущие свойства инструмента и мощность станка.

Для определения Sодновр используются следующие выкладки:


,



(17)

где – учитывает перегрузки станка.

Когда – ограничение идет со стороны станка,

- ограничение идет со стороны резца.

Выбирается подача S0 или Sодновр, при которой обеспечивается большая минутная подача. Обороты n шпинделя для каждой из этих подач рассчитываются по формуле (11).


По формуле Тейлора для определенного периода стойкости

,



= 47

== 15,44




5.3 расчет минутной подачи:



После выбора подачи и скорости резания подсчитывается машинное время:

Затем подсчитывается машинное время:

=164/593/0,079=3,5мин (18)

где =89+75+2=164мм, =89 - величина врезания,

,

длина обрабатываемой поверхности.


2. Сверление

Исходные задания:

D= 20, d= 10, L= 25,СКВ.

Материал детали – 14X17H2.

Решение.

Выбор марки инструментального материала и геометрии режущей части инструмента.

Устанавливаю характеристику сверла:

Материал: Р6М5

Тип сверла: Спиральное с коническим хвостовиком, серия короткая ГОСТ 20696-75 [3]стр.57

Размеры: по ГОСТ 10903-77 длина сверла L=138мм, длина рабочей части l = 57мм [1]стр. 148

Геометрия:

а) передний угол , Задний угол , угол при вершине Перемычка подточена до k= 0,6мм [3] стр. 93

б) передний угол , Задний угол (при 2-х плоскостной и винтовой заточке) Вершина ,, а 1,0мм, l = 2,0мм P=r=0,6мм [3][ стр.150,152]

Режимы резания:

S=0,05мм/об, мм/об, n= 900 мин, Р=1320 Н, М,

Период стойкости в зависимости от диаметра сверла, обрабатываемого материала, материала режущей части инструмента : Т = 15мин.[1],[3] табл. 30 стр 279, стр 113.

Действующие на сверло в процессе работы осевая сила и крутящий момент являются исходными для расчета сверла и частей станка на прочность и деформацию, а также для определения мощности.

Мощность, затрачиваемую на сверление, подсчитывают по формуле

, кВт, (27)



где – число оборотов сверла;

- суммарный крутящий момент.

Мощность электродвигателя станка определяется по формуле

, (28)

где – КПД станка.



Сверление осуществляем на токарном станке типа 16К20Ф3[1]

Машинное время при сверлении и рассверливании подсчитывается по формуле

, , (29)

где L – длина прохода сверла в направлении подачи, ;

,

где =25 – глубина сверления, ;

- величина врезания, ;

– величина перебега, .

Приближенно для сверл с одинарным углом в плане 2φ принимается .




3.Фрезерование

Исходные задания:

Вид обработки (фреза) Шпоночная

Ширина фрезерования В= 8

Материал детали – 14X17H2

Глубина резания t= 5

Диаметр фрезы D= 5мм , l= 25

Тип лезвийной обработки – чистовая (Rа 12,5) за одну установку.

Решение.

Выбор марки инструментального материала, типа фрезы, ее конструктивных и геометрических параметров.

Тип фрезы: Шпоночная.

Диаметр фрезы D=5

Длина фрезы L=78мм.

Длина рабочей части l=35мм.

Число зубьев z = 2.

.

Выбор подачи инструмента.

Для условий чистового фрезерования назначаем при t=5мм.(фреза быстрорежущая).

Учитывая поправочные коэффициенты:

(коэффициент учитывающий материал детали)

Определение оптимальной скорости фрезерования из условия максимальной размерной стойкости фрезы.

мм/зуб.

. Табличным методом, используя зависимость



Принимая Тmax= 15 мин

Cv=46,7;

q= 0,45; x= 0,5; y= 0,5; u= 0,1; p=0,1; m= 0,33

(учитывая что сталь быстрорежущая скорость вполне приемлема)

где - поправочный коэффициент;



- коэффициент учитывающий физико-механических свойств обрабатываемого матриала[1]

- коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости[1]

- коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки по скорость резания[1]

- коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания[1]

Частота вращения фрезы

об/мин.

Ограничения по силе резания [1].



Ph =1.1 Pz= 730 н – сила подачи

Py =0.5 Pz= 318н – радиальная составляющая.

Ограничение по мощности резания

кВт.

Для данной обработки выбран станок Горизонтально или вертикально фрезерный.ИР320ПМФ4[1]

8. Машинное время определяют по формуле

; (31)

где – общая длина прохода фрезы в направлении подачи;

– длина обработанной поверхности, ;

– перебег фрезы (1–5 );

– путь врезания фрезы;

– минутная подача, ;

– подача на зуб фрезы, ;

– число зубьев фрезы;

– число оборотов фрезы в минуту.
^

Список литературы





  1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

  2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

  3. Режимы резания трудно-обрабатываемых материалов. Справочник /Под ред. Я.Л. Гуревич.: М. Машиностроение, 1986г. 240с.

  4. Учебник для вузов. Резание металлов. / Г.И. Грановский, В.Г. Грановский. М.: Высшая школа, 1985г. 304с.




Изм

Лист

документа

Подпись

Дата




Лист






































Скачать файл (672 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru