Реферат: Обтачивание цилиндрического валика. Методы обработки изделий из стали


Контрольная работа №1


Задание 1

Обточить цилиндрическийвалик при заданных условиях. При этом необходимо:

·         выбрать модельстанка, по паспорту определить все параметры расчета.

·         выбрать материалрежущей части резца, обеспечивающей наибольшую производительность. Определитьосновные размеры резца и пластинки, форму передней грани, геометрическиепараметры режущей части, форму передней грани, геометрические параметры режущейчасти, критерии износа и период стойкости, оптимальные для заданных условий.Если целесообразно для заданных условий, следует применить СОЖ, соответственновыбрав ее.

·         произвести аналитическийрасчет наивыгоднейшего режима резания в потребной мощности при точении взаданных условиях с учетом наибольшего использования возможностей станка ирежущих способностей резца при обеспечении заданной шероховатости обработаннойповерхности.

·         произвести анализполученного режима путем определения коэффициента использования станка помощности и инструмента по скорости резания.

·         определитьосновное технологическое время, требуемое на операцию.

Исходные данные:

диаметр заготовки: />

диаметр после обработки: />

длина обработки: />

шероховатостьобработанной поверхности: />

материал валика: Сталь

марка: 18ХГТ

предел прочности: />

твердость: />

способ крепления настанке: патрон

число оборотов станка: />

Для обтачиванияцилиндрического валика выбираем токарный многошпиндельный горизонтальныйпрутковый автомат 1Б290-4К.

Станок 1Б290-4Кпредназначен для обработки деталей из прутка и штучных заготовок в условиях серийногои крупносерийного производства.

На станках могутвыполняться такие виды обработки, как обтачивание, растачивание, протачиваниеканавок (внешних и внутренних), сверление, зенкерование, нарезание резьбплашками, метчиками, самораскрывающимися резьбонарезными головками иустройствами.

У станка1Е165револьверная головка с вертикальной осью вращения с шестью гнездами, вкоторых устанавливаются стойки и втулки для крепления вспомогательных и режущихинструментов. Этот станок снабжен поперечным суппортом, что расширяет еготехнологические возможности.

Передний держатель станка– четырехпозиционный.


/> />

/> />

Рис. 1 — Параметрытокарного многошпиндельного горизонтального пруткового автомата 1Б290-4К

При точении поверхностивалика используем резец по ГОСТ 18868-73, при этом пластинки необходимовыполнить из твердосплавного материала ВК8.

Ширина державки: />

Высота державки: />

Длина резца: />

/>

Ширина режущей кромки: />

/>

Стойкость резца />

Диаметр обрабатываемойдетали: />

Число оборотов станка: />

Подача резца: />

Глубина резания: />

Скорость резания:

/>

/>

где />

/>, т.к. стойкость резца />

/>, т.к. вылет резца равен />

/>, т.к. главный угол в плане />

Тогда скорость резаниябудет равен:

/>

Округляем до ближайшегоминимального значения скорости для выбранного станка:

/>

Сила резания:


/>

где /> – коэффициент наобрабатываемый материал;

/>

Сила резания:

/>

Эффективная мощностьрезания:

/>

Мощность станка наприводе:

/>

где /> – КПД станка.

Тогда получим:

/>

Коэффициент использованиястанка по мощности:

/>

Коэффициент использованияинструмента по скорости резания:

/>

Общая длина хода резца:

/>

где /> – величина врезания резца;

/> – величина перебега резца.

/>

Расчет времени:

/>

Задание 2

Обработать отверстиедиаметром />, полученным после штамповки,до диаметра /> на длину />. Сопоставить эффективностьобработки при различных процессах резания: рассверливание, зенкерование.

При решении задачиследует проанализировать предложенные для заданных условий методы обработки исопоставить эффективность их применения. Для этого необходимо:

·         выбрать материалрежущей части инструмента, обеспечивающий наибольшую производительность,геометрические параметры режущей части, критерии износа, оптимальный периодстойкости для заданных условий; дать эскизы режущей части инструмента со всемиразмерами геометрических параметров;

·         показать схемырезания предложенных методов обработки с назначением элементов срезаемого слоя;

·         назначитьоптимальный режим резания с помощь нормативных таблиц;

·         определитьосновное технологическое время.

·         сопоставитьэффективность применения указанных размеров.

Исходные данные:

диаметр отверстия дообработки: d1=14мм

диаметр отверстия послеобработки: d2=14,8мм

длина отверстия: l=30мм

шероховатость поверхностипосле обработки: Rz=28

материал: Сталь

марка: 35

предел прочности: />

твердость: />

Модель станка –вертикально-сверлильный 2Н125А.

Для рассверливаниявыбираем сверло спиральное с коническим хвостовиком 035-2301-1029 (по ОСТ2И20-2-80).

Материал режущей частисверла при обработке данного материала должен быть Т15К6.

Диаметр режущей части: />

Общая длина: />

Длина режущей части: />

Угол наклона режущейкромки: />

Стойкость сверла: />

При рассверливании:

глубина резания: />

Подача

/>

Скорость сверления

/>

где /> – стойкость режущегоинструмента.

/> – подача.

Тогда скорость сверленияполучится:

/>

Тогда частота вращенияшпинделя будет равна:

/>

По паспорту станка />.

Тогда

/>

Крутящий момент можновычислить по формуле:

/>

где /> – номинальный диаметротверстия,

/> – коэффициент; />

/> – поправочный коэффициент; />

Тогда

/>

Эффективная мощностьрезания:

/>

Расчетная длина путисверла равна:

/>

где /> – величина врезания резца;

/> – величина перебега резца.

/>

Тогда основноетехнологическое время будет равно:

/>

Для зенкерования выбираемзенкер цельный с коническим хвостовиком (ГОСТ 12509-75) (рис. 2).

Диаметр режущей части: />

Общая длина: />

Длина режущей части: />

/>

Рис. 2

Задний угол a на задней поверхности лезвия 10°, на калибрующей части 8°.

Передний угол g = 25°.

Угол наклона винтовойканавки w = 25°.

Главный угол в плане j = 60°.

Обратную конусность подлине рабочей части принимаем равной 0,04 мм.

Стойкость зенкера: />

При зенкеровании:

глубина зенкерования: />

Подача

/>

Скорость зенкерования

/>

где /> – стойкость режущегоинструмента.

/> – подача.

Тогда скоростьзенкерования получится:

/>

Тогда частота вращенияшпинделя будет равна:

/>

По паспорту станка />.

Тогда

/>

Крутящий момент можновычислить по формуле:

/>

где /> – номинальный диаметротверстия,

/> – коэффициент; />

/> – поправочный коэффициент; />

Тогда

/>

Эффективная мощностьрезания:

/>

Расчетная длина путисверла равна:


/>

где /> – величина врезания резца;

/> – величина перебега резца.

/>

Тогда основноетехнологическое время будет равно:

/>

Вывод: таким образом данное отверстиевыгоднее обрабатывать зенкерованием, т.к. при одинаковой необходимой мощностивремя обработки немного меньше.

 

Задание 3

Квалитет вала – h9

квалитет отверстия – H7

диаметр вала: />

диаметр отверстия: />

длина валика: />

материал: сталь 45

В качестве заготовкипредлагается пруток, сортамент выбирается по каталогам из справочников. Исходяиз габаритов детали и параметров поверхности – рассчитывают минимальный имаксимальный припуск. По стандартной методике припуск разбивают на операционныеприпуски, строят соответствующую схему с указанием допусков и припусков,определяют геометрические параметры инструментов.

Заготовка из стали 45ГОСТ 1050-88 получена штамповкой на молотах.

1. Рассчитываем массыдетали и заготовки (ρ=7825 кг/м3) масса готовой детали:

/> 

масса заготовки:

/>

2. Технологическиймаршрут обработки поверхности Ø24h9 состоит из четырех операций: чернового и чистовогообтачивания и чернового шлифования. Все операции производятся в центрах.

4. Технологическиймаршрут обработки заносим в таблицу. Так же записываем значения элементовприпуска, соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу.

5. Так как обработкаведется в центрах, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю,что имеет значение для рассматриваемого размера. В этом случае величинаисключается из основной формулы для расчета минимального припуска, исоответствующую графу можно не включать в расчетную таблицу 1.

6. Суммарное значениепространственных отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле

/>

·         смещение осейпоковок:

/>

·         кривизназаготовок (коробление):

/>

·         смещение осизаготовки в результате погрешности зацентровки:

/>


для штампованных изделий />

/>

/>.

7.  Остаточное пространственноеотклонение:

после предварительногообтачивания:

/>;

после чистовогообтачивания:

/>;

после предварительногошлифования:

/>;

8.  Рассчитаем минимальные значенияприпусков

/>

Минимальный припуск:

под предварительноеобтачивание

/>;

под чистовое обтачивание

/>;

под предварительноешлифование

/>;

9.        Последовательноопределяем расчетные размеры для каждого предшествующего перехода путемпоследовательного прибавления расчетного минимального припуска каждоготехнологического перехода, и заносим данные в таблицу:

/>

10.     Записываем всоответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждыйтехнологический переход и заготовку, в графе «Наименьший предельный размер»определим их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетныеразмеры увеличением их значением. Округление производим до того же знакадесятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

11.     Наибольшиепредельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшемупредельному размеру:

/>

12.     Предельныезначения припусков /> определяем какразность наибольших предельных размеров и /> –как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемогопереходов:

/>

/> 

13.     Общие припуски /> и /> рассчитываем так же, как ив предыдущем примере, суммируя промежуточные припуски и записывая их значениявнизу соответствующих граф.

/>

14.     Аналогичнопроверяется правильность произведенных расчетов и строится схема графическогорасположения полей припусков и допусков, учитывая в данном случае, чтопостроение производится на наружную, а не на внутреннюю поверхность.

Таблица 1

технологические переходы обработки поверхности />

элементы припуска расчетный припуск, мкм расчетный размер, мм Допуск, мкм предельный размер, мм предельные значения припусков, мкм

/>, мкм

/>, мкм

/>, мкм

/>

/>

/>

/>

заготовка 200 300 1949 – 23,565 1,700 25,2 23,5 – – обтачивание предварительное 50 50 116,94 4898 18,667 180 18,84 18,66 6360 4840 обтачивание чистовое 30 30 77,96 433,88 18,233 70 18,3 18,23 540 430 шлифование 10 20 38,98 275,92 17,957 43 18 17,957 300 273

Для точения внешнейповерхности выбираем токарный проходной прямой резец с пластинами избыстрорежущей стали по ГОСТ 18869-73:

/>, />,/>, />, />, />.

Для сверления внутреннегоотверстия выбираем сверло спиральное с коническим хвостовиком по ГОСТ 10903-77:

/>, />,/>.

Для шлифования выбираемшлифовальный круг на керамической связке />,/>, />

шлифовальный материал: 1А

зернистость: 50


Задание 4

Квалитет – h9

квалитет паза – Н7

/>

/>

/>

/>

/>

материал: сталь 45

В качестве заготовкипредлагается прокат в виде плиты, сортамент выбирается по каталогам изсправочников. Исходя из габаритов детали и параметров поверхности –рассчитывают минимальный и максимальный припуск. По стандартной методикеприпуск разбивают на операционные припуски, строят соответствующую схему суказанием допусков и припусков, определяют геометрические параметрыинструментов. Для обработки паза требуется подобрать характеристики,представить эскизы инструмента. Для фрезерной обработки назначить режимырезания, подобрать по справочной литературе оборудование, пронормироватьобработку и оформить операционную технологическую карту.

масса готовой детали:

/> 

масса заготовки:

/>

В качестве заготовкивыбираем стальной горячекатаный лист толщиной 16 мм, шириной 200 мм и длиной 45мм.

Для обработки шпоночногопаза выбираем цилиндрическую фрезу /> по ГОСТ9140-78; />, />.

Глубина фрезерования />.

Число проходов: />

Подача />.

Скорость фрезерования:

/>

где /> – диаметр отверстия;

/> – частота вращения фрезы.

Тогда скорость резаниябудет равна:

/>

Частота вращения фрезы:

/>

Принимаем />

Окружная сила />:

/>

где

/>, />,/>, />, /> – показатели степенизависимости силы /> от глубинырезания />, от подачи />, от ширины фрезерования />, от диаметра фрезы />, от частоты вращения />.

/> – поправочный коэффициент наокружную силу и зависимости от типа фрезы и материала режущей части.

/> – поправочный коэффициент накачество обрабатываемого материала.

/>

/>

Тогда окружная сила будетравна:

/>

Крутящий момент нашпинделе:

/>

Мощность резания(эффективная):

/>

Для фрезерования пазавыбираем вертикально-фрезерный консольный станок 6Т104 (рис. 3):

/>

Рис. 3


Расчетная длина путифрезы равна:

/>

Тогда основноетехнологическое время будет равно:

/>

еще рефераты
Еще работы по промышленности, производству