Расчет параметров заготовки

Размещено на http://www.allbest.ru/

46

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор заготовки

Обоснование выбора заготовки.

Заготовками деталей машин являются исходный материал, из которого в процессе дальнейшей обработки получают деталь. Отсюда следует, что чем больше форма и размеры заготовки приближаются к форме и размерам готовой детали, тем меньше будут затраты труда на обработку (формообразование).

На выбор заготовки влияют следующие основные факторы: размеры, форма и масса изделия; вид материала, его физико-механические свойства; объем выпуска изделий и тип производства; характер применяемого на существующем участке оборудования и т.д.

В машиностроении в качестве заготовок применяют горячекатанный и калиброванный прокат; поковки, штамповки; отливки и т.д.

Ввиду того, что стоимость заготовок, полученных штамповкой высока по сравнению с заготовками, полученных литьем, от данного способа получения заготовок отказываемся. Точность заготовок, полученных свободной ковкой мала по сравнению с предложенным методом.Окончательно принимаем способ получения заготовки: литье в песчанные формы.

В качестве основного фактора, влияющего на работу заготовки применяют коэффициент использования материала: К=Мд / Мз=Vд/Vз, где Мд и Vд-масса и объем детали; Мз и Vз - масса и объем заготовки.

Обрабатываемый материал:

В зависимости от служебного назначения крышки изготавливают из углеродистых, легированных сталей, чугуна, пластических масс.

Чугуном называется сплав железа, углерода, кремния, марганца и других веществ, содержащих 2,14-4,5% углерода. Углерод, входящий в состав чугуна, может находиться в виде отдельных частиц графита, вкрапленных между зернами железа, и в химически свободном состоянии в виде карбида железа Fe₃C (цементита). В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в чугуне, различают серый, белый, высокопрочный и ковкий чугуны. Если чугун заливают в песчаные формы, то его структура приобретает вид серого чугуна, а при быстром охлаждении (литье в кокиль), при уменьшенном содержании кремния или повышенном содержании марганца получается структура белого чугуна.

Получение заготовки

Способ получения заготовки - литье. Одним из методов литья, является литьё под давлением. Сущность метода состоит в том, что жидкий металл принудительно заполняют металлическую пресс-форму под давлением, которое поддерживается до полной кристаллизации отливки. Давление обеспечивает быстрое и хорошее заполнение формы, высокую точность и малую шероховатость поверхности отливки. Литьём под давлением можно получать отливки с толщиной стенки до 0,5 мм, сложной конфигурации и с отверстиями диаметром до 1 мм. Исходя из этого выбираем вариант получения заготовки подшипниковой крышки литьем под давлением.

2. Выбор оборудования

Оборудование выбираем в соответствии с операциями в технологическом процессе. Станки автоматы сочетают точность специализированных станков и имеют более высокую производительность, чем станки общего назначения. Применение в нашем случае станков обусловлено несколькими факторами:

1) Необходима обработка отверстий, требующая применения нескольких последовательно работающих инструментов, что можно выполнить без изготовления специальной оснастки, которая обычно применяется на универсальных станках;

2) Возможна концентрация операций, те сосредоточение нескольких однотипных видов обработки на одном рабочем месте;

3) Необходимо уменьшение доли вспомогательного времени, которое затрачивается в рассматриваемых операциях на приемы, связанные с изменением режимов резания, переходом с обработки одной поверхности на другую, сменой режущего инструмента и т.п., что обычно имеет место при последовательной обработке нескольких поверхностей на универсальных станках. И так, принимаем оборудование для операций

1. Многорезцовый полуавтомат модели 1730

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм.

Над станиной 410

Над кареткой 360

Над суппортом 300

Наибольшая длина хода суппорта в мм:

Переднего 250

Заднего 135

Расстояние между центрами в мм:

Наибольшее 500

Наименьшее 200

Наибольшая длина обработки в мм: 460

Число скоростей вращения шпинделя: 12

Предел чисел оборотов шпинделя в минуту: 40-500

Количество величин подач переднего суппорта: 8

Пределы величин продольных подач переднего суппорта в мм/об: 0.12-1.38

Количество величин поперечной подачи заднего суппорта на каждую продольную подачу: 12

