Разработка методики исследования вибраций и ударных взаимодействий
Понятие вибрации в процессе резания, методы и аппаратура для ее исследования. Корреляционная зависимость между параметрами колебаний и величиной износа режущего инструмента. Методы уменьшения вибраций. Разработка конструкций виброгасящих устройств.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.10.2017 |
Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
n - число оборотов шпинделя, мин-1.
Nрез чепн = 6,3·1,1·315/1000 = 2,18 кВт;
Nрез чист = 6,3·1,1·500/1000 = 3,47 кВт.
Проверяем потребную мощность резания по мощности двигателя станка формула 4.17.
Nрез ? Nдв·?, кВт, (4.17)
где Nдв - мощность двигателя станка, на котором выполняется операция, кВт;
? - коэффициент полезного действия станка.
2,18 ? 3,47 ? 10·0,8;
2,18 < 3,47 < 8 кВт.
Данное условие выполняется, следовательно, принятые режимы резания выбраны оптимально. Определяется длиной обрабатываемой инструментом для остальных.
Для остальных операций и переходов расчет режимов резания выполняем аналогично, и полученные данные заносим в таблице 4.7.
Таблица 4.7 ? Режимы резания
Наименование перехода |
t, мм |
S, мм/об (м/мин) |
n, мин-1 |
V, м/мин (м/сек) |
То, мин |
|
005 Токарная операция (установ 1) 006 Точить наружный контур черновое 007 Точить наружный контур чистовое 008 Снять 2 фаски |
1,6 0,5 1 1 |
0,8 0,4 0,4 0,4 |
315 500 315 315 |
123 190 134 134 |
0,7 0,87 0,08 0,08 |
|
10 Токарная операция (установ 2) 011 Точить наружный контур черновое 012 Точить наружный контур чистовое 013 Проточить канавку |
1,6 0,5 2 1 |
0,8 0,4 0,16 0,4 |
315 500 315 315 |
123 190 119 34 |
0,73 0,9 0,24 0,08 |
|
015 Токарная операция (установ 3) 016 Зацентровать отверстие 3 на глубину 3 017 Сверлить отверстие 13,5 на глубину 19,4 018 Точить внутренний контур черновое 019 Точить внутренний контур чистовое 020 Снять фаску |
- - 1,6 0,5 1 1 |
0,18 0,18 0,5 0,4 0,4 0,4 |
500 500 630 1000 800 800 |
5 22 110 185 151 151 |
0,06 0,29 0,48 0,37 0,02 0,02 |
|
025 Токарная операция (установ 4) 026 Точить внутренний контур черновое 027 Точить внутренний контур чистовое |
1,6 0,5 0,5 |
0,5 0,4 0,4 |
630 1000 1000 |
88 149 149 |
0,5 0,38 0,38 |
|
028 Проточить канавку для выхода резьбы 029 Проточить канавку 030 Снять 2 фаски 031 Нарезать резьбу М42 за 10 проходов 032 Развернуть отверстие 14H7 на глубину 15 033 Нарезать резьбу М16 на глубину 15 |
6 5 4,1 0,25 0,25 |
0,08 0,08 0,4 4,5 0,9 |
1000 800 800 630 160 |
118 151 123 83 7 |
0,25 0,28 0,03 0,2 0,17 |
|
035 Сверлильная операция (установ1) 036 Зацентровать 2 отверстия 3 на глубину 3 037 Сверлить 2 отверстия 13,5 на глубину 30 038 Зенкеровать 2 фаски 039 Развернуть 2 отверстия 14H7 на глубину 30 040 Нарезать 2 резьбы М16 на глубину 30 |
- - 1,5 0,25 1 |
0,18 0,18 0,6 0,9 2 |
500 500 500 630 200 |
5 22 25 7 8 |
0,11 0,81 0,02 0,14 0,42 |
|
045 Сверлильная операция (установ2) 046 Зацентровать отверстие 3 на глубину 3 047 Сверлить отверстие 13,5 на глубину 28 048 Зенкеровать фаску 049 Развернуть отверстие 14H7 на глубину 28 050 Нарезать резьбу М16 на глубину 28 |
- - 1,5 0,25 1 |
0,18 0,18 0,6 0,9 2 |
500 500 500 630 200 |
5 22 25 7 8 |
0,06 0,38 0,01 0,07 0,2 |
|
055 Горизонтально-фрезерная операция (4 уст.) 056 Фрезеровать паз |
7,9 |
0,56 |
500 |
78,5 |
1,16 |
|
060 Кругло и внутришлифовальная операция (установ 1) 061 Шлифовать наружный контур предварительно 062 Шлифовать наружный контур окончательно 066 Шлифовать внутренний контур предварительно 064 Шлифовать внутренний контур окончательно |
0,07 0,03 0,07 0,03 0,03 |
1 1 1 1 1 |
1900 1900 16750 16750 16750 |
35 35 28 28 28 |
0,17 0,17 0,15 0,15 0,15 |
|
065 Кругло и внутришлифовальная операция (установ 2) 066 Шлифовать наружный контур предварительно 067 Шлифовать наружный контур окончательно 068 Шлифовать внутренний контур предварительно 069 Шлифовать внутренний контур окончательно |
0,07 0,03 0,07 0,03 0,03 |
1 1 1 1 1 |
1900 1900 16750 16750 16750 |
35 35 28 28 28 |
0,17 0,17 0,06 0,06 0,06 |
|
070 Плоскошлифовальная (4 установа) 081 Шлифовать паз |
0,1 0,1 |
1 1 |
1900 1900 |
5 5 |
0,32 0,32 |
4.1.14 Расчет технической нормы времени
Тшт.к = Тп-з/n + Тшт ,мин, (4.18)
где Тп-з - подготовительно - заключительное время, мин;
n - количество деталей в настроечной партии, шт;
Тшт - штучное время, мин.
