Процессы и операции формообразования

Проточить Ø65 мм на длине 45 мм, Сверлить Ø11 на глубину 45 мм, Фрезеровать уступ глубиной 20 мм на длине 50 мм

ПЕРЕХОД 1 – ТОЧЕНИЕ Проточить Ø65 мм на длине 45 мм 1.1 Выбор металлорежущего станка При выборе типа и модели металлорежущего станка в первую очередь обращаем внимание на возможность закрепления в нем заданной детали – это расстояние между центрами и наибольший диаметр обрабатываемой детали. Выбираем станок 16К20 Техническая характеристика станка Наибольший наружный диаметр обрабатываемой детали 400 мм Расстояние между центрами '1400 мм Высота резца, установленного в резцедерж. 25 мм Число ступеней частоты вращения шпинделя ' 22 Частота вращения шпинделя , 1/мин '12,5 - 1600 'Число ступеней подачи суппорта ' ' 24 Подача суппорта, мм/об 'продольная '0,05 – 2,8 'поперечная '0,025 – 1,4 Мощность главного электродвигателя, кВт 11 КПД 0,75 Наибольшая сила подачи, Н '3528 'Расчет ступеней подач и частот вращения. Определяем знаменатель геометрической прогрессии 1. Для ступеней подач φ = 'где Smax , Smin - максимальная и минимальная подачи у выбранного станка; 'z – количество подач; 'для продольной φ = = 1,14 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,12 Определяем ступени подач S1 = Smin = 0,08 мм/об ' S13 = S1 · φ12 = 0,08· 1,1212 = 0,31 мм/об S2 = S1 · φ = 0,08· 1,12 = 0,089 мм/об' S14 = S1 · φ13 = 0,08· 1,1213 = 0,34 мм/об S3 = S1 · φ2 = 0,08· 1,122 = 0,10 мм/об ' S15 = S1 · φ14 = 0,08· 1,1214 = 0,39 мм/об S4 = S1 · φ3 = 0,08· 1,123 = 0,11 мм/об' S16 = S1 · φ15 = 0,08· 1,1215 = 0,43 мм/об S5 = S1 · φ4 = 0,08· 1,124 = 0,125 мм/об' S17 = S1 · φ16 = 0,08· 1,1216 = 0,48 мм/об S6 = S1 · φ5 = 0,08· 1,125 = 0,14 мм/об' S18 = S1 · φ17 = 0,08· 1,1217 = 0,54 мм/об S7 = S1 · φ6 = 0,08· 1,126 = 0,16 мм/об' S19 = S1 · φ18 = 0,08· 1,1218 = 0,61 мм/об S8 = S1 · φ7 = 0,08· 1,127 = 0,18 мм/об' S20 = S1 · φ19 = 0,08· 1,1219 = 0,70 мм/об S9 = S1 · φ8 = 0,08· 1,128 = 0,20 мм/об' S21 = S1 · φ20 = 0,08· 1,1220 = 0,77 мм/об S10 = S1 · φ9 = 0,08· 1,129 = 0,22 мм/об' S22 = S1 · φ21 = 0,08· 1,1221 = 0,86 мм/об S11 = S1 · φ10 = 0,08· 1,1210 = 0,24 мм/об S23 = S1 · φ22 = 0,08· 1,1222 = 0,96 мм/об S12 = S1 · φ11 = 0,08· 1,1211 = 0,28 мм/об S24 = S1 · φ23 = 0,08· 1,1223 = 1,08 мм/об для поперечной φ = = 1,14 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,12 Определяем ступени подач S1 = Smin = 0,04 мм/об ' S13 = S1 · φ12 = 0,04· 1,1212 = 0,15 мм/об S2 = S1 · φ = 0,04· 1,12 = 0,044 мм/об' S14 = S1 · φ13 = 0,04· 1,1213 = 0,17 мм/об S3 = S1 · φ2 = 0,04· 1,122 = 0,05 мм/об ' S15 = S1 · φ14 = 0,04· 1,1214 = 0,19 мм/об S4 = S1 · φ3 = 0,04· 1,123 = 0,056 мм/об' S16 = S1 · φ15 = 0,04· 1,1215 = 0,22 мм/об S5 = S1 · φ4 = 0,04· 1,124 = 0,06 мм/об' S17 = S1 · φ16 = 0,04· 1,1216 = 0,25 мм/об S6 = S1 · φ5 = 0,04· 1,125 = 0,07 мм/об' S18 = S1 · φ17 = 0,04· 1,1217 = 0,27 мм/об S7 = S1 · φ6 = 0,04· 1,126 = 0,08 мм/об' S19 = S1 · φ18 = 0,04· 1,1218 = 0,31 мм/об S8 = S1 · φ7 = 0,04· 1,127 = 0,09 мм/об' S20 = S1 · φ19 = 0,04· 1,1219 = 0,34 мм/об S9 = S1 · φ8 = 0,04· 1,128 = 0,10 мм/об' S21 = S1 · φ20 = 0,04· 1,1220 = 0,38 мм/об S10 = S1 · φ9 = 0,04· 1,129 = 0,11 мм/об' S22 = S1 · φ21 = 0,04· 1,1221 = 0,43 мм/об S11 = S1 · φ10 = 0,04· 1,1210 = 0,12 мм/об S23 = S1 · φ22 = 0,04· 1,1222 = 0,48 мм/об S12 = S1 · φ11 = 0,04· 1,1211 = 0,14 мм/об S24 = S1 · φ23 = 0,04· 1,1223 = 0,54 мм/об 2. Для ступеней частот вращения ' где , nmin – максимальная и минимальная частота вращения шпинделя станка, 1/мин; z1 – количество ступеней частоты вращения φ1 = = 1,23 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,26 n1 = nmin = 12,5 1/мин n2 = n1 · φ = 12,5· 1,26 = 15,75 1/мин n3 = n1 · φ2 = 12,5· 1,262 = 19,84 1/мин n4 = n1 · φ3 = 12,5· 1,263 = 25,00 1/мин n5 = n1 · φ4 = 12,5· 1,264 = 31,25 1/мин n6 = n1 · φ5 = 12,5· 1,265 = 39,38 1/мин n7 = n1 · φ6 = 12,5· 1,266 = 49,22 1/мин n8 = n1 · φ7 = 12,5· 1,267 = 62,02 1/мин n9 = n1 · φ8 = 12,5· 1,268 = 78,15 1/мин n10 = n1 · φ9 = 12,5· 1,269 = 98,47 1/мин n11 = n1 · φ10 = 12,5· 1,2610 = 124,07 1/мин n12 = n1 · φ11 = 12,5· 1,2611 = 156,33 1/мин n13 = n1 · φ12 = 12,5· 1,2612 = 196,98 1/мин n14 = n1 · φ13 = 12,5· 1,2613 = 248,20 1/мин n15 = n1 · φ14 = 12,5· 1,2614 = 312,73 1/мин n16 = n1 · φ15 = 12,5· 1,2615 = 394,04 1/мин n17 = n1 · φ16 = 12,5· 1,2616 = 496,49 1/мин n18 = n1 · φ17 = 12,5· 1,2617 = 625,58 1/мин n19 = n1 · φ18 = 12,5· 1,2618 = 788,24 1/мин n20 = n1 · φ19 = 12,5· 1,2619 = 993,18 1/мин n21 = n1 · φ20 = 12,5· 1,2620 = 1251,41 1/мин n22 = n1 · φ21 = 12,5· 1,2621 = 1576,77 1/мин n23 = n1 · φ22 = 12,5· 1,2622 = 1986,74 1/мин n24 = n1 · φ23 = 12,5· 1,2623 = 2503,29 1/мин '1.2 Выбор крепежного приспособления Для механической обработки любой детали, кроме металлорежущих станков требуется еще и технологическая оснастка, т.е. различные инструменты и приспособления. Приспособления необходимы, чтобы установить и закрепить деталь, обеспечив при этом требуемое на данной операции взаимное расположение станка, детали и режущего инструмента. Для обработки на токарном станке данной детали крепежным приспособлением выберем токарный 3-х кулачковый патрон. '1.3 Выбор режущего инструмента Обточку детали на токарном станке выполняем проходным резцом. Выберем резец проходной сборный упорный, с механическим креплением твердосплавной пластины. По табл.2 выбираем твердый сплав пластины – для обработки легированных сталей при черновом точении – Т5К10. Державка резца выполнена из стали 40Х, сечение державки 25х25 мм, что соответствует высоте резца, установленного в резцедержателе станка 16К20. Длина резца 200 мм. главный угол в плане φ=90' вспомогательный угол в плане φ = 30' главный задний угол α =7 ' главный передний угол γ = 20' Стойкость инструмента характеризуется его способностью без переточки длительное время обрабатывать заготовки в соответствии с техническими требованиями. Стойкость определяется временем непосредственной работы инструмента (исключая время перерывов) между переточками; это время называется периодом стойкости инструмента или стойкостью инструмента. Принимаем стойкость инструмента Т= 100 мин (2)стр.268 1.4'Режимы резания Материал заготовки – сталь 40Х ГОСТ 4543-71, σв = 670 МПа Заданную шероховатость Ra 6,3 получим за один проход черновым точением - глубина резания t = = = 5 мм - назначение подачи S= 0,5 мм/об (2)стр.266 - расчет скорости резания (2) стр.265 'V= • Кv м/мин ' Cv = 350 x= 0,15 y= 0,35 m= 0,20 (2) табл.17 Kv = Кмv·Кnv·Киv 'Кмv – коэф-т, учитывающий влияние материала заготовки 'Кмv = Кr = 1,0• = 1,12 'Кr - коэф-т, характеризующ. группу стали по обрабатываемости Кr = 1(2) 'табл.2 'Кnv - коэф-т, учитывающий состояние поверхности Кnv = 1,0 'Киv - коэф-т, учитывающий материал инструмента Киv = 0,65 Kv = 1,12 ·1,0·0,65 = 0,728 'V= • 0,728 = 101,5 м/мин - расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка n = = = 497 об/мин уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка n = 400 об/мин уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя V = = = 81,64 м/мин - определяем силу резания (2) стр.271 Рx,y,z=10•Cp•tx •Sy•Vn •Kp для Рz : Cp=300 х =1,0 у =0,75 n = - 0,15 Kp – поправочный коэффициент Kp = Кμр·Кφр·Кγр·Кλр·Кrр для Рz : Кφр= 0,94 Кγр= 1,0 Кλр= 1,0 Кrр = 0,93 Кμр= n= 1,75 ; Кμр= = 1,22 для Рz : Kp = 1,22•0,94•1,0•1,0•0,93 = 1,06 Рz =10•300•51.0 •0,50,75 •81,64-0,15 •1,06 = 4886 Н Ру = (0,4 – 0,5) Рz = (0,4 – 0,5) •4886 = 2199 Н Рх = (0,3 – 0,4) Рz = (0,3 – 0,4) •4886 = 1710 Н - осевую силу сравниваем по паспорту станка с наибольшей допускаемой механизмом подачи максимальная осевая сила , допускаемая механизмом подачи Рх доп =3,528 кН расчетная сила Рх = 1,71 кН, условие выполняется, т.е. Рх < Рх доп - определяем эффективную мощность резания Nэ = кВт , Nэ = = 6,5 кВт потребная мощность на шпинделе станка Nр = = = 8,7 кВт Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка устанавливаем коэффициент его использования по мощности К = = = 0,79 Величина К не должна превышать единицы. - определяем основное технологическое время То = = = 0,25 мин расчет длины рабочего хода Lр.х =Lрез+ L1 + L2 Lрез – длина резания, мм Lрез = 45 мм L1 – величина врезания резца ' L1 = 2 мм (1) стр.300 L2 – величина перебега L2 = (2-3) S = (2-3)0,7= 2 мм Lр.х = 45 + 2 + 2 = 49 мм ПЕРЕХОД 2- ТОЧЕНИЕ Проточить Ø70 мм на длине 70 мм Обработку производим на токарном станке 16К20. Техническую характеристику, расчет ступеней подач и частот вращения для данного станка см. в переходе 1. '2.2 Выбор крепежного приспособления Для обработки на токарном станке данной детали крепежным приспособлением выберем токарный 3-х кулачковый патрон. '1.3 Выбор режущего инструмента Обточку детали на токарном станке выполняем проходным резцом. Выберем резец проходной сборный упорный, с механическим креплением твердосплавной пластины. По табл.2 выбираем твердый сплав пластины – для обработки легированных сталей при черновом точении – Т5К10. Державка резца выполнена из стали 40Х, сечение державки 25х25 мм, что соответствует высоте резца, установленного в резцедержателе станка 16К20. Длина резца 200 мм. главный угол в плане φ=90' вспомогательный угол в плане φ = 30' главный задний угол α =7 ' главный передний угол γ = 20' Принимаем стойкость инструмента Т= 100 мин (2)стр.268 2.4'Режимы резания Материал заготовки – сталь 40Х ГОСТ 4543-71 σв = 670 МПа Заданную шероховатость Ra 6,3 получим за один проход черновым точением - глубина резания t = = =2,5 мм - назначение подачи S= 0,9 мм/об (2)стр.266 - расчет скорости резания (2) стр.265 'V= • Кv м/мин ' Cv = 350 x= 0,15 y= 0,35 m= 0,20 (2) табл.17 Kv = Кмv·Кnv·Киv 'Кмv – коэф-т, учитывающий влияние материала заготовки 'Кмv = Кr = 1,0• = 1,12 'Кr - коэф-т, характеризующ. группу стали по обрабатываемости Кr = 1(2) 'табл.2 'Кnv - коэф-т, учитывающий состояние поверхности Кnv = 1,0 'Киv - коэф-т, учитывающий материал инструмента Киv = 0,65 Kv = 1,12 ·1,0·0,65 = 0,728 'V= • 0,728 = 91,7 м/мин - расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка n = = = 417 об/мин уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка n = 400 об/мин уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя V = = = 87,9 м/мин - определяем силу резания (2) стр.271 Рx,y,z=10•Cp•tx •Sy•Vn •Kp для Рz : Cp=300 х =1,0 у =0,75 n = - 0,15 Kp – поправочный коэффициент Kp = Кμр·Кφр·Кγр·Кλр·Кrр для Рz : Кφр= 0,94 Кγр= 1,0 Кλр= 1,0 Кrр = 0,93 Кμр= n= 1,75 ; Кμр= = 1,23 для Рz : Kp = 1,23•0,94•1,0•1,0•0,93 = 1,06 Рz =10•300•2,51.0 •0,90,75 •87,9-0,15 •1,06 = 3754 Н Ру = (0,4 – 0,5) Рz = (0,4 – 0,5) •3754 = 1689 Н Рх = (0,3 – 0,4) Рz = (0,3 – 0,4) •3754 = 1314 Н - осевую силу сравниваем по паспорту станка с наибольшей допускаемой механизмом подачи максимальная осевая сила , допускаемая механизмом подачи Рх доп =3,528 кН расчетная сила Рх = 1,314 кН, условие выполняется, т.е. Рх < Рх доп - определяем эффективную мощность резания Nэ = кВт , Nэ = = 5,4 кВт потребная мощность на шпинделе станка Nр = = = 7,1 кВт Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка устанавливаем коэффициент его использования по мощности К = = = 0,65 Величина К не должна превышать единицы. - определяем основное технологическое время То = = = 0,21 мин расчет длины рабочего хода Lр.х =Lрез+ L1 + L2 Lрез – длина резания, мм Lрез = 70 мм L1 – величина врезания резца L1 = 2 мм (1) стр.300 L2 – величина перебега L2 = (2-3) S = (2-3)0,9= 2 мм Lр.х = 70 + 2 + 2 = 74 мм ПЕРЕХОД 3 – СВЕРЛЕНИЕ Сверлить Ø11 на глубину 45 мм 3.1 Выбор металлорежущего станка При выборе типа и модели металлорежущего станка в первую очередь обращаем внимание на возможность закрепления в нем заданной детали – это вертикальное перемещение головки и наибольший диаметр сверления. Выбираем вертикально-сверлильный станок 2Н135. Техническая характеристика станка Наибольший условный диаметр сверления 35 мм Вертикальное перемещение сверлильной головки '300 мм Наибольший ход шпинделя '250 мм Число ступеней частоты вращения шпинделя ' 12 Частота вращения шпинделя , 1/мин '31 - 1400 'Число ступеней подач ' ' 9 Подача шпинделя, мм/об '0,1– 1,6 Мощность главного электродвигателя, кВт 4,0 КПД 0,8 Наибольшая сила подачи, Н '9000 Расчет ступеней подач и частот вращения. Определяем знаменатель геометрической прогрессии 1. Для ступеней подач φ = где Smax , Smin - максимальная и минимальная подачи у выбранного станка; z – количество подач; φ = = 1,41 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,41 Определяем ступени подач S1 = Smin = 0,1 мм/об 'S2 = S1 · φ = 0,1· 1,41 = 0,14 мм/об 'S3 = S1 · φ2 = 0,1· 1,412 = 0,20 мм/об 'S4 = S1 · φ3 = 0,1· 1,413 = 0,28 мм/об 'S5 = S1 · φ4 = 0,1· 1,414 = 0,40 мм/об 'S6 = S1 · φ5 = 0,1· 1,415 = 0,56 мм/об 'S7 = S1 · φ6 = 0,1· 1,416 = 0,79 мм/об 'S8 = S1 · φ7 = 0,1· 1,417 = 1,11 мм/об 'S9 = S1 · φ8 = 0,1· 1,418 = 1,57 мм/об '2. Для ступеней частот вращения где , nmin – максимальная и минимальная частота вращения шпинделя станка, 1/мин; z1 – количество ступеней частоты вращения φ1 = = 1,41 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,41 n1 = nmin = 31 1/мин n2 = n1 · φ = 31· 1,41 = 43,71 1/мин n3 = n1 · φ2 = 31· 1,412 = 61,63 1/мин n4 = n1 · φ3 = 31· 1,413 = 86,90 1/мин n5 = n1 · φ4 = 31· 1,414 = 122,53 1/мин n6 = n1 · φ5 = 31· 1,415 = 172,77 1/мин n7 = n1 · φ6 = 31· 1,416 = 243,60 1/мин n8 = n1 · φ7 = 31· 1,417 = 343,48 1/мин n9 = n1 · φ8 = 31· 1,418 = 484,30 1/мин n10 = n1 · φ9 = 31· 1,419 = 682,86 1/мин n11 = n1 · φ10 = 31· 1,4110 = 962,83 1/мин n12 = n1 · φ11 = 31· 1,4111 = 1357,6 1/мин '3.2 Выбор крепежного