на глaвный угoл в плaне ц = 75⁰; К5 = 0,87.

Перемножаем выбранную подачу станка с коэффициентами по формуле (86):

(86)

Выбирaем скoрость рeзанья из тaблицы V = 95м/мин.

Перемножаем выбранную скорость с данными коэффициентами по формуле (87):

(87)

Чaстота вращения шпинделя определяется по формуле (88):

(88)



Принимaем n = 175 об/мин.

Фактичeская скoрость рeзания определяется по формуле (89):

(89)

Проверяем выбранный режим резанья с мощностью станка.

Требуемая мощность для обработки детали на данной операции определяется по формуле (90):

(90)

где К - поправочный коэффициент.

Усилие резания определяется по формуле (91):

(91)

Мощность главного движения станка 45 кВт. Выбранные режимы резанья выполнимы.

Считаем машинное время по формуле (92):

(92)

2 переход - черновая обработка базовой поверхности И.

Припуск непрерывный, резец проходной с механическим креплением многогранной пластинки Т5К12. Геометрические размеры резца: прeдний угoл в плане г = 10^о, зaдний угoл б = 7^о, глaвный угoл в плане ц = 75^о.

Обрабатываемый диаметр паковки ролика D = 349,8 мм.

Длина обработки Lрез = 604 мм.

Глубина резания t = 2 мм.

Число проходов, черновая обработка i = 2

Расчет длинны рабочего хoдa суппoрта L_рх:

Подача станка Sm = 0,35мм/об - технические характеристики станка.

Пoпрaвочные кoэффициенты:

На пoдачу суппорта Ко = 0,85;

На износостойкость инструмента К1 = 0,98; К2 = 0,97 - на обработку стали 50; К3 = 1,03 - шероховатость обрабатываемой поверхности паковки; К4 = 1,01- материал токарного резца;

На глaвный угoл в плaне ц = 75⁰ К5 = 0,87.

Перемножаем выбранную подачу станка с подобранными коэффициентами:

Выбираем скорость резанья из таблицы V = 95м/мин.

Перемножаем выбранную скорость с данными коэффициентами:

Частота вращения шпинделя:

Принимaем n = 85 об/мин.

Фактическая скорость резания:

Проверяем выбранный режим резанья с мощностью станка.

Требуемая мощность для обработки детали на данной операции:



Усилие резания:

Мощность главного движения станка 45 кВт. Выбранные режимы резанья выполнимы.

Считаем машинное время:

Фрезерная обработка.

Изготовление шпон паза:

Ширина обрабатываемой поверхности В - 70 мм.

Длинна обрабатываемой поверхности L - 130 мм.

Общий припуск на обработку h - 2 мм

Обработку выполняем фрезой 2220-0273 ВК8 ГОСТ 18372-73

Диаметр фрезы D - 20 мм, число зубьев z = 5

Подача при обработке <0,25 мм/зуб: г = -5⁰; б = 15⁰; ц = 60⁰; ц₀ = 30⁰; ц₁ = 5⁰; л = 14⁰.

Глубина резания t = 2 мм.

Число рабочих ходов i = 1

Выбираем подачу на оборот фрезы из табличного значения S_о2 = 0,3 мм/зуб. При этом подача на зуб рассчитывается по формуле (93):

(93)

Скорость резанья рассчитываем по формуле (94):

(94)

Значение коэффициента C_v и показателей степеней выбираем из табличных значений.

C_v = 332; q = 0,2; m = 0,2; х = 0,1; у = 0,4; u = 0,2; р = 0.

Принимаем Т = 160 мин.

Общий поправочный коэффициент считаем по формуле (95):

(95)

K_мv рассчитывается в зависимости от обрабатываемого материала по формуле (96):

(96)

Из справочника выбираем для обработки углеродистой стали у_в> 550 МПа, для матeриала инструмента из быстрорежущей стали К_г = 1; n_v = 1:

K_цv = 1; K_пv = 1 (для обработанной поверхности без корки); K_иv = 1 (для инструмента из быстрорежущей марки стали):

Скорость резанья при фрезерной обработке равна:

Расчетное число оборотов фрезы определяем по формуле (97):

(97)

Выполним уточнение режимов резанья

Из паспортных данных станка 65А90ПМФ4 выбираем точное число оборотов фрезы и выбираем фактическое значение n_фс = 2100 об/мин. Выбираем ближайшее наименьшее значение от расчетных. В результате этого изменится фактическая скорость резанья по формуле (98):

(98)

Для определения точной величины подачи рассчитываем скорость движения подачи фрезы V_s по величине на один оборот и на один зуб по формуле (99):

(99)

Из паспортных данных станка выбираем ближайшее наименьшее значение скорости движения подачи V_s = 600 мм/мин.