Определяем штучное время по формуле 4.19.
Тшт.= То + Тв + Тоб.от , мин, (4.19)
где То - основное время, мин;
Тв - вспомогательное время, мин;
Тоб.от - время на обслуживание рабочего места и отдых, мин.
Тв = Ту.с + Тз.о + Туп + Тиз, мин, (4.20)
где Ту.с - время на установку и снятие детали, мин;
Тз.о - время на закрепление и открепление детали, мин;
Туп - время на приемы управления, мин;
Тиз - время на измерение детали, мин;
Таким образом, для определения штучно - калькуляционного времени получаем следующую формулу 4.21.
Тшт = Тп - з/n + То + Ту.с. + Тз.о. + Туп + Тиз + Тоб.от, мин. (4.21)
Ту.с + Тз.о = 1,1 мин;
Туп = 0,2 мин;
Тиз = 0,20 мин;
Тоб.от = 2,58 мин;
Тп-з = 10 мин;
n = 10 шт.
Тшк. = 10/10 + 1,65 + 1,2 + 0,3 + 0,21 + 3 = 7,34 мин.
Таблица 4.8 ? Технические нормы времени, мин
Наименование перехода |
То |
Тв |
Тоб.от |
Тшт |
Тп-з |
Тш-к |
|||
Ту.с.+ Тз.о. |
Туп |
Тиз |
|||||||
005 Токарная операция (установ 1) |
1,65 |
1,2 |
0,3 |
0,21 |
3 |
6,36 |
10 |
7,36 |
|
010 Токарная операция (установ 2) |
1,95 |
1,2 |
0,3 |
0,42 |
3 |
6,87 |
10 |
7,87 |
|
015 Токарная операция (установ 3) |
1,22 |
1,2 |
0,3 |
0,77 |
3 |
6,49 |
10 |
7,49 |
|
Продолжение |
Ту.с.+ Тз.о. |
Туп |
Тиз |
||||||
025 Токарная операция (установ 4) |
1,99 |
1,2 |
0,3 |
1,04 |
3 |
7,53 |
10 |
8,53 |
|
035 Сверлильная операция (установ1) |
1,5 |
1,54 |
0,3 |
0,21 |
3 |
6,55 |
5 |
7,05 |
|
045 Сверлильная операция (установ2) |
0,72 |
1,54 |
0,3 |
0,21 |
3 |
5,77 |
5 |
6,27 |
|
055 Горизонтально-фрезерная операция (4 установа) |
1,16 |
6,16 |
1,2 |
0,42 |
3 |
11,94 |
8 |
12,74 |
|
060 Кругло и внутришлифовальная операция (установ 1) |
0,64 |
1,2 |
0,6 |
1,34 |
3 |
6,78 |
7 |
7,48 |
|
065 Кругло и внутришлифовальная операция (установ 2) |
0,46 |
1,2 |
0,6 |
1,73 |
3 |
6,99 |
7 |
7,69 |
|
070 Плоскошлифовальная (4 установа) |
0,32 |
6,16 |
1,2 |
1,14 |
3 |
11,82 |
8 |
12,62 |
4.1.15 Программа ЧПУ для сверлильного станка
N - номер кадра;
G - подготовительная функция;
X, Y - координаты позиционирования при продольном и поперечном перемещении;
Z - координата рабочего перемещения;
R - координата быстрого перемещения;
F - функция подачи;
S - функция скорости вращения шпинделя;
T - номер инструмента;
L - корректор инструмента;
M - вспомогательная функция.
