Скачать

Проектирование техпроцесса изготовления детали ось

Приложение 1 Режимы резания

Ведение.

Целью представленного курсового проекта являлось проектирование техпроцесса изготовления детали «ось». В результате был разработан техпроцесс, состоящий из девяти операций, приведены расчеты режимов резания, припусков, дано описание и расчет станочного приспособления.

По функциональному назначению ось является составной частью храпового механизма винтового подъемника ( типовое усилие 22 т. ) и служит для передачи усилия от водила на гайку через собачку, а также для перевода собачки из положения «подъем» в положение «опускания». Следует отметить что водило приводится в действие усилием двух человек, двумя рычагами с длиной плеча l=1400 мм.

Для подъемника разрешается работа на открытом воздухе при температуре не ниже -10⁰ с. Продолжительность работы составляет 12..15 минут, периодичность работы не чаще 1 раза в 40 минут.

Матерьялом оси служит сталь ( Ст 40 _В =560 Мпа, _Т =360 Мпа ), что вместе с невысокими конструкторскими требованиями по шероховатости поверхности (R_Z =80) ускоряет процесс изготовления.

Технологический процесс на изготовление детали «Ось».

Расчет припусков.

Расчет припусков буду производитьв соответствии с указаниями для расчета припусков и предельных диаметров при изготовлении деталей из проката изложенных в Л1 стр. 181, а именно: для ступенчатых валов расчет ведут по ступени с наибольшим диаметром.

Расчетный наименьший предельный размер будут равен:

, где

D_{Д min} - наименьший предельный размер расчетной ступени по чертежу.

2Z_min - расчетный минимальный припуск на обработку по диаметру. Величина которого будет определяться формулой:

, где

R_{Z i-1} - высота неровностей профиля предшествующем переходе, в нешем случае заготовки. Из таб. 1 стр. 180 Л1 T=300 мкм

 -суммарное значение рпостранственных отклонений, в нашем случае будут выражаться в отклонении оси детали от прямолинейности. Для случая консольного закрепления (в патроне)  будет выражено формулой

-отклонение оси детали от прямолинейности мкм на 1 мм

-длина зажатой детали

Из таб. 4 стр. 180 Л1 =1мкм/мм

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе. В нашем случае , где

- радиальное, а - осевое смещение заготовки при установке в трехкулочковом сомоцентрирующем патроне. Из таб. 13 стр. 42 Л1

И так зная промежуточные величины мы можеи подсчитать значение 2Z_min :

Учитывая что D_{д min} =60 мм, расчетный наименьший предельный размер проката будет равен :

D _{з min}=60 мм + 1974 мкм = 61,97 мм.

Получуенные значения округлим до ближайшего по сортаменту  прутка, учитывая, то, что наименьший предельный размер которого должен быть не менее D’_{д min} =мм, тогда действительный общий припуск на обработку для расчетной ступени :

Проведем так же расчет величены припуска на операцию 010 «подрезка торца»

- искомый наименьший размер, полученный на операции 010

минимальный расчетный припуск.

Из таб. 3 стр. 180 Л1

из рассмотренного выше

Подсчитываем величину

Тогда минимально допустимая длина отрезанной детали на операции 005 будет равна ;

Расчет режимов резания по токарной операции.

Расчет производится согласно методике изложенной в Л3 стр. 13 по каждому переходу. Полученные данные сведены в таблицу.

I. Расчет по первому переходу «подрезка торца» :

1. расчет длины рабочего хода суппорта

2. назначение подачи суппорта на оборот шпинделя S₀ ;

а) по нормативам 0.6..1.2

б) по паспорту 0.87

3. определение стойкости инструмента по нормативам : T=50 мин

4. расчет скорости резания V ^м/_мин

а) по нормативам

, где

из таб. 17 стр. 269 Л2 , X=0.15, у=0.45, m=0.20

из таб. 1-6 стр. 261-263 Л2

^об/_мин

б)

в) уточнение числа оборотов по паспорту станка: n=1250

г) уточнение скорости резания по принятому числу оборотов:

^м/_мин

5. расчет основного машинного времени:

6. расчет силы резания:

из таб. 22 стр. 273 Л2 ,, у=0.75, т=-0.15

7. определим мощность резания:

8. уточнение паспортных данных :

, т.е. 2.45 < 7.7

II. Расчет по второму переходу «обточить поверхность 3» Снимаем припуск.

Глубина резания t=3mm.

1. L_p.x.=105+6=111mm

2. 
   

1. S=0.6..1.2

2. S=0.87

3. T=50 мин

4. 
   

а)

;

из таб. 17 стр. 269 Л2 , X=0.15, у=0.45, m=0.20

^м/_мин

б)

^об/_мин

в) n=1000 ^м/_мин

г)

^м/_мин

5)

6)

из таб. 22 стр. 273 Л2 ,, у=0.75, т=-0.15

7)

8)

, т.е. 6.58 < 7.7

3. Расчет по третьему переходу «обточить поверхность 5». Два прохода: глубина резания для первого 3мм, второго 2мм. Для прохода t₁ =3mm расчет сделан выше, для прохода t₂ =2mm в пункте 4 в n=1000 ^об/_мин , а в пункте 6 значение будет равно:

тогда

, т.е. 5.41 < 7.7

для данного перехода основное машинное время составит

4. Расчет по четвертому переходу «обточить поверхность 14» Два прохода. Глубина резания для каждого 5мм

1. L_p.x.=39+6=45mm

2. 
   

а) S=0.4..0.8

б) S=0.61

3. T=50 мин

4. 
   

а)

;

из таб. 17 стр. 269 Л2 , X=0.15, у=0.35, m=0.20

^м/_мин

б)

^об/_мин

в) n=1250 ^м/_мин

г)

^м/_мин

5)

6)

из таб. 22 стр. 273 Л2 ,, у=0.75, т=-0.15

7)

8)

, т.е. 7.5 < 7.7

5. Расчет по пятому переходу «обточить поверхность 9». Один проход. Глубина резания 5мм

1. L_p.x.=29+6=35mm

2. 
   

а) S=0.4..0.8

б) S=0.47

3. T=50 мин

4. 
   

а)

;

из таб. 17 стр. 269 Л2 , X=0.15, у=0.35, m=0.20

^м/_мин

б)

^об/_мин

в) n=1250 ^м/_мин

г)

^м/_мин

5)

6)

из таб. 22 стр. 273 Л2 ,, у=0.65, т=-0.15

7)

8)

, т.е. 5.9 < 7.7

6. Расчет по шестому переходу «проточить канавку 2».

1. L_p.x.=L_рез =2mm

2. 
   

а) Из таб. 15 стрю 268 Л2 S=0.04..0.08

б) S=0.07 ^мм/_об

3. T=50 мин

4. 
   

а)

;

из таб. 17 стр. 269 Л2 , X=0.15, у=0.20, m=0.20

^м/_мин

б)

^об/_мин

в) n=1250 ^м/_мин

г)

^м/_мин

5)

6)

из таб. 22 стр. 273 Л2 ,, у=0.75, т=-0.15

7)

8)

, т.е. 3.63 < 7.7

К сожалению по седьмому переходу «притупить острые кромки» и по восьмому «обточить фаски» расчеты произведены не были из за отсутствия справочной литературы.

Число оборотов шпинделя назначается 1250 ^об/_мин

7. Расчет по девятому переходу «отрезать деталь».

8. ».

1. L_p.x.=30+1=31 mm

2. 
   

а) S=0.13..0.16

б) S=0.14

3. T=50 мин

4. 
   

а)

;

из таб. 17 стр. 269 Л2 , у=0.20, m=0.20

^м/_мин

б)

^об/_мин

в) n=1250 ^м/_мин

г)

^м/_мин

5)

6)

из таб. 22 стр. 273 Л2 ,, у=0.75, т=-0.15

7)

8)

, т.е. 7.34 < 7.7

Расчет режимов резания по операции 010 «подрезка торца»

Производится в соответствии с методикой изложенной выше

1. L_p.x.=31.5+1=32.5 mm

2. 
   

