Файл: Реферат Выпускная квалификационная работа содержит 89 с., 14 рис., 18 табл., 13 источников. В вкр объектом разработки является деталь типа Вал..pdf
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 284
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
36
=
=0,0963 0,05=0,00481мм;
=
=0,00481 0,04=0,000193мм;
=0,000193 0,000003852.
Расчет величины минимальных диаметральных припусков:
=2[
]; (6)
=2[6,3+
=12,98=0,01298мм;
- не учитывается при расчете припуска на шлифование.
=2[32+30+
]=133,62=0,13362мм;
=2[63+60+
]=438,6=0,4386мм;
=2[320+400+
]=4650=4,65мм.
Определяем расчетные минимальные размеры валов на всех операциях:
=
, (7) где
– наименьший предельный размер, полученный на выполняемом технологическом переходе;
– наименьший предельный размер, полученный на предшествующем переходе.
=100,022мм;
=100,022+0,01298=100,03498мм;
=100,03498+0,13362=100,1686мм;
=100,1686+0,4386=100,6072мм;
=100,6072+4,65=105,2572мм.
Расчет наибольших значений предельных операционных размеров:
=
, (8)
=100,022+0,016=100,038;
=100,03498+0,1=100,13498;
=100,1686+0,25=100,4186;
=100,6072+1,6=102,2072;
37
=105,2572+3,2=108,4572.
Расчет придельных значений операционных припусков валов:
=
, (9) где
- наибольший предельный размер, полученный на выполняемом технологическом переходе;
– наибольший предельный размер, полученный на предшествующем переходе.
=
, (10)
=100,13498-100,038=0,09698мм;
=100,4186-100,13498=0,28362мм;
=102,2072-100,4186=1,7886мм;
=108,4572-102,2072=6,25мм;
=100,03498-100,022=0,01298мм;
=100,1686-100,03498=0,013362мм;
=100,6072-100,1686=0,4386мм;
=105,2572-100,6072=4,65мм.
Расчет номинального размера поверхности заготовки
=
-
=108,4572-0,022=108,4352мм.
Расчет припусков на обработку отверстия
Таблица 6 - Припуска на механическую обработку отверстия
Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому
Технологические операции и переходы обработки поверхности
Элементы припуска в
мкм
Р
асчё
тны й
прип ус к
2
Z
min в
мкм
Р
асчё
тны й
размер в
мм
Доп уск
δ
в
м
км
Предельные размеры в
мм
Предельные значения припусков, мкм
Rz h
ε
у max min max min
Заготовка
100 100 439
-
-
11,1114 430 11,53 11,1
-
-
Сверление
40 60 21,94 420 1,2776 12,389 430 12,83 12,4 1300 1300
Растачивание
20 25
-
100 1,041 13,43 430 13,83 13,4 1000 1000
38
;
9
,
17
)
22 7
0
(
)
13 7
0
(
)
(
)
(
2 2
2 2
мкм
l
d
к
к
кор
Учитывая, что суммарное смещение отверстия относительно наружной поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем:
;
4
,
438 215 215 2
2
мкм
см
Таким образом, суммарное значение пространственного отклонения заготовки составит
;
8
,
438 9
,
17 4
,
438 2
2
мкм
з
Величина остаточного пространственного отклонения сверления
;
94
,
21 8
,
438 05
,
0 1
мкм
Теперь рассчитываем минимальные значения припуска.
Минимальный припуск под сверление:
)
11
(
2776
,
1
)
8
,
438 100 100
(
2 2
2 1
1 1
2 1
min
2
мкм
i
i
i
h
i
z
R
Z
Под чистовое точение:
мкм
i
i
i
h
i
z
R
Z
0411
,
1
)
572
,
420 60 40
(
2 2
2 1
1 1
2 2
min
2
Таким образом, имея расчетный размер, после последнего перехода для остальных переходов получаем:
;
389
,
12 0411
,
1 43
,
13 1
мм
d
p
1114
,
11 2776
,
1 389
,
12 2
мм
d
p
Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.
;
83
,
13 43 0
4
,
13 2
max
мм
d
;
83
,
12 43
,
0 4
,
12 1
max
мм
d
53
,
11 43
,
0 1
,
11 3
max
мм
d
Максимальные предельные значения припусков.
;
1000 83
,
12 83
,
13 2
2
max
мкм
Z
пр
1300 5
,
11 83
,
12 2
1
max
мкм
Z
пр
Минимальные предельные значения припусков.
39
мкм
Z
пр
1000 4
,
12 4
,
13 2
2
min
1300 1
,
11 4
,
12 2
1
min
мкм
Z
пр
Расчет припусков на обработку торцов 312h14.
Таблица 7 - Припуск на механическую обработка торцов
Теперь рассчитываем минимальные значения припуска.
Минимальный припуск под подрезание первого торца:
мкм
i
i
h
i
z
R
Z
410 2
)
110 150 150
(
2 1
1 1
2 1
min
2
Под подрезание второго торца:
;
156 2
)
56 50 50
(
2 1
1 1
2 2
min
2
мкм
i
i
h
i
z
R
Z
Под подрезание первого торца:
74 2
)
14 30 30
(
2 1
1 1
2 3
min
2
мкм
i
i
T
i
z
R
Z
Расчетный размер заполняется, начиная с конечного размера, путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.
