Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Міністерство освіти і науки України

Житомирський державний технологічний університет


Кафедра ТМ і КТС

Група


Контрольна робота

з курсу „Теорія різання”

ТЕМА: «Розрахунок режимів різання при обробці деталі – Корпус»


Житомир

Вибір деталі та методів обробки


1.1 Вид, призначення та характеристики деталі


Для виконання заданої контрольної роботи обрана деталь „корпус” [додаток 1], що входить до складу приводу поздовжніх подач револьверного супорту верстату 1В340Ф30. Токарно-револьверний верстат з револьверною головкою на хрестовому супорті з ОСУ підвищеної точності мод. 1В340Ф30 призначений для виконання різноманітних токарних робіт у межах встановленої потужності, в основному, при обробці складних деталей зі ступінчатим і криволінійним профілем, умовах серійного та дрібносерійного виробництва.

Задана деталь („корпус”) призначена для закріплення кулькової гвинтової пари поздовжнього переміщення супорту верстата. Поздовжні переміщення револьверного супорту здійснюються за допомогою високомоментного електродвигуна, що встановлюється на кронштейні, який кріпиться до правого торцю станини. Обертання двигуна на пару гвинт-гайка кочення передається зубчастою пасовою передачею. Опорою гвинта служать підшипники, що встановлюються в „корпус” (задана деталь), який жорстко кріпиться на правому торці станини.

Матеріал деталі: сірий чавун СЧ20 ГОСТ 1412–85. Заготовка деталі отримується литтям. Виливка потребує застосування стержневої формовки для утворення внутрішніх порожнин. Ряд поверхонь деталі – необроблювані.


1.2 Технологічний процес обробки деталі


Маршрут обробки деталі „корпус” подано у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1.

Назва і номер операції

Ескіз

Обладнання

Зміст операції

1

2

3

4

05

Розміточна

Ї

Плита розміточна

ГОСТ 10905-75

Перевірити виливку на придатність

за усіма параметрами;

Розмітити поверхню в оброблюваний

розмір

10

Фрезерна

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Вертикально-фрезерний

верстат 6Н13П

Фрезерувати поверхню 1 начорно

15

Фрезерно-розточувальна

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Вертикально-фрезерний

верстат з ЧПК

6Р13Ф3

Фрезерувати поверхню 1 начорно

Розточити отвір 2 начорно

Розточити отвір 3 начорно

20

Фрезерна

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Вертикально-фрезерний

верстат 6Н13П

Фрезерувати поверхню 1 напівчисто;

Фрезерувати поверхню 1 начисто

25

Фрезерно-розточувальна

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Вертикально-фрезерний

верстат з ЧПК

6Р13Ф3

Фрезерувати поверхню 1 напівчисто і начисто;

Розточити отвір 2 напівчисто і начисто;

Розточити отвір 3 напівчисто і начисто

30

Свердлувальна

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Вертикально-

свердлувальний

верстат з ЧПК

2Р135Ф2

Цетрувати отвори 1, 2 і 3;

Свердлувати отвори 1;

Свердлувати отвори 2;

Свердлувати отвори 3;

Цекувати отвори 2;

Нарізати різь в отворах 1

35

Свердлувальна

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Вертикально-

свердлувальний

верстат з ЧПК

2Р135Ф2

Цетрувати отвори 1;

Свердлувати отвори 1;

Нарізати різь в отворах 1

40

Свердлувальна

Розрахунок режимів різання при обробці деталі

Радіально- свердлувальний

верстат 2Н55

з поворотним столом

Цетрувати отвори 1;

Центрувати отвори 2;

Свердлувати отвори 1;

Свердлувати отвори 2;

Свердлувати отвори 3

45

Слюсарна

Ї Верстак

Гострі кромки затупити;

Нарізати різь в отворах 1 (оп. 040);

Нарізати різь в отворах 2 (оп. 040)

50

Миття

Ї Ї Ї

55

Маркирувальна

Ї Ї Виготовити бірку та прикріпити до партії деталей

60

Контрольна


Плита

ГОСТ 10905-75

Перевірити розміри, відхи-лення форми, допуски розташування поверхонь

Для подальших розрахунків розглядатимемо:

фрезерну розточувальну операцію 15, на якій виконується чорнове фрезерування поверхні та чорнове розточування двох отворів;

свердлувальну операцію 35, на якій виконується свердлування 6-ти однакових отворів та нарізання в них різьби.


