Технология сельскохозяйственного машиностроения. Методические указания для курсового проектирования по дисциплине «Технология сельскохозяйственного ма
.pdf
Таблица 5. Припуски на обработку наружных цилиндрических поверхностей
Номинальный |
Операция |
Припуск на диаметр при расчетной длине l, мм |
||||
диаметр |
точения |
|
|
|
|
|
|
|
До 100 |
100-200 |
250-400 |
400-630 |
630-1000 |
До 6 мм |
Черновое |
2,5 |
3 |
3,5 |
- |
- |
|
Чистовое |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
- |
- |
6-18 |
Черновое |
3 |
3,5 |
3,5 |
4,0 |
4,0 |
|
Чистовое |
1,2 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
18-30 |
Черновое |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
4,0 |
5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Чистовое |
1,5 |
1,5 |
1,56 |
2,0 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
30-50 |
Черновое |
4,0 |
4,5 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Чистовое |
1,5 |
1,5 |
2,0 |
2,0 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
50-80 |
Черновое |
4,0 |
4,5 |
4,5 |
5,5 |
5,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Чистовое |
2,0 |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
80-120 |
Черновое |
5,5 |
6,0 |
7,0 |
7,5 |
8,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Чистовое |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
120-200 |
Черновое |
6,0 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
9,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Чистовое |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
3,0 |
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6. Подачи при чистовом точении
Параметры шероховатости по- |
Радиус при вершине резца, r, мм |
|
|
|||||
верхности, мкм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,63 |
|
- |
0,17 |
0,10 |
0,12 |
0,14 |
0,15 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 |
|
- |
0,10 |
0,13 |
0,165 |
0,19 |
0,21 |
0,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,50 |
|
- |
0,144 |
0,20 |
0,246 |
0,29 |
0,32 |
0,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
20 |
0,25 |
0,33 |
0,42 |
0,49 |
0,55 |
0,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
40 |
0,35 |
0,51 |
0,63 |
0,72 |
0,80 |
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
80 |
0,47 |
0,66 |
0,81 |
0,94 |
1,04 |
1,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пространственное отклонение определяется по формуле:

см2 2кор 2ц ; (7)
где см – погрешность поковки по смещению осей поверхностей, см = 300;
21
кор – погрешность коробления заготовки;ц - погрешность зацентровки поковки.
Погрешность коробления заготовки определяется зависимостью:
кор 2 к lк , мкм. |
(8) |
где к - допускаемая удельная кривизна заготовки, к = 300; lк расстояние от сечения, до которого определяют кривизну
до опоры, lк = 0.
Погрешность зацентровки поковки определяется по формуле:
|
|
ц 0,25 |
з2 1 |
(9) |
где з |
- допуск на заготовку = 330 мм. |
|
|
|
з Нед |
Uм Кус |
(10) |
|
|
где Нед - недоштамповка поковки;
Uм - допустимый износ окончательного ручья штампа;
Кус - колебания усадки заготовки по температурному колебанию штамповки.
По справочным данным выбираем недоштамповку поковки Нед= =1200 мкм; допустимый износ окончательного ручья штампа Uм=500 мкм; колебания усадки заготовки по температурному колебанию штамповки подсчитываем по формуле:
Кус ус d
где d – диаметр заготовки, мм;
λус - удельная усадка металла. Для курсового проекта можно принять λус=1 мкм/мм.
Кус 75 мкм
Допуск на заготовку:
з 1,775 мм
Верхнее предельное отклонение допуска на заготовку:
|
|
|
|
Кус |
|
|
|
B0 Нед |
|
1237,50 мкм |
(11) |
||
|
2 |
|||||
Нижнее предельное отклонение: |
|
|||||
Н0 |
Uш |
Кус |
537,50 мкм |
(12) |
||
|
||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
22
Погрешность зацентровки:
ц 509,33 мкм Пространственное отклонение заготовки:
01 842,27 мкм Минимальный припуск под черновое обтачивание:
2Z 2884,54 мкм
5.4. Определение припуска под чистовое обтачивание
Припуск на второй переход под чистовое обтачивание после чернового обтачивания:
2Z2 min 2 Rz02 h02 02 , |
(13) |
Высоту микронеровностей |
и глубину поверхностного де- |
фектного слоя оставшегося после чернового обтачивания принимаем по таблицеRz02 50 мкм h02 50 мкм
Пространственное отклонение поверхности сохраняется после каждого прохода, но в уменьшенном значении, величина которого определяется коэффициентом уточнения Ку:
02 Ку1 01 50,54 мкм
где Ку1=0,06 - коэффициент уточнения, определяющий остаточную кривизну заготовки после выполнения перехода.