Пределы величин поперечных подач заднего суппорта в мм\об: 0.016-2.37

Скорость быстрого перемешения переднего суппорта в мм\мин: 2330

Мощность главного электродвигателя в кВт: 10

2. Cверлильный автомат 23В56

Наибольший диаметр сверления мм: 50

Вылет шпинделя в мм: 1500

Наибольший ход шпинделя в мм: 350

Конус отверстия шпинделя в мм: Морзе №5

Число скоростей вращения шпинделя: 10

Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту: 55-1650

Количество величин подач шпинделя: 9

Пределы величин подач в мм\об: 0.15-1.2

Скорость вертикальных перемешений траверсы в мм\мин: 900

Мощность в кВт:

Электродвигателя перемешения траверсы: 1.3

Главный электродвигатель: 5.5

3. Операционные эскизы и циклограммы

Исходя из выбранного оборудования, рассчитаем режимы резания по операциям.

Операция 005: Сверлильная

1. Сверлить 6 отверстий 17

При сверлении отверстий глубина резания t рассчитывается по формуле

t =0,5 D

где D-диаметр отверстия

t=0.5*17=8,5 мм

Подача выбирается в зависимости от глубины резания по табл. 25 стр. 227 (1) Поданной глубине резания, подача S находится в приделах 0,23-0,26 ммоб

принимаем S= 0.25 ммоб с учетом поправочных коэффициентов

S= 0,9*0,5*0,25=0,1 ммоб)

Скорость резания м мин рассчитывается по формуле

Где С, m, q, y - выбираются по таблице 28 (1)

Материал режущей части сверла Р6М5

С_v=7,0 q=0.4 y=0.7 m=0.2

сверление с охлаждением

Значение периода стойкости Т определяется по таблице 30 (1).

Т зависит от материала режущей части и диаметра сверла.

Т=50 мин.

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

Кv=Kmv Kиv Klv=1.14*1*1=1.14

где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала таб. 1-4 (1)

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

Кг=1,0

пv - показатель степени

пv=0,9

Вычислим Кmv

Kиv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента таб. 6 (1)

Киv =1,0

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления (таб. 31. 1)

Для Н=6D Кlv=1

Полученное значение всех коэффициентов подставим в формулу и подсчитаем скорость резания

Определим частоту вращения шпинделя

По ряду частот вращения станка выбираем наиболее близкое к расчетному значению число оборотов.

Принимаю n_ф=1050 об/мин.

Вычисляю фактическую скорость резания:

Крутящий момент Н*М и силу Ро (Н) рассчитывают по формуле:

где значение коэффициента См и показателей степени приведены в табл. 32 (1)

См=0,0345 q=2,0 y=0,8

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

 где n=0.9

Подсчитав полученное значение, получим крутящий момент

Осевая сила

заготовка циклограмма механизм автоматический

Ср. в табл. 32 (1) Ср.=68

q=1,0 y=0,7

Подставив значение, определим осевую силу

Мощность резания N_E (КВт) определяем по формуле:

2. Зенкеровать отверстие 17

При сверлении отверстий глубина резания t рассчитывается по формуле

t =0,5 D

где D-диаметр отверстия

t=0.5*17=8,5 мм

Подача выбирается в зависимости от глубины резания по табл. 25 стр. 227 (1) Поданной глубине резания, подача S находится в приделах 0,23-0,26 ммоб

принимаем S= 0.25 ммоб с учетом поправочных коэффициентов

S= 0,9*0,5*0,25=0,1 ммоб)

Скорость резания м мин рассчитывается по формуле

Где С, m, q, y - выбираются по таблице 29 (1)

Материал режущей части сверла Р6М5

С_v=16,3 q=0.3 y=0.5 m=0.3 x=0.2

зенкерование с охлаждением

Значение периода стойкости Т определяется по таблице 30 (1).

Т зависит от материала режущей части и диаметра сверла.

Т=40 мин.

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

Кv=Kmv Kиv Klv=1.14*1*1=1.14

где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала таб. 1-4 (1)

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

Кг=1,0

пv - показатель степени

пv=0,9

Вычислим Кmv

Kиv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента таб. 6 (1)

Киv =1,0

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления (таб. 31. 1)

Кlv=1,0

Полученное значение всех коэффициентов подставим в формулу и подсчитаем скорость резания

Определим частоту вращения шпинделя

По ряду частот вращения станка выбираем наиболее близкое к расчетному значению число оборотов.

Принимаю n_ф=400 об/мин.