приспособления Для сверления отверстия на вертикально-сверлильном станке данную деталь необходимо расположить вертикально (в оси с осью шпинделя станка) с базой по торцу Ø 70 до упора по Ø 65 в вертикально расположенную неподвижную призму и зажать прижимной планкой. '3.3 Выбор режущего инструмента Для сверления отверстия выбираем сверло спиральное Ø 11 с коническим хвостовиком, длина режущей части l = 98 мм, общая длина L= 175 мм. Геометрические параметры сверла Материал сверла - сталь Р6М5. Главные лезвия сверла перекрещиваются под углом 2φ, называемым двойным углом в плане. При обработке стали , чугуна, бронзы 2φ =116'…118'. Угол ψ называют углом наклона перемычки. Это угол между проекциями главного лезвия и перемычки на плоскость, перпендикулярную к оси сверла. Величина угла ψ = 50'…55'. Угол ω – угол наклона винтовой канавки. Это угол между касательной к винтовой линии канавки и осью сверла. У стандартных сверл ω= 25'…30' Задний угол α для сверл диаметром от 10 до 80 мм α = 8'…12'. Принимаем α = 11'. Принимаем стойкость инструмента Т= 45 мин (2)стр.279 '3.4 Режимы резания Материал заготовки – сталь 40Х ГОСТ 4543-71 σв = 670 МПа, HB 207 - глубина резания t = = = 5,5 мм '- назначение подачи S= 0,26 мм/об 'так как глубина сверления >3D, вводим поправочный коэффициент KLs = 0,9 'S= 0,26 • 0,9 = 0,23 мм/об уточнение подачи по паспорту станка S= 0,2 мм/об '- расчет скорости резания (2) стр.276 V= • Кv м/мин Cv = 9,8 q=0,4 y=0,50 m=0,2 (2) табл.28 Kv = Кмv·Кnv·Киv Кмv – коэф-т, учитывающий влияние материала заготовки Кмv = Кv = 1,05• = 1,16 Кnv - коэф-т, учитывающий состояние поверхности Кnv = 1,0 Киv - коэф-т, учитывающий материал инструмента Киv = 1,0 Kv = 1,16·1,0·1,0 = 1,16 'V= • 1,16 = 31 м/мин Расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка n = = = 897 об/мин Уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка n = 710 об/мин Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя V = = = 24,5 м/мин - крутящий момент Мкр = 10•См • Dq • Sy • Kp См = 0,0345 q = 2,0 y = 0,8 Kp – поправочный коэффициент Kp = , n = 0,75 Kp = = 0,92 'Мкр = 10•0,0345•112,0 •0,20,8 •0,92 = 11 Нм - осевая сила резания ( 2 ) стр.277 Ро = 10 , Kp – поправочный коэффициент Kp = , n = 0,75 Ср = 68 q = 1,0 y = 0,7 Kp = = 0,92 Ро = 10•68•111,0•0,20,7•0,92 = 2230 Н Сравниваем с максимальной осевой силой, допускаемой механизмом подачи Ро доп = 9,0 кН Ро < Ро доп , условие выполнено - мощность резания Nэ = кВт , N = =0,80 кВт потребная мощность на шпинделе станка Nр = = = 1,0 кВт Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка устанавливаем коэффициент его использования по мощности К = = = 0,25 Величина К не должна превышать единицы. - определяем основное технологическое время То = = = 0,35 мин расчет длины рабочего хода Lр.х =Lрез+ L1 + L2 Lрез – длина резания, мм Lрез = 45 мм L1 – величина врезания L2 – величина перебега L1 + L2 = 0.35D = 0,35•11 = 4,0 мм Lр.