Файл: Курсовая работа Проектирование технологического процесса механической обработки детали.docx
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 230
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Получение исходной информации
2. Подготовка исходных данных для проектирования
2.1 Конструкторский контроль чертежа детали
2.2 Оценка технологичности конструкции изделия
2.3 Определение типа производства
2.5 Нумерация обрабатываемых поверхностей
2.7 Предварительная разработка технологического маршрута
Резцы для продольного обтачивания
Для продольного обтачивания применяют проходные резцы. Проходные резцы разделяются на черновые и чистовые.
Рис. Черновые резцы:
а - прямой, б - отогнутый
Черновые резцы (рис.) предназначены для грубого обтачивания - обдирки, производимой с целью быстро снять излишний металл; их называют часто обдирочными. Такие резцы изготовляют обычно с приваренной или припаянной, либо с механически прикрепленной пластинкой и снабжают длинной режущей кромкой. Вершину резца закругляют по радиусу r = 1-2 мм. На рис., а показан резец черновой проходной прямой, а на рис., б - отогнутый. Отогнутая форма резца очень удобна при обтачивании поверхностей деталей, находящихся около кулачков патрона, и для подрезания торцов. После обтачивания черновым резцом поверхность детали имеет крупные риски; качество обработанной поверхности получается вследствие этого низким.
Чистовые резцы служат для окончательного обтачивания деталей, т. е. для получения точных размеров и чистой, ровной поверхности обработки. Существуют различные виды чистовых резцов.
Рис. Чистовые резцы:
а - нормальный, б – с широкой режущей кромкой,
в – конструкция В. Колесова
На рис., а показан чистовой проходной резец, отличающийся от чернового главным образом большим радиусом закругления, равным 2-5 мм. Этот тип резца применяется при чистовых работах, которые производятся с небольшой глубиной резания и малой подачей. На рис., б показан чистовой резец с широкой режущей кромкой, параллельной оси обрабатываемой детали. Такой резец позволяет снимать чистовую стружку при большой подаче и дает чистую и гладко обработанную поверхность. На рис., в показан резец В. Колесова, который позволяет получать чистую и гладко обработанную поверхность при работе с большой подачей (1,5-3 мм/об) при глубине резания 1-2 мм.
Нарезать нестандартную резьбу резцом в несколько проходов
При нарезании метрической резьбы задний угол резца a=10-15 градусов при обработке незакаленных стальных деталей.
При нарезании резьбы чистовыми резцами на деталях из конструкционных сталей принимают g=0. Правильность заточки резцов проверяют шаблоном.
При обработке стальных деталей применяют резцы с пластинами из твердых сплавов марок Т15К6 (на предварительных операциях) и Т15К6 (на окончательных операциях).
Нарезание резьбы на валу производят после его растачивания (для точных резьб). Диаметр под резьбу D= D - Р, где D - диаметр вала и наружный диаметр резьбы, Р - шаг резьбы (все размеры в мм).
В соответствии с чертежом резьба заканчивается канавкой для выхода резца.
При нарезании резьбы резцами подача равна шагу нарезаемой резьбы.
Скорость резания для резцов с пластинами из твердого сплава Т15К6 при обработке сталей средней твердости v=100-150 м/мин.
Большие значения скорости резания принимают при нарезании резьб с Р<2 мм, а меньшие - при нарезании резьб с Р<6 мм. На токарных станках резьбу нарезают резцами за несколько проходов. После каждого прохода резец отводят в исходное положение. По нониусу винта поперечной подачи устанавливают требуемую глубину резания и повторяют проход. При нарезании резьбы с шагом до 1,5 мм подача составляет 0,05-0,2 мм.