Вычисляю фактическую скорость резания:

Крутящий момент Н*М и силу Ро (Н) рассчитывают по формуле:

где значение коэффициента См и показателей степени приведены в табл. 32 (1)

См=0,09 q=1.0 x=0.9 y=0,8

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

где n=0,4

Подсчитав полученное значение, получим крутящий момент

Осевая сила

Ср. в табл. 32 (1) Ср.=67 y=0,65 x=1.2

Подставив значение, определим осевую силу

Мощность резания N_E (КВт) определяем по формуле:

2. Сверлить отверстия 6

При сверлении отверстий глубина резания t рассчитывается по формуле

t =0,5 D

где D-диаметр отверстия

t=0.5*6=3 мм

Подача выбирается в зависимости от глубины резания по табл. 25 стр. 227 (1) Поданной глубине резания, подача S находится в приделах 0,23-0,26 ммоб

принимаем S= 0.25 ммоб с учетом поправочных коэффициентов

S= 0,9*0,5*0,25=0,1 ммоб)

Скорость резания м мин рассчитывается по формуле

Где С, m, q, y - выбираются по таблице 28 (1)

Материал режущей части сверла Р6М5

С_v=7,0 q=0.4 y=0.7 m=0.2

сверление с охлаждением

Значение периода стойкости Т определяется по таблице 30 (1).

Т зависит от материала режущей части и диаметра сверла.

Т=50 мин.

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

Кv=Kmv Kиv Klv=1.14*1*1=1.14

где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала таб. 1-4 (1)

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

Кг=1,0

пv - показатель степени

пv=0,9

Вычислим Кmv

Kиv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента таб. 6 (1)

Киv =1,0

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления (таб. 31. 1)

Для Н=6D Кlv=1

Полученное значение всех коэффициентов подставим в формулу и подсчитаем скорость резания

Определим частоту вращения шпинделя

По ряду частот вращения станка выбираем наиболее близкое к расчетному значению число оборотов.

Принимаю n_ф=1650 об/мин.

Вычисляю фактическую скорость резания:

Крутящий момент Н*М и силу Ро (Н) рассчитывают по формуле:

где значение коэффициента См и показателей степени приведены в табл. 32 (1)

См=0,0345 q=2,0 y=0,8

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

где n=0.9

Подсчитав полученное значение, получим крутящий момент

Осевая сила

Ср. в табл. 32 (1) Ср.=68

q=1,0 y=0,7

Подставив значение, определим осевую силу

Мощность резания N_E (КВт) определяем по формуле:

2. Зенкеровать отверстие 6

При сверлении отверстий глубина резания t рассчитывается по формуле

t =0,5 D

где D-диаметр отверстия

t=0.5*6=3 мм

Подача выбирается в зависимости от глубины резания по табл. 25 стр. 227 (1) Поданной глубине резания, подача S находится в приделах 0,23-0,26 ммоб

принимаем S= 0.25 ммоб с учетом поправочных коэффициентов

S= 0,9*0,5*0,25=0,1 ммоб)

Скорость резания м мин рассчитывается по формуле

Где С, m, q, y - выбираются по таблице 29 (1)

Материал режущей части сверла Р6М5

С_v=16,3 q=0.3 y=0.5 m=0.3 x=0.2

зенкерование с охлаждением

Значение периода стойкости Т определяется по таблице 30 (1).

Т зависит от материала режущей части и диаметра сверла.

Т=40 мин.

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

Кv=Kmv Kиv Klv=1.14*1*1=1.14

где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала таб. 1-4 (1)

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

Кг=1,0

пv - показатель степени

пv=0,9

Вычислим Кmv

Kиv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента таб. 6 (1)

Киv =1,0

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления (таб. 31. 1)

Кlv=1,0

Полученное значение всех коэффициентов подставим в формулу и подсчитаем скорость резания

Определим частоту вращения шпинделя

По ряду частот вращения станка выбираем наиболее близкое к расчетному значению число оборотов.

Принимаю n_ф=400 об/мин.