1.3 Вибір різальних інструментів


Для обраних операцій призначимо різальні інструменти згідно з рекомендаціями [1], виходячи із оброблюваного матеріалу та заданих початкових умов:

• для чорнового фрезерування поверхні 1 (операція 15) – фреза торцева насадна ш160 ГОСТ 9473–80, праворіжуча, позначення: 2214–157; матеріал твердосплавних пластин – ВК6, кількість зубів z =16, ширина B = 46 мм [табл. 94, с. 187, 1]; геометричні параметри фрези за ГОСТ 9473–80;

• для чорнового розточування отворів 1 і 2 (операція 15) – розточувальні різці з пластинами з твердого сплаву за ГОСТ 9795–84 типу 4, виконання 1, позначення різця – 2142-0444 (лівий, з кутом врізання 10є) [табл. 17, с. 126, 1].

Геометричні параметри різця:

переріз різця: hЧb = 16Ч16 мм;

довжина різця L = 63 мм;

довжина пластина l = 12 мм;

тип пластин за ГОСТ 25396-82 : 07;

головний кут в плані: ц = 60є,

допоміжний: ц1 = 35є.

Вибір матеріалу твердосплавних пластин проводимо відповідно до рекомендацій додатку [Д. 2.1., с.444, 2]. Для чорнової обробки деталі приймається твердий сплав ВК6, Решту геометричних параметрів різця вибираємо за [Д. 2.7., с.450, 2]:

б = 6є – задній кут;

г = 8є – передній кут;

f = 0,4 мм – ширина фаски різальної кромки;

с = 0,02 мм – радіус округлення різальної кромки;

rв = 0,8 мм – радіус вершини різця.

• для свердлування отворів (операція 35) – свердло ш10,2 ГОСТ 10903–77 [табл. 42, с. 147, 1], позначення – 2301-0030 (нормальної точності, клас В1, з нормальним хвостовиком), матеріал – швидкорізальна сталь Р6М5.

Геометричні параметри свердла за [табл. 44, с. 151, 1]:

б = 12є – задній кут;

a = 1,2 мм – ширина поперечної кромки;

ш = 55є – кут нахилу поперечної кромки.


2. Виконання ескізів


Креслення деталі наведено в додатку 1, а ескізи різальних інструментів (свердла та торцевої фрези) – в додатку 2 до контрольної роботи.


3. Розрахунок режимів різання


3.1 Розрахунок режиму різання табличним методом


Виконаємо розрахунок режиму різання табличним методом для свердлування отворів (операція 35) під подальше нарізання в них різі.

Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230, Розрахунок режимів різання при обробці деталі МПа

вид обробки: свердління

кількість отворів: і = 6;

інструмент: свердло ш10,2 2301-0030 ГОСТ 10903–77;

діаметр отворів: ш10,2 мм;

довжина отворів, що свердляться: Розрахунок режимів різання при обробці деталі мм.

шорсткість отворів після обробки: Ra = 6,3 мм (клас точності С4)

верстат: 2Р135Ф2

межі частот обертання: 31..1600 об/хв;

потужність головного приводу: 4 кВт;

регулювання: ступінчасте.


Частоти обертання шпинделя верстату мод. 2Р135Ф2, хв-1

31,5 40 50 63 80 100 125 160 200
250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600

Подачі верстату мод. 2Р135Ф2, мм/об.

