Металлорежущее оборудование

Заключение

В данной работе был рассмотрен технологический процесс изготовления детали типа «втулка». Для этого произведен анализ чертежа детали, требований к качеству и точности обрабатываемых поверхностей, свойства материала заготовки, на основании чего были назначены припуски на обрабатываемые поверхности, подобрано оборудование, режущий и мерительный инструмент и разработан маршрут технологической операции.
Для спроектированной маршрутной технологии выполнены расчеты режимов резания, произведено техническое нормирование и составлена карта технологической обработки.
Таким образом, в данной работе выполнены все необходимые этапы для составления технологического процесса изготовления заданной детали.


...

Введение 1
Задание. 2
2. Выбор заготовки. 3
3. Выбор металлорежущих станков. 4
4. Выбор режущего инструмента. 4
5. Выбор мерительного инструмента. 5
6. Расчет режимов резания. 5
6.1. Расчет режимов резания на токарную операцию. 5
6.2. Расчет режимов резания на сверлильную операцию. 11
6.3. Расчет режимов резания на фрезерную операцию 20
7. Карта технологической обработки 25
Заключение 28
Список использованной литературы 29

Введение
В настоящее время машиностроение играет одну из важнейших ролей в промышленно-производственном секторе экономики, напрямую участвуя в создании и совершенствовании основных производственных фондов, орудий труда и во многом определяя рост и эффективность развития экономики государства.
Машиностроение обеспечивает не только собственную производственную базу, но и производственную базу прочих отраслей народного хозяйства, обеспечивая как экономическую независимость государства, так и являясь главнейшей составляющей военно-промышленного комплекса обороноспособность страны - его суверенитет.
Появление широкого спектра современных конструкционных материалов, растущие требования к качеству и точности обработки деталей заставляют вести широкие научно-исследовательские работы как по разрабо тке и внедрению новых, так и по совершенствованию существующих технологических процессов, оборудования и оснастки, применяемых в машиностроении.
Одним из наиболее широко применяемых типов технологических процессов является обработка материалов резанием. В настоящий период этими методами изготавливается до 80% всех деталей в различных отраслях машиностроения.
Поэтому специальность технолога-машиностроителя является и поныне одной из самых востребованных на рынке профессий. Необходимы знания о технологических процессах производства и экономистам, специализирующихся на производственных направлениях.
Для подготовки студента, самостоятельного изучения и обобщения им всего материала по курсу в полном объеме одну из важнейших ролей играет курсовой проект.

