Изготовление детали с помощью токарно-винторезного станка, страница 2

  Поправочный коэффициент Kp=KMp*Kφp

Значения Cp, Xp, Yp, np при точении приведены в приложении таб 8.

   где KMp – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал(прил таб 6)

        Kφp -  поправочный коэффициент на главный угол в плане резца прил таб 7)

  Обточка проходным, упорным, прямым резцом, пов 2.

Рассчитаем глубину резания по формуле:

 где: D – диаметр обрабатываемой поверхности.

         d – диаметр обработанной поверхности.

мм

  По табл из справочника[1] выбираем подачу  Sпр =0,42 мм/об

Расчетная скорость резания:

м/мм.

  Найдем расчетное значение частоты вращения шпинделя:

=312,03об/мин

nст>np выбираем ncт=250об/мин.

Рассчитаем фактическую скорость резания

м/мин

Прорезка прорезным резцом. Пов 3.

  Ширина режущего лезвия инструмента равна 7мм

 Глубина резания за один проход t=7мм

 Sп=0,13мм/об

м/мин

 oб/мин      nст = 315об/мин

м/мин

  Продольное обтачивание прорезным резцом по пов. 4.

t=2,98мм. С продольной подачей Sпр=0,43мм/об.

м/мин

об/мин     nст=500об/мин

Продольное обтачивание прорезным резцом пов. 5.

t=2,68мм. С прорезной подачей Sпр=0,43мм/об

мм/мин

об/мин    nст=400об/мин

м/мин

Прорезка прорезным резцом пов.6.

Sп=0,13мм/об;  t=7мм

мм/мин

об/мин       nст=400об/мин

м/мин

Отрезание по пов. 7. отрезным резцом.

T=7мм.  Sп= 0,13 мм/об.

Об/мин    nст=500об/мин

м/мин

  рассчитаем сиду резания Pz, Мпа, для нагруженного прохода, по формуле:

  Kp=Kмp*Kφp. Для чугуна с НВ 1810 – 2000 Kм=1,00;

Xp =1; np=0; Cp=92; Yp 0,75.

  Главный угол в плане φ=90°; Kφp=0,92

Подставляя получим:

  Возможность осуществления на выбранном станке принятого режима резания проверяют сопоставлением расчетного значения подачи, определенного по формуле:

Px=0,3Pz

со знанием силы Px ст , допускаемой механизмом подачи выбранного станка.

Px ст =3600Н=404 Мпа

  Наибольшая сила резания Pz=1282 и 1338,08

  Px=0,3*1338,08=401,4 Мпа

Расчет подтверждает возможность осуществления принятого режима резания.

Расчет мощности станка

  Эффективную мощность на резания Nэ, кВт определяем по формуле:

 Потребляемая мощность на шпинделе станка, кВт.

Где ηст -КПД станка;  η=0,75

  Коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя:

  K=37,6℅   Nct – мощность главного электродвигателя  станка

Расчет основного технологического времени.

  Основное технологическое время на обработку То(мин) расчитывается для всех проходов. При точении фасок ее принимают от 5 до 10с.

  Мин

  где i – количество проходов

        Sct – подачи, мм/об

       nct – частота вращения электродвигателя

       L – расчетная длина обработки поверхности, мм.

L=l+l1+l2

где  l – длина детали (поверхности), мм

       l1 – величина врезания инструмента, мм

      l2 – величина пробега инструмента, мм

l1 и l2 – определяют по формуле:

  l1=t*ctgφ;   l2=(2-3)Sct

где φ – главный угол в плане.

  Рассчитаем длину обработки поверхности 1

L=l+l1+l2    так как   φ = 90°  то l1 = 0,

t=2мм;  Sct=0,52мм/об  ncт= 315об/мин

l=D/2+3Sсt

L= l+l2=-88/2+3*0,52=45,56 мм

   Основное технологическое время на обработку пов. 1 за один проход  i=1

    мин   =0,28мин

Пов. 2. Обрабатывается за 1 проход.

l=60 мм.  L1=0 так как φ=90° ;  l2=3Sct

При t= 2,98мм   Sct=0,43 мм/об  nct=250 об/мин

Определим L и To.