а) S=0.6..1.2

б) S=0.87

3. T=50 мин

4. 
   

а)

;

из таб. 17 стр. 269 Л2 ,x=0.15 у=0.20, m=0.20

^м/_мин

б)

^об/_мин

в) n=1000 ^м/_мин

г)

^м/_мин

5)

6)

из таб. 22 стр. 273 Л2 ,, у=0.75, т=-0.15

7)

8)

, т.е. 2.06 < 7.7

Расчет режимов резания по операции резьбонарезания.

1. Скорость резания, м/мин, при нарезании метрической резьбы круглыми плашками будет выражатся формулой:

Из паспорта токарно-винтового станка 1К62 выбираем значение S=1.9 мм/об, из таб. 49 стр. 296 Л2 значение коэф. , показателей степени и периода стойкости инструмента будут равны:

,, у=1.2,м=0.5 Т=-90 мин,q=1.2

Из таб. 1-4 К_м=0.675

^м/_мин

хотелось бы отметить, что расчитаное значение скорости не превышает допустимую 4 ^м/_с , которая обеспечивает качественное нарезание резьбы.

2. определение крутящего момента:

, где Р - шаг резьбы

из таб. 51 стр. 298 Л2 С_м=0.045 у=1.5 q=1.1

из таб. 50 стр. 298 Л2 К_р=1.3

3) расчет мощности

, где

^об/_мин

Уточняем по паспорту n=50

4)

Расчет режимов резания по операции сверления.

Расчет производится по методике изложенной в Л3.

1)определяем длину рабочего хода

, где

у - длина подвода врезания и перебега инструмента. Из таб. Стр. 303 Л3 у=3 мм

2. назначение подачи S₀ мм/об

из таб. 25 стр. 277 Л2

3. определим стойкости инструмента по нормативам Т_р в мин резания.

из таб. 30 стр. 279 Т=15 мин

4. расчет скорости резания V в м/мин и числа оборотов шпинделя n в мин:

а) определим скорость резания по нормативам:

,

из таб. 28 стр. 278 Л2 значения коэф. будут:

С_V =7.0 q=0.40 y=0.70 m=0.20

из таб. 31 стр. 280 Л2 K_ev =0.85

из таб. 6 стр. 263 Л2 K_uv =0.1

из таб. 1,2 стр. 262 K_ev =1/667

б) расчет числа оборотов шпинделя станка :

в) уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка.

имеем n=2000 ^об/_мин

г) уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя:

5. определение осевого усилия

Из таб. 32 стр. 281 Л2 значения коэффициента равны q=1.0 y=0.7

Из таб. 9 стр. 264 Л2 К_р =0.9

6. определение крутящего момента

Из таб. 32 стр. 281 Л2 значения коэффициента равны q=2.0 y=0.8

Из таб. 9 стр. 264 Л2 К_р =0.9

7)определение мощности:

а) резания

б) подачи

сравнивая с паспортными данными станка, можно отметить, что полученное значение , а значение мощности подачи составляет 10%

8. расчет основного машинного времени отработки в мин:

Расчет режимов резания по операции фрезерования.

1)определяем длину рабочего хода

, где

. Из таб. Стр. 302 Л3 у=16 мм

2)определение рекомендуемой подачи на зуб фрезы по нормативам S_z^мм/_об

из таб. 33 стр. 283 Л2

3. определим стойкости инструмента по нормативам Т_р в мин резания.

из таб. 40 стр. 290 Л2 Т_р=120 мин

4. расчет скорости резания V в м/мин и числа оборотов шпинделя n в мин:

а) определим скорость резания по нормативам:

,

из таб. 39 стр. 286 Л2 значения коэф. будут:

С_V =740 q=0.2 x=0.4 y=0.4 u=0 p=0 m=0.35

из таб. 1-6 Л2 K_v =0.675

5) расчет числа оборотов шпинделя по расчитанной скорости

6) уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка.