0,056 0,08 0,112 0,16 0,224 0,315 0,45 0,63 0,90 1,25
1,80 2,5

Згідно з рекомендаціями [С-1, с. 104, 3] розрахунок вестимемо у наступній послідовності:


Розрахуємо довжину робочого ходу:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(мм),


де Розрахунок режимів різання при обробці деталі мм – довжина різання;

Розрахунок режимів різання при обробці деталі – додаткова довжина ходу, викликана в окремих випадках особливостями налагодження і конфігурації деталі (в нашому випадку Розрахунок режимів різання при обробці деталі = 0);

у = 4 мм – довжина підводу, врізання і перебігу інструменту, визначається за [дод. 3, с. 303, 3] в залежності від виду обробки і діаметру оброблюваного отвору.

2. По карті [С-2, с. 110–114, 3] призначимо подачу на оберт:

- виходячи із умов обробки, група подач – І [С-2, с. 110, 3];

- оскільки оброблюваний матеріал – чавун, відношення довжини різання до діаметру < 3, згідно з [С-2, с. 112, 3] рекомендована подача на оберт Розрахунок режимів різання при обробці деталі мм/об.

- остаточно приймаємо найближчу подачу на оберт за паспортом верстату: Розрахунок режимів різання при обробці деталі мм/об.


3. За картою [С-3, с. 114, 3] визначаємо період стійкості інструменту:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(хв),


де Розрахунок режимів різання при обробці деталі хв – стійкість машинної роботи верстату, визначається в залежності від кількості інструментів в налагодженні (1) та діаметру обробки за [табл., с. 114, 3];

Розрахунок режимів різання при обробці деталі – коефіцієнт довжини різання інструменту.


4. Визначаємо швидкість різання та число обертів шпинделя за хвилину:

- визначаємо розрахункову швидкість різання для обробки сірого чавуну:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(м/хв),


де Розрахунок режимів різання при обробці деталі м/хв – табличне значення швидкості в залежності від подачі і діаметру обробки, визначається за [С-4, табл., с. 118, 3];

Розрахунок режимів різання при обробці деталі – коефіцієнт, що залежить від твердості оброблюваного матеріалу, за [С-4, табл., с. 118, 3];

Розрахунок режимів різання при обробці деталі – коефіцієнт, що залежить від стійкості інструменту та інструментального матеріалу, за [С-4, табл., с. 119, 3];

Розрахунок режимів різання при обробці деталі – коефіцієнт, що залежить від відношення довжини до діаметру обробки, за [С-4, табл., с. 119, 3];

- визначаємо розрахункове значення числа обертів шпинделя:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(об/хв),


- уточнюємо фактичне значення частоти обертання за паспортом верстату, приймаючи найближче значення, Розрахунок режимів різання при обробці деталі об/хв.

- уточнюємо фактичне значення швидкості різання о прийнятому значенню числа обертів:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі (м/хв),


5. Розраховуємо основний машинний час обробки:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі (хв).


6. Виконуємо перевірочні розрахунки:

- визначаємо осьову силу різання:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(кГ),


де Розрахунок режимів різання при обробці деталі кГ – табличне значення осьової сили при обробці сірого чавуну в залежності від подачі і діаметру обробки, визначається за картою [С-5, табл., с. 124, 3];

Розрахунок режимів різання при обробці деталі – коефіцієнт, що залежить від оброблюваного матеріалу та його твердості [С-5, табл., с. 126, 3];

- визначаємо потужність різання:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(кВт),


де Розрахунок режимів різання при обробці деталі кВт – табличне значення потужності при обробці сірого чавуну в залежності від подачі і діаметру обробки, визначається за картою [С-6, табл., с. 127, 3];

Розрахунок режимів різання при обробці деталі – коефіцієнт, що залежить від оброблюваного матеріалу та його твердості [С-5, табл., с. 126, 3]

Знайдені значення потужності різання та осьової сили не перевищують допустимі за паспортом верстату.