Пример программы для 045 сверлильной опреации на вертикально - сверлильном станке с ЧПУ модели 2Р135Ф2:
%
N1(DIS “XVOSTOVIK”)
N2 M00
N3 G71 G80 G91 G95 G97 X0 Y0 Z0
N4 T101 M06 S1000 M13
N5 G00 X0 Y36
N6 G1 Z15 F500
N7 G81 Z-8 F 0.2
N8 Y-36
N9 G80
N10 G0 Z50 Y0 X0
N11 M05
N12 T102 M06 S1000 M13
N13 G00 X0 Y36
N14 G1 Z15 F500
N15 G81 Z-22 F 0.2
N16 Y-36
N17 G80
N18 G0 Z50 Y0 X0
N19 M05
N20 T103 MO6 S1000 M13
N21 X0 Y36
N22 G82 R100 Z-2 F0.1
N23 Y-36
N24 G80 M05
N25 T104 M06
N26 G84 R100 Z-14 K0.8
N27 Y36
N28 G80
N29 X0 Y-36 M05 M09
N30 (DIS)
N31 (TMR=2)
N32 M30
%
4.2 Технология сборки антивибрационного устройства
На рисунке 4.2 представлена разнесенная сборка антивибрационного расточного инструмента со встроенным демпфером. Разработан технологический процесс сборки этого расточного резца:
1. На инерционное тело 1 устанавливают две резиновые втулки 7. Далее тело устанавливают в корпус 2.
2. Крышку 3, с установленной на ней резиновой прокладкой 16, устанавливают в корпус 2 и фиксируют винтом 11.
3. В корпус 2 заливают вязкую жидкость 17.
4. Герметичность корпуса 2 обеспечивают двумя резиновыми пробками 8.
5. В оправку 10 устанавливают собранный корпус 2, резиновую прокладку 16 и переходник 4, и фиксируют его винтами 12 и 13.
6. На переходник 4 устанавливают резцовую головку 9 и фиксируют винтами 15.
7. На резцовую головку 9 устанавливают режущую пластину 6, прижимную планку 5 и фиксируют винтом 14.
8. Оправку 10 фиксируем прижимом 22, её фиксируем винтами 23 в хвостовик 19.
Рисунок 4.2 - Антивибрационный расточной инструмент со встроенным демпфером: 1 - инерционное тело; 2 - корпус; 3 - крышка; 4 - переходник; 5 - прижимная планка; 6 - режущая пластина; 7 - резиновая втулка; 8 - резиновая пробка; 9 - резцовая головка; 10 - оправка; 11 - винт А. М3-6g х 6.45Н.45 ГОСТ 11074-93; 12 - винт А. М6-6g х 5.45Н.45 ГОСТ 11075-93; 13 - винт А. М6-6g х 10.45Н.45 ГОСТ 11074-93; 14 - винт А2. М3-6g х 6.98.40Х ГОСТ 17475-80; 15 - винт М6-6g х 14.88.40Х ГОСТ 11738-84; 16 - прокладка А-20-1 ПОН ГОСТ 15180-86; 18 - разрезная втулка; 19 - хвостовик; 20 - винт А. М16-6g х 30.45Н.45 ГОСТ 11074-93; 21 - винт А. М16-6g х 30.45Н.45 ГОСТ 11075-93; 22 - прижим; 23 - винт М16.
Рисунок 4.3 - Антивибрационный расточной инструмент со встроенным демпфером в разрезе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было проведено исследование вибраций в зоне резания и выявлены эффективные методы борьбы с ними.
Проведен литературный обзор возникновения вибраций, методов их измерения и гашения, влияния механических колебаний на стойкость режущего инструмента.
В исследовательской части проведены испытания на токарном станке. Была получена общая картина влияния вибраций на механическую обработку деталей. Также проведены исследования на эффективность применения различных конструкций виброгасителей, использование которых оказало положительное влияние на качество обработанной поверхности.
В конструкторской части разработаны конструкции виброгасителей, которые применялись для исследований, на основе ранее уже разработанных. Также разработана конструкция антивибрационного расточного инструмента со встроенным демпфером.
В технологической части разработан технологический процесс изготовления универсального хвостовика для крепления расточных оправок. Приведен технологический процесс сборки антивибрационного расточного инструмента со встроенным демпфером.