Вычисляю фактическую скорость резания:

Крутящий момент Н*М и силу Ро (Н) рассчитывают по формуле:



где значение коэффициента См и показателей степени приведены в табл. 32 (1)

См=0,09 q=1.0 x=0.9 y=0,8

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

где n=0,4

Подсчитав полученное значение, получим крутящий момент

Осевая сила

Ср. в табл. 32 (1) Ср.=67 y=0,65 x=1.2

Подставив значение, определим осевую силу

Мощность резания N_E (КВт) определяем по формуле:

3. Нарезание резьбы 2 отв 6, М8

s=1 мм/об; v=45 м/мин t=12 мм, n=500

мин

4. Сверлить отверстия 3

При сверлении отверстий глубина резания t рассчитывается по формуле

t =0,5 D

где D-диаметр отверстия

t=0.5*3=1,5 мм

Подача выбирается в зависимости от глубины резания по табл. 25 стр. 227 (1) Поданной глубине резания, подача S находится в приделах 0,23-0,26 ммоб принимаем S= 0.25 ммоб с учетом поправочных коэффициентов

S= 0,9*0,5*0,25=0,1 ммоб)

Скорость резания м мин рассчитывается по формуле

Где С, m, q, y - выбираются по таблице 28 (1)

Материал режущей части сверла Р6М5

С_v=7,0 q=0.4 y=0.7 m=0.2

сверление с охлаждением

Значение периода стойкости Т определяется по таблице 30 (1).

Т зависит от материала режущей части и диаметра сверла.

Т=50 мин.

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

Кv=Kmv Kиv Klv=1.14*1*1=1.14

где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала таб. 1-4 (1)



где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

Кг=1,0

пv - показатель степени

пv=0,9

Вычислим Кmv

Kиv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента таб. 6 (1)

Киv =1,0

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления (таб. 31. 1)

Для Н=6D Кlv=1

Полученное значение всех коэффициентов подставим в формулу и подсчитаем скорость резания

Определим частоту вращения шпинделя

По ряду частот вращения станка выбираем наиболее близкое к расчетному значению число оборотов.

Принимаю n_ф=1650 об/мин.

Вычисляю фактическую скорость резания:



Крутящий момент Н*М и силу Ро (Н) рассчитывают по формуле:

где значение коэффициента См и показателей степени приведены в табл. 32 (1)

См=0,0345 q=2,0 y=0,8

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

где n=0.9

Подсчитав полученное значение, получим крутящий момент

Осевая сила

Ср. в табл. 32 (1) Ср.=68

q=1,0 y=0,7

Подставив значение, определим осевую силу

Мощность резания N_E (КВт) определяем по формуле:

010 Токарная

1. Подрезать торец - 8

Глубина резания: t=1 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=212

Определим поправочные коэффициенты на скорость резания:

K_v=K_mvK_nvK_uv,

где К_mv=1 - коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала (стр. 263, таб. 4, [3])

К_nv=0,8 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности (стр. 263, таб. 5 [3])

K_uv=0,74 - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (стр. 263, таб. 6 [3])

K_v=K_mvK_nvK_uv=0,592

С_v=420 x=0,15 y=0,35 m=0,2

Скорость резания:

 м/мин

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,75180⁰0,852=102Н

кВт

2. Точить фаску 10

Глубина резания: t=1.5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=145 мм

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,7539,6⁰0,852=102Н

кВт

3 Точить фаску 7

Глубина резания: t=1.5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=212

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,7539,6⁰0,852=102Н

кВт

4. Точить поверхность 6

Глубина резания: t=0,5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=212

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,7539,6⁰0,852=102Н

кВт

Установ 3

1. Подрезать торец - 1

Глубина резания: t=1 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=140 мм

Определим поправочные коэффициенты на скорость резания:

K_v=K_mvK_nvK_uv,

где К_mv=1 - коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала (стр. 263, таб. 4, [3])

К_nv=0,8 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности (стр. 263, таб. 5 [3])

K_uv=0,74 - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (стр. 263, таб. 6 [3])

K_v=K_mvK_nvK_uv=0,592

С_v=420 x=0,15 y=0,35

Скорость резания: м/мин

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,75180⁰0,852=102Н

кВт

2. Точить фаску 2

Глубина резания: t=1.5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=140 мм

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: 250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,7539,6⁰0,852=102Н

кВт

3 Точить поверхность 3

Глубина резания: t=1,5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.3 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=140 мм

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,3^0,7528,26⁰0,852=138Н

кВт

4 Подрезать торец -5

Глубина резания: t=1 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=220

Определим поправочные коэффициенты на скорость резания:

K_v=K_mvK_nvK_uv,

где К_mv=1 - коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала (стр. 263, таб. 4, [3])

К_nv=0,8 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности (стр. 263, таб. 5 [3])

K_uv=0,74 - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (стр. 263, таб. 6 [3])