х = 45 + 4 = 49 мм ПЕРЕХОД 3.1 – СВЕРЛЕНИЕ Сверлить Ø18 на глубину 35 мм 3.1.1 Выбор металлорежущего станка Выбираем вертикально-сверлильный станок 2Н135. Техническую характеристику, расчет ступеней подач и частот вращения для данного станка см. в переходе 3. '3.1.2 Выбор крепежного приспособления Для сверления отверстия на вертикально-сверлильном станке данную деталь необходимо расположить вертикально (в оси с осью шпинделя станка) с базой по торцу Ø 70 до упора по Ø 65 в вертикально расположенную неподвижную призму и зажать прижимной планкой. '3.1.3 Выбор режущего инструмента Для сверления отверстия выбираем сверло спиральное Ø 18 с коническим хвостовиком, длина режущей части l = 140 мм, общая длина L= 230 мм. Геометрические параметры сверла Материал сверла - сталь Р6М5. Главные лезвия сверла перекрещиваются под углом 2φ, называемым двойным углом в плане. При обработке стали , чугуна, бронзы 2φ =116'…118'. Угол ψ называют углом наклона перемычки. Это угол между проекциями главного лезвия и перемычки на плоскость, перпендикулярную к оси сверла. Величина угла ψ = 50'…55'. Угол ω – угол наклона винтовой канавки. Это угол между касательной к винтовой линии канавки и осью сверла. У стандартных сверл ω= 25'…30' Задний угол α для сверл диаметром от 10 до 80 мм α = 8'…12'. Принимаем α = 11'. Принимаем стойкость инструмента Т= 45 мин (2)стр.279 3.1.4 Режимы резания Материал заготовки – сталь 40Х ГОСТ 4543-71 σв = 670 МПа, HB 207 - глубина резания t = = = 3,5 мм '- назначение подачи S= 0,35 мм/об 'так как рассверливание S = 0,35• 2 = 0,7 мм/об 'уточнение подачи по паспорту станка S= 0,56 мм/об '- расчет скорости резания (2) стр.276 V= • Кv м/мин Cv = 16,2 q=0,4 х=0,2 y=0,50 m=0,2 (2) табл.28 Kv = Кмv·Кnv·Киv Кмv – коэф-т, учитывающий влияние материала заготовки Кмv = Кv = 1,05• = 1,16 Кnv - коэф-т, учитывающий состояние поверхности Кnv = 1,0 Киv - коэф-т, учитывающий материал инструмента Киv = 1,0 Kv = 1,16·1,0·1,0 = 1,16 'V= • 1,16 = 29 м/мин Расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка n = = = 513 об/мин Уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка n = 500 об/мин Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя V = = = 28,3 м/мин '- крутящий момент Мкр = 10•См • Dq •tx •Sy • Kp См = 0,090 q = 1,0 x=0,9 y = 0,8 Kp – поправочный коэффициент Kp = , n = 0,75 Kp = = 0,92 Мкр = 10•0,09•181,0 • 3,50,9•0,560,8 •0,92 = 29 Нм - осевая сила резания ( 2 ) стр.277 Ро = 10 , Kp – поправочный коэффициент Kp = , n = 0,75 Ср = 67 q = - x=1,2 y = 0,65 Kp = = 0,92 Ро = 10•67•180• 3,51,2 •0,560,65•0,92 = 1901 Н Сравниваем с максимальной осевой силой, допускаемой механизмом подачи Ро доп = 9,0 кН Ро < Ро доп , условие выполнено '- мощность резания Nэ = кВт , N = =1,48 кВт потребная мощность на шпинделе станка Nр = = = 1,85 кВт Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка устанавливаем коэффициент его использования по мощности К = = = 0,46 Величина К не должна превышать единицы. - определяем основное технологическое время То = = = 0,15 мин расчет длины рабочего хода Lр.х =Lрез+ L1 + L2 Lрез – длина резания, мм Lрез = 35 мм L1 – величина врезания L2 – величина перебега L1 + L2 = 0.35D = 0,35•18 = 6,3 = 7 мм Lр.х = 35 + 7 = 42 мм ПЕРЕХОД 4 – ФРЕЗЕРОВАНИЕ Фрезеровать уступ глубиной 20 мм на длине 50 мм 4.1 Выбор металлорежущего станка При выборе типа и модели металлорежущего станка в первую очередь обращаем внимание на возможность закрепления в нем заданной детали – это вертикальное перемещение головки. Выбираем вертикально-фрезерный станок 6М12П. Техническая характеристика станка Рабочая поверхность стола 320х1250 мм Число ступеней частоты вращения шпинделя '18 Частота вращения шпинделя , 1/мин '31 - 1600 'Число ступеней подач ' 18 Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола 30 – 400 мм Подача