Расчет режима резания при обработке корпусной детали на специальном двухстороннем горизонтально-сверлильном (агрегатном) станке
Определение длины рабочего хода головки, стойкость инструмента наладки. Расчет скорости резания, частоты вращения ведущего вала, минутной подачи. Основное время обработки для каждой головки. Определение осевой силы и мощности резания инструмента.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.06.2013 |
Размер файла | 47,7 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Контрольная работа
по дисциплине «Оптимизация режимов резания»
Тема: Расчет режима резания при обработке корпусной детали на специальном двухстороннем горизонтально-сверлильном (агрегатном) станке
Содержание
Исходные данные
1. Определение длины рабочего хода каждой головки
2. Определение стойкости для каждого инструмента наладки
3. Назначение подачи So,мм/зуб
3.1 Определение рекомендуемой So,мм/зуб для каждого инструмента
3.2 Определение подачи для каждой головки на оборот шпинделя
3.3 Определение уточненного значения So,мм/зуб для каждого инструмента
4. Расчет скорости резания V,м/мин, частота вращения ведущего вала nш, об/мин, минутной подачи Sм, мм/мин для каждой головки
4.1 Определение рекомендуемых значений V, м/мин, для каждого инструмента
4.2 Расчет величины n, об/мин для каждого инструмента
4.3 Определение значений Sм, мм/мин
4.4 Определение значений nш, об/мин и уточнение ее значений по паспорту
4.5 Уточнение величины Sм, мм/мин для каждой головки
4.6 Уточнение V, м/мин, для каждого инструмента наладки
5. Расчет основного времени обработки То для каждой головки
6. Определение основного времени работы станка и уточнение Sм и nш для нелимитирующей головки
7. Проверочные расчеты
7.1 Определение осевой силы резания Ро, кН для каждого инструмента и головки
7.2 Определение мощности резания Nр, кВТ для каждого инструмента и головки
Литература
Исходные данные
Рассчитать режим резания при обработке корпусной детали на специальном двухстороннем горизонтально-сверлильном станке.
Схема инструментальной наладки показана на рисунке 1.
Рис. 1 - Схема инструментальной наладки
Тип обрабатываемой детали - корпусная;
вид обрабатываемых поверхностей - отверстия;
заготовка - отливка;
тип станка - специальный двухсторонний горизонтально-сверлильный, привод подачи головок кинематически связан с приводом шпинделя;
сверление с применением кондукторных втулок;
обрабатываемый материал - 30Л, НВmax=174;
Инструменты:
- К11 - сверло; материал Р6М5, i=1.1;
- К12 - сверло с двойной заточкой под развертывание; материал Р6М5К5, i=0.9;
- К31 - зенкер под черновое развертывание; материал Р6М5К5, i=0.7;
- К32 - зенкер для чернового зенкерования; материал К20, i=1.3;
i- передаточное отношение, равное числу оборотов инструментального шпинделя за оборот шпинделя головки.
Глубину t при зенкеровании принять 0,1 от диаметра зенкера.
1. Определение длины рабочего хода
Lрх=lр+ lп+ lд, мм
где lп - величина подвода, врезания и перебега;
lр - величина резания;
lд - дополнительная длина.
lп определяется в зависимости от диаметра отверстия и вида обработки по [2, с.419]:
К11: обработка сквозного отверстия сверлом диаметром 7 мм: lп11=3 мм;
К12: обработка сквозного отверстия сверлом диаметром 11 мм с двойной заточкой: lп12=6 мм;
К31: зенкерование сквозного отверстия зенкером диаметром 18 мм: lп31=4 мм;
К32: зенкерование глухого отверстия зенкером диаметром 20 мм: lп32=2 мм;
Lрх11=17+3+0=20 мм; Lрх12=10+6+ lд=16+4=20 мм : LрхI= 20 мм
Lрх31=30+4+ lд=34+9=43 мм; Lрх32=(48-7)+2+0=43 мм: LрхII= 43 мм
2. Определение стойкости для каждого инструмента наладки
Стойкость инструментов определяется по формуле [2, с.68]:
Тр= Тm*л,
Где Тm - нормированная стойкость инструмента в минутах, основного времени обработки;
л - коэффициент времени резания, равный отношению длины резания к lр к общей длине рабочего хода шпиндельной головки Lрх
л11= Lр11/LрхI=17/20=0,85>0,7, принимаем л11=1; л12= Lр21/LрхI=10/20=0,5
л31= Lр31/LрхII=30/43=0,7; л32= Lр32/LрхII=41/43=0,95>0,7, принимаем л32=1
Тm определяется в зависимости от наибольшего диаметра обработки и количества инструментов в наладке [2, с.69]: наибольший диаметр до 20, 5 инструментов в наладке: Тm=130 мин.