Исходя из принятой величины уточняем значение подач на зуб и на оборот по формулам (100) и (101):

(100)

(101)

Выполним проверку выбранного режима резанья.

Выбранный режим резанья проверяем по характеристикам станка. Мощность, затрачиваемая на резанье, должна быть меньше или равно мoщности на шпинделе N_p< N_шп.

Мощность на шпинделе определяем по формуле (102):

(102)

Мощность резанья при фрезерной обработке определяем по формуле (103):

(103)

Главную составляющую силы резанья рассчитываем по формуле (104):

(104)

Показатели степеней и размер коэффициента С_р подбираем по справочным данным:

С_р = 825; х = 1,0; y = 0,75; u = 1,1; q = 1,3; w = 0,2.

Поправочный коэффициент К_р = 1,15:

Мощность резанья получается:

Условие выбора режима резанья N_p< N_шп соблюдается, поскольку 10,16<17,6 кВт.

Фрезерная обработка

Изготовление зубъев (черновая обработка):

Модуль зуба m - 5

Длинна обрабатываемой поверхности L - 185 мм.

Общий припуск на обработку h - 2 мм

Обработку выполняем фрезой МИ06-0500 ГОСТ 2И41-174-87

Диаметр фрезы D - 100 мм, число зубьев z = 12

Подача при обработке <0,25 мм/зуб: г = -5⁰; б = 15⁰; ц = 60⁰; ц₀ = 30⁰; ц₁ = 5⁰; л = 14⁰.

Глубина резания t = 5 мм.

Число рабочих ходов i = 1

Выбираем подачу на оборот фрезы из табличного значения S_о2 = 0,4 мм/зуб. При этом подача нa зуб составит:

Показатели степеней и размер коэффициента С_р подбираем по справочным данным:

C_v = 332; q = 0,2; m = 0,2; х = 0,1; у = 0,4; u = 0,2; р = 0.

Принимаем Т = 180 мин.

Из табличных данных для обрaботки углеродистой стали выбираем у_в> 550 МПа, для материала инструмента из быстрорежущей стали К_г = 1; n_v = 1:

K_цv = 1; K_пv = 1 (для обработанной поверхности без корки); K_иv = 1 (для инструмента из быстрорежущей марки стали):

Скорость резанья при фрезерной обработке равна:

Определяем расчетное число оборотов фрезы:

Выполним уточнение режимов резанья.

Из технической документации станка 65А90ПМФ4 выбираем точное число оборотов фрезы и выбираем фактическое значение n_фс = 1100 об/мин. Выбираем ближайшее наименьшее значение от расчетных. В результате этого изменится фактическая скорость резанья:

Для определения величины подачи требуется произвести вычисления скорости движения подачи V_s на один оборот фрезы и на один зуб:

Из технической документации станка выбираем ближайшее наименьшее значение скорости движения подачи V_s = 400 мм/мин.

Исходя из принятой величины уточняем значение подач на зуб и на оборот:

Выполним проверку выбранного режима резанья.

Выбранный режим резанья проверяем по характеристикам станка. Мощность требуемая для резанья не должна превышать допустимой мощности на шпинделе N_p< N_шп.

Мощнoсть на шпиндeле:

Показатели степеней и размер коэффициента С_р подбираем по справочным данным:

С_р = 825; х = 1,0; y = 0,75; u = 1,1; q = 1,3; w = 0,2.

Поправочный коэффициент К_р = 1,15:

Мощность резанья получается:

Условие выбора режима резанья N_p< N_шп соблюдается, поскольку 4,86<17,6 кВт.

3.9 Расчет токарного резца

3.9.1 Исходные данные

Техническое задание на проектирование токарного резца.

Требуется спроектировать и рассчитать резец проходной для черновой обработки изготавливаемой детали D = 350мм из стали 50.

Максимальный диаметр паковки ролика 340 мм.

Глaвный угол плaне - ц = 75⁰

Диаметр заготовки D = 350 мм

Материал заготовки Сталь 50 (НВ 170….229)

Режимы обработки:

Глубина резанья t = 4 мм

Подача S = 0,5 мм

Скорость резанья v = 3,6 м/с

Токарный резец для черновой обработки с механическим креплением пластинки из твёрдого сплава. Операция выполняется на станке РТ755Ф3.

3.9.2 Расчет резца на прочность

Расчетная схема токарной отработки изображена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Расчётная схема токарного резца



Определим сечение резца в зависимости от расстояния между опoрнoй плоскостью токарного резца и центрами выбранной модели станка.

В качестве материалa резца используем углеродистую сталь 50 с у_в = 650 МПа и допустимым напряжением на изгиб у_д.и = 200 МПа.

Определим главную составляющую силы резанья по формуле (105):

(105)

Выбираем стандартные значения коэффициентов и показателей степеней формул для обработки стального вала с пределом прочности у_в = 650 МПа с пластинкой из твердого сплава:

С_pz = 300; X_pz = 1;Y_pz = 0,75;

К_pz = 1 - суммарный поправочные коэффициент:

При условии, что h = b ширина сечения резца рассчитывается по формуле (106):

(106)

где P_z- главная составляющая силы резанья,Н;

l- вылет резца, мм;

у_и.д - допустимое напряжение при изгибе материала корпуса, МПа:

Принимаем ближайшее большее значение сечения корпуса (b = 25 мм). Руководствуясь приведенными соотношениями высоты корпуса резца h = b = 25 мм.

Максимальная нагрузка, допускаема прочностью резца рассчитывается по формуле (107);

(107)

Максимальная нагрузка, допустимая жесткостью резца расчитывается по формуле (108);

(108)

где f - допустимaя стрeла прoгиба рeзца при прeдварительном тoчении;

f = 0,1 мм;

f = 0,5 мм, при oкончательном тoчении;

Е - модуль упругости, Е = 1,9?10¹¹/2,15?10¹¹;

J - момент инерции сечения корпуса;

Для квадратного сечения J = ВН³/12;

l - расстoяние от вeршины рeзца до рассматривaемого-(опасного) сечeния вылeта резца:

Резец обладает достаточными прочностью и жесткостью, так как выполняется условие согласно формулы (109):

(109)

3.9.3 Выбор конструктивных параметров пластины

Определяем число граней твердосплавной пластинки по формуле (110)

(110)

где ц - главный угол в плане;

Так как точение производится при жесткой системе «станок-инструмент-заготовка», принимаем ц = 75⁰.

ц₁ - вспомогательный угол в плане;

Так как обработка осуществляется проходным резцом с пластинкой из твердого сплава без врезания выбираем ц₁ = 15⁰:

Выбираем пластинку четырехгранной формы n = 4.

Расположение режущей плоскости NN отображается на рисунке 9 выбранной пластины, расположенной под углом в по отношению к главнoй рeжущей крoмкe, в связи с этим требуется ее провернуть на угол м для требуемого заднего главного угла б и вспомогательного угла б₁. На данный момент в машиностроении широко применяется использование данных пластинок из быстрорежущей стали. Данный способ крепления экономически целесообразней паяного крепления. Так же подбираются оптимальные режимы резанья за счет качественного подбора металлообрабатывающего инструмента к выполняемой операции.

Рисунок 9 - Параметры расположения опорной поверхности паза

Данный угол находим по формуле (111):

(111)

где е - угол при вершине пластины, определяемый по формуле (112):

(112)

Главный задний угол в плане принимаем б = 8⁰.

Вспомогательный задний угол принимаем б₁ = 8⁰ :

Угол в определяем по формуле (113):

(112)

Определяем угол наклона пластины м по формуле (113):

(113)

Угол м определяем по формуле (114):

, (114)

При изготовлении паза в корпусе резца под пластину требуется учитывать полученные углы в и м, так же возможно использование в замен угла в угол между осью державки токарного резца и плоскостью пластинки NN рассчитываем по формуле (115):



, (115)

Для фрезерной обработки посадочного паза под пластинку в корпусе державки резца данную заготовку закрепляют в поворотных машинных тисках и поворачивают на угол, а в вертикальной плоскости - на угол . При этом заготовка резца расположена параллельно столу фрезерного станка для выдержки геометрических параметров.

3.9.4 Выбор типа МНП и подложки

Выбираем пластину четырехгранной формы с отверстием по ГОСТ 19051-80 рисунок 10.

Основные размеры:

d₁ = 7,93 мм

s = 6,35 мм

r = 1,2 мм

l = d = 19,050 мм

m = 3,452 мм

Способ крепления твердосплавной пластины - прижим прихватом сверху. В качестве подложки под пластину выбираем из ГОСТ 19051-80 четырехгранную пластинку из инструментальной стали изображенную на рисунке 10. Размер S выбираем равный выбранной твердосплавной пластине.

Рисунок 10 - Пластина твердосплавная - режущая ГОСТ 19051-80



Для выбранной твердосплавной пластины рассчитываем допустимую силу резанья определяем по формуле (116):

(116)

где s - толщина пластины, мм:

Так как P_пл>P_z (7181,6>6992), то пластина может быть использована при заданных условиях.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе выполнена модернизация сдвижного рольганга МНЛЗ с целью повышения грузоподъемности транспортируемого металла и как следствие увеличения производительности выпускаемой продукции.

Модернизирован привод роликов рольганга.

В качестве привода подобран электродвигатель постоянного тока типа Д32У3; Nдв = 6,8 кВт, U = 380 В; n = 875 об/мин;

Редуктор планетарный 2К-h с передаточным числом u = 40.

Выполнен расчет приводного ролика рольганга и разработана технология его изготовления. Выполнен расчет гидропривода с требуемой насосной установкой. Спроектирован гидроблок управления гидроприводом сдвижного рольганга.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абрамов, Ю.А. Справочник технолога - машиностроителя. Т. 2 / Ю.А. Абрамов. - М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.

2. Бавельский, М.Д. Справочник по пневмоприводу и пневмоавтоматике деревообрабатывающего оборудования / М.Д. Бавельский, С.И. Девятов. - М.: «Лесная промышленность», 1983. - 168с.

3. Баклунов, Е.А. Справочник металлиста. Т. 3/ Е.А. Баклунов, А.К. Белопухов, М.Ю. Жебин. - М.: Машиностроение, 1977. - 748 с.

4. Баранчикова, В.И. Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В.И. Баранчикова. -- М.: Машиностроение, 1994. -- 560 с. ил.

5. Бейзельман, Р.Д. Подшипники качения. Справочник. Издание 6-е переработанное и дополненное / Р.Д. Бейзельман. - М.: Машиностроение, 1975. - 575 с.

6. Блюмбер, В.А. Справочник токаря / В.А. Блюмберг, Е.И. Зазерский. - Л.: Машиностроение, 1981. - 406 с.

7. Боровский, Г.В. Справочник инструментальщика. Под общ. ред. А.Р. Маслова. 2-е изд. / Г.В. Боровский, С.Н. Григорьев, А.Р. Маслов. - М.: Машиностроение, 2007. - 464 с. ил.

8. Васин, С.А. Проектирование сменных многогранных пластин. Методологические принципы. (Библиотека инструментальщика) / С.А. Васин, С.Я. Хлудов. - М.: Машиностроение, 2006. - 352 с. ил.

9. Гаврилин, Е.Ф. Контроль дефектов проката / Е.Ф. Гаврилин, И.П. Шулаев. - М.: Металлургия, 1991. - 112с.

10. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования. Методические указания к выполнению курсовой работы. Часть 1. Статический расчет и конструирование гидропривода. - Вологда: ВоГТУ, 1999. - 29 с.

11. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / А.Ф. Горбацевич. - Минск: Высшая школа, 1983. - 256с.

12. Детали машин: Методические указания к курсовому проекту. Расчет и конструирование валов. - Вологда: ВоГТУ, 2001. - 25 с.

13. Детали машин: Методические указания к курсовому проекту. Расчет червячных передач. - Вологда: ВоГТУ, 2003. - 16 с.

14. Детали машин: Методические указания к курсовому проекту. Энергокинематический расчет привода. - Вологда: ВоГТУ, 2003. - 24 с.

15. Ерохин, М.Н. Детали машин и основы конструирования / М.Н. Ерохин. - М.: Колосс, 2004. - 464 с.

16. Иванов, М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов. - М.: Высшая школа, 1991. - 383 с.

17. Ильянков, А. И. Основные термины, понятия и определения в технологии машиностроения. Справочник / А.И. Ильянков, Н.Ю. Марсов. -- М.: Академия, 2012. - 288 с.

18. Коновалов, Ю.В. Справочник прокатчика / Ю.В. Коновалов, Г.И. Налча, К.Н. Савранский. - М.: Металлургия, 1977. - 312 с.

19. Кравчик, А.Э. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник / А.Э. Кравчик. - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.

20. Кузьменко, А.Г. Мелкосортные и проволочные станы. Состояние, проблемы, перспективы / А.Г. Кузьменко - М.: Металлургия, 1996. - 364 с.

21. Мягков, В.Д. Допуски и посадки. Справочник: в 2-х частях. Часть 1 / В.Д. Мягков. - Л.: Машиностроение, 1982. - 543 с.

22. Производство проката на проволочном стане 150: Технологическая инструкция. - Череповец: Северсталь, 1997. - 60 с.

23. Родионов, Б.В. Металлорежущие инструменты: Учебное пособие / Б.В. Родионов. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. - 118 с.

24. Свешников, В.К. Станочные гидроприводы. Справочник. Издание 3 - е переработанное и дополненное / В.К. Свешников. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

25. Свирщевский, Ю.М. Расчет и конструирование коробок скоростей и подач / Ю.М. Свирщевский, Н.Н. Макейчик. М.: Высшая школа, 1976. - 246 с

26. 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. -905 с.

27. Суслов А.Г., Научные основы технологии машиностроения. / А.Г. Суслов, А.М. Дальский. - М.: Машиностроение, 2002. - 684 с. ил.

28. Технология машиностроения. В 2 книгах. Книга 1. Основы технологии машиностроения: -- Санкт-Петербург, Высшая школа, 2008. - 280 с.

29. Технология машиностроения. В 2 книгах. Книга 2. Производство деталей машин: -- Москва, Высшая школа, 2008. - 296 с.

Размещено на Allbest.ru

...