3.2 Розрахунок режимів різання розрахунково-аналітичним методом


Чорнове фрезерування (операція 15)


Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230, Розрахунок режимів різання при обробці деталі МПа;

вид обробки: фрезерування

інструмент: фреза торцева ш160 , матеріал твердосплавних пластин – ВК6, кількість зубів z =16, ширина B = 46 мм (ГОСТ 9473-80);

шорсткість поверхні після обробки : Rz = 40 мкм;

обробка без охолодження згідно [табл. 39, с. 288, 1];

глибина фрезерування: t = 1,8 мм (рівна припуску на обробку на цьому переході);

довжина оброблюваної поверхні: l = 318 мм (за кресленням);

верстат: 6Р13Ф3;

потужність двигуна головного руху: 7,5 кВт;

діапазон частоти обертання шпинделя: 40...2000 об/хв;

діапазон подач за координатами X, Y, Z: 3...4800 мм/хв;

число ступенів регулювання частоти обертання: 18;

регулювання: ступінчасте.


Частота обертання шпинделя верстата мод. 6Р13Ф3, хв-1

40 50 63 80 100 125 160 200 250
315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000

Подачі верстату мод. 6Р13Ф3, мм/хв

3 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20
25 31,5 40 50 63 80 100 125 160
200 250 315 400 500 630 800 1000 1250
1600 2000 2500 3150 4000

Розрахунок режиму різання будемо вести у наступній послідовності:


1. Визначаємо подачу:

Приймаємо подачу на зуб фрези sz в межах 0,14...0,24 мм/зуб за [табл. 33, с. 283, 1] в залежності від потужності верстата (5...10 кВт), оброблюваного та оброблюючого матеріалів. Враховуючи примітку до [табл. 33, с. 283, 1], оскільки ширина фрезерування більша 30 мм, зменшуємо табличне значення подачі на 30%:


sz ≈ 0,1 мм/зуб.


Тоді подача на оберт складе:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі (мм/об).


2. Визначимо швидкість різання (колову швидкість фрези):


Розрахунок режимів різання при обробці деталі,


де D = 160 мм – діаметр фрези;

B = 46 мм – ширина фрези;

z = 16 – кількість зубів інструменту.

Значення коефіцієнта СV та показників степенів в цій формулі визначаємо за [табл. 39, с. 288, 1] в залежності від типу фрези, виду операції, матеріалу ріжучої частини:


СV = 445, q = 0,2, x = 0,15, y = 0,35, u = 0,2, p = 0, m = 0,32.


Т = 190 хв – період стійкості фрези за [табл. 40, с. 290, 1];

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі,


В цій формулі:

За [табл. 1, с. 261, 1] поправочний коефіцієнт, що враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на швидкість різання для сірого чавуну:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі,


де Розрахунок режимів різання при обробці деталі – показник степені, що визначається за [табл. 2, с. 262, 1].

За [табл. 5, с. 263, 1] визначаємо поправочний коефіцієнт, що враховує вплив стану поверхні заготовки на швидкість різання за: Розрахунок режимів різання при обробці деталі.

За [табл. 6, с. 263, 1] визначаємо поправочний коефіцієнт, що враховує вплив інструментального матеріалу на швидкість різання: Розрахунок режимів різання при обробці деталі.

Отже, розрахункова швидкість різання:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(м/хв).


3. Розрахункова частота обертання інструменту:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі (об/хв).


4. Хвилинна подача:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі (мм/хв)


5. Узгодимо за паспортними даними верстата і остаточно приймемо фактичну частоту обертання: Розрахунок режимів різання при обробці деталі (об/хв).

Тоді фактична хвилинна подача: Розрахунок режимів різання при обробці деталі (мм/хв).

Уточнимо значення швидкості різання:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(м/хв).


6. Визначимо значення складових сили різання:

Знайдемо значення головної складової сили різання (при фрезеруванні – колова сила):


Розрахунок режимів різання при обробці деталі.


Значення коефіцієнта Ср та показників степенів в цій формулі визначаємо за [табл. 41, с. 291, 1] в залежності від типу фрези, оброблюваного і оброблюючого матеріалів:


Ср = 54,5, q = 1,0, x = 0,9, y = 0,74, u = 1,0, w= 0.


Поправочний коефіцієнт на якість оброблюваного матеріалу знаходимо в [табл. 9, с. 264, 1]: Розрахунок режимів різання при обробці деталі.