По паспорту станка выберем действительную частоту вращения:
n=45 об/мин;
Уточним скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:
Vр= 45*3,14*35/1000=4,95/мин;
Определим крутящий момент при развертывании:
Мкр = Ср tx*szy*D*z/2*100;
sz – подача на один зуб развертки;
sz = s/z;
sz =1,6/12=0,13 мм/зуб;
Ср= 139;
x=1,0;
y=1,0;
Тогда:
Мкр=139*0,21,0*0,131,0*35*12/200=7,58 Н*м.
Так как крутящий момент и число обооротов меньше, чем при предыдущих переходах, то расчетный момент подачи и эффективную мощность резания определять не будем.
Рассчитаем основное (технологическое) время на развертывание:
l0=40 мм;
lврез. =1
lп = 1 мм.
Тогда
Lр.х =40+1+1=42 мм;
t0 =42/1,6*45=0,58 мин.
4 переход.
Определим скорость резания:
t=0,5 (43-39)=2 мм;
s =0,56 – подача, мм/об;
Т =140– стойкость сверла, мин;
Все коэффициенты и показатели степени аналогичны 1-ому переходу.
Vр=(23,4*430,25 / 1400,125*20,1*0,560,4)*0,55=20,93 м/мин;
Требуемое число оборотов шпинделя
nр=1000*20,93/3,14*43=155,04 об/мин.
По паспорту станка выберем действительную частоту вращения:
n=125 об/мин;
Уточним скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:
Vр= 125*3,14*43/1000=16,88 м/мин;
Определим крутящий момент при рассверливании.
Все коэффициенты и показатели степени аналогичны 1-ому переходу. Тогда:
Мкр=10*0,085*430,85*20,75 0,560,3 *1,53=44,96 Н*м.
Определим расчетный момент подачи:
МХ=0,3*44,96=13,488 Н*м;
Проверим, выполняется ли условие МХст > МХ
400>760,8.
Таким образом, механизм подачи станка 2Н135 допускает обработку при данных режимах резания.
Найдем эффективную мощность для рассверливания,
Рассчитаем потребную мощность резания, чтобы определить, достаточна ли мощность электродвигателя главного привода станка 16К20 для проведения этой операции:
Nпот =0,58/0,8=0,73 кВт.
Так как мощность двигателя главного привода станка 2Н125 составляет 4 кВт, то обработка при заданных параметрах возможна на выбранном оборудовании.
Определим коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя для данного перехода:
К=(0,73/4)=0,18
Рассчитаем основное (технологическое) время на рассверливание:
l0=25 мм;
lврез. =1
lп = 2 мм.
Тогда
Lр.х =25+1+2=28 мм;
t0 =28/0,56*125=0,4 мин.
5 переход.
Определим скорость резания:
t=0,5 (44,6-43)=0,8 мм;
s =1,12 мм/об;
Т =60 мин;
Все коэффициенты и показатели степени аналогичны 2-ому переходу.
Vр=(18,8*44,60,2 / 600,125*0,80,1*1,120,4)*0,85=20,01 м/мин;
Требуемое число оборотов шпинделя
nр=1000*20,01/3,14*44,6=142,9 об/мин.
По паспорту станка выберем действительную частоту вращения:
n=125 об/мин;
Уточним скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:
Vр= 125*3,14*44,6/1000=17,5 м/мин;
Так как расчеты предыдущих переходов показали, что крутящий момент и потребная мощность при зенкеровании меньше, чем при рассверливании, то эти значения искать не будем.
Рассчитаем основное (технологическое) время на зенкерование:
l0=25 мм;
lврез. =1
lп = 1 мм.
Тогда
Lр.х =25+1+1=27 мм;
t0 =27/1,12*125=0,19 мин.
6 переход.
Определим скорость резания:
t=0,5 (45-44,6)=0,2 мм;
s =1,6 мм/об;
Т =180 мин;
Все коэффициенты и показатели степени аналогичны 3-ему переходу.
Тогда:
Vр=(15,6*450,2 / 1800,3*0,20,1*1,60,5)*0,85=5,55 м/мин;
Требуемое число оборотов шпинделя
nр=1000*5,55/3,14*45=39,28 об/мин.
По паспорту станка выберем действительную частоту вращения:
n=31,5 об/мин;
Уточним скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:
Vр= 31,5*3,14*45/1000=4,45/мин;
Так как расчеты предыдущих переходов показали, что крутящий момент и потребная мощность при зенкеровании меньше, чем при рассверливании, то эти значения искать не будем.
Рассчитаем основное (технологическое) время на развертывание:
l0=25 мм;
lврез. =1
lп = 1 мм.
Тогда
Lр.х =25+1+1=27 мм;
t0 =27/1,6*31,5=0,54 мин.
6.3. Расчет режимов резания на фрезерную операцию
Во фрезерной операции мы обрабатываем шпоночный паз, выдерживая размеры 10 и 5, см. рис. 4.
Рис. 4. Эскиз фрезерной операции.
Определим скорость резания:
V= (Сv*Dqv /Tm*tXv*sYvz*Buv*zωv)*Kv
где D = 10 – диаметр фрезы, мм;
t= 10 – глубина срезаемого слоя, мм;
В =5 – ширина фрезерования, мм;
z = 2 – количество зубьев фрезы;
sz = 0,024 – подача, мм/зуб;
Т =40 – стойкость фрезы, мин;
Сv =72 – коэффициент резания;
qv=0,7;
Xv=0,5;
Yv=0,2;
m=0,25;
ω=0,3;
uv= 0,3 – показатели степеней.
Kv =1,83 общий поправочный коэффициент на скорость резания;
Vр=(72*100,7 / 400,25*100,5*0,0240,2*50,3*20,3)*0,65*1,0*1,0=31,16 м/мин;
Требуемое число оборотов шпинделя
nр =1000*31,16/3,14*10=992,55 об/мин;
произведем нормирование оборотов и скоростей для приведения в соответствие со станочными:
n=800 об/мин;
Уточним скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:
V= 800*3,14*10/1000=25,12 м/мин;
Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н. Она рассчитывается по формуле
Рz = (10Ср*tXp sYp *Bup * z/Dq * nwp) Kр;
где: D =10 – диаметр фрезы, мм;
Ср = 12,5 - коэффициент резания;
qp=0,73;
Xp = 0,85;
Yp = 0,75;
up = 1,0;
wp = -0,13 – показатели степеней.
Кмр=1,53;
Рz = (10*12,5*100,85 *0,0240,75 *51,0 *2/100,86 *800-0,13)*1,53 = 114 н.
Крутящий момент, возникающий при резани на шпинделе Мкр рассчитывается по формуле:
Мкр = D*Рz/2*100
где D – диаметр фрезы.
Мкр =10*114/1020*60=0,018 н*м;
Определим расчетное усилие подачи:
РХ=0,3 Рv
РХ=0,3*114=31,2 Н;
Проверим, выполняется ли условие РХст > РХ
15000>31,2.
Таким образом, механизм подачи станка 6М12П допускает обработку при данных режимах резания.
Найдем эффективную мощность для фрезерования,