2Z2min 301,08 мкм
5.5. Определение припуска под черновое шлифование
Припуск на третий переход под предварительное шлифование после чистового обтачивания
2Z3min 2 Rz03 h03 03 ; 03 33,69 мкм
Принимаем Ку2=0,04;Rz03 30 мкм; h03 30 мкм
2Z03 187,38 мкм
5.6. Определение припуска под чистовое шлифование
Припуск на четвертый переход под чистовое шлифование после предварительного шлифования:
2Z4min 2 Rz04 h04 |
04 ; 04 Kу3 0,1 16,85 мкм |
|
Принимаем Ку3=0,02;Rz04 |
10 мкм h04 |
20 мкм |
2Z03 93,70 мкм |
|
|
Общий номинальный припуск на заготовку: |
||
2Z0min 2Zi min H0 d 3974,20 мкм |
(14) |
|
23
5.7. Расчёт размеров обрабатываемой поверхности
для каждого технологического перехода от готовой детали до исходной заготовки производится по следующим формулам:
d i 1 min |
dimin 2Zi min |
|
d i 1 max |
d i 1 min |
d |
|
|
i 1 |
d(i 1)min |
d(i 1)max |
d(i 1) |
где d – диаметр обрабатываемой поверхности;
di 1 - допуск на диаметр обрабатываемой поверхности предшествующего выполняемому ( i-1 ) перехода.
d3min=d4min+2Z4min= 75063,70 мкм d3max=d3min+ d3= 75093,70 мкм
d2min=d3min+2Z3min= 75251,08 мкм d2max=d2min+ d2= 75341,08 мкм
d1min=d2min+2Z2min= 75552,16 мкм d1max=d1min+ d1= 75882,16 мкм
d3min=d1min+2Z1min= 78436,70 мкм d3max=d3min+ d3= 80191,70 мкм
Наименьший предельный размер детали: |
|
dd min dd max d 74970,00 мкм |
(15) |
Номинальный диаметр заготовки: |
|
dз nom dd nom 2Z0min 78974,20 мкм |
(16) |
Результаты расчётов сводим в таблицу 7.
24
Таблица 7. Результаты определения припусков расчётноаналитическим методом
Операция, |
Элементы при- |
Про- |
Предельные размеры |
Предельные разме- |
|||||
переходы |
|
пуска |
|
стран |
заготовки |
ры припусков |
|||
|
Rz |
hi, |
|
До- |
ствен |
dmax, |
dmin, |
2Zi max, |
2Zi min, |
|
i, |
мкм |
|
пуск, |
ные |
мкм |
мкм |
мкм |
мкм |
|
мк |
|
|
мкм |
откло |
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
не- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рi, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мкм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заготовка |
30 |
300 |
|
1775 |
842,2 |
80191,70 |
78436,70 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Обтачи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вание: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
черновое |
50 |
50 |
|
330 |
50,54 |
75882,16 |
75552,16 |
4309,54 |
2884,54 |
чистовое |
30 |
30 |
|
90 |
33,69 |
75341,08 |
75251,08 |
541,08 |
301,08 |
Шлифо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
черновое |
10 |
20 |
|
30 |
16,85 |
75093,70 |
75063,70 |
247,38 |
187,38 |
чистовое |
|
|
|
10 |
|
75000 |
74970 |
113,7 |
93,70 |
Затем строим схему расположения полей допусков.
Рис. 1 Схема расположения полей допусков
25
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ЧЕРНОВОМ ТОЧЕНИИ.
На качество поверхности оказывают непосредственное влияние режим обработки, используемый инструмент (особенно геометрия его режущей части) и оборудование, наличие вибраций, применяемые СОЖ и другие факторы.
6.1. Назначение глубины резания
Глубину резания t следует брать равной припуску на обработку на данном переходе. Если припуск нельзя снять за один проход, то число проходов должно быть минимальным.
tmax |
2Z |
Dmax d min |
; |
tmin |
|
Dmin d max |
; |
(17) |
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
||
где 2Z – припуск на обработку, мм;
Dmax; dmax – максимальный диаметр заготовки до и после обработки, мм;
Dmin; dmin – минимальный диаметр заготовки до и после обработки, мм.
Проводим расчет для остальных поверхностей, результаты заносим в графу 9 сводной таблицы.
6.2. Выбор материала режущей части резца
На выбор материала режущей части токарных резцов оказывают влияние условия и вид обработки (прерывистое или непрерывное резание, наличие литейное корки, чистовое, черновое и др.), а также обрабатываемый материал. Режущая часть токарных размеров изготавливается из металлокерамических, минералокерамических, безвольфрамовых твердых сплавов, реже из быстрорежущей стали и сверхтвердых материалов. Твердые сплавы в виде пластин соединяют с крепежной частью с помощью пайки или специальных высокотемпературных клеев, многогранные твердосплавные пластины закрепляют прихватами, винтами и т.п.
Рекомендуемые материалы для режущей части токарных резцов приведены в таблице.
26
Таблица 9. Материалы для режущей части резца.