Отже, колова сила дорівнює:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі (Н).


Величини решти складових сили різання визначаємо із їх співвідношення з головною складовою – коловою силою за [табл. 42, с. 292, 1]:

Горизонтальна сила (сила подачі): Розрахунок режимів різання при обробці деталі (Н).

Вертикальна сила: Розрахунок режимів різання при обробці деталі (Н).

Радіальна сила: Розрахунок режимів різання при обробці деталі (Н).

Осьова сила: Розрахунок режимів різання при обробці деталі (Н).


7. Визначимо крутний момент на шпинделі:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі (Н∙м).


8. Ефективна потужність різання:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(кВт)


9. Основний технологічний час згідно [п. ІІ , с. 190, 4] та [п. 2.2.6., с. 104, 2]:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(хв),


де L – довжина шляху, що проходить інструмент в напрямку подачі;

l – довжина оброблюваної поверхні (за кресленням) = 318 мм;

l1 – величина на врізання і перебіг інструменту, що визначається за [дод. 4, арк. 6, с. 378, 4] в залежності від типу фрези (торцева), схеми її установки (симетрична) й ширини фрезерування (за кресленням = 220 мм);

sхв – хвилинна подача фрези, визначена раніше;

Чорнове розточування (операція 15)


Вихідні дані:

матеріал: СЧ20, HB 230, Розрахунок режимів різання при обробці деталі МПа;

вид обробки: розточування

інструмент: розточувальний різець 2142-0444 з пластинами з твердого сплаву ВК6 за ГОСТ 9795–84 типу 4, виконання 1;

глибина фрезерування: t = 1,6 мм (рівна припуску на обробку на цьому переході);

нормативний період стійкості різців за [Д. 2.10., с.459, 2]: Т = 30 хв;

діаметри обробки: ш92 мм та ш82 мм (на подальших операціях напівчистового і чистового розточування отвори будуть оброблені до діаметрів, вказаних на кресленні ш95Н7 та ш85Н7);

довжини оброблюваних поверхонь: 45 мм і 35 мм (за кресленням);

верстат: 6Р13Ф3 (характеристики наведені вище).

Розрахунок режиму різання будемо вести у наступній послідовності:

1. Для чорнового розточування за [табл. 12, с.267, 1] при заданому перерізі різця та глибині різання рекомендується подача S = 0,2...0,3 мм/об.

Приймаємо подачу S = 0,22 мм/об.

2. Швидкості різання визначатимемо за формулами теорії різання, згідно [п. 3, с.265, 1]:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі.


Значення коефіцієнтів в цій формулі знаходимо за [табл. 17, с.266, 1]:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі.


Швидкісний коефіцієнт: Розрахунок режимів різання при обробці деталі.

В цій формулі:

За [табл. 1, с. 261, 1]:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі,


За [табл. 5, с. 263, 1]: Розрахунок режимів різання при обробці деталі;

За [табл. 6, с. 263, 1]:Розрахунок режимів різання при обробці деталі.

Отже, загальний швидкісний коефіцієнт: Розрахунок режимів різання при обробці деталі.

При внутрішній обробці (розточуванні) згідно рекомендацій за [табл. 17, с. 270, 1] на швидкість різання додатково водиться поправочний коефіцієнт 0,9:

Таким чином швидкість різання:


Розрахунок режимів різання при обробці деталі(м/хв);


3. Розрахункова частота обертання шпинделя визначається за наступною формулою: Розрахунок режимів різання при обробці деталі, розраховане значення уточнюємо за паспортом верстата:

Поверхня 1 (ш92 мм): Розрахунок режимів різання при обробці деталі (об/хв); Розрахунок режимів різання при обробці деталі об/хв;

Поверхня 2 (ш82 мм): Розрахунок режимів різання при обробці деталі (об/хв); Розрахунок режимів різання при обробці деталі об/хв;


4. Уточнюємо значення швидкості різання: Розрахунок режимів різання при обробці деталі.

Поверхня 1 (ш92

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: