Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Проектирование инструментов для детали"Вал"

Введение


В развитии технологии обработки металлов резанием происходят принципиальные изменения. Интенсификация технологических процессов на основе применения инструментов из новых инструментальных материалов с неперетачиваемыми быстросменными пластинками из твердого сплава с различными износостойкими покрытиями, расширение области применения оборудования с ЧПУ, создание роботизированных станочных комплексов и гибких производственных систем с управлением от ЭВМ, повышение размерной и геометрической точности, достигаемой при обработке – таков далеко не полный перечень важнейших направлений развития механической обработки в машиностроении.

Цель курсовой работы – научиться на основе полученных теоретических знаний выполнять задание, связанное с выбором рациональных конструкций инструментов на основе существующих стандартов и технологических условий, а также материалов, оптимальных конструктивных, геометрических и исполнительных параметров режущего инструмента; назначать режимы резания для технологических операций с обоснованием выбора конструкций режущего инструмента.


Описание детали


В качестве индивидуального задания для дальнейшего изучения специальных дисциплин была принята деталь «Вал» №ТЭМ2УМ.85.50.102 (рис. 1).

Деталь «Вал» изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543–71 представляет собой деталь цилиндрической формы с габаритными размерами Ш72х470 мм.


Проектирование инструментов для детали"Вал"

Рис. 1 Чертеж детали


Материал детали и его свойства


Шкив изготавливается из легированной конструкционной стали марки сталь 40Х ГОСТ 4543–71.


Табл. 1. Химический состав

Химический элемент %
Кремний (Si) 0,17–0,34
Медь (Cu), не более До 0,3
Марганец (Mn) 0,5–0,8
Никель (Ni), не более До 0,3
Фосфор (P), не более До 0,035
Хром (Cr), не более 0,8–1,1
Сера (S), не более До 0,035
Угерод(С) 0,36–0,44

Табл. 2. Механические свойства при Т=20oС материала 40Х

Сортамент

Размер

Напр.

sв

sT

d5

y

KCU

Термообр.

-

мм

-

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

-

Диск
Танг. 570 320 17 35 400
Пруток Ж 28 – 55 Прод. 940 800 13 55 850
Пруток Ж 25
980 785 10 45 590 Закалка 860oC, масло, Отпуск 500oC, вода,

Твердость материала 40Х после отжига HB 10 -1 = 217 МПа

Табл. 3. Технологические свойства материала 40Х

Свариваемость:

трудносвариваемая.

Флокеночувствительность:

чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости:

склонна.

Назначение:

Сортовой прокат, в том числе фасонный. Для деталей, работающих на средних скоростях при средних давлениях (зубчатые колеса, шпиндели и валы в подшипниках качения, червячные валы, оси, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности)

Базовый технологический процесс обработки детали «Вал»

операции

Наименование операции

Модель оборудования

Содержание

операции

005 Пилоотрезная Пилоотрезной 8Б67 Отрезать заготовку l=485+1.0
010 Термическая Печь

Термообработка по технологическому процессу.

НВ = 255…302 Н.

015 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20

Переход 1. Установ А

Подрезать торцы, выдержав размер 470±1,0

Переход 2. Центровать отверстие

Установ Б Центровать отверстие

020 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20

Переход 1

Установить заготовку в токарном патроне с поджимом вращающимся центром задней бабки по предварительно зацентрированному отверстию.

Обточить поверху Ш72 на l=310 мм.

Обточить Ш 60k6 с припском под шлифовку 0,3 мм на сторону, обточить Ш 50-0,1 с припуском под шлифовку обточить конус 1:50 с припуском под шлифовку,

Переход 2

Обточить канавку

Переход 3

Нарезать резьбу М56х2–6q.