где Рz – тангенциальная сила резанья, Н;
V – действительная скорость резанья, м/мин.
Рассчитаем потребную мощность резания, чтобы определить, достаточна ли мощность электродвигателя главного привода станка 6М12П для проведения этой операции:
Nпот = Nэ/η,
где η =0,8 – КПД станка.
Nпот =0,05/0,8=0,0625 кВт.
Так как мощность двигателя главного привода станка 6М12П составляет 1,2 кВт, то обработка при заданных параметрах возможна на выбранном оборудовании.
Определим коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя для данного перехода:
К=(Nпот/ Nст)
К=(0,0625/1,2)=0,052
Рассчитаем основное (технологическое) время на фрезерование:
t0 = Lр.х./sz*z*n
Lр.х = l0+lврез. + lп;
l0=65 мм – длина обрабатываемой поверхности;
lврез. =D/2=5 мм длина врезания;
lп =2 мм – длина перебега;
Lр.х =65+5+2=72 мм;
Тогда
t0 =72/0,024*2*800 =1,875 мин;
7. Карта технологической обработки
№
п/п
Содержание операций и переходов
Станок
Инструмент
Размеры
Режимы обработки
Время
Вспомогательный
Режущий
Мерительный
D, мм
d, мм
L, мм
t, мм
S, мм/об
n, об/мин
V, м/мин
i, к-во
То, мин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
I
Токарная
1К62
А
Установить заготовку в трехкулачковый патрон, закрепить.
61
30;
39
82
1
Подрезать торец детали пов. 1 в размер 77 мм.
ВК6
ШЦ-II 0-200
61
30;
39
82
2
0,87
250
47,89
1
0,16
2
Точить деталь на проход пов. 2 до Ø58±0,2 мм.
58
30;
39
80
1,5
0,87
250
47,89
1
0,34
3
Отрезать деталь пов. 3 в размер 65±0,3 мм.
58
30;
39
65
5
0,21
50
9,1
1
2,86
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10