Расчет режимов резания при точении и шлифовании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

на тему: Расчет режимов резания при точении и шлифовании

Выполнил:

Сочнов А.В.



- Материал заготовки и его свойства: Сталь 48 закаленная, HRC60

- Вид обработки: Окончательная, R_a=0.8

- размер обрабатываемой поверхности: D=80, L=170

- припуск на сторону: 0,15

- R_a : 2,5 мкм

- Модель станка: 16К20

- Подача: s=0,1мм/об

Глубину резания.

При чистовом точении следует учитывать шероховатость поверхности при параметре R_a больше 0,8 мкм и меньше 3,2 мкм следует назначать глубину в пределах от 0,1 да 0,4 мм принимаем глубину резания t=h=0,15 мм.

Скорость резания.

Скорость резания рассчитывается по формуле:

где: С_v- коэффициент резания, С_v =350;

x,y,m,- показатели степени, x=0,15; y=0,2; m=0,2;

Т - значение периода стойкости инструмента, Т= 45 мин ;

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания;

где: - коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств коррозионно-стойких материалов, ;

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки,

=0,9;

- коэффициент, учитывающий материал инструмента,

;

Частота вращения шпинделя

Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле:

Выбираем ближайшее большее значения из частот доступных на станке , при данной частоте фактическая скорость резания составляет .

Мощность.

Мощность определяется по формуле:

где - сила резания

где: значение коэффициента С_р и показателей степени в формуле силы резания: С_р= 204; x=1; y=0,75; n=0;

К_р - коэффициент учитывающий фактические условия обработки

где: К_мр=(у_в/750)ⁿ=(560/750)^0,35=0,9

Расчет необходимой мощности резания показывает, что проверку по мощности привода главного движения проводить не обязательно, так как N расчётная мощность меньше главного привода станка 0,18 кВт 10 кВт.

Расчет основного времени.

Основное время Т_o на изменение формы и размеров заготовки определяем по формуле:

где L - длина рабочего хода резца, мм,

L = l + l₁ + l₂ + l₃ = 170+3+3=176

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм, l = 170 мм;

l1 - величина пути врезания, мм, l₁ = 3 мм;

l2 - величина перебега резца, мм, l₂ = 3 мм;

l3 - величина пути для снятия пробных стружек, мм. В массовом производстве при работе на настроенных станках l3 не учитывается; i - число рабочих ходов резца, i = 1.

Расчет штучного времени

Штучное время, затрачиваемое на данную операцию:

Т_шт = Т_о + Т_всп + Т_обс+ Т_пер =2,7 + 1,66 + 0,05·3,37 + 0,05·3,37= 3,7 мин.

где Т_всп - вспомогательное время, мин.:

- время на установку и снятие детали - 1,10 мин;

- время на рабочий ход принимаем 0,5 мин;

- время на измерение детали принимаем 0,16 мин;

Т_всп = 1,10 + 0,5 + 0,16 = 1,66 мин.

Т_обс - время обслуживания рабочего места:

Т_обс = (3-8 %)·Т_оп

Т_пер - время перерывов в работе:

Т_пер = (4-9 %)·Т_оп

Т_оп - оперативное время:

Топ = То + Твсп = (2,7) +1,66 = 4,36 мин.

- Материал заготовки и его свойства: Сталь 48 закаленная, HRC60

- Вид обработки: Окончательная, R_a=0.4

- размер обрабатываемой поверхности: D=80, L=170

- припуск на сторону: 0,2

- R_a: 2,5 мкм

- Модель станка: 3М131

- Размер шлифовального круга 150Ч40Ч50

При окончательном шлифовании принимаем t=0,01 мм.

Продольная подача рассчитывается исходя из ширины шлифовального круга S_пр = 0,3*В=0,3*40=12 мм/об

Скорость вращения детали

Скорость вращения заготовки рассчитывается по формуле:

где: С_v- коэффициент резания, С_v =0,27;

D_д - диаметр обрабатываемой поверхности;

x,y,m, К- показатели степени, x=1; y=1; m=0,5; К=0,3.