025 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20

Переход 1

Переустановить деталь в патроне с поджимом центра задней бабки

Обточить пов. Ш60k6 с припуском под шлифовку 0,3 мм на сторону на длине 163±0,5

Обточить пов. под резьбу М56х2–6q

Обточить пов. Ш50-0,1 с припуском под шлиф. 0,3 мм

Переход 2

Проточить канавку

Переход 3

нарезать резьбу М56х2–6q

026 Разметочная

030 Радиально-сверлильная Радиально-сверлильный станок 2А55

Установ А Сверлить отв. Ш4+0,8

Установ Б Сверлить отв. Ш4+0,8

035 Круглошлифовальная Круглошлифовальный станок 3А161

Установ А

Установить деталь в центрах и закрепить.

Шлифовать Ш60k6 (+0,021+0,002), Ш50-0,1, конусность 1:50, выдержав Ш48,4+0,14+0,12

Установ Б

Шлифовать Ш60k6 (+0,021+0,002), Ш50-0,1, конусность 1:50, выдержав Ш48,4+0,14+0,12


040 Разметочная Плита разметочная 1000х2000 Разметить два шпоночных паза
045 Фрезерно-шпоночная Фрезерно-шпоночный станок 692Р

Установить деталь в приспособление 01.7207.4001

Фрезеровать 2 шпоночных паза последовательно

050 Токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 16К20

Установ А

Установить деталь в патроне, закрепить. Установить люнет по обработанной поверхности.

Переход 1

Сверлить отв. Ш6+0,3 на глубину 50-1,0 мм

Переход 2 Рассверлить отв. Ш17на глубину 30 мм

Переход 3 Расточить отв. Ш18,5 под резьбу М20х1,5–6Н на глубину 32±0,5 мм под ﮮ 1200

Переход 4. Рассверлить Ш 21 под ﮮ 600 ﮮ 1200 на длине l = 14±0.3 м.

Нарезать резьбу Н6 – 1,5х 20М

Проточить канавку R6 с плавным скруглением

Установ Б

Переход 1

Сверлить отв. Ш6+0,3 на глубину 50-1,0 мм

Переход 2 Рассверлить отв. Ш17на глубину 30 мм

Переход 3 Расточить отв. Ш18,5 под резьбу М20х1,5–6Н на глубину 32±0,5 мм под ﮮ 1200

Переход 4. Рассверлить Ш 21 под ﮮ 600 ﮮ 1200 на длине l = 14±0.3 м.

Нарезать резьбу Н6 – 1,5х 20М

Проточить канавку R6 с плавным скруглением

055 Слесарная Стол Зачистить заусенцы, притупить острые кромки, калибровать резьбу М56х2–6q с двух сторон вала
056 Маркировочная
Маркировать порядковый номер изделия
060 Контрольная Контрольная плита Контроль изделия согласно чертежу

Расчет серийности, определение типа производства


Базовый:


Исходные данные:

Годовая программа выпуска изделий, шт.: 920
Режим работы предприятия, смен в сутки: 1
Действительный годовой фонд времени, ч. 2015

Коэффициент серийности рассчитывается по следующей формуле:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Тв – такт выпуска, определяемый по следующей зависимости:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Fд – действительный годовой фонд времени работы технологического оборудования, используемого для производства изделия в час;

N – годовая программа выпуска изделия.


Тогда: Проектирование инструментов для детали"Вал"

Данные по существующему заводскому технологическому процессу

Операция

Проектирование инструментов для детали"Вал"

005 Пилоотрезная 15,8
010 Термическая
015 Токарно-винторезная 100,0
020 Токарно-винторезная 117,0
025 Токарно-винторезная 137,4
026 Разметка 8,15
030 Радиально-сверлильная 21,42
035 Круглошлифовальная 2,16
040 Разметка 5,94
045 Фрезерно-шпоночная 15,3
050 Токарно-винторезная 19,9
055 Слесарная 1,44
056 Маркировочная
060 Контрольная

Tшт.ср. – среднее штучное время на операцию, определяемое по следующей очевидной зависимости:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Тшт.i – штучное время необходимое для выполнения i-ой технологической операции;

n – число технологических операций.

