88512

Параметры режима резания при точении напроход вала

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Выбрать параметры режима резания при точении напроход вала диаметром D до диаметра d на длине l1 . Длина вала l. Станок токарно-винторезный модели 16К20. Способ крепления заготовки выбрать самостоятельно.

Русский

2015-05-02

760 KB

1 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Кафедра :Станки и инструменты

Курсовая работа

по дисциплине «Процессы формообразования»

     

                                                                  

                                                                                     

Преподаватель __________ И.М.Храмов

                                                 Работу выполнил студент гр.ТМ

                                                                             

                                                                              ___________А.Н.Татаринов

     

         

г. Алапаевск

    2012 г.
СОДЕРЖАНИЕ

[1]
Задание 1 Точение.

[1.1] 1. Выбор типа инструмента.

[1.2] 2. Расчет режимов резания.

[2] Задание 2 Сверление.

[2.1] 2. Расчет режимов резания.

[3]
Задание 3 Фрезерование.

[3.1] 1. Выбор типа инструмента и материала режущей части.

[3.2] 2. Расчет режимов резания.

[4] Литература.


Задание 1 Точение.

Выбрать параметры режима резания при точении напроход вала диаметром D до диаметра d на длине l1 . Длина вала l. Станок токарно-винторезный модели 16К20. Способ крепления заготовки выбрать самостоятельно.

вар.

Марка обрабат. материала

Мех. св-ва , σв МПа

Диам. загот. D мм

Диам. дет. d мм

Длина дет. l мм

Шероховатость Ra, мкм

Точность, мкм

6

Сталь 27ХГР

950

80

78

250

2,5

0,074

1. Выбор типа инструмента.

1.1 Выбираем токарный проходной прямой резец с пластиной из твердого сплава.

РЕЗЕЦ 2100-0017 ГОСТ 18878-73

h = 25мм

L = 140мм

R = 1мм

b = 16мм

l = 12мм

φ = 45˚

1.2 Материал режущей части – выбираем твердый сплав Т15К6 (без охлаждения) как наиболее подходящий для получистового точения углеродистой и легированной стали.

         1.3 Способ крепления заготовки – в центрах (т.к. L/D=250/80=3,12>3

 2. Расчет режимов резания.

2.1 Глубина резания для черновой и чистовой обработки.

Общий припуск  Dd = 80-78 = 2мм

Глубина срезаемого слоя t = (Dd)/2 = 1мм

Принимаем: t ЧЕРН. = 0,9мм   t ЧИСТ. = 0,1мм

2.2 Подача допустимая прочностью державки резца, рассчитывается по формуле   

где:

В и Н – ширина и высота державки резца, м

[σИ] – допустимое напряжение на изгиб, материала державки резца, МПа

CP, XP, YP – эмпирические коэффициенты и показатели степеней

lP – вылет резца, м

КР = КМР ∙ КφР ∙ КγР ∙ КλР ∙ КrР – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние соответственно механических свойств обрабатываемого материала, главного угла в плане, переднего угла, радиуса при вершине резца и угла наклона главной режущей кромки.

В x Н = 0.016 x 0.025, м

σИ = 250  МПа [Нефёдов  стр.52]

     CP, XP, YP – эмпирические коэффициенты и показатели степеней;

     CP = 300, XP = 1.0, YP = 0.75, n = -0,15 [2. стр.438]

lP = 1…1,5H (берем 1,0H) = 1, 0x 25 = 0,025 м

КМР = = 1,2

КφР = 1.0, КγР= 1.1, КλР = 1.0, КrР = 0.93 [6. стр.430]

КР = 1,2 ∙ 1,0 ∙ 1,1 ∙ 1,0 ∙ 0,93 = 1,23

Для черновой обработки:

2.3 Подача, допускаемая жесткостью державки, рассчитывается по формуле                         

где:

[fP] – допустимая величина прогиба резца, м (при черновой обработке [fP] = 0.1мм, при чистовой [fP] = 0,03 - 0,05мм)

Е – модуль упругости материала державки, Па (для стали Е = 200∙106 Па)