Тр11= 130*л1=130 мин, Тр12= 130*л2=65 мин, Тр31= 130*л3=91 мин, Тр32= 130*л4=130 мин.
3. Назначение подачи So, мм/об
3.1 Определение рекомендуемой подачи So для каждого инструмента
Группа подачи рекомендуется в зависимости от условий обработки [2, с.69]:
К11: сверление быстрорежущим спиральным сверлом: группа подачи I;
К12: развертывание быстрорежущим спиральным сверлом: гр.подачи I;
К31: черновое развертывание цилиндрических отверстий быстрорежущим инструментом:
группа подачи I;
К32: черновое зенкерование цилиндр. отверстий твердосплавным инструментом: гр.подачи II.
Рекомендуемая группа подач для обеспечения стойкости сверл Тр, мин согласно [2,с. 71]:
К11 для обеспечения Тр11=130 мин рекомендуется IV группа;
К12 для обеспечения Тр12=65 мин рекомендуется II группа;
К31 для обеспечения Тр31=91 мин рекомендуется II группа.
Численное значение подачи определяется в зависимости от группы подачи и диаметра обработки по [2,с.70] для обработки деталей из стали: (т.к. HBmax=174, то табличные значения подач умножаем еще на коэффициент К=1,15 [2,с.71])
К11 IV группа подач, D=7 мм, интерполяцией получаем So11=0,069 мм/об.
К12 II группа подач, D=11 мм, интерполяцией получаем So12=0,475 мм/об.
К31 II группа подач, D=18 мм, интерполяцией получаем So31=0,675 мм/об.
К32 II группа подач, D=20 мм, интерполяцией получаем So32=0,575 мм/об (при зенкеровании и развертывании глухих отверстий So?0,5 мм/об), поэтому принимаем So=0,500 мм/об.
3.2 Определение подач для каждой головки на оборот шпинделя станка Sош
Подача на оборот шпинделя определяется по формуле: Sош=Sо*i, мм/об
Sош11=0,069*1,1=0,08 мм/об
Sош12=0,475*0,9=0,428 мм/об
Sош31=0,675*0,7=0,473 мм/об
Sош32=0,5*1,3=0,650 мм/об
Головки кинематически связаны с приводом, поэтому значения Sош уточняем по паспорту станка [1,с.18]:
Sош11=0,08 мм/об, Sош12=0,43 мм/об, Sош31=0,48 мм/об, Sош32=0,65 мм/об.
Принимаем: для первой головки SошI=0,08 мм/об; для второй головки SошII=0,48 мм/об
3.3 Определение уточненного значения подачи для каждого инструмента
Sо= Sош/i, мм/об
So11=0,073 мм/об, So12=0,089 мм/об, So31=0,686 мм/об, So32=0,369 мм/об
4. Расчет скорости резания V, м/мин, частоты вращения инструментальных шпинделей и ведущего вала nш, об/мин, а также минутной подачи для каждой головки Sм, мм/мин
4.1 Определение рекомендуемых значений V, м/мин для каждого инструмента
Скорость резания при сверлении и зенкеровании деталей из стали определяется по формуле [2, с.72]:
V=Vтабл*K1*K2*K3,
Где Vтабл - скорость по таблице;
K1 - коэффициент, зависящий от марки обрабатываемого материала;
K2 - коэффициент, зависящий от отношения принятой подачи к подаче, указанной в карте С-3.
K3 - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента.