Глубина резания, мм | t= | 1,5 | мм |
Подача, мм\об, | S= | 0,25 | мм/об |
Скорость резания, м/мин. | V= | 70 | м/мин |
| с= | 4 | мм |
| i= | 2 | |
Определяем значения постоянной и показателей степени [2], | |||||||
Cpz= | 300 | х= | 1,0 | y= | 0,75 | n= | -0,15 |
Определяем значения поправочных коэффициентов | ||
| Kpx= | 0,82 |
| | |
| Kμрz= | 1,06 |
| Kμрx= | 1,18 |
| Kμрy= | 1,13 |
Силы резания при точении | | |
Pz(x,y)=10CptxSyVnKp | | |
Pz= | 922,9 | |
| | |
Pdopz= | 7200 | H |
Pdop1= | 2880 | H |
S1=(Pdop1/Pz)(1/Ypz) | 3,12 | мм/об |
Определение величины скорости резания | |||
Ориентировочное значение тангенциальной составляющей силы резания Pz, Н, определяется для глубины резания на предварительном переходе, фактического значения подачи и ориентировочного значения скорости резания, принятого для расчетов | |||
| Pz= | 6128 | H |
| Sф= | 3,12 | мм/об |
Величина потребного для резания крутящего момента, развиваемого на обрабатываемом диаметре, Нм, | |||
| Мкр= | 177,7 | Нм |
| Мкрфакт.= | 154,0 | Нм |
По найденному значению крутящего момента из паспортных данных станка выбирается частота вращения шпинделя nст, соответствующая ближайшему большему допускаемому крутящему моменту на шпинделе станка. | |||
| nст= | 500,0 | об./мин |
| | | |
Частота вращения шпинделя | Наибольший допускаемый крутящий момент на шпинделе, Нм | Эффективная мощность на шпинделе, кВт | |
по приводу | по слабому звену | ||
500,0 | 154,0 | 7,9 | 7,9 |
| | | |
В соответствии с найденным значением частоты вращения шпинделя определяется максимальное значение скорости резания Vст, допускаемой прочностью механизма главного движения станка, м/мин: | |||
| Vст= | 102 | м/мин |
Определяется максимальная величина скорости резания Vи, допускаемой режущими свойствами инструмента, м/мин: | |||
| Vи= | 115 | м/мин |
где Т -стойкость инструмента, выбирается любое значение из рекомендуемых справочными данными; | |||
| Т= | 70,0 | мин |
СV -постоянный коэффициент, характеризующий материал заготовки и условия ее обработки; | |||
| СV= | 244 | |
KV -общий поправочный коэффициент, учитывающий все другие конкретные условия обработки по сравнению с теми, для которых приводится в справочнике значение СV. Общий поправочный коэффициент KV представляет собой произведение отдельных частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на скорость резания. Количество и значения частных коэффициентов определяются полнотой используемого справочника. | |||
| KV= | 1 | |
m- показатель относительной стойкости; | m= | 0,92 | |
Xv, Yv- коэффициенты влияния глубины резания и подачи на скорость резания. | |||
| Xv= | 0,23 | |
| Yv= | 0,3 | |
Из двух скоростей резания Vст и Vи выбирают наименьшее значение скорости Vmin, удовлетворяющее обоим ограничениям. Если наименьшей окажется скорость резания Vи, то находят соответствующую ей частоту вращения шпинделя станка на обрабатываемом диаметре: | |||
| Vст= | 102 | м/мин |
| Vи= | 115 | м/мин |
| Vmin= | 102 | м/мин |
| n= | 382 | |
и по паспортным данным станка выбирают новое фактическое значение nст. Пересчитывают новое значение фактической скорости резания Vф по формуле, аналогичной (13), при подстановке в нее фактического значения nст. | |||
| nст.= | 315,0 | об./мин |
| Vф= | 84,1 | м/мин |
| | | |