Тогда:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Следовательно, коэффициент серийности составит:

Проектирование инструментов для детали"Вал"


По заданию:


Исходные данные:

Годовая программа выпуска изделий, шт.: 920
Режим работы предприятия, смен в сутки: 1
Действительный годовой фонд времени, ч. 2015

Коэффициент серийности рассчитывается по следующей формуле:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Тв – такт выпуска, определяемый по следующей зависимости:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Fд – действительный годовой фонд времени работы технологического оборудования, используемого для производства изделия в час;

N – годовая программа выпуска изделия.

Тогда:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Данные по существующему заводскому технологическому процессу

Операция

Проектирование инструментов для детали"Вал"

005 Пилоотрезная 15,8
010 Термическая
015 Токарно-винторезная 212
020 Фрезерная с ЧПУ 96,8
025 Круглошлифовальная 30,5
030 Токарно-винторезная 19,9
055 Слесарная
056 Маркировочная
060 Контрольная

Tшт.ср. – среднее штучное время на операцию, определяемое по следующей очевидной зависимости:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Тшт.i – штучное время необходимое для выполнения i-ой технологической операции;

n – число технологических операций.

Тогда:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Следовательно, коэффициент серийности составит:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Значение Кс попадает в интервал 10…..20, который соответствует среднесерийному типу производства. Следовательно, производство по заданию среднесерийное.


Критический анализ базового технологического процесса


1. Так как станки универсальные, то для настройки станка используется метод пробных ходов и промеров, что не целесообразно использовать в условиях серийного производства.

В условиях серийного производства целесообразно использовать станки с ЧПУ. Это позволяет повысить производительность станка в 1,5 – 5 раз по сравнению с аналогичными станками с ручным управлением; сочетать гибкость универсального оборудования с точностью и производительностью станка-автомата, что и позволяет решать вопрос комплексной автоматизации единичного и серийного производства; качественно перевооружать машиностроение на базе современной электроники и вычислительной техники; снижать потребность в квалифицированных рабочих – станочниках; сокращать время пригоночных работ в процессе сборки; сокращать сроки подготовки и перехода на изготовление новых деталей благодаря централизованной записи программ и более простой и универсальной технологической оснастке; снижать продолжительность цикла изготовления деталей.

2. Можно объединить операции, в которых обработка ведется с левого торца детали и операции, в которых обработка ведется с правого торца детали, что в свою очередь уменьшит количество операций, а значит и количество переустановов детали, что приведет к уменьшению погрешности обработки.


Предлагаемый технологический процесс обработки детали «Вал»

операции

Наименование операции

Модель оборудования

Содержание

операции

005 Пилоотрезная Кругло-пильный отрезной станок 8Г663 Отрезать заготовку l = 485+1.0
010 Термическая Печь Термообработка НВ = 255…302 Н.
015 токарно-винторезная Токарно-винторезный станок 1М63

Установ А

Переход 1. Подрезать торцы, выдержав размер 470±1,0

Переход 2. Центровать отверстие

Установ Б

Переход 1 Центровать отверстие

Переход 2 Обточить поверху Ш72 на l=310 мм.

Обточить Ш 60k6 с припуском под шлифовку 0,3 мм на сторону, обточить Ш 50-0,1 с припуском под шлифовку обточить конус 1:50 с припуском под шлифовку,

Переход 3 Обточить канавку

Переход 4 Нарезать резьбу М56х2–6q

Установ В

Переход 1 переустановить деталь в патроне с поджимом центра задней бабки. Обточить пов. Ш60k6 с припуском под шлифовку 0,3 мм на сторону на длине 163±0,5

Обточить пов. под резьбу М56х2–6q

Обточить пов. Ш50-0,1 с припуском под шлиф. 0,3 мм

Переход 2 Проточить канавку

Переход 3 Нарезать резьбу М56х2–6q

020 Фрезерная с ЧПУ Вертикальный консольно-фрезерный станок 6Н13Ф3–2

Установ А Сверлить отв. Ш4+0,8

Установ Б Сверлить отв. Ш4+0,8

Установить деталь.