;
848
,
310 148 0
7
,
310 2
мм
d
p
;
16
,
311 312 0
848
,
310 1
мм
d
p
98
,
311 82
,
0 16
,
311
мм
d
pЗ
Технологические операции и переходы обработки поверхности
Элементы припуска в
мкм
Р
асчё
тны й
прип ус к
2
Z
min в
мкм
Р
асчё
тны й
размер в
мм
Доп уск
δ
в
м
км
Предельные размеры в мм
Предельные значения припусков, мкм
Rz h
ε
у max min max min
Отрезка
150 150 110
-
-
312 2500 314,5 312
-
-
Подрезание первого торца
50 50 56
-
2·410 311,2 1300 312,5 311,2 2000 800
Подрезание второго торца
50 50 56
-
2·156 310,8 1300 312,1 310,8 400 400
Подрезание первого торца
30 30 14
-
2·74 310,7 1300 312 310,7 100 100
40
Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.
;
312 3
,
1 7
,
310 3
max
мм
d
;
1
,
312 3
,
1 8
,
310 2
max
мм
d
;
5
,
312 3
,
1 2
,
311 1
max
мм
d
5
,
314 5
,
2 312 3
max
мм
d
Максимальные предельные значения припусков.
;
400 1
,
312 5
,
312 2
;
100 312 1
,
312 2
2
max
3
max
мкм
Z
мкм
Z
пр
пр
2000 5
,
312 5
,
314 2
1
max
мкм
Z
пр
Минимальные предельные значения припусков.
мкм
Z
мкм
Z
пр
пр
400 8
,
310 2
,
311 2
;
100 7
,
310 8
,
310 2
2
min
3
min
800 2
,
311 312 2
1
мкм
Z
пр
man
1 2 3 4 5 6 7
4.7 Расчет режимов резания
Для двух разнохарактерных операций производится аналитический расчёт режимов резания. Во-первых, выбирается режущий инструмент и указывается материал его режущей части, а затем рассчитываются режимы обработки в такой последовательности: назначается глубина резания; выбирается подача; рассчитывается скорость резания, частота вращения шпинделя, которая уточняется по паспорту станка; определяется фактическая скорость резания; рассчитывается сила резания и мощность резания [8].
Токарная с ЧПУ
Точение наружного диаметра
Инструмент: резец токарный проходной; материал инструмента – Т5К10.
Обрабатываемый материал Сталь 40Х.
1) Расчет длины рабочего хода.
доп
рез
рх
L
y
L
L
, (12) где
мм
L
рез
121
- длина резания;
41
y
- подвод, врезание и перебег инструмента,
0
доп
L
п
подв
врез
y
y
y
y
(13)
мм
y
4 2
2
мм
L
рх
125 4
121
2) Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя.
/
2
,
0 0
об
мм
S
3) Определение стойкости инструмента по нормативам Т
р
M
P
T
T
, (14) где
мин
T
M
50
- стойкость машинной работы станка, мин;
- коэффициент времени резания.
968
,
0 125 121
рх
рез
L
L
, (15)
В случаях, когда
>0,7, можно, не рассчитывая, принимать Т
р
≈Т
м
≈50 мин.
Расчет скорости резания v в м/мин и числа оборотов шпинделя п в мин..
3 2
1
К
К
К
таб
, (16) где
мин
м
таб
/
150
- табличное значение скорости резания;
7
,
0 1
K
- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала – сталь
40Х;
0
,
1 2
K
- коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава;
05
,
1 3
K
- коэффициент, зависящий от вида обработки.
4) Скорость резания
/
25
,
110 05
,
1 0
1 7
,
0 150
мин
м
Рассчитаем число оборотов шпинделя по выбранной скорости резания.
d
n
1000
(17) где
d
- обрабатываемый диаметр, мм;
/
19
,
428 82 14
,
3 25
,
110 1000
мин
об
n
.
Примем
мин
oб
n
/
428
, тогда скорость резания определим по формуле (18):
42
мин
м
n
d
/
2
,
110 1000 428 82 14
,
3 1000
(18)
5) Расчет основного машинного времени обработки t м
мин
So
n
L
t
рх
м
46
,
1 2
,
0 428 125
, (19)
6) Определение мощности резания.
2 1
K
K
P
P
zттаб
Z
, (20) где
150
Zттаб
P
- сила резания в кг;
85
,
0 1
K
- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
1 2
K
,0 - , коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении сталей твердосплавным инструментом.
Тогда:
5
,
127 0
,
1 85
,
0 150
кг
P
Z
6120
Z
рез
P
N
,
3
,
2 6120 2
,
110 5
,
127
кВт
N
рез
Сверление отверстия мм
Инструмент: сверло спиральное
10 мм; материал сверла сталь Р6М5.
1) Расчет рабочего хода.