По таблице [2,с.73]: Vтабл11= 24 м/мин , Vтабл12=20,7 м/мин, Vтабл31= 22 м/мин ,Vтабл32= 41,8 м/мин
По таблице [2,с.73]: K111=1,05, K121=0,90, K131=1,05, K132=1,15
По таблице [2,с.74]: K211= 0,95, K212=1,6, K231=1, K232=1,16
По таблице [2,с.74]: K311= 1, K312=1, K331=1, K332=1
По формуле V=Vтабл*K1*K2*K3, получили:
V11=23,94 м/мин, V12=29,81 м/мин, V31=23,1 м/мин, V32=55,76 м/мин
Выбираем: V11=24 м/мин, V12=16 м/мин ([2,с.74]), V31=16 м/мин([2,с.74]), V32=56 м/мин
4.2 Расчет величины n для каждого инструмента
n=(1000*V)/(р*D):
n11= (1000*24)/(3,14*7)=1091,9 об/мин
n12= (1000*16)/(3,14*11)=463,23 об/мин
n31= (1000*16)/(3,14*18)=283,09 об/мин
n32= (1000*56)/(3,14*20)=891,72 об/мин
4.3 Определение значений Sм
Sм=Sо*n, мм/мин
Sм11=79,71 мм/мин, Sм12=41,23 мм/мин, Sм31=194,2 мм/мин, Sм32=329,05 мм/мин
Для первой головки: SмI=41,23 мм/мин
Для второй головки: SмII=194,2 мм/мин
4.4 Определение величины nш и уточнение ее по паспорту станка
nш=Sм/Sош, об/мин
nшI=41,23/0,08=515,38, об/мин; nшII=194,2/0,48=404,58, об/мин
По паспорту станка [1,с.18]: nшI=500 об/мин; nшII=400 об/мин.
4.5 Уточнение значений Sм
Sм=Sош*nш, мм/мин
Sм1=40 мм/мин, Sм2=192 мм/мин
4.6 Уточнение значений V, м/мин для каждого инструмента
головка инструмент вал подача
ni=nш*i, об/мин
n11=500*1,1=550 об/мин; n12= 500*0,9=450 об/мин;
n31=400*0,7=280 об/мин; n32=400*1,3=520 об/мин
V= р*D*n/1000, м/мин
V11=(3,14*7*550)/1000=12,09 м/мин, V12=(3,14*11*450)/1000=15,54 м/мин,
V31=(3,14*18*280)/1000=15,83 м/мин, V32=(3,14*20*520)/1000=32,66 м/мин
5. Расчет основного времени обработки
Т0I= LрхI/SмI=20/40=0,5 мин Т0II= LрхII/SмII=43/192=0,22 мин Т0=0,5 мин
6. Определение основного времени работы станка и уточнение Sм и nш для нелимитирующей головки
Основное время работы станка по лимитирующей головке Т0=0,5 мин
Для не лимитирующей головки уменьшим минутную подачу Sм:
Sм2= LрхII/Т0=43/0,5=86 мм/мин
Выполним перерасчет nш:
nшII=Sм2/SошII=86/0,48=179,17 об/мин
По паспорту выбираем: nшII=200 об/мин.
Аналогично, выполним уточнение n и V для каждого инструмента второй головки:
n31=Sм2/Sо31=86/0,686=125,36 об/мин; n32=Sм2/Sо32=86/0,369=233,06 об/мин
V31=(3,14*18*125,36)/1000=7,09 м/мин, V32=(3,14*20*233,06)/1000=14,64 м/мин
7. Проверочные расчеты
7.1 Определение осевой силы резания Ро, кН, каждого инструмента и головки
При сверление и зенкеровании осевая сила определяется по формуле [2,с.81]:
Ро= Ротабл* Кр, кН,
где Ротабл - осевая сила резания по таблице, кН;
Кр - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
По таблице [2,с.81]:
Pотабл11=1,20 кН, P0табл12=2,09 кН, Pотабл31=2,30 кН, Pотабл32=1,5 кН
Обрабатываемый материал сталь 30Л, НВ=174, выбираем Кр=0,95:
Pо11=1,20*0,95=1,14 кН, P012=2,09*0,95=1,99 кН, Pо31=2,19 кН, Pо32=1,43 кН
Для первой головки осевая сила равна: PоI= Pо11 + P012=3,13 кН
Для второй головки осевая сила равна: PоII= Pо31 + 2*P032=5,05 кН
7.2 Определение мощности резания Nр,кВт , для каждого инструмента и головки
При сверлении мощность резания определяется по формуле [2,с.82]:
Nр= Nр табл*КN*(n/1000),
где Nр табл - мощность резания по таблице, кН;
КN- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
По таблице [2,с.82] определяем Nр табл:
Nр табл11=0,256 кН; Nр табл12=0,728 кН;
Обрабатываемый материал сталь 30Л, НВ=174, выбираем КN=0,95:
Nр 11=0,256*0,95*550/1000=0,134 кН; Nр 12=0,728*0,95*450/1000=0,311 кН;
При зенкеровании мощность резания определяется по формуле [2,с.82]:
Nр= Nр табл*КN*(n/100)