K_v=K_mvK_nvK_uv=0,592

С_v=420 x=0,15 y=0,35 m=0,2

Скорость резания: м/мин

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,75180⁰0,852=102Н

кВт

6 Растачивание поверхности 21

Глубина резания: t=0,5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=131

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,7539,6⁰0,852=102Н

кВт

7 Растачивание поверхности 19

Глубина резания: t=0,5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=120

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,7539,6⁰0,852=102Н

кВт

8 Подрезать торец -17

Глубина резания: t=1 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=120

Скорость резания: м/мин (стр. 272, таб. 20 [3])

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,75180⁰0,852=102Н

кВт

9. Расточить поверхность 15

Глубина резания: t=1,5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.3 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=95 м

Скорость резания: м/мин (стр. 272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,3^0,7528,26⁰0,852=138Н

кВт

10. Подрезка торца 14

Глубина резания: t=1 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=95

Определим поправочные коэффициенты на скорость резания:

K_v=K_mvK_nvK_uv,

где К_mv=1 - коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств материала (стр. 263, таб. 4, [3])

К_nv=0,8 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности (стр. 263, таб. 5 [3])

K_uv=0,74 - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (стр. 263, таб. 6 [3])

K_v=K_mvK_nvK_uv=0,592

С_v=420 x=0,15 y=0,35 m=0,2

Скорость резания: м/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,75180⁰0,852=102Н

кВт

11 Расточить поверхность 12

Глубина резания: t=0,5 мм;

Подачу определим, учитывая требования к шероховатости поверхности:

S=0.2 мм/об

Стойкость инструмента: Т=60 мин;

Обрабатываемый диаметр: d=73

Скорость резания: м/мин (стр272, таб. 20 [3])

Число оборотов шпинделя: об/мин

Стандартное число оборотов шпинделя: n_ст=250 об/мин

Фактическая скорость резания: м/мин

Определим мощность резания:,

где Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p - тангенциальная составляющая силы резания;

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров резца;

К_р=0,89 К_р=1,1 К_р=1 К_rр=0,87 К_mр=1

К_р=К_р К_р К_р К_rр К_mр=0,891,110,871=0,852

С_р=40 х=1 у=0,75 n=0

Тогда тангенциальная составляющая силы резания:

Р_z=10С_pt^хS^yVⁿK_p=10401¹0,2^0,7539,6⁰0,852=102Н

кВт

005 Сверлильная

1 переход - сверлить отверстие 17 мм

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+17=22 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=22/1050*0,1=0,2 мин

2 переход - сверлить отверстие 6 мм

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+12=17 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=17/1650*0,1=0,1 мин

3 переход - сверлить отверстие 3 мм

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+10=15 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=15/1650*0,1=0,09 мин

010 Токарная

Установ 1

1 переход - Подрезать торец - 8

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=34 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=34/250*0.2=0,68 мин

2 переход - Точить фаску 10

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+2=7 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=7/250*0. 2=0,14 мин

3 переход - Точить фаску 7

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+2=7 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=7/250*0. 2=0,14 мин

4 переход - Точить поверхность 6

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=12+3=15 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=15/250*0.2=0,3 мин

Установ 2

1 переход - Подрезать торец - 1

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=14 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=14/250*0.2=0,28 мин

2 переход - Точить фаску 2

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+2=7 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=7/250*0. 2=0,14 мин

3 переход - Точить поверхность 3

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=33+3=36 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=36/0,2*250=0,72 мин

4 переход - Подрезать торец - 5

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=37 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=37/250*0.2=0,74 мин

5 переход - Расточить поверхность 21

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+3=8 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=8/0,2*250=0,16 мин

6 переход - Расточить поверхность 19

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=20+3=23 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=23/0,2*250=0,46 мин

7 переход - Подрезать торец - 17

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=17 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=17/250*0.2=0,34 мин

8 переход - Расточить поверхность 15

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=10+3=13 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=13/0,2*250=0,26 мин

9 переход - Подрезать торец - 14

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=12 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=12/250*0.2=0,24 мин

10 переход - Расточить поверхность 12

1) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=5+3=8 (мм)

L-длина врезания и перебега;

L1-длина резания.

2) Основное машинное время Тм=Lрх/S*n=8/0,2*250=0,16 мин

Исходя из построенного маршрута обработки и выбранных режимов резания составим таблицу «Технологический маршрут обработки крышки электродвигателя», нарисуем операционные эскизы и циклограммы.

