Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Оптимизация критериев механической обработки детали Полумуфта - файл Курсовик.doc


Оптимизация критериев механической обработки детали Полумуфта
скачать (196.5 kb.)

Доступные файлы (4):

Кинематические схемы.cdw
Курсовик.doc379kb.18.01.2011 22:21скачать
Полумуфта.cdw
Фреза концевая.cdw

содержание

Курсовик.doc

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Воткинский филиал


Кафедра: “Технология машиностроения и приборостроения”


Пояснительная записка к курсовой работе

по учебной дисциплине «Резание материалов»

на тему «Оптимизация критериев механической обработки детали «Полумуфта»
Выполнил: студент группы Д-611 Макаров А.И.
Проверил: к.т.н., доцент Смирнов В.А.
Воткинск 2009 г.

Содержание
Введение. Задание к курсовой работе ……………………………3

Цели и задачи курсовой работы …………………………………. 5

Расчетно-пояснительная часть ……………………………………6

Расчёт режимов резания (операция подрезка торца)……….6

Расчёт режимов резания (операция фрезерование)…………11

Расчёт режимов резания (операция сверление)……………..14

Список используемой литературы ……………………………… 17

^ Введение. Задание к курсовой работе.

Задание к моей курсовой работе является подбор материала, способа формообразования и расчёт режимов резания полумуфты к кулачковой компенсирующей муфте. Данная деталь предназначена для соединения валов со значительным радиальным и незначительными осевыми и угловыми смещениями. Применяется в быстроходных передачах (n=1700…8200 об/мин).

Условия работы детали: тяжёлые, с ударами неравномерно нагруженных механизмов [3, с.21].




Наименование


Функции

Тех. требования

1,2,3,4

Наружная поверхность







12

Внутренняя поверхность

Сопряжение с валом

шероховатость Ra=12,5

5,6,7,8
^

Рабочие поверхности


Участвуют в передаче крутящего момента, сопряжение с сухарём.

Достаточная твёрдость HRC 46…50, износостойкость, шероховатость Ra=12,5

10,11

Резьбовое отверстие

Закрепление

Точность расположения осей

9

Шпоночный паз

Передача кр. момента с вала на полумуфту.

Шероховатость Ra=3,2



Выбор материала заготовки.
^

Материал полумуфт – Сталь 45Л по ГОСТ 977-65. Допускается изготовление из высокопрочного чугуна по ГОСТ 7293-70. [3]


В качестве материала заготовки выбираем Сталь 45Л.
^ Выбор и обоснование типа заготовки.

Среди существующих методов получения заготовок (литьё, штамповка, прокат…) наиболее целесообразным является получение отливки. Так как материал обладает хорошими литейными свойствами, деталь не сложной конфигурации, большая часть поверхностей не требует точной обработки.

Способ получения заготовки выбираем – машинная формовка [1, т1. ст. 117.] Так как этот способ используется для получения отливок шестерён, подшипников, муфт, маховиков; позволяет получать отливки повышенной точности с низкой шероховатостью поверхности.

Допустимые отклонения размеров отливки, мм

По II классу точности для наибольшего номинального размера до 260 мм и номинальных размеров полумуфты

до 50 мм – 0,5мм.

свыше 50 мм до 120 мм – 0,8 мм.

свыше 120 мм до 260 мм – 1 мм.


^ Цели и задачи курсовой работы

Цель курсовой работы

Целью выполнения курсовой работы являются знания:

- основных процессов, происходящих при резании, таких как стружкообразование, формирование обработанной поверхности, износ режущих инструментов, и определяющих их основных закономерностях.

- методов оптимизации функционирования системы резания и знания методов управления этой системой [2].
^ Задачи курсовой работы

Поставленная цель является основой для решения следующих практических задач:

а) назначение для заданного обрабатываемого материала оптимального сочетания марки режущего инструмента, его геометрических параметров, марки смазывающей охлаждающей технологической среды (СОТС);

б) назначение режимов резания, в зависимости от требуемой точности изготовления, и имеющегося в наличии оборудования;

в) расчет силовых зависимостей процесса резания;

г) определение температурных полей и значений средней температуры резания;

д) назначение стойкости режущего инструмента;

е) оптимизация режимов резания основных видов обработки по различным критериям.[2]
^ Расчётно-пояснительная часть

Расчёт режимов резания (операция подрезка торца)

Вылет резца l=40 мм.

Резец – проходной отогнутый.

Материал резца – Т5К10 [1, т.2, табл.3, с.117].

Подача – S=0,3 мм/об. [1, т.2, табл.15, с.268].

Глубина резания – t=0,8 мм.

Скорость резания:



Стойкость инструмента – Т=60 мин [1, т.2, с.268].

Коэффициенты показателей степени [1, т.2, табл.17, с.269]:

Сv=47 m=0,2 y=0,2

Коэффициент, являющийся произведением коэффициентов -



Коэффициент, учитывающий состояние поверхности - =0,8

[1, т.2, табл.5, с.263].

Коэффициент, учитывающий материал инструмента - =0,65

[1, т.2, табл.6, с.263].

Коэффициент, учитывающий материал инструмента -

, где

Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости.

nv – показатель степени.

Кг=1 nv=1 [1, т.2, табл.2, с.262].

=610 МПа.



Следовательно:



.

Максимально допустимая подача при подрезке торца:

  1. 150; t = 0,8 мм - S = 0,8 – 1,2 мм/об. [4, с.36].

  2. В зависимости от чистоты поверхности

Rz40 – S = 0,3 – 0,5 мм/об. [4, с.39].

  1. В зависимости от прочности державки резца

S = 2,7 мм/об. [4, с.385].

4) В зависимости от прочности твёрдосплавной пластинки

S = 3,2 мм/об. [4, с.387].

5) В зависимости от жёсткости закрепления заготовки

S = 5,4 мм/об. [4, с.383].

Из всех подач выбираем S = 0,3 – 0,5 мм/об.

^ Определяем частоту вращения заготовки:

.

Определяем машинное время:

, где

L = l +  + y – длина перемещения инструмента в направлении подачи.

l = 35 – длинна обрабатываемого размера.

 = 2мм – выход режущего инструмента (перебег).

y = tctg = 0,8 - величина врезания.




Определение сил резания:

, где

Коэффициенты показателей степени [1, т.2, табл.22, с.273]:

для Рz: Ср=408 x=0,72 y=0,8 n=0

для Py: Ср=173 x=0,73 y=0,67 n=0

Поправочный коэффициент Kp=KмрKрKрKрKrр. Численные значения этих коэффициентов приведены в [1, т.2, табл.9,10,23].



для Pz: Kр=1 Kр=1 Kр=1 Krр=0,87.

для Py: Kр=1 Kр=1 Kр=1 Krр=0,66.

Рz=104080,80,720,30,821,100,860,87=992 Н.

Рy=101730,80,730,30,6721,100,860,66=372 Н.

Равнодействующая сила - .

^ Рассчитываем мощность резания:

.

Расчёт и выбор параметров режущего инструмента:

Ширина резца определяется по формуле:

,

где =200 МПа – допустимое напряжение при изгибе материала корпуса державки из незакалённой углеродистой стали.



Подбираем резец из [1, т.2, табл.4, с.119];

b=10мм H=16мм L=100мм

Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца:



Pz.доп > Pz.

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца:



Где f = 0,1 – при предварительном точении.

E = 2105 МПа; - момент инерции.



Pz.жест > Pz.

^ Обоснование видов стружки, возникающих в процессе резания:

При малой скорости резания, небольшом переднем угле  и небольшой глубине резания образуется сливная стружка (класс 2, лента).

^ Расчёт шероховатости обрабатываемой поверхности:

Для резца, вершина которого закруглена радиусом rв (при S>rв), используется зависимость:



Расчёт температуры в зоне резания:

, V [м/с]; S [мм/об]; t [м];



Расчёт удлинения резца под действием тепловых деформаций:



C – коэффициент учитывающий режимы резания

L – вылет резца

A – площадь поперечного сечения державки резца

S [м/об], V [м/с], Tм [c], A [м2], L [м].



^ Расчёт глубины наклёпа:

,

где  - угол сдвига; 1 - вспомогательный угол резца в плане.



= 0,21мм, где R = 35мм – длина обрабатываемого участка.



^ Рассчитываем высоту нароста:

V [м/с], S [м/об]



Описание возникающих видов наростов в процессе обработке:

При относительно низких скоростях резания образуется нарост первого вида. [3,с.96]
^ Вид разрушения режущего инструмента при назначенных условиях обработки:

Так как назначенные условия обработки относительно «мягкие» (=21,1м/с; S=0,3мм; t=0,8мм), то режущий клин инструмента испытывает незначительные нагрузки, следовательно, происходит незначительное выкрашивание режущей кромки, в результате хрупкого разрушения.
^ Расчёт режимов резания (операция фрезерование)

Фреза  40 (z = 4) – Р6М5

Подача на один зуб

Sz = 0,3мм/об [1, т.2, табл.35,с.284].

Глубина резания

t = 0,8мм.

Скорость резания – окружная скорость фрезы


Коэффициенты и показатели степени в формуле скорости резания:

Cv = 46,7; q = 0,45; x = 0,5; y = 0,5; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,33; [1, т.2, табл.39,с.287].

Стойкость инструмента – T = 120 мин. [1, т.2, табл.40,с.290].

Ширина фрезерования – B = 32мм.

Коэффициент, являющийся произведением коэффициентов -


=0,8 [1, т.2, табл.5, с.263].



Кг=1 nv=0,9 [1, т.2, табл.2, с.262]. =610 МПа.

=1 [1, т.2, табл.6, с.263].





Частота вращения фрезы:


Определяем машинное время:



l = 130 мм y = 20 мм ∆ =2 мм

L = 152 мм




^ Силы резания:

Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила:



Коэффициенты и показатели степени в формуле силы резания:

Cp = 82; x = 0,75; y = 0,6; u = 1; q = 0,86; w = 0; [1, т.2, табл.41, с.291].



n = 0,3 [1, т.2, табл.9, с.264].





Величины остальных сил резания:

Осевая - Px = Pz0,5 = 849 Н; радиальная - Py = Pz0,35 = 594,3 Н;

Вертикальная - Pv = Pz0,65 = 1104 Н; горизонтальная - Ph = Pz0,7 = 1189 Н.

^ Составляющая, по которой рассчитывают оправку на изгиб:



Крутящий момент на шпинделе:



Мощность резания:


Расчёт температуры в зоне резания:

, V [м/с]; S [мм/об]; t [м];



Обоснование видов стружки, возникающих в процессе резания:

При малой скорости резания, небольшом переднем угле  и небольшой глубине резания образуется сливная стружка (класс 2 - дроблёная, полувитковые элементы спирали).


^ Вид разрушения режущего инструмента при назначенных условиях обработки:

Так как назначенные условия обработки относительно «мягкие» (=61м/с; S=0,3мм; t=0,8мм), то режущий клин инструмента испытывает незначительные нагрузки, следовательно, происходит незначительное выкрашивание режущей кромки, в результате хрупкого разрушения.
^ Расчёт режимов резания (операция сверление)

Сверло 10,2 – Р6М5

Глубина резания – t = 0,5D = 5,1мм.

Подача – S = 0,15 [1, т.2, табл.25, с.277].

Скорость резания:



Значение коэффициентов и показателей степеней:

Сv = 7; q = 0,4; y = 0,7; m = 0,2; [1, т.2, табл.28, с.278].

T = 25 мин. [1, т.2, табл.30, с.279].

Коэффициент, являющийся произведением коэффициентов -



=0,85 [1, т.2, табл.31, с.280].



Кг=1 nv=0,9 [1, т.2, табл.2, с.262]. =610 МПа.

=1 [1, т.2, табл.6, с.263].





Крутящий момент при сверлении:



Значения коэффициентов и показателей степеней:

См = 0,0345; q = 2; y = 0,8; [1, т.2, табл.32, с.281].

n = 0, 75





Осевая сила:



Значения коэффициентов и показателей степеней:

Сp = 68; q = 1; y = 0,7; [1, т.2, табл.32, с.281].



^ Частота вращения сверла:



Машинное время:



l = 35 мм y = 3 мм ∆ =2 мм

L = 40 мм


Мощность резания:



Расчёт температуры в зоне резания:

, V [м/с]; S [мм/об]; t [м];



^ Обоснование видов стружки, возникающих в процессе резания:

При малой скорости резания, небольшом переднем угле  и небольшой глубине резания образуется сливная стружка (класс 2, спираль в отрезках много витковая).

^ Вид разрушения режущего инструмента при назначенных условиях обработки:

Так как назначенные условия обработки относительно «мягкие» (=35,8м/с; S=0,15мм; t=5,1мм), то режущий клин инструмента испытывает незначительные нагрузки, следовательно, происходит незначительное выкрашивание режущей кромки, в результате хрупкого разрушения.

Список используемой литературы


  1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова, 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.

  2. Ряховский О.А, Иванов С.С. Справочник по муфтам. – А.: Политехника, 1991. – 384с., ил.

  3. Ящерицин П.И. и др. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учеб. для вузов – Мн.: Высш. шк., 1990. – 512с.: ил.

  4. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент». – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: «Машиностроение», 1990. – 448с.: ил.

  5. В.В. Данилевский. Справочник молодого машиностроителя. Справочник для молодых рабочих машиностроительных заводов и учащихся проф.-техн. училищ. Изд. 3-е, доп. и перераб. М. «Высш. школа», 1973. 648с. с ил.



Скачать файл (196.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации