Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Курсовая работа - Режимы резания металлов - файл 1.doc


Курсовая работа - Режимы резания металлов
скачать (495.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc496kb.18.11.2011 18:18скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Задание:

Провести аналитический расчет режимов точения на чистовой переход.

Исходные данные:

  1. Тип производства – серийное.

  2. Вид заготовки - пруток 48

  3. Материал детали 28Х3СНМВФА.

  4. Диаметр обработанной поверхности 40 К6

  5. Длинна заготовки 150

  6. Шероховатость обработанной поверхности Ra 2,5

  7. Крепление заготовки П+Ц



Решение:

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


Сталь 28Х3СНМВФА относится к группе коррозионно-стойких высокопрочных сталей, для получистового и чистового точения которых рекомендуются твердые сплавы Т15К6 [2,табл.3.стр.117]. Принимаем сплав Т15К6.

Исходя из конфигурации детали, необходимости обработки цилиндрической поверхности одним резцом, выбираем проходной упорный правый резец (ГОСТ 18871-73) со следующей геометрией режущей части: .


  1. Выбор глубины резания t и числа проходов:


Припуск на обработку (48-40)/2= 4 мм =Δ .Разбиваем на два прохода t1= 3 мм и t2= 1мм.Для нормирования выбираем окончательный проход с глубиной резания t=1мм, предельный для обработки с Rа 2,5.
3. Выбор подачи инструмента:
3.1. Для чистовой обработки подачу S1 принимаем в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности с учетом радиуса при вершине резца [2, табл.14.стр. 268] при Rа = 2,5, rb= 1 мм, b = 750 МПа:

.
3.2 По прочности пластины твердого сплава(S2):

S2=0.4 0.325= 0,13 мм/об. [2, табл.13 стр.268]
3.3 По прочности механизма подачи станка (S3):

Рх станка=1000Н (величина предельно допустимой силы );

Ср=300;хр=0.15yр=0.2;m=0.2;

, ()отсюда

= 32.7 мм/об

    1. По жесткости детали с учетом способа крепления:

Деталь закреплена в патроне и поджата задним центром. Допустимая стрела прогиба принимается равной при чистовой обработке , где допуск на .

С другой стороны сила

; где – модуль упругости материала детали;

- момент инерции; , для круглого сечения.

Итак, , отсюда

; = 1,4 мм/об

L=150мм;

D=40мм;

E=2*106МПа;


    1. 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;

– допускаемое напряжение на изгиб.

Для прямоугольного сечения

;

где В и H толщина и высота державки резца соответствнно;

; , откуда

= 16,8 мм/об
=20 H/мм2;
B=10мм;

H=16мм;

l=24мм;
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 чистовом точении =0,03…0,05 мм; момент инерции для для квадратного .

Отсюда

= 1,12 мм/об

где – модуль упругости материала державки резца.

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

= 0.13 мм/об

4. 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

[2, стр.261].

- 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].

=11мин.

5. . Расчет скорости :

Расчет скорости из условия обеспечения шероховатости Ra 2.5 и квалитета k 6 ведем по экономическому критерию.



Cv=420;m=0,2;x=0,15;y=0,2

Ki=0,710,94=0,658 [2,табл.18 стр.271]

=230 м/мин

6. Уточнение скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя.
об/мин

Определяется одновременная:
S
одновр- это такая подача, при которой полностью используются режущие свойства инструмента и мощность станка.



Cv=420; x=0,15; y=0,2

Ср = 300 Н; хр=1,0; ур=0,75;




При этом могут иметь лишь два случая:


  1. когда – то ограничение идет со стороны станка;

  2. когда – то 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
об/мин
Sодновр · nодновр = 4,6 · 895 = 4117 мм/мин.

Sодновр · nодновр > S0 · n0

S0 · n0 = 0,09 · 1830 = 164,7 мм/мин.

7.Рассчитываем ограничения по силе резания:

7.1. Составляющая

Сp=300 xp=1 yp=0,75 np=-0.15 [2, табл.22 стр.275]

поправочный коэффициент kPz



PZ=300101*0.150,750.607=642 н.

    1. Составляющая

Сp=242 xp=0.9 yp=0,6 np=-0.3

PY=1024310,90,150,6195-0.3750/7500,75=140 н.

    1. Составляющая

Сp=349xp=1 yp=0,5 np=-0.4

PX=10349110,1 50,5190-0.41,17=430 н.

  1. Ограничение по мощности резания:

кВт. < Nстанка=10 кВт.

станок 16К20Ф3 [2,табл.9 стр.15]

=1,3 мин.

Сверление.

Исходные данные:1)D=20 мм;

2)d=0 мм;

3)L=80 мм.

Решение:
1.Выбор марки инструментального материала и геометрических параметров резца:
Сталь 28Х3СНМВФА относится к группе коррозионно-стойких высокопрочных сталей, для сверления рекомендуется использовать сверло из быстрорежущей стали типа Р6М5.

2k=1, Lсв=205мм, Lраб=140мм [2, табл. 41 стр. 145]
2.Выбор подачи инструмента:
Подача по нормативным данным выбирается по табл.[2,табл.25 стр.277] в зависимости от диаметра сверла, глубины сверления, шероховатости обработанной поверхности, точности и прочности сверла, свойств обрабатываемого материала Ra 2,5;Dсв=20 мм.

S=0,49 мм/об.
3.Выбор скорости резания:
По известным D и S и принятому периоду стойкости сверла определяют скорость резания и число оборотов. Скорость резания при сверлении, так же как и при точении, зависит от целого ряда факторов и может быть выражена формулой:

, где Сv-постоянная для определенной группы

обрабатываемого материала.

К- коэффициенты, учитывающие влияние свойств обрабатываемого материала и инструментального материала , геометрию инструмента, его износ, применение СОТС и др.

Км=1.4[2,табл.3,стр.262]

Кп=1.4[2,табл.5,стр.263]

Ки=0.4[2,табл.6,стр.263]

Ке=0.7[2,табл.31,стр.280]

Сv=9.8; Х=0.4; Y=0,5; m=0.2[2,табл.28,стр.278] ,T=8 мин.

10.5 м/мин
4.Определяем значения Мкр, и .
13.86 Н м

3063 Н

Величина коэффициентов и зависит от свойств обрабатываемого материала, геометрии сверла, СОТС и других параметров резания. Значения коэффициентов и и показателей степени , , , приводятся в соответствующей справочной литературе.

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, где – КПД станка = 0.55


Если установление режима производится независимо от станка, то по найденным значениям , , , , выбирается модель станка.

Если режим резания устанавливается для заданного станка, то значения s, n, P0, Мкр и Nэ корректируются по паспорту станка.

См=0.041; Х=0; Y=0.7 [2,табл.32,стр.281].

С0=143; Х=0; Y=0.7 [2,табл.32,стр.281].

=0.55;

об/мин,
Мкр=10 0.041*10^2*0.38^0.7=20,8 Н м;
P0=143*10^0*0.38^0.7=72.64 Н;

кВт ≤ 2,2 кВт (станок 2Н125 [2, табл. 11 стр. 20])


Машинное время при сверлении и рассверливании подсчитывается по формуле:

, ,

где L – длина прохода сверла в направлении подачи, ;

,

где – глубина сверления, ;

- величина врезания, ;

– величина перебега, .

Приближенно для сверл с одинарным углом в плане принимается .

L=80 мм;

L1=2 мм; L= 80+2+2=84 мм;

L2=2 мм;

мин.

Фрезерование.

Исходные данные: Вид обработки(фреза)-шпоночная;

Ширина фрезерования- В= 8мм;

Глубина резания- t =5мм;

Диаметр фрезы – D= 8 мм;

Длинна рабочей части- l=25 мм;

Решение:

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

Для стали 28Х3СНМВФА для чистового фрезерования выбираем в качестве материала инструмента Р6М5;

Тип фрезы: шпоночная двухперая;

Длина фрезы L= 42 мм.

Длина рабочей части l= 8 мм.

Число зубьев z = 2.

2. Выбор глубины резания, ширины фрезерования и количества проходов:
Допустимая глубина фрезерования – до 12 мм [2, табл.36. стр.285], принимаем для этого случая (согласно заданию) t = 5 мм.

3. Выбор подачи инструмента:

Для условий чистового фрезерования концевыми фрезами при обеспечении шероховатости Ra  1,6мкм, в зависимости от диаметра фрезы назначаем [2табл.36.стр.286]

Так как сталь 28Х3СНМВФА с b=750 МПа, то данную подачу снижают на 20%:Sисх=S*КП=0.06*0.8=0.048 мм/об.
4.Определение оптимальной скорости фрезерования из условия максимальной размерной стойкости фрезы:
19.6 м/мин.

Тмах=32мин;

Сv=15;

q=0.3;

x = 0.3;

y= 0.25;

m = 0.26;

Частота вращения фрезы:

об/мин.

5. Ограничение по температуре резания :

опт= 1000 0 С – постоянная оптимальная температура для любых сочетаний v, S, t, B и износа инструмента.
6. Ограничения по силе резания:

119 Н,

Ср= Ср конц*0.7=47.8;

Хр=0.86;

Yр=0.72;

Qp=0.86;

W=0;

7. Ограничение по мощности резания:

кВт.

(станок 6712В [2, табл.39 стр. 53])
^

Список литературы





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

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

  3. Режимы лезвийной обработки деталей ГТД6 Учеб. пособие / В.Ц. Зориктуев, В.В. Постнов, Л.Ш. Шустер и др. Уфа: УАИ, 1991. 80 с.




Скачать файл (495.5 kb.)

Поиск по сайту:  

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