стола, мм/ммин 'продольная '25 – 1250 'поперечная '15,6 – 785 Максимальная сила резания, допускаемая 'механизмом подачи, Н 'продольной 15000 'поперечной '12000 'вертикальной 5000 Мощность главного электродвигателя, кВт 11 КПД 0,75 Расчет ступеней подач и частот вращения. Определяем знаменатель геометрической прогрессии 1. Для ступеней подач φ = где Smax , Smin - максимальная и минимальная подачи у выбранного станка; z – количество подач; для продольной φ = = 1,258 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,26 Определяем ступени подач S1 = Smin = 25 мм/об 'S2 = S1 · φ = 25· 1,26 = 31,5 мм/об S3 = S1 · φ2 = 25· 1,262 = 39,69 мм/об 'S4 = S1 · φ3 = 25· 1,263 = 50,01 мм/об 'S5 = S1 · φ4 = 25· 1,264 = 79,39 мм/об 'S6 = S1 · φ5 = 25· 1,265 = 100,04 мм/об 'S7 = S1 · φ6 = 25· 1,266 = 126,05 мм/об 'S8 = S1 · φ7 = 25· 1,267 = 158,82 мм/об 'S9 = S1 · φ8 = 25· 1,268 = 200,11 мм/об S10 = S1 · φ9 = 25· 1,269 = 252,14 мм/об S11 = S1 · φ10 = 25· 1,2610 = 317,70 мм/об S12 = S1 · φ11 = 25· 1,2611 = 400,30 мм/об S13 = S1 · φ12 = 25· 1,2612 = 504,38 мм/об S14 = S1 · φ13 = 25· 1,2613 = 635,52 мм/об S15 = S1 · φ14 = 25· 1,2614 = 800,75 мм/об S16 = S1 · φ15 = 25· 1,2615 = 1008,95 мм/об S17 = S1 · φ16 = 25· 1,2616 = 1271,27 мм/об S18 = S1 · φ17 = 25· 1,2617 = 1601,80 мм/об для поперечной φ = = 1,259 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,26 Определяем ступени подач S1 = Smin = 15,6 мм/об 'S2 = S1 · φ = 15,6· 1,26 = 19,65 мм/об S3 = S1 · φ2 = 15,6· 1,262 = 24,77 мм/об 'S4 = S1 · φ3 = 15,6· 1,263 = 31,20 мм/об 'S5 = S1 · φ4 = 15,6· 1,264 = 39,32 мм/об 'S6 = S1 · φ5 = 15,6· 1,265 = 49,54 мм/об 'S7 = S1 · φ6 = 15,6· 1,266 = 62,42 мм/об 'S8 = S1 · φ7 = 15,6· 1,267 = 78,65 мм/об 'S9 = S1 · φ8 = 15,6· 1,268 = 99,10 мм/об S10 = S1 · φ9 = 15,6· 1,269 = 124,87 мм/об S11 = S1 · φ10 = 15,6· 1,2610 = 157,34 мм/об S12 = S1 · φ11 = 15,6· 1,2611 = 198,24 мм/об S13 = S1 · φ12 = 15,6· 1,2612 = 249,79 мм/об S14 = S1 · φ13 = 15,6· 1,2613 = 314,73 мм/об S15 = S1 · φ14 = 15,6· 1,2614 = 396,56 мм/об S16 = S1 · φ15 = 15,6· 1,2615 = 499,67 мм/об S17 = S1 · φ16 = 15,6· 1,2616 = 629,58 мм/об S18 = S1 · φ17 = 15,6· 1,2617 = 793,27 мм/об 2. Для ступеней частот вращения где , nmin – максимальная и минимальная частота вращения шпинделя станка, 1/мин; z1 – количество ступеней частоты вращения φ1 = = 1,2609 Принимаем ближайшее стандартное значение φ = 1,26 n1 = nmin = 31 1/мин n2 = n1 · φ = 31· 1,26 = 39,06 1/мин n3 = n1 · φ2 = 31· 1,262 = 49,22 1/мин n4 = n1 · φ3 = 31· 1,263 = 62,01 1/мин n5 = n1 · φ4 = 31· 1,264 = 78,13 1/мин n6 = n1 · φ5 = 31· 1,265 = 98,45 1/мин n7 = n1 · φ6 = 31· 1,266 = 124,05 1/мин n8 = n1 · φ7 = 31· 1,267 = 156,30 1/мин n9 = n1 · φ8 = 31· 1,268 = 196,04 1/мин n10 = n1 · φ9 = 31· 1,269 = 248,14 1/мин n11 = n1 · φ10 = 31· 1,2610 = 312,66 1/мин n12 = n1 · φ11 = 31· 1,2611 = 393,95 1/мин n13 = n1 · φ12 = 31· 1,2612 = 496,37 1/мин n14 = n1 · φ13 = 31· 1,2613 = 625,43 1/мин n15 = n1 · φ14 = 31· 1,2614 = 788,04 1/мин n16 = n1 · φ15 = 31· 1,2615 = 992,93 1/мин n17 = n1 · φ16 = 31· 1,2616 = 1251,09 1/мин n18 = n1 · φ17 = 31· 1,2617 = 1576,38 1/мин '4.2 Выбор крепежного приспособления Для фрезерования уступа на вертикально-фрезерном станке данную деталь необходимо расположить горизонтально (перпендикулярно оси шпинделя станка) с базой по Ø 70 и Ø 65 в призмы, до упора в торец Ø 70 и зажать прижимом по Ø 