Фрезеровать 2 шпоночных паза

025 круглошлифова-льная 3а161

Установ А

Установить деталь в центрах и закрепить.

Шлифовать Ш60k6 (+0,021+0,002), Ш50-0,1, конусность 1:50, выдержав Ш48,4+0,14+0,12

Установ Б

Шлифовать Ш60k6 (+0,021+0,002), Ш50-0,1, конусность 1:50, выдержав Ш48,4+0,14+0,12

030 Токарная Токарно патронно-центровой станок 16Б16Т1

Установ А

Установить деталь в патроне, закрепить. Установить люнет по обработанной поверхности.

Переход 1

Сверлить отв. Ш6+0,3 на глубину 50-1,0 мм

Переход 2 Рассверлить отв. Ш17на глубину 30 мм

Переход 3 Расточить отв. Ш18,5 под резьбу М20х1,5–6Н на глубину 32±0,5 мм под ﮮ 1200

Переход 4. Рассверлить Ш 21 под ﮮ 600 ﮮ 1200 на длине l = 14±0.3 м.

Нарезать резьбу Н6 – 1,5х 20М

Проточить канавку R6 с плавным скруглением

Установ Б

Переход 1

Сверлить отв. Ш6+0,3 на глубину 50-1,0 мм

Переход 2 Рассверлить отв. Ш17на глубину 30 мм

Переход 3 Расточить отв. Ш18,5 под резьбу М20х1,5–6Н на глубину 32±0,5 мм под ﮮ 1200

Переход 4. Рассверлить Ш 21 под ﮮ 600 ﮮ 1200 на длине l = 14±0.3 м.

Нарезать резьбу Н6 – 1,5х 20М

Проточить канавку R6 с плавным скруглением

– Калибровать резьбу М56х2–6q с двух сторон вала

035 Слесарная
Зачистить заусенцы
040 Маркировочная
Маркировать порядковый номер изделия
045 Контрольная Контрольный стол Контроль детали согласно чертежу

Обоснование необходимости проектирования инструмента

В данном курсовом проекте предлагается заменить металлорежущий инструмент используемый в базовом технологическом процессе производства детали «Вал» с целью снижения себестоимости готового изделия а также повышения производительности производства в ряде технологических операций.

В соответствии с заданием в данном курсовом проекте предлагается спроектировать инструмент используемый для обработки следующих поверхностей детали:

– резьба М20Ч1,5–6Н;

– наружная поверхность Ш60k6

– канавка под выход шлифовального круга шириной 5 мм;

– коническое отверстие под углом 60˚.

В качестве инструмента для нарезки резьбы М20Ч1,5–6Н предлагается использовать метчик машинный для глухих отверстий с укороченной рабочей частью. Конструкция данного метчика позволяет получить резьбу заданного класса точности за один проход, что позволит сократить время на технологическую операцию.

Получение наружной поверхности Ш60k6, которая служит посадочным местом под подшипник, предлагается выполнить за 2 технологические операции: точение – токарным проходным упорным резцом с пластиной из твердого сплава, что обеспечивает высокую стойкость инструмента и позволяет повысить производительность операции за счет увеличения скорости резания и подачи; чистовое наружное шлифование – шлифовальным кругом прямого профиля, для получения необходимых допусков размеров соответствующих заданной переходной посадке.

Канавку под выход резьбы М56Ч2–6g предлагается выполнить фасонным канавочным резцом соответствующим профилю канавки. Точение производить врезной подачей на заданную глубину что также позволит сократить время на технологическую операцию и получить заданный профиль канавки.

Обработку конического отверстия под углом 60˚ целесообразно производить с помощью зенковки центровочной для центровых отверстий с углом конуса 60˚ без предохранительного конуса, что упрощает конструкцию инструмента а соответственно затраты на его изготовление.