L=60+3*0,43=61,29 мм

 мин

Пов. 3. Прорезным резцом протачиваем на глубину l=19 мм.

 L1=0      l2=2Sct

L=19+2Sct

  При t=7 мм ; Sct=0,13мм/об;  nct=315 об/мин.

L=19+2*0,13=19,26мм.

Обработка включает в себя i=5

мин

Пов. 4.   t=2,98мм, Sct= 0,43 мм/об  nct=500об/мин

l=30мм,  l1=0,  l2=0

L=30 мм в один проход

  мин

Пов.5  t=2,89мм, Sct=0,43мм/об, nct=400об/мин

l=10мм, l1=0, l2=0

L=10мм

мин

Пов.6.   L=9мм, l1=0, l2=2Sct, t=7мм, Sct=0,13 мм/об, nct=400 об/мин

L=9+2*0,13=9,26мм

Обработка включает в себя 3 прохода.

Мин

Пов. 7. Отрезание при t=7

Sct=0,13 мм/об; nct=500 об/мин

l=30 мм, l1=0, l2=3Sct

L=30+3*0,13=30,39 мм

мин

5.Обработка на фрезерных станках.

  Для фрезеровки паза на полученной детали согласно чертежу, будем использовать вертикально – фрезерный станок 6М12П

  Станок имеет следующие характеристики;

рабочая поверхность стола – 320х1250 мм,

чистоту ступеней шпинделя – 18,

частота вращения шпинделя – 31 – 1600 об/мин,

число ступеней подачи – 18

  подача стола, мм/мин:

продольная – 25 – 1250,

поперечная – 15,6 – 785,

наибольшая допустимая сила подача – 15000 Н,

мощность главного электродвигателя – 7,5 кВт,

КПД станка – 0,75.

  Для закрепления детали будем использовать машинные тиски. В качестве режущего инструмента выбираем цилиндрическую фрезу, с диаметром D=8 мм,

и 5ю зубьями.

Расчет режимов резания.

  Необходимо снять слой металла глубиной 5 мм. T=5мм

Производим обработку детали в 1 проход, при В=8 мм, Z=5 зуб, В=8 мм, Т 120 мин

t=5 мм.

  Подача при фрезеровки Sz=0,30 мм/зуб.

Рассчитаем скорость резания Vp мм/мин по эмпирической формуле:

где Kv – поправочный коэффициент.(Kv=Kмv*Kнv*Knv)

Для чугуна с НВ 1923 Мп.

      Kнv=1,20

     Knv=1

     D – дичметр фрезы, мм

     В – ширина фрезеровки, мм

    Z – количество зубьев фрезы.

    Сv – 26

    qv – 0,7

    Xv – 0,5

    Yv – 0,6

    Nv – 0,3

ωv – 0,3

    m – 0,2

(по табл. 9 )

м/мин

  По формуле

  найдем расчетную частоту вращения шпинделя.

Об/мин

  Подберем частоту np станка=628,5 об/мин

Определим значение минутной подачи, скорректировать ее по паспорту стана и принять ближайшее минимальное – Sмст<Sм

  Sм=Sz*Z*nсt

Sм=0,20*5*628,5=628,5 мм/мин

Согласно ряду промежуточных подач, Sмст=531,6 мм/мин

  Определим фактическую скорость резания.

м/мин

  рассчитаем силу резания Pz, по формуле:

Мпа

  Для возможности осуществления на выбранном станке принятых режимов резания необходимо сравнить значение силы подачи  с силой, допускаемой механизмом подачи станка.(прил. 1)

Px=1500=1529,3 МПА

Px=(1-1,2)Pz=913,2 Мпа

Pxст>Px         913,3>1529,3

  Определим фактическую мощность на шпинделе станка.

  Потребляемая мощность на шпинделе станкаю

  Коэффициент использования станка по мощности.

Рассчитаем основное технологическое время.

Где L – расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм

  L=;+l1+l2

  l2=2-5 мм

   l1=3,873; l2=3 мм

мин.

Список использованной литературы.

1.Краткий справочник металлиста.1972г

2.Дальский А. М. И др. Технология конструкционных материалов.

3. Методические указания на курсовую работу. Редактор С. А. Борисов.