По таблице [2,с.82] определяем Nр табл:
Nр табл31=2,84 кН; Nр табл32=4,01 кН;
Обрабатываемый материал сталь 30Л, НВ=174, выбираем КN=0,95:
Nр 31=2,84*0,95*125/1000=0,337 кН; Nр 32=4,01*0,95*233/1000=0,888 кН
Для первой головки осевая сила равна: NрI= Nр11 + Nр12=0,445 кН
Для второй головки осевая сила равна: NрII= Nр31 + 2*Nр32=2,113 кН
Литература
1. Режимы резания металлов: Справочник; под ред. А.Д. Корчёмкина. Изд. 4-е.-М.: НИИТАвтопром, 1995. - 456 с.
2. Расчет режимов резания: Задания и методические указания / НГТУ; сост. Г.В. Гостев, И.Л. Лаптев, Н. Новгород, 2009. - 22 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Параметры режима резания металлов. Влияние скорости и глубины резания на стойкость и износ инструмента. Обработка шейки вала на токарно-винторезном станке. Сверление отверстия на вертикально-сверлильном станке. Особенности шлифования и фрезерования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2015Обработка детали на токарно-винторезном станке. Выбор типа, геометрии инструмента для резания металла, расчет наибольшей технологической подачи. Скорость резания и назначение числа оборотов. Проверка по мощности станка. Мощность, затрачиваемая на резание.
контрольная работа [239,2 K], добавлен 24.11.2012Расчет режима резания при точении аналитическим методом для заданных условий обработки: размер заготовки, обоснование инструмента, выбор оборудования. Стойкость режущего инструмента и сила резания при резьбонарезании. Срезаемый слой при нарезании резьбы.
контрольная работа [3,7 M], добавлен 25.06.2014Технология получения деталей из дерева с помощью круглопильных станков. Выбор типового инструмента и определение его основных параметров. Расчет и анализ предельных режимов обработки (скорости подачи, мощности и фактических сил резания), механизма подачи.
курсовая работа [456,8 K], добавлен 02.12.2010Основные характеристики УЧПУ "Электроника НЦ-31". Разработка последовательности выполнения переходов, выбор инструмента, его кодирование и настройка. Выбор подач и скоростей резания. Расчет частот вращения шпинделя. Определение минутной подачи.
курсовая работа [778,5 K], добавлен 13.12.2013Процесс торцевого фрезерования на вертикально-фрезерном станке, оптимальные значения подачи, скорости резания. Ограничения по кинематике станка, стойкости инструмента, мощности привода его главного движения. Целевая функция - производительность обработки.
контрольная работа [134,0 K], добавлен 24.05.2012Расчет ограничений и технических параметров токарно-винторезного и вертикально-сверлильного станков. Определение режима, глубины и скорости резания. Способы крепления заготовки. Нахождение частоты вращения шпинделя станка, крутящего момента, осевой силы.
контрольная работа [414,7 K], добавлен 06.04.2013Характеристики и свойства токарного станка. Расчетное значение скорости резания. Частота вращения шпинделя станка, характеристики его механизма подачи. Определение жесткости винта в осевом направлении. Расчет частоты собственных колебаний подсистемы.
контрольная работа [376,2 K], добавлен 14.04.2011Стойкость 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 29.09.2013Определение числа ходов при сверлении, инструментального материала, смазочно-охлаждающей жидкости, глубины, силы, мощности резания и проведение расчета частоты вращения с целью исполнения операций токарных, осевой обработки, фрезерных, шлифовальных.
курсовая работа [181,5 K], добавлен 25.02.2010