Проектирование инструмента для обработки поверхности Ш60k6


В качестве инструмента для точения по наружному диаметру применяем – проходной упорный резец с пластиной из твердого сплава.

Материал пластины Т15К6;

Геометрические параметры резца:

Угол профиля φ=90˚;

Передний угол γ=10˚;

Задний угол α =10˚;

Угол наклона главного лезвия λ= -5˚;

Радиус при вершине резца 1 мм;

Сечение державки резца hЧb=25Ч16;


Назначение режимов резания на точение по наружному диаметру Ш60,6


Выбираем глубину резания t:

Припуск на обработку составляет Р=Dзаг-d/2=72–60,6/2=5,7 мм;

Точение производить за 2 прохода t1=4 мм; t2=1,7 мм;

Подача при черновом точении S=0.75 мм/об;

Скорость резания:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Проектирование инструментов для детали"Вал"

Тогда Проектирование инструментов для детали"Вал"

Частота вращения шпинделя:


Проектирование инструментов для детали"Вал";

nст=800 об/мин;


Скорость резания уточняем по формуле:


Проектирование инструментов для детали"Вал".


Скорость подачи:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Проверка назначенного режима резания:

Выбранные режимы резания s, t и v необходимо проверить по мощности станка и по допустимому усилию привода подач.

Резание возможно, если выполняется условие:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Проектирование инструментов для детали"Вал" – эффективная мощность резания, кВт;

Проектирование инструментов для детали"Вал" – мощность электродвигателя станка. кВт;

Проектирование инструментов для детали"Вал" – коэффициент полезного действия станка.

Эффективная мощность резания вычисляется по зависимости [1, с. 271].:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Проектирование инструментов для детали"Вал" – главная составляющая силы резания, которая рассчитывается по формуле:


Проектирование инструментов для детали"Вал".


Здесь Проектирование инструментов для детали"Вал" [1, табл. 22, с. 273].


Проектирование инструментов для детали"Вал".

Проектирование инструментов для детали"Вал".

Проектирование инструментов для детали"Вал".


Условие Проектирование инструментов для детали"Вал" выполняется.

Определение длины рабочего хода.

Длина рабочего хода определяется: Проектирование инструментов для детали"Вал",

где Проектирование инструментов для детали"Вал" – соответственно недобег и перебег инструмента;

Проектирование инструментов для детали"Вал" – длина обрабатываемой детали.

Проектирование инструментов для детали"Вал".

Определение основного времени обработки.

Основное время обработки определяется по формуле:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где i – число рабочих ходов.

Проектирование инструментов для детали"Вал"


Dзаг, мм t, мм so, мм/об vs, м/мин v, м/мин np, мин-1 Pz, Н Pэ, кВт Lр.х., мм To, мин
64 4 0,75 600 160,8 800 3718 9,77 146 0,24
60,6 1,7 0,13 104 152,2 800 3750 9,25 146 1,4

В данной таблице приведены режимы резания на черновое и получистовое точение проходным упорным резцом по наружному диаметру.

Рассчитываем размеры державки упорного проходного резца.

Произведем проверочный расчет сечения державки резца на допускаемую стрелу прогиба при максимальном вылете резца.

1. Определяем изгибающий момент, действующий на резец:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

PZ – вертикальная составляющая силы резания.

ℓР = 1.5·h – максимальный вылет резца.

2. Выбираем марку твердого сплава режущей пластины, величины подачи и скорость резания:

Марка твердого сплава: Т15К6

Подача: Проектирование инструментов для детали"Вал"

Скорость резания: Проектирование инструментов для детали"Вал"


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Vтабл – табличное значение скорости резания, принимаем Vтабл = 115 м/мин.