Т - значение периода стойкости инструмента, Т= 15 мин ;

в - расчетный коэффициент, для окончательного шлифования в=0,3

Частота вращения детали и скорость перемещения стола

Расчетная частота вращения детали рассчитывается по формуле:

Определяем скорость вращения шлифовального круга:



Скорость перемещения стола:

Мощность

Мощность определяется по формуле:

где: значение коэффициента С_N и показателей степени: С_N=0,14; r=0,8; x=0,8; z=1. точение шлифование шпиндель резание

Расчет необходимой мощности резания показывает, что проверку по мощности привода главного движения проводить не обязательно, так как N расчётная мощность меньше мощности главного привода станка 4,98 кВт 7,5 кВт. точение шлифование шпиндель резание

Расчет основного времени

Основное время Т_o на изменение формы и размеров заготовки определяем по формуле:

где L - длина прокольного хода детали, мм,

L = 1+В = 1+40=41

h - припуск на обработку, мм

К - коэффициент учитывающий точность шлифования и износ круга; К=1,5

Расчет режимов резания при накатывании.

- Материал заготовки и его свойства: Сталь 48 закаленная, HRC60

- Вид обработки: Окончательная, R_a=0,4

- размер обрабатываемой поверхности: D=80, L=170

- припуск на сторону: 0,15

- R_a: 2,5 мкм

Окончательные режимы обкатывания, учитывая размеры деталей приборов, устанавливают экспериментальным путем. Обкатывание следует проводить так, чтобы результат достигался за один проход, так как повторные проходы могут привести к излишнему деформированию поверхностного слоя. Кроме того, рабочий профиль роликов обычно предназначен для работы только в одну сторону.

Скорость не оказывает заметного влияния на результат обработки и выбирается в пределах 30…150 м/мин в зависимости от требуемой производительности, особенностей детали и оборудования.

Наибольшее удельное давление накатывания q рассчитывается по формуле:

МПа

где - предел текучести материала сталь 48

Оптимальное усилие Рв соответствующее максимальному пределу выносливости, определяется по формуле:

где - диаметр детали

При упрочняющей обработке требуется повышение поверхностной твердости на 20…40%, а глубина наклепанного h_н слоя должна находится в пределах:



Отсюда определяем, что глубина наклепанного слоя составляет:

Определяем усилие обеспечивающее глубину наклепанного слоя:

где - поправочный коэффициент учитывающий кривизну контактирующей поверхности:

где - профильный радиус ролика; [1 табл. 3 стр. 485]

- диаметр ролика; [1 табл. 3 стр. 485]

- радиус детали

- радиус профиля детали в осевом сечении при цилиндрической форме детали

Рабочее усилие принимается Р принимают в диапазоне отсюда Р=15137,25

Подачу выбираем по справочным данным [1 табл. 8 стр. 493] S=0,3

Расчет основного времени при обкатывании производится по формуле:



где - длина перемещения инструмента вдоль оси детали мм;

S - подача вдоль оси детали S=0,3;

n - частота вращении детали

Мощность определяется по формуле:

где Р - сила резания

Расчет необходимой мощности резания показывает, что проверку по мощности привода главного движения проводить не обязательно, так как N расчётная мощность меньше главного привода станка 7,4 кВт 10 кВт.



Вывод

В ходе выполненной работы было просчитано 3 варианта обработки поверхности:

- токарная обработка. Токарная обработка является более упрощенная, но по производительности, снабжению и обеспечению более ресурс затратной. Полученные результаты: N = 0.125 Вт ; P_x= 48,97 Н ; Т₀=2,8 мин .

- шлифование. При шлифовании сложным является снабжение инструментом, а также это энергозатратный способ, но по производительности наиболее высокий показатель. Полученные результаты: N= 4.98 Вт ; Т₀= 0,38 мин.

- методом обкатки. Обкатка является сложным в настройке и обслуживании станка, обладает приемлемой производительностью. Полученные результаты: N= 7,4 Вт. Т₀= 1,42 мин.

Сравнив выше перечисленные методы, выбираем шлифование.



Список литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение-1, 2001, 912 с., ил.

Размещено на Allbest.ru

...