75. '4.3 Выбор режущего инструмента Для фрезерования уступа выбираем фрезу торцевую насадную, которая имеет корме торцовых кромок длинные режущие кромки, расположенные на цилиндрической части. ' Геометрические параметры фрезы Материал фрезы - сталь Р6М5. Диаметр фрезы зависит от ширины В фрезеруемой детали и равен D = ( 1,25…1,5 )В = ( 1,25…1,5 )50 = 62,5…75 мм Принимаем D = 80 мм Число зубьев фрезы при фрезеровании стали z = 1,2 = 1,2 = 10 Главное лезвие зуба фрезы наклонено относительно плоскости, перпендикулярной к оси, под главным углом в плане φ . Его величина колеблется в пределах 15'…60'. Для стали принимаем φ =45 '. Вспомогательное лезвие образует с той – же плоскостью вспомогательный угол φ1 величина которого φ1 = 5'. Величина переднего угла γ влияет на характер деформации срезаемого слоя, усадку стружки, прочность режущего лезвия. γ = 5'… 15' принимаем γ = 14' Главный задний угол α – назначение рекомендуется производить в зависимости от толщины срезаемого слоя аmax. При аmax > 0,08 мм α выбирается в пределах α = 12'…15' . Принимаем α = 15' Угол наклона винтовой канавки ω назначают в пределах 25'…35'. Принимаем ω = 35'. Высота фрезы L = 45 мм 4.4 Режимы резания фрезерование уступа высотой 20 мм будем выполнять за два прохода, t= 10 мм - определяем рекомендуемую подачу на зуб фрезы по нормали Sz мм/зуб (2)стр.285 Sz = 0,08 мм/зуб - определяем стойкость инструмента по нормативам Тр = 180 мин - расчет скорости резания (2) стр.283 V= • Кv м/мин Cv = 64,7 q=0,25 x=0,1 y=0,2 u=0,15 p=0 m=0,2 (2) табл.39 Kv = Кмv·Кnv·Киv Кмv – коэф-т, учитывающий влияние материала заготовки Кмv = Кr = 1,0• = 1,11 n – показатель степени , n = 0,9 (2) табл.2 Кr - коэф-т, характеризующ. группу стали по обрабатываемости Кr = 1,0 (2) табл.2 Кnv - коэф-т, учитывающий состояние поверхности Кnv = 1,0 Киv - коэф-т, учитывающий материал инструмента Киv = 1,0 Kv = 1,11·1,0·1,0 = 1,11 'V= • 1,11 = 53,69 м/мин - расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка n = = = 213 об/мин Уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка n = 200 об/мин Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя Vф = = = 50,24 м/мин - определяем окружную силу ( 2 ) стр.282 Рz = ; Kμp – поправочный коэффициент Kμp = , n = 0,3 Cp = 82,5 x = 0,95 y = 0,8 u = 1,1 q = 1,1 w = 0 Pz = • = 7367 Н - определяем силу Рх для торцовых фрез Рх = (0,3…0,4) Pz = (0,3…0,4) • 7367 = 2578 Н осевую силу сравниваем по паспорту станка с наибольшей допускаемой механизмом подачи максимальная осевая сила, допускаемая механизмом продольной подачи Рх доп =15000 Н, расчетная сила Рх = 2578 Н условие выполняется, т.е. Рх < Рх доп - рассчитываем эффективную мощность резания Nэ = кВт, Nэ = = 6,05 кВт потребная мощность на шпинделе станка Nп = = = 8,06 кВт Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка устанавливаем коэффициент его использования по мощности К = = = 0,73 Величина К не должна превышать единицы. - расчет минутной подачи Sм по принятому значению числа оборотов шпинделя Sм = Sz •Zи• n =0,08 •10 •200= 160 мм/мин - расчет основного машинного времени tм = •i Lрх – длина рабочего хода Lр.х =Lрез+ L1 + L2 = 64 + 80 + 2 = 146 мм Lрез – длина обрабатываемой поверхности, мм Lрез = 64 мм L1 – величина врезания, мм L1 = D = 80 мм L2 – величина перебега, мм L2 = 2 – 4 мм I – число проходов = 2 tм = •2 = 1,83 мин

Способ заказа и контакты