ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.02.2024
Просмотров: 155
Скачиваний: 3
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
Инженерно-технологический факультет Кафедра автомобили, тракторы и технический сервис
М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я
к самостоятельной работе на тему: «Расчет режимов резания при изготовлении детали»
по специальностям: 110.301.65 «Механизация сельского хозяйства»
110.303.65 «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции
Для самостоятельной работы студентов 2 курса по дисциплине
«Материаловедение. Технология конструкционных материалов» Раздел «Обработка материалов резанием»
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2009
1
Рекомендованы к изданию методическим советом университета, протокол № от . .2014 г.
Составители: А.А.Зуев, А.А.Федорищев.
Под обшей редакцией А.А.Зуева
2
Оглавление
Общие методические указания…………………………………………..... 4
1.Содержание индивидуального задания….……………………….......... 4
2.Общие сведения о составлении маршрута обработки детали..………. 4
3.Назначение режима резания при точении…………………………….. 5
4.Назначение режима резания при сверлении.………………………….. 8
5.Назначение режима резания при фрезеровании……..………………... 10
6. Назначение режима резания при круглом продольном шлифовании |
12 |
7.Оформление самостоятельной работы…………………………………. |
14 |
Список используемых источников.……………………………………….. |
15 |
Приложения………………………………………………………………… 16
3
Общие методические указания
Самостоятельная работа позволит будущим инженерам закрепить и углубить материал, полученный на лекциях и лабораторных занятиях по решению конкретных инженерных задач, технически обоснованно выбирать металлорежущее оборудование и режущий инструмент, назначать наивыгоднейший режим обработки деталей машин, производить нормирование станочных работ.
Выполнение самостоятельной работы явится основной для последующего успешного выполнения отчета по учебной практике, изучение дисциплин: «Основы машиностроения», «Технология машиностроения» и «Ремонт машин», выполнения курсового и дипломного проектов.
Для выполнения самостоятельной работы каждый студент получает индивидуальное задание.
1 Содержание индивидуального задания
1.Вычертить чертеж заготовки и детали со всеми размерами (см. индивидуальное задании) на форматах А4.
2.Назначить маршрут обработки заготовки, который должен состоять из технологических операций в последовательности их выполнения.
3.Назначить операционные припуски на все поверхности.
4.Выбрать станок, приспособление и режущий инструмент на все технологические операции.
5.Рассчитать режимы резания на все технологические операции для наружных и внутренних поверхностей детали.
6.Заполнить таблицу основными результатами выполненной работы.
2 Общие сведения о составлении маршрута обработки детали
При разработке маршрута изготовления детали используют типовой маршрут соответствующего класса детали (классы «валы», «втулки» и т.п.) с учетом заданных конструктором технических требований (точностью, шероховатостью, твердостью и т.п.)
При составлении маршрута обработки детали, в индивидуальном задании следует наметить следующие технологические операции и переходы:
«Вал»
1.Токарная
Подрезать торцы, сверлить центровые отверстия, точить предварительно и окончательно наружную поверхность.
2.Фрезерная
Фрезеровать лыски.
3.Шлифовальная
Шлифовать наружную поверхность.
«Втулка»
1.Токарная
4
Подрезать торцы, сверлить и развернуть центральное отверстие.
2.Токарная
Точить предварительно и окончательно наружную поверхность.
3.Сверлильная
Сверлить радиальное отверстие.
Общий припуск на обработку наружной поверхности заготовки определить по формуле:
z |
0 |
d |
заг |
d |
дет . |
В тоже время z0 при обработке наружной поверхности втулки составляет:
zо =zТ.пр + zТ.ок ,
где zТ.пр – припуск на предварительное точение; zТ.ок. – припуск на окончательное точение.
Общий припуск при обработке наружной поверхности вала составляет:
z |
z |
0 |
Т .пр. |
где zш – припуск на шлифование. Операционные припуски принять в
z |
z |
Т .ок. |
ш , |
следующих пределах:
zш = 0,2…0,6 мм; zТ.ок = 0,4…1,0 мм. |
|||
Припуск zТ.пр следует снимать при предварительном точении за один |
|||
рабочий ход: |
|||
z |
z |
z |
z |
Т .пр. |
0 |
Т .ок. |
ш . |
3 Назначение режима резания при точении
3.1 Определить глубину резания
Припуск на каждую операцию целесообразно ход, т.е.
z |
z |
|||||
Т .пр. |
||||||
t |
; |
t |
Т .ок. |
|||
Т .пр. |
2 |
Т .ок. |
2 |
|||
снимать за один рабочий
,
где tТ.пр.– глубина резания при предварительном точении; tТ.ок.- глубина резания при окончательном точении.
3.2 Определить наибольшую технологически допустимую подачу Подачу при предварительной обработке ограничивают крутящий момент
на шпинделе станка, прочность механизма подачи, жесткость заготовки и способ ее крепления, требуемая шероховатость поверхности, прочность и жесткость стержня резца, прочность твердосплавной пластинки.
Из всех величин подач, ограниченных указанными факторами, выбирать наименьшую. Эта величина подачи и будет являться наибольшей допустимой подачей при заданных условиях обработки.
5
При окончательной токарной обработке величина подачи обычно ограничивается только заданной шероховатостью поверхности.