Так же была получена приблизительная стоимость изготовления хвостовика.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Бобров, В. Ф. Основы теории резания металлов / В. Ф. Бобров. - М.: Машиностроение, 1975. - 344 с.
2. Птуха, Л. И. Конспект лекций по курсу “Основы технологии машиностроения” / Л. И. Птуха. - М.: ИГЭУ, 2005. - Режим доступа: http://elib.ispu.ru
3. Методические указания по выполнению учебно - исследовательских лабораторных работ для студентов специальности 151001 “Технология машиностроения” / сост.: Б. В. Леонтьев. - Владивосток.: ДВГТУ, 2006. - 28 с.
4. Киселёв, В. С. Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля: учеб. пособие / В. С. Киселёв. - Ульяновск.: УлГТУ, 2003. -186 с.
5. Викторов, В. А. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов / В. А. Викторов, Б. В. Лункин, А. С. Совлуков. - М.: Энергоиздат, 1989. - 185 с.
6. Барков, А. В. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации. Рекомендации для пользователей систем диагностики / Н. А. Баркова, А. Ю. Азовцев. - СПб.: СПбГМТУ, 2000. - Режим доступа: http//www.vibrotek.com
7. Каталоги Sandvic Coromant. - CoroGuide 2015. - М.: Sandvic, 2015. - Электрон. дан. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
8. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие / О.Н.Калачев, Ю.А.Легенкин, В.Т.Синицын, Яросл. гос. техн. ун-т. -Ярославль, 2010. - 45 c. http://tms.ystu.ru/mu=230510.pdf
9. Горбацевич, А. Ф. Курсовое проектирование: учеб. пособие / А. Ф. Горбацевич, В. А. Шкред. - Минск.: Высш. шк., 1983. - 256 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Корреляционная зависимость между параметрами колебаний и величиной износа режущего инструмента. Единицы измерения вибраций и требования к приборам. Разработка конструкций виброгасящих устройств, сборка антивибрационного устройств. Расчет режимов резания.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 12.08.2017Анализ метода литья металлов выжиманием с кристаллизацией под давлением. Назначение и основные требования к корпусным деталям. Выбор прогрессивного режущего инструмента. Технологическая оснастка для станков с ЧПУ. Защита от вибраций и шума в цехе.
дипломная работа [8,0 M], добавлен 04.02.2012Возникновение вибраций при обработке резанием. Опасность резонансных режимов, наступающих при совпадении частоты собственных колебаний заготовки с частотой колебаний других звеньев технологической системы. Выбор технического ршения задачи.
научная работа [683,7 K], добавлен 19.07.2009Электропечь и описание производства стали в ней. Виды износа режущего инструмента и влияние на износ инструмента смазывающе-охлаждающей жидкости и других факторов. Процессы, протекающие при химико-термической обработки стали. Виды ХТО и их применение.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 13.01.2008Адгезионное изнашивание как перенос инструментального материала на деталь и стружку в результате адгезии (схватывания). Знакомство с особенностями внешнего появления изнашивания инструмента в процессе резания. Характеристика относительного износа.
презентация [1,0 M], добавлен 29.09.2013Значение высокоскоростной обработки (ВСО) в области машиностроения. Зависимость силы резания от скорости. Характерные черты и основные принципы ВСО. Режущий и вспомогательный инструменты для ВСО. Зависимость износа инструмента от биения и длины резания.
реферат [231,4 K], добавлен 27.05.2012Стойкость инструмента как способность режущего материала сохранять работоспособными свои контактные поверхности. Знакомство с особенностями влияния геометрических параметров инструмента на период стойкости скорость резания. Анализ прерывистого резания.
презентация [252,1 K], добавлен 29.09.2013Характеристика аналитического метода расчёта оптимального режима резания металлов. Выбор режущего инструмента, определение глубины проникновения. Описание подач табличным способом. Построение номограммы зависимости скорости резания от параметров детали.
курсовая работа [982,0 K], добавлен 08.01.2016Обработка резанием в современном машиностроительном производстве. Проектирование технологических процессов. Выбор и применение инструментальных материалов и конструкций режущего инструмента. Расчет режима резания с учетом возможностей оборудования.
курсовая работа [761,0 K], добавлен 09.11.2008Радиальная составляющая силы резания. Определение погрешности выполняемого размера и формы обрабатываемой поверхности при обработке партии заготовок. Расчет размерного износа инструмента. Тепловые деформации станка, заготовок и режущего инструмента.
презентация [1,1 M], добавлен 26.10.2013