К1 – коэффициент, учитывающий обрабатывающий материал,

принимаем К1 = 0,75

К2 – коэффициент, учитывающий поверхность обрабатываемого материала, принимаем К2 = 2,0

К3 – коэффициент, учитывающий твердость пластины, принимаем К3 = 1

К4 – коэффициент, учитывающий главный угол в плане, принимаем К4 = 1

Проектирование инструментов для детали"Вал"

3. Сила резания:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Проектирование инструментов для детали"Вал" – табличное значение силы резания, принимаем Проектирование инструментов для детали"Вал"

К1 – коэффициент, учитывающий зависимость от твердости обрабатываемого материала, принимаем К1 = 0.85

К2 – коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла,

принимаем К2 = 1,0

Проектирование инструментов для детали"Вал"

4. Определение высоты державки.


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Проектирование инструментов для детали"Вал" – допускаемое значение изгибающих напряжений в державке

резца из Стали 45.

Проектирование инструментов для детали"Вал"

Принимаем державку с размерами Проектирование инструментов для детали"Вал" по ГОСТ 18879 – 85, ближайшую к расчётной.


Проектирование инструментов для детали"Вал"


5. В соответствии с ГОСТ 18879 – 85 выбираем основные размеры державки:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


h=25 мм; b=16 мм; L=140 мм; n=7 мм.

4. Определяем углы наклонов опорной поверхности державки:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Угол наклона опоры поверхности:

Проектирование инструментов для детали"Вал"

Угол наклона плоскости:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Расположение опорной поверхности под пластину в державке резца.

6. Проверяем допускаемую стрелу прогиба державки резца:

Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Проектирование инструментов для детали"Вал"- модуль упругости обрабатываемого материала.

Проектирование инструментов для детали"Вал" – допускаемая величина прогиба

Проектирование инструментов для детали"Вал"

Следовательно, прогиб резца не будет влиять на процесс резания.

Размеры режущей пластины выбираем в соответствии с ГОСТ 25426–82.

Произведем подбор шлифовального круга:

Используем плоский круг прямого профиля.

По ГОСТ 2424–83 принимаем:

Диаметр шлифовального круга D = 400 мм;

Ширина круга В=20 мм;

Диаметр посадочного отверстия d = 127 мм;

Материал зерна – электрокорунд белый – 25А,

Размер зерен – 25Н (для чистового шлифования);

Твердость круга – С1

Условное обозначение структуры круга – 6;

Материал связки – К5 (керамическая);

Предельная скорость шлифования – V = 35 м/с,

Класс точности круга – А, 2 кл. (чистовое шлифование)

По выбранным параметрам маркировка круга имеет вид:

1 400х40х127 25А 25-Н C2 6 К5 35 м/с А2кл. ГОСТ 2424–83

Назначение режимов резания для шлифования:

Скорость резания:

Проектирование инструментов для детали"Вал"


Выбираем Проектирование инструментов для детали"Вал"


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Глубина резания: t = 0,001 – 0,005 мм;

выбираем t = 0,005 мм

Скорость вращения заготовки VЗ = 30 м/мин;


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Выбираем Проектирование инструментов для детали"Вал"


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Проектирование инструмента для обработки канавки под выход резьбы


В качестве инструмента для точения канавки под выход резьбы используем фасонный канавочный резец с пластиной из твердого сплава.

Материал пластины Т15К6 ГОСТ 2209–82;

Материал державки резца Сталь 45 ГОСТ 1050–88

Геометрические параметры резца:

Передний угол γ=12˚;

Задний угол α =10˚;

Ширина пластины b=5 мм;

Сечение державки резца hЧb=25Ч16;
Назначение режимов резания на точение канавки под выход резьбы

Выбираем глубину резания t:

Припуск на обработку составляет Р=Dзаг-d/2=56–53/2=1,5 мм;

Точение производится при врезной подаче S=0.09 мм/об;

Скорость резания:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Проектирование инструментов для детали"Вал"

Тогда Проектирование инструментов для детали"Вал"

Частота вращения шпинделя:


Проектирование инструментов для детали"Вал";


nст=50 об/мин;

Скорость резания уточняем по формуле:


Проектирование инструментов для детали"Вал".