доп
рез
рх
L
y
L
L
, (21) где
мм
L
рез
22
- длина резания;
y
=2 мм - подвод, врезание и перебег инструмента;
0
доп
L
мм
L
рх
24 2
22
2) Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя станка S
o.
При группе I, при L
рез
/d=24/10=2,4, подача на оборот инструмента
S
o
=0,2 мм/об.
3) Определение стойкости инструмента по нормам.
M
P
T
T
, (22)
43 где
20
M
T
- машинное время, мин;
- коэффициент времени резания каждого инструмента.
916
,
0 24 22
рх
рез
L
L
(23)
18 916
,
0 20
M
P
T
T
мин.
4) Расчет скорости резания.
1 2
3
таб
K K
K
, (24) где
мин
м
таб
/
20
- табличное значение скорости резания;
65
,
0 1
K
- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
25
,
1 2
K
- коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;
0
,
1 3
K
- коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру обработки, при горизонтальном сверление не учитывается.
/
25
,
16 25
,
1 0
1 65
,
0 20
мин
м
5) Рассчитаем число оборотов шпинделя.
d
n
1000
, (25) где
d
- диаметр сверла, мм;
/
5
,
517 10 14
,
3 25
,
16 1000
мин
об
n
.
6) Расчет основного машинного времени обработки
M
t
мин
S
n
L
t
рх
м
232
,
0 2
,
0 5
,
517 24 0
7) Определение осевой силы резания.
P
таб
K
P
P
0
, (26) где
120
табл
P
- табличное значение осевой силы резания;
25
,
1
P
K
- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.
150 25
,
1 120
кг
P
Z
8) Определение мощности резания.
1000
n
K
N
N
N
таб
рез
, (27) где N
табл
= 0,25 кВт,- табличное значение мощности;
25
,
1 1
K
- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.
44
,
161
,
0 1000 5
,
517 25
,
1 25
,
0
кВт
N
рез
Проверим мощность резания по мощности двигателя станка.
дв
рез
N
N
2
,
1
, (28)
где N
дв
=1,5 кВт;
η=0,88;
0,161 кВт<1,5 кВт
Шлифование наружного диаметра
Инструмент: абразивный инструмент – электрокорунд белый.
Круг шлифовальный 1 600х50х305 22А 10-П С2 7 К1А 35м/с А 1кл.
1) Расчет скорости шлифовального круга.
60 1000
n
d
, где d =600 мм – диаметр круга, мм;
n – число оборотов круга по станку.
35 60 1000 600 14
,
3 60 1000
n
d
м/с.
2) Выбор характеристики шлифовального круга.
- класс чистоты поверхности: 6;
- точность обработки: δ<0,03 мм;
- обрабатываемый металл: сталь 40Х;
- скорость круга: ν=35м/с.
3) Расчет скорости ν и числа оборотов детали п в минуту.
При скорости круга 35м/сек и твердости обрабатываемого материала 28…34
HRC.
Тогда число оборотов детали:
465
,
111 14
,
3 100 35 1000 1000
d
n
об/мин,
Принимаем значение п =111 об/мин.
Уточнение скорости вращения детали по принятым оборотам шпинделя:
854
,
34 1000 111 100 14
,
3 1000
n
d
м/мин.
4) Выбор минутной поперечной подачи s
M
а) шлифование первой шейки.
45
S
M
=S
M табл
К
1
К
2
К
3
, (29) где S
M табл
=1,0 – минутная подача по таблице, мм/мин;
К
1
=1,1 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга;
К
2
=0,7 - коэффициент, зависящий от припуска и точности;
К
3
=1,1 - коэффициент, зависящий от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности.
S
M
=S
M табл
К
1
К
2
К
3
=1,0·1,1·0,7·1,1=0,847 мм/мин. б) шлифование второй шейки.
S
M
=S
M табл
К
1
К
2
К
3
, где S
M табл
=1,0 – минутная подача по таблице, мм/мин;
К
1
=1,1 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга;
К
2
=0,7 - коэффициент, зависящий от припуска и точности;
К
3
=1,1 - коэффициент, зависящий от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности.
S
M
=S
M табл
К
1
К
2
К
3
=1,0·1,1·0,7·1,1=0,847 мм/мин.
5) Определение времени выхаживания t
вых
а) на шлифование первой шейки.
t
’
вых
= 0,07 мин; б) на шлифование второй шейки.
t
’’
вых
= 0,07 мин; в) общее время выхаживания.
t
вых=
t
’
вых
+ t
’’
вых
=0,07+0,07=0,14 мин.
6) Определение величины слоя, снимаемого при выхаживании а
вых
а
вых
=0,05 мм.
7) Расчет машинного времени t
M
а) на шлифование первой шейки.
016
,
0 524 1
09 0
3
,
1
)
(
3 1
вых
M
вых
а
М
t
s
a
a
t
мин; б) на шлифование второй шейки.
016
,
0 524 1
09 0
3
,
1
)
(
3 1
вых
M
вых
б
М
t
s
a
a
t
мин;