Для принятой глубины резания при выборе подачи целесообразно использовать данные, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 Подачи при токарной обработке, мм/об
Диаметр |
Глубина резания, мм |
||||
обрабатываемой |
0,2 |
0,5 |
2 |
3 |
4 |
заготовки, мм |
окончательное точение |
предварительное точение |
|||
до 30 |
0,08 - 0,11 |
0,11 - 0,15 |
0,2 - 0,4 |
0,25 - 0,45 |
0,3 - 0,5 |
до 50 |
0,90 - 0,15 |
0,14 - 0,20 |
0,3 - 0,5 |
0,35 - 0,55 |
0,4 - 0,6 |
до 80 |
0,11 - 0,18 |
0,16 - 0,25 |
0,4 - 0,6 |
0,45 - 0,65 |
0,6 - 0,8 |
до 120 |
0,16 - 0,23 |
0,20 - 0,30 |
0,5 - 0,7 |
0,55 - 0,75 |
0,6 - 0,8 |
3.3 Рассчитать допустимую скорость резания Vдоп (м/мин), определяемую заданным периодом стойкости резца, по формуле:
кv,
где t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об; Т – период стойкости резца, мин; - обобщенный поправочный коэффициент:
. |
|||||
Значения , |
, |
и m приведены в табл. 2 |
|||
Поправочный |
коэффициент |
, учитывающий выбранную марку |
|||
материала режущего инструмента, принимает значения, данные в табл. 3. |
|||||
Поправочный |
коэффициент |
, |
учитывающий |
свойства |
|
обрабатываемого материала, для углеродистой конструкционной стали равен:
=1.0.
Поправочный коэффициент K , учитывающий влияние главного угла в плане , равен K = 1 при = 45 .
При растачивании на Vдоп вводится поправочный коэффициент Kр=0,9.
Таблица 2 Значения |
, |
и m для проходных резцов |
|||||||
Материал |
Обрабатываемый материал |
Cv |
Xv |
yv |
m |
T |
|||
резца |
|||||||||
Твердый |
Углеродистая сталь, σв = 735 МПа |
||||||||
сплав Т15К6 |
420 |
0,15 |
0,2 |
0,2 |
60 |
||||
Твердый |
Серый чугун, НВ190 |
||||||||
сплав ВК6 |
292 |
0,15 |
0,2 |
0,2 |
60 |
||||
6 |
|||||||||
Таблица 3 Значения Ku в зависимости от марки твердого сплава резца
Марка инструментального |
Т5К10 |
Е15К6 |
ВК8 |
ВК6 |
ВК3 |
|
материала |
||||||
Ku |
0,65 |
1 |
1 |
1,2 |
1,5 |
3.4 Определить допускаемую частоту вращения шпинделя (мин-1):
n |
1000V |
ДОП |
|||
ДОП |
d |
||||
заг |
|||||
,
Из частот вращения шпинделя станка выбрать ближайшую наименьшую. Тогда 3.5 Определить действительную скорость резания (м/мин):
V dзаг * nСТ ,
p 1000
где dзаг - диаметр наружной поверхности заготовки, мм; nст - принятая частота вращения шпинделя станка , мин-1.
3.6 Определить силу резания (Н):
Pz = 9,81 Cp t S 0,75 Vp -0,15 KMp,
0,35 |
НВ |
0,4 |
||||||||||
где Сp = 300, |
KM p |
- для стали; Сp = 92, |
KM p |
- для чугуна. |
||||||||
в |
||||||||||||
735 |
190 |
|||||||||||
Для стали 45 принять в = 735 МПа.
в – предел прочности материала заготовки, МПа.
3.7 Определить необходимую мощность электродвигателя привода главного движения при резании (кВт):
N |
p |
P *V |
p |
z |
|
60*102 |
|
.
Сравнить мощность электродвигателя, установленного на станке, с необходимой мощностью. Следует выдержать условие:
N
N
ДВ N p.n ,
p.n N p ,
CТ
где ст – коэффициент полезного действия станка:
ст =0,8…0,85.
7
Если необходимая при резании мощность Np.n превышает мощность установленного электродвигателя, то скорость резания Vp соответственно снижают. Можно допускать перегрузку электродвигателя станка не более 15%.
Основное технологическое время при точении определить по формуле:
T |
L |
i |
, |
p |
|||
0 |
n |
S |
|
СТ |
где Lp – расчетная длина рабочего хода, мм, T0 – основное технологическое время, мин; nСТ – частота вращения шпинделя, мин-1; S – подача, мм/об; i – число рабочих ходов.
Расчетная единица рабочего хода равна:
L |
p |
L |
где L – длина обточенного участка, мм; l1 резца, мм.
l |
l |
, |
1 |
2 |
– путь врезания, мм; l2 – перебег
4 Назначение режима резания при сверлении
4.1. Глубину резания при сверлении определить по зависимости:
t |
D |
, |
|
2 |
|||
где D – диаметр сверла, мм.
4.2. Наибольшую допустимую подачу рассчитать по эмпирической зависимости:
S |
ДОП |
С D |
0,6 |
S |
,
где Cs – коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого материала.
Обычно: Cs = 0,02 – 0,17.
Для твердых и прочих материалов принимают наименьшие значения Cs. Из числа подач данного станка выбрать ближайшую наименьшую к расчетной подаче:
S |
S |
ДОП |
СТ |
Принятую подачу проверить по осевой силе, допускаемой прочностью механизма подачи станка:
P0
C |
q |
S |
ур |
K |
|
D |
СТ |
p |
|||
p |
*9.81
,
принять при обработке сверлом из Р18:
Ср = 68; q = 1; ур = 0,7; кр = 1 для стали 45
Механизм подачи станка 2Н125 допускает P0max 9000Н .
4.3. Определить скорость резания Vдоп, допускаемую принятым периодом стойкости сверла, по формуле:
8