Скорость подачи:

Проектирование инструментов для детали"Вал"

Проверка назначенного режима резания:

Выбранные режимы резания s, t и v необходимо проверить по мощности станка и по допустимому усилию привода подач.

Резание возможно, если выполняется условие:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Проектирование инструментов для детали"Вал" – эффективная мощность резания, кВт;

Проектирование инструментов для детали"Вал" – мощность электродвигателя станка. кВт;

Проектирование инструментов для детали"Вал" – коэффициент полезного действия станка.

Эффективная мощность резания вычисляется по зависимости [1, с. 271].:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Проектирование инструментов для детали"Вал" – главная составляющая силы резания, которая рассчитывается по формуле:


Проектирование инструментов для детали"Вал".


Здесь Проектирование инструментов для детали"Вал"

Проектирование инструментов для детали"Вал".

Проектирование инструментов для детали"Вал".

Проектирование инструментов для детали"Вал".

Условие Проектирование инструментов для детали"Вал" выполняется.

Определение основного времени обработки.

Основное время обработки определяется по формуле:

Проектирование инструментов для детали"Вал",


Dзаг, мм t, мм so, мм/об vs, м/мин v, м/мин np, мин-1 Pz, Н Pэ, кВт To, мин
56 5 0,09 4,5 8,79 50 1472 0,21 0,3

Расчет размеров державки канавочного резца


Произведем проверочный расчет сечения державки резца на допускаемую стрелу прогиба при максимальном вылете резца.

1. Определяем изгибающий момент, действующий на резец:


Проектирование инструментов для детали"Вал"

где:

PZ – вертикальная составляющая силы резания.

ℓР = 1.5·h – максимальный вылет резца.

2. Выбираем марку твердого сплава режущей пластины, величины подачи и скорость резания:

Марка твердого сплава: Т15К6

Подача: Проектирование инструментов для детали"Вал" – так как врезная подача при точении

Скорость резания: Проектирование инструментов для детали"Вал"


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Vтабл – табличное значение скорости резания, принимаем Vтабл = 80 м/мин.

К1 – коэффициент, учитывающий обрабатывающий материал, принимаем К1 = 0,75

К2 – коэффициент, учитывающий поверхность обрабатываемого материала, принимаем К2 =2,0

К3 – коэффициент, учитывающий твердость пластины, принимаем К3 =0,8

К4 – коэффициент, учитывающий главный угол в плане, принимаем К4 = 1

Проектирование инструментов для детали"Вал"

3. Сила резания:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Проектирование инструментов для детали"Вал" – табличное значение силы резания, принимаем Проектирование инструментов для детали"Вал"

К1 – коэффициент, учитывающий зависимость от твердости обрабатываемого материала, принимаем К1 = 0.85

К2 – коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла,

принимаем К2 = 1,0


Проектирование инструментов для детали"Вал"

4. Определение высоты державки.


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Проектирование инструментов для детали"Вал" – допускаемое значение изгибающих напряжений в державке резца из Стали 45.

Проектирование инструментов для детали"Вал"

Принимаем державку с размерами Проектирование инструментов для детали"Вал" по ГОСТ 18884 – 85, ближайшую к расчётной.


Проектирование инструментов для детали"Вал"


5. В соответствии с ГОСТ 18879 – 85 выбираем основные размеры державки:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


h=25 мм; b=16 мм; L=140 мм;

5. Проверяем допускаемую стрелу прогиба державки резца:


Проектирование инструментов для детали"Вал"


где:

Проектирование инструментов для детали"Вал"- модуль упругости обрабатываемого материала.

Проектирование инструментов для детали"Вал" – допускаемая величина прогиба

Проектирование инструментов для детали"Вал"

Следовательно, прогиб резца не будет влиять на процесс резания.

Проектирование инструмента для нарезания резьбы М20Ч1,5–6Н


В качестве инструмента для нарезки резьбы М20Ч1,5–6Н предлагается использовать метчик машинный для глухих отверстий с укороченной рабочей частью.