Технологического маршрута обработки крышки электродвигателя

Операция	S мм/мин	n об/мин	Tpx. мин	Инструмент	Оборудование
005 Сверлиль-ная	0.1 0.1 0.1 1	1050 1650 1650 500	0.2 0.1 0.09 0,034	Сверло спиральное ГОСТ 2092-77 Метчик Зенкер ГОСТ 12489-67	Cверлильный автомат 23В56
010 Токарная	0,2	250	0,68 0,14 0,14 0,3	Резец проходной ГОСТ 21151-75	Многорезцовый автомат модели 1730
Установ 2	0,2	250	0,28 0,14 0,72 0,74 0,16 0,46 0,34 0,26 0,24 0,16	Резец проходной ГОСТ 21151-75 Резец фасонный расточной ГОСТ 674361	Многорезцовый автомат модели 1730

4. Структурная схема управления станком 2В56 на операции 005

Составим алгоритм промежуточных реле:

РП 001 Включить двигатель

РП 002 Перемещение Z=15

Контроль подвода сверла

РП 003 Рабочий ход Z=12

РП 004 Перемещение Z=2

РП 005 Перемещение Z=-29

РП 006 Перемещение Z=15

Контроль подвода зенкера

РП 007 Рабочий ход Z=12

РП 008 Перемещение Z=2

РП 009 Перемещение Z=-29

Контроль шероховатости

РП 010 Перемещение Z=15

Контроль подвода сверла

РП 011 Рабочий ход Z=12

РП 012 Перемещение Z=2

РП 013 Перемещение Z=-29

РП 014 Перемещение Z=15

Контроль подвода зенкера

РП 015 Рабочий ход Z=12

РП 016 Перемещение Z=2

РП 017 Перемещение Z=-29

Контроль шероховатости

РП 018 Перемещение Z=15

Контроль подвода метчика

РП 019 Рабочий ход Z=12

РП 020 Перемещение Z=2

РП 021 Перемещение Z=-29

РП 022 Перемещение Z=15

Контроль подвода сверла

РП 023 Рабочий ход Z=5

РП 024 Перемещение Z=2

РП 025 Перемещение Z=-22

РП 026 Перемещение Z=15

Контроль подвода зенкера

РП 027 Рабочий ход Z=5

РП 028 Перемещение Z=2

РП 029 Перемещение Z=-22

Контроль шероховатости

РП 030 Выключение двигателя

5. Программирование операции

Составим управляющую программу на языке ИСО-7БИТ для станка 2В56 для операции 005.

N	Наименование операции	Программа
1	Включить двигатель	%
2	Перемещение Z=15 мм	Z+15000
3	Рабочий ход Z=12 мм	Z+1200 0
5	Перемещение Z=2 мм	Z+2000
6	Перемещение Z=-29 мм	Z-29000
	Перемещение Z=5 мм	Z+5000
	Перемещение Z=22 мм	Z-22000
1	Выключить двигатель	M02

Управляющая программа:

%

N001 G60 M03 S01050 F010 T01 LF

N002 G18 Z+15000 LF

N003 G91 Z+12000 LF

N004 G18 Z+2000 LF

N005 G18 Z-29000 LF

N006 G60 M03 S0400 F010 T02 LF

N007 G18 Z+15000 LF

N008 G91 Z+12000 LF

N009 G18 Z+2000 LF

N010 G18 Z-29000 LF

N011 G60 M03 S01650 F010 T03 LF

N012 G18 Z+15000 LF

N013 G91 Z+12000 LF

N014 G18 Z+2000 LF

N015 G18 Z-29000 LF

N016 G60 M03 S0400 F010 T02 LF

N017 G18 Z+15000 LF

N018 G91 Z+12000 LF

N019 G18 Z+2000 LF

N020 G18 Z-29000 LF

N021 G60 M03 S0500 F01 T04 LF

N022 G18 Z+15000 LF

N023 G91 Z+12000 LF

N024 G18 Z+2000 LF

N025 G18 Z-29000 LF

N026 G60 M03 S01650 F010 T05 LF

N027 G18 Z+15000 LF

N028 G91 Z+5000 LF

N029 G18 Z+2000 LF

N030 G18 Z-22000 LF

N031 G60 M03 S0400 F010 T02 LF

N032 G18 Z+15000 LF

N033 G91 Z+5000 LF

N034 G18 Z+2000 LF

N035 G18 Z-22000 LF

N036 M05

N037 M02

%-Начало программы

N00…-Номер кадра

G18 - Плоскость обработки XZ

G60-Точное позиционирование

G91-Размер приращения

F - Скорость подачи

S-Скорость вращения шпинделя

Т - Номер инструмента

G91-Работа в приращениях

LF-Конец кадра

М04-Вращение шпинделя по часовой стрелки

М05-Останов шпинделя

М02-Конец программы

6. Расчет потребности в оборудовании

Время рабочих ходов: tрх=1,72+4,76=6,48 (мин)