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

2.4 Подача допустимая прочностью твердосплавной пластины

где:

q – толщина пластинки твердого сплава, мм (q = 4…5 мм) – 5 мм

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

2.5 Подача допустимая прочностью механизма подач станка

где:

– максимально – допустимое усилие подачи по паспорту станка, Н

= 600 кгс = 5886 Н [Нефёдов, с.279]

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

2.6 Подача допустимая заданной шероховатостью

где:

Rz – высота микронеровностей, мкм [Rz = 10 мкм]

r – радиус при вершине резца в плане, мм [R = 1 мм]

Cr, x, y, z, u – эмпирические коэффициенты и показатели степени

Cr = 22; x = 0,25; y = 1,25; z = 0,5; u = 0,75 [мет. указ. табл. 5]

Для чистовой обработки:

2.7 Подача допустимая заданной точностью обработки

где:

jСТ = 5290 ·DMAX0.24 – жесткость станка. Н/м (DMAX – максимальный диаметр обрабатываемой детали по паспорту станка)

jСТ = 5290 · 4000.24 = 22281,79

 – жесткость детали, Н/м

А – коэффициент, определяющий жесткость закрепления детали (консольно в патроне – А = 3; в центрах – А = 48; в патроне с поджимом задним центром – А = 110);

L – длина детали, м

– жесткость резца, Н/мм

– величина поля допуска выполняемого размера, мм

– коэффициент определяющий допустимую долю погрешности обработки ()

Е – модуль упругости (сталь Е = 20·1010 Па)

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

Подачи для черновой и чистовой обработки не должны превышать тех, что рассчитаны.

S1, мм/об

S2, мм/об

S3, мм/об

S4, мм/об

S5, мм/об

S6, мм/об

SЧЕРН.

8,5

6х104

1,05

5,38х103

-

1,25

SЧИСТ.

-

4х104

11,89

100х103

0,05

1,77

Принимаем подачи из ряда существующих подач на станке:

SСТ, мм/об

0,05

0,06

0,075

0,09

0,6

0,7

0,8

1,0

SЧЕРН. – 1 мм/об

SЧИСТ. – 0,05 мм/об

2.8 Расчет скорости резания

Расчет скорости резания ведется раздельно для черновой и чистовой обработки по общей эмпирической формуле:

где:

– поправочный коэффициент

– коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

– коэффициент, учитывающий влияние марки инструментального материала

– коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца

– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки

– коэффициент, учитывающий механические свойства и группы обрабатываемого материала

– эмпирические коэффициенты, и показатели степеней

– стойкость инструмента, мин (выбирается по справочникам – берем 40мин.)

; [6. табл.18]

[6. табл.6]

[6. табл.5 стр.263]

,   ;  [6. табл.2 стр.262]

[6. табл.17 стр.269]

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

2.9 Расчет частоты вращения шпинделя

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

Принимаем по паспорту станка:

n ЧЕРН. = 500 об/мин

n ЧИСТ. = 2000 об/мин

Пересчитываем скорость резания:  

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

2.10 Расчет мощности привода

Проверку обычно производят только для черновой обработки

Мощность привода станка с учетом его КПД:

где:

– коэффициент полезного действия станка

2.11 Расчет машинного времени

Машинное время рассчитывается по формуле:

где:

, мм – длина рабочего хода инструмента с учетом врезания и перебега.

– длина обрабатываемой поверхности, мм

– длина врезания, мм ()

– перебег, мм ()

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:


Задание 2 Сверление.

Выбрать режимы резания при сверлении отверстия диаметром D и глубиной сверления L , в заготовке толщиной H. Станок вертикально-сверлильный модели2Н135.

вар.

Марка обрабат. материала

Мех. св-ва , σв МПа

D, мм

L,мм

H,мм

15

Сталь 27ХГР

950

26

30

50

1. Выбор типа инструмента и геометрии режущей части, обеспечивающих наибольшую производительность.

1.1.Выбираем спиральное сверло из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком:  по ГОСТ 10903-77 [6, стр. 137].

Сверло 2301-0073 ГОСТ 10903-77 (Ø26)

d = 26 мм,  L = 375 мм, l = 255 мм.

1.2 Геометрические параметры сверла [6, стр. 150].

1.3 Параметры срезаемого слоя.

2. Расчет режимов резания.

2.1 Подача.

S = 0,35 мм/об [6, стр.277, таб.25]

2.2 Скорость резания.

Для сверления определяется по формуле

Значения коэффициентов и показателей степени - Cv = 9,8; q = 0,4; y = 0,5;

m = 0,2 [6, стр.278, табл.28]

Период стойкости сверла - T = 45 [6, стр.280, таб.30]

Общий поправочный коэффициент на скорость резания вычисляется по формуле

Kmv – коэффициент на обрабатываемый материал по формуле

,   [6. табл.2 стр.262]

Показатель степени nV = 1,3 [6, стр.262, таб.2]

 [6, стр.263, таб.6]; [6, стр.280, таб.31]

2.3 Частота вращения сверла.

Принимаем по паспорту станка:

n=250 об/мин

2.4 Расчет крутящего момента и осевой силы.

Крутящий момент - ;

Осевая сила -

для MКР: CM=0,0345, q=2.0, y=0.8 [6, стр.281, таб.32],

для PO: CP=68, q=1,0, y=0,7

Коэффициент учитывающий фактические условия обработки КР= КМР

[6, стр.264, таб.9]

2.5 Расчет мощности резания.

2.5 Расчет машинного времени.


Задание 3 Фрезерование.

Выбрать параметры режима резания при обработке  плоскости  АxВ заготовки  толщиной С.Припуск на обработку h,мм. Модель станка вертикально-фрезерный 6Р12.

вар.

Марка обрабат. материала

Мех. св-ва , σв МПа

Размеры заготовки ,мм

Припуск h,мм

Шероховатость Ra,  мкм

А

В

С

6

Сталь 45ХН

750

425

250

80

2

10

                                                  425

                80

                             250

                                 

    

1. Выбор типа инструмента и материала режущей части.

Выбираем торцевую насадную фрезу со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава T15K6 по ГОСТ 9473-80.

D = 315 мм, B = 66 мм, z = 30.

2. Расчет режимов резания.

2.1 Подача.

SZ = 0,1 мм/об [6, стр.283, таб.33]

2.2 Скорость резания.

CV = 332, q = 0.2, x = 0.1, y = 0.4, u = 0.2, p = 0, m = 0.2 [6, стр.286, таб.39]

T = 240 мин. [6, стр.290, таб.40]

Общий поправочный коэффициент на скорость резания вычисляется по формуле

KMV – коэффициент на обрабатываемый материал по формуле

[6, стр.261, таб.1]

Коэффициент Kr = 1,0; показатель степени nV = 1 [6, стр.262, таб.2]

, [6, стр.263, таб.6]

Принимаем по паспорту станка:

n=125 об/мин

2.3 Сила резания.

CP = 825, x = 1.0, y = 0.75, n = 1.1, q = 1.3, w = 0.2 [6, стр.291, таб.41]

[6, стр.264, таб.9]

2.4 Крутящий момент.

2.4 Мощность резания.

2.5 Расчет машинного времени.

Литература.

  •   Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. Машиностроение 1986г.
  •   Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальности: “Технология машиностроения”. Машиностроение 1989г. 328 с.
  •   Справочник технолога – машиностроителя в 2-х томах /Под редакцией Косиловой А.Г. и Мещерикова Р.К.
  •   Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов: Учебник для машиностроения и приборостроения и спец. вузов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23118. Гамільтонова форма рівнянь 90.5 KB
  Гамільтонова форма рівнянь. Підставляючи отримане в початкове рня маємо: Для переходу до змінних і додаємо і віднімаємо: Звідси Оскільки права частина виражена через диференціали то її можна розглядати як повний диференціал певної функції що залежить від яку позначимо і назвемо функцією Гамільтона: де Залишилося довести що Маємо Враховуючи це запишемо: звідки Ця система рівнянь називається канонічними рівняннями Гамільтона. рівн. рівн.
23119. Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Тензор інерції 77 KB
  Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Запишемо другий закон Ньютона для матеріальної точки з даної системи: 1 де сумарна зовнішня сила що діє на іту м. Записавши 1 для кожної точки системи та просумувавши всі отриманні рівняння маємо: 2. З урахуванням третього закону Ньютона тобто співвідношення перепишемо 2 як: 3 Нехай Rрадіус вектор даної системи: задає точкуцентр мас системи.
23120. Закони збереження та фундаментальні властивості простору-часу 263 KB
  Рух механічної системи описується 2S величинами де Sкількість ступенів вільності. системи вибір початку відліку часу одна з сталих в диф. рівняннях що описують динаміку може бути обрана сталою 1 При розв’язанні системи 1 2S1 сталих де Отримані величини інтеграли руху визнач. системи явно не залеж.
23121. Рух тіл в інерціальній та неінерціальній системах відліку. Сили інерції. Коріолісівське прискорення 202 KB
  Коріолісівське прискорення. інваріантне 0 де – прискорення в ІСВ швидкість в ІСВ – маса тіла – рівнодійна сил взаємодії які діють на тіло. Характеризуватимемо рух початку координат НеІСВ відносно ІСВ радіусвектором а обертання НеІСВ відносно ІСВ – кутовою частотою х В НеІСВ вимагають аналогічного до 0 запису закону руху тіла відносно радіусвектора : Оскільки прискорення в НеІСВ внаслідок х нерівне та величина не змінюється при переході до НеІСВ необхідно щоб сумарна сила складалась не тільки з теж...
23122. Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Тензор інерції 159.5 KB
  Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла.Введемо вектор повної кількості руху систем частинок: Знайдемо його зміну з часом: Для першої суми: ТобтоТаким чином якщо сума всіх зовнішніх сил рівна нулю то має місце закон збереження імпульсу. Ведемо повний момент кількості руху:Знайдемо швидкість його зміни в часі: Другий доданок – повний момент зовнішніх сил .Розглянемо перший доданок врахувавши : За умов виконання має місце закон збереження моменту кількості руху.
23123. Хвилі у пружньому середовищі. Хвильове рівняння. Звукові хвилі 59.5 KB
  Хвилі у пружньому середовищі. Звукові хвилі. Розрізняють хвилі повздовжні і поперечні в залежності від того чи рухаються частинки біля своїх положень рівноваги вздовж чи поперек напрямку розповсюдження хвилі. Розглянемо хвилі типу Позн.
23124. Рух ідеальної рідини. Рівняння Бернуллі 55.5 KB
  Нагадаємо що поле швидкостей характеризує не швидкiсть окремих частинок середовища а швидкiсть у данiй точцi в даний момент часу будьякої частинки рiдини або газу що знаходиться в цiй точцi в цей момент часу. Надалi будемо розглядати такi рiдини або гази для яких тензор пружних напругє iзотропним: pij = −pδij 14.10 для в’язкої рiдини газу набуде вигляду: Це є рiвняння Нав’єСтокса де η – коефiцiєнт зсувної в’язкостi – коефiцiєнт об’ємної в’язкостi. Для повного опису руху рiдини необхiдно додати ще рiвняння неперервностi та...
23125. Число Рейнольдса. Рух в’язкої рідини 44 KB
  В’язкою рідиною називають середовище в якому нарівні з нормальними напругами відмінні від нуля і дотичні напруги, що виникають внаслідок сил тертя. Коли швидкості не дуже великі, в’язка частина тензора напруг матиме такий вигляд...
23126. Основні закони термодинаміки. Формулювання другого закону термодинаміки через ентропію. Статистичне означення ентропії 88.5 KB
  Функція що зв’язує тиск об’єм і температуру фізично однорідної системи яка перебуває в термодинамічній рівновазі називається рівнянням стану. Другий закон ТД для нерівноважних процесів: Для адіабатичного процесу ентропія системи зростає. При маємо: тобто Третій закон ТД: по мірі наближення Т до 0 К ентропія будь якої рівноважної системи перестає залежати від будьяких ТД параметрів системи.