Материал рабочей части Р6М5 ГОСТ 19265–88;

Материал хвостовика сталь 45 ГОСТ 1050–88

Геометрические параметры метчика:

Номинальный диаметр резьбы М20;

Количество перьев n=4;

Ширина пера b=4.84;

Угол конуса рабочей части φ=12˚;

Передний угол γ=10˚;

Задний угол α =10˚;

Высота затыловки К=2,7

Назначение режимов резания на нарезание резьбы М20Ч1,5–6Н:
Скорость резания:


Проектирование инструментов для детали"Вал",


где Проектирование инструментов для детали"Вал"

Тогда Проектирование инструментов для детали"Вал"


Технические характеристики токарного патронно-центровой станка с числовым программным управлением 16Б16Т1


Проектирование инструментов для детали"Вал"


Станки токарные патронно-центровые модели 16Б16Т1 (SAMAT 135 NC). На станках обеспечивается выполнение всего объема работ, производимого на универсальных станках, без дополнительных приспособлений и наладок, в автоматическом цикле. Оснащен 8/6-позиционной инструментальной головкой. Система ЧПУ обеспечивает ввод программ обработки, как с пульта оператора, так и с внешнего электронного носителя. Класс точности – П.


Табл. 8

Технические характеристики

16Б16Т1

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия:
над станиной, мм 400/360
над суппортом, мм 125
Длина устанавливаемого изделия, мм 750
Длина обрабатываемого изделия, мм 600
Наибольший рабочий ход суппорта, мм:
продольного 700
поперечного 210
Частота вращения шпинделя, об/мин 20–3200
Величина программируемых подач, мм/об:
продольных 0,01–20
поперечных 0,001–10
Скорость быстрого перемещения суппорта:
продольного 10/15
поперечного 5/7,5
Количество управляемых осей координат:
всего / одновременно 2/2
Дискретность перемещений, мм: 0,001
продольных 0,0005
поперечных
Мощность главного привода, кВт 7,5/11
Вид ЧПУ контурное с обратной связью
Габариты станка, мм:
длина 3200
ширина 1370
высота 1740
Вес станка, кг 2880

Список литературы


1. Справочник технолога-машиностроителя, Т2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 2003, -943 с.

2.РИ Курсовое и дипломное проектирование: справочник/ Под ред. Е.Э. Фельдштейн.: Дизайн ПРО, Минск, 2002. 320 с.

3. Краткий справочник металлиста / Под общ. ред. К78 П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986 – 960 с.: ил.

4. Проектирование металлорежущих инструментов/ Под ред. И.И. Семенченко. – М.: Машиностроение, 1962.

5. Режущий и вспомогательный каталог для ГПМ. Каталог. 1988.

6. Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев и др. – М.: Машиностроение, 1987. – 845 с

7. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под ред. А.Ф. Горбацевича. Минск, «Вышэйш. школа»,

Похожие работы:

  1. • Позиционные системы счисления
  2. • Формування маркетингової стратегії ЗАТ "Оболонь"
  3. • Словник слів іншомовного пожодження економічного ...
  4. • Краткий курс истории Московского троллейбуса
  5. • "Звезды прелестные" в поэзии Пушкина и его современников
  6. • Охрана труда при работе на компьютере
  7. • Технология HTML
  8. • Публий Теренций Афр
  9. • Решения задачи планирования производства симплекс ...
  10. • Латинский язык: Практические задания для студентов заочного ...
  11. • Исследование уровня безопасности операционной системы Linux
  12. • Основы латинского языка
  13. • Основы здорового образа жизни студента. Физическая культура в ...
  14. • Меркантилизм и доктрина А. Смита
  15. • Проект концептуального анализа развития туризма в ...
  16. • "Звезды прелестные" в поэзии Пушкина и его современников
  17. • "Звезды прелестные" в поэзии Пушкина и его современников
  18. • Способы отрицания в современном немецком языке
  19. • Восточные славяне в древности
  20. • Changes and specimens of the English language
Рефетека ру refoteka@gmail.com