ближайшее найменьшее значение n=1250 ^об/_мин

7) уточнение скорости резания:

8)расчет минутной подачи по принятому числу оборотов шпинделя:

уточнение по паспорту станка дает

9. определение силы резания, а именно окружной силы P_z

из таб. 42 стр.291 Л2 , x=0.9 q=1.1, y=0.8, u=1.1, w=0.1

из таб. 9 стр. 264

10)определение величины крутящего момента на шпинделе:

11. расчет мощности резания:

12. расчет основного машинного времени обработки t_м в мин:

Описание станочного приспособления

Требования производительной обработки в наибольшей степени удовлетворяют приспособления с механизированным управлением элементами зажима. Такое управление снижает затраты вспомогательного времени и облегчает труд обслуживающего рабочего. Наиболее значительного эффекта от применения приспособлений с механизированным управлением достигают на станочных операциях, когда применение зажимов действует от руки, приводит к затратам вспомогательного времени, превышающее машинное. Примером может служить описываемая операция сверления, где машинное время составляет всего 0.082 мин.

Наряду с сокращением вспомогательного времени оснащение станков приспособлениями с механизированным управлением дает возможность получать значительное дожимающее усилие и регулировать их величину в зависимости от условий работы, осуществлять дистанционное управление приспособлением.

В приспособлениях с механизированным управлением элементами зажима, величина зажимающего усилия не зависит от обслуживающщего рабочего.

Все выше сказанное относится к описываемому станочному приспособлению для сверлильных работ на станке 2А125

Приспособление состоит из следующих частей: основания 1, к которому жестко прикреплена опора 2, стойка 22, подставка 4 и душки 6; упора неподвижного сменного 3, крепящегося к опоре с помощью болтов 14, гаях 16,и шайб 17; втулки 7 закрепленной на стойке болтами 13; пневмокамеры 10, закрепленной на стойке болтами 15 и шайбами 18; шпонки 19; штифта 21 и крана 23

Работа происходит следующим образом: при соединении по средством крана рабочей плоскости мембранного пневмо двигателя с воздушной магистралью p=4 атм происходит перемещение штока пневмодвигателя к зажимам заготовки между упорами.

Обратный ход штока производится за счет свойств упругого элемента при запертой воздушной магистралью. Рабочая полость пневмокамеры соединяется с атмосферой.

Достоинством приспособления является так же то, что конструкция заложена возможностью смены упоров, делающая приспособление универсальным, т.к. возможна бо работка детали размытой формы.

Расчет усилия зажима пневмокамеры.

Выходное усилие Q на штоке камерного привода из прорезиненной ткани рассчитывается по формуле (Л4 стр. 254 )

, где

D - диаметр «в свету»

d - диаметр опорной шайбы

P - давление воздуха

p - -усилие возвратной пружыны

, где - рабочий ход штока

из Л4 стр 254

- коэффициент жесткости пружины

Прочностной расчет болта.

Производится для болта, крепящего упор 2 к опоре 2.

Болт нагружен поперечной силой, поэтому необходимо произвести расчет на срез и сжатие.

а) расчет на срез

, где

- напряжение среза

Q - нагружающая поперечная сила

d - наружный диаметр болта

- допускаемое напряжение на срез

- предел текучести матерьяла для СТ45 , тогда

17.27<72

расчет на срез проходит

б) расчет на сжатие

в данном случае l -высота упора д=40 см

- допускаемое напряжение сжатия

3.39<108

расчет на сжатие проходит.

Список используемой литературы:

1. «Справочник технолога-машиностроителя» том 1,М., «Машиностроение» 1986 г.

2. «Справочник технолога-машиностроителя» том 2,М., «Машиностроение» 1985 г.

3. «Режимы разания штампов», справочник, М., «Машиностроение», 1972 г.

4. М.А. Ансеров, «Приборостроение металлорежущих станков», М., «Машиностроение», 1975 г.

5. А.К. Горошкин, «Приборостроение для металлорежущих станков», М., «Машиностроение» 1971 г.

6. Паспорт для токарно-винтового станка 1К62,

7. Паспорт на сверлильный станок 2А125.

8. Паспорт на фрезерный станок 6Н13П.