005: tрх=1,2+0,2+0,09+0,18+0,05=1,72 (мин)

010: tрх=0,68+0,14+0,14+0,3+0,28+0,14+0,72+0,74+0,16+0,46+0,34+0,26+0,24+0,16=4,76 (мин)

Время холостых ходов: tхх=0,33+0,91=1,24 (мин)

005: tхх=0,33 (мин)

010: tхх=0,91 (мин)

Время потери на станках:

1) Простой по инструменту 8,1%

2) Простой по оборудования 4,3%

3) Простой по организационным причинам 6,8%

Всего 19,2%

Расчет рабочего время в смену:

8 часов*60 мин=480 (мин)

tр.в.=480-480*0,192=387,84 (мин в смену)

Количество станков:

Штучное время на операциях:

005: Тшт1=Тр.х+Тх.х= 1,72 +0,33=2,05 (мин)

010: Тшт2=Тр.х+Тх.х =4,76+0,91=5,67 (мин)

Количество выпускаемых деталей в смену по операциям:

n1=387.84/ Тшт1=387,84/2,05=189,1

n2=387.84/ Тшт2=387,84/5,64=68,4

Количество необходимых станков:

Nсверл.=480/n1==2,53=3 (шт.)

Nтокар.= 480/n2=7 (шт.)

Выбор автоматической линии.

Исходя из проведенных расчетов выбираем автоматическую линию с гибкой межагрегатной связью.

7. Целевые механизмы рабочих ходов

Рассчитаем силовую головку на операцию 005.

Операция сверлильная, нужно одновременно сверлить 6 отверстия диаметром 17 мм на длину 12 мм, материал детали СЧ15 ГОСт1412-85, материал сверла - быстрорежущая сталь, марки Р18.

Режимы резания:

I. Осевая подача на один оборот сверла So = 0,1 мм/об

2. Стойкость режущего инструмента Тм = 50 мин,

3. Скорость резания V = 56 м/мин;

4. Число оборотов сверла в минуту принимаем n = 1050 об/мин;

Vф=56.049 м/мин;

Суммарная осевая сила резания Ро = 2027.44 Н;
Робщ = Ро-4=2023.44Н;

Суммарная мощность резания Nрез = 1.2 кВт
Суммарная мощность резания при обработке 4 сверлами составляет

Ncy=7.2 кВт

8. Необходимая мощность станка

N_cyM? Nдв * 1,2 * 0,96 = 5,5 * 1,2 * 0,96 = 6,4 кВт

Итак:

N_cyM = 7.2 кВт,

Sm = 105 мм/мин,

Робщ= 2027 Н.

8. Расчет производительности автоматической линии

Технологическая производительность К=1 / Трх=1/(6,48)=0,15 (шт./смену)

Циклическая производительность Qц=1/(Трх+Тхх)= 1/(6,48 +1,24)=0,13 (шт./мин)

Фактическая производительность:

Ф= (шт./мин)

t_П - внецикловые потери,

- средний коэффициент потерь,

n_y - количество участков в автоматической линии,

t_П Коэффициент складывается из суммы потерь по инструменту, по оборудованию, по организационным причинам. =19,2%. Тогда t_П=0,192*6,48=1,244

=0,1 (справочный коэффициент).

n_y=2

Расчет коэффициента технического использования автоматической линии.

 83%

Список использованной литературы

1. Кузнецов М.М., Волчкевич Л.И., Автоматизация производственных процессов. М.:Высшая школа, 1978 г., 430 с.

2. Корсаков В.С., Автоматизация производственных процессов. М.: Высшая школа, 1978 г.

3. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Справочник технолога - машиностроителя. М.: Машиностроение, 1985 г., Т1, Т2.

4. Кочергин А.И., Автоматы и автоматические линии. Минск.: Высшая школа, 1980 г.

Размещено на Allbest.ru