Частота вращения шпинделя | Наибольший допускаемый крутящий момент на шпинделе, Нм | Эффективная мощность на шпинделе, кВт | |
по приводу | по слабому звену | ||
315,0 | 260 | 8,5 | 8,5 |
| | | |
| Р z= | 5962 | |
Фактическая мощность, затрачиваемая на резание, кВт: | |||
| Nрез.ф.= | 8,19 | кВт |
Коэффициенты использования инструмента по скорости резания: | |||
| ηv= | 0,73 | |
Коэффициенты использования по станка по мощности: | |||
| ηN= | 1,15 | |
где N эфф. пр - эффективная мощность шпинделя по приводу, выбирается из паспортных данных станка или определяется по формуле: | |||
Nэфф.пр. = Nпр.эд .*ηпр. | Nэфф.пр. = | 7,1 | кВт |
где Nпр.эд. - мощность двигателя привода главного движения, кВт; | Nпр.эд.= | 10 | кВт |
ηпр.-коэффициент полезного действия привода главного движения, обычно ηпр.= 0,62 - 0,8, в зависимости от числа зубчатых пар, участвующих в передаче движения. | ηпр.= | 0,71 | |
Если расчеты покажут, что коэффициент использования станка по мощности имеет значение большее 1, т. е. мощности станка недостаточно для выполнения операции, следует уменьшить выбранные значения Vф или Sф, при этом уменьшение Vф является более выгодным, так как машинное время будет такое же, как и при уменьшении Sф, но период стойкости инструмента значительно возрастет. Можно также уменьшить глубину резания на каждом из переходов, увеличив их число. После проведенных изменений расчеты следует провести заново. | |||
М ашинное время Т м , мин, на операцию: | |||
| Tм= | 0,128 | мин |
где L –длина прохода резца: L = l + y + ∆ (l – длина обрабатываемой поверхности (в нашем случае - длина шейки заготовки), мм; | |||
| L= | 62,7 | мм |
y - величина врезания резца, y =t*ctgφ, мм ( для резца со значением главного угла в плане φ= 900 врезание отсутствует); | y= | 1,2 | мм |
∆- величина перебега резца, ∆= 1-3 мм; | ∆= | 1,5 | мм |
i –число проходов резца. | i= | 2 | |
Материал Заготовки и вид обработки | Режим резания при нарезании резьбы | Машинное время Т м , мин, на операцию | ||
t, мм | S, мм | V, м/мин | ||
Сталь 18ХГТ Нарезание резьбы М10х1,5 | 2 | 3,12 | 84,1 | 0,13 |
снять фаску
Фаска | t, мм | so, мм/об | vs, м/мин | np, мин-1 | To, мин |
0,5х450 | 2 | 0,2 | 4,4 | 1250 | 0,003 |
Отрезание детали
Детали отрезают отрезными резцами.
Ширина режущей кромки отрезного резца зависит от диаметра отрезаемой заготовки и принимается равной 3 мм. Длина L головки отрезного резца должна быть несколько больше половины диаметра D прутка, от которого отрезают заготовку (L>0,5D). Отрезные резцы изготовляются цельными, а также с пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головка резца сужается к стержню под углом 1-2 градуса (с каждой стороны резца), угол λ=0, задний угол α=12 градусов (рисунок внизу: г,ж). В отрезных резцах вспомогательный угол в плане должен быть меньше вспомогательного заднего угла. Неправильное соотношение величин этих углов может привести к повышенному трению задней вспомогательной поверхности резца об обработанную поверхность детали и, как следствие, к повышенному износу или поломке инструмента.
Глубина резания, мм | t= | 15 | мм |
Подача, мм\об, | S= | 0,5 | мм/об |
Скорость резания, м/мин. | V= | 80 | м/мин |
| с= | 4 | мм |
| i= | 1 | |
Силы резания при точении | | |
Pz(x,y)=10CptxSyVnKp | | |
Pz= | 24722,5 | |
| | |
Pdopz= | 7200 | H |
Pdop1= | 2880 | H |
S1=(Pdop1/Pz)(1/Ypz) | 0,12 | мм/об |
6>2>