Характер обработки |
|
Марка сплава при обработке |
||
|
стали |
чугуна |
||
|
углеродистой |
закален- |
НВ 240 |
НВ 400-700 |
|
и легирован- |
ной |
|
|
|
ной |
|
|
|
Черновое точение по |
Т5К6, |
|
ВК8 |
ВК8 ВК8В |
корке и окалине при не- |
Т5К12В |
|
ВК8В |
|
равномерном сечении |
ВК8 |
|
ВК4 |
|
среза |
ВК83 |
|
|
|
Черновое точение по |
Т14К8 |
|
ВК4 |
ВК6М ВК4 |
корке при неравномер- |
Т5К10 |
|
ВК8 |
|
ном сечении среза |
|
|
ВК6 |
|
Получистовое и чистовое |
Т15К6, Т14В8 |
Т5К10 |
ВК4 |
ВК6М ВК3 |
точение при прерыви- |
Т5К10, ВСК- |
ВК4 |
ВК6 |
|
стом резании |
60 |
ВК8 |
ВК8 |
|
|
ВСК-63, В3 |
|
|
|
Точное точение при пре- |
Т30К4 |
Т14К8 |
ВК3 |
ВК6М ВК3 |
рывистом резании |
Т15К6 |
Т5К10 |
БК3 |
|
|
|
ВК4 |
ВК4 |
|
Точное точении при не- |
Т30К4 |
Т30 |
ВК3, ВК3М |
ВК6М, ВК3М |
прерывном резании |
|
К4 |
|
ВК3 |
|
|
Т15 |
|
|
Отрезка и прорезка кана- |
Т15К6, Т14К8 |
|
|
|
вок |
Т5К10 |
|
|
|
6.3. Определение геометрических параметров режущей части
размеров резца
Размеры резцов определяют в зависимости от, их отличительных признаков. Размеры поперечного сечения державки резца берут в зависимости от высоты центров станка, на котором выполняется работа. При высоте центров 150-160 мм рекомендуется сечение державки В х Н = 12 х 20 мм) (где В - ширина. Н - высота), при высоте центров 180-200 мм - от 12 х 20 до 16 х 25 мм, при высоте центров 250-300 мм - от 16 х 25 до 20 х 32 мм.
Для токарных станков моделей 1А62, 1А62Б, 1А62Г, 1В62Г, 1К62, 16К20 высота центров составляет 200 мм, для модели
1А616 - 160 мм.
6.4. Определение величины подачи
По справочным таблицам выбираем максимально возможную величину подачи, исходя из прочности и жёсткости системы СПИД ( станок – приспособление – инструмент – деталь ), мощности привода станка и других ограничивающих факторов.
Результат заносим в графу 10 сводной таблицы (Приложение 5). После выбора подачи по справочным таблицам SТ, её
27
уточняем по паспорту станка и выбираем фактическую Sф ближайшую ( меньшую).
Таблица 10. Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинками из твердого сплава и из быстрорежущей стали
Диа- |
Размер |
|
|
сталь |
|
|
|
|
чугун |
|
|
|
метр |
державки |
|
|
Подача, мм/об, при глубине резания t, мм |
|
|
||||||
детали, |
резца, мм |
До3 |
Св |
Св.5 |
Св. |
Св.12 |
До3 |
Св |
Св.5 |
|
Св. |
Св.12 |
мм |
|
|
3 до |
до 8 |
8 до |
|
|
3 до |
до 8 |
|
8 до |
|
|
|
|
5 |
|
12 |
|
|
5 |
|
|
12 |
|
До 20 |
От 16х25 |
0,3- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
До 25х25 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 20 |
От 16х25 |
0,4- |
0,3- |
|
|
|
0,4- |
|
|
|
|
|
до 40 |
До 25х25 |
0,5 |
0,4 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св .40 |
От16х25 |
0,5- |
0,4- |
0,3- |
|
|
0,6- |
0,5- |
0,4- |
|
|
|
до 60 |
До 25х40 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
|
|
0,9 |
0,8 |
0,7 |
|
|
|
Св. 60 |
От16х25 |
0,6- |
0,5- |
0,5- |
0,4- |
|
0,8- |
0,7- |
0,6- |
|
0,5- |
|
до 100 |
До 25х40 |
1,2 |
1,1 |
0,9 |
0,8 |
|
1,4 |
1,2 |
1,0 |
|
0,9 |
|
Св.100 |
От16х25 |
0,8- |
0,7- |
0,6- |
0,5- |
|
1,0- |
0,9- |
0,8- |
|
0,6- |
|
до 400 |
До 25х40 |
1,3 |
1,2 |
1,0 |
0,9 |
|
1,5 |
1,4 |
1,1 |
|
0,9 |
|
Св.400 |
От 20х20 |
1,1- |
1,0- |
0,7- |
0,6- |
0,4- |
1,3- |
1,2- |
1,1- |
|
0,8- |
0,7- |
до 500 |
До 40х60 |
1,4 |
1,4 |
1,2 |
1,2 |
1,1 |
1,6 |
1,5 |
1,3 |
|
1,0 |
0,9 |
Св.500 |
От 20х30 |
1,2- |
1,0- |
0,8- |
0,6- |
0,4- |
1,5- |
1,2- |
1,0- |
|
0,9- |
0,8- |
до 600 |
|
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,3 |
3,2 |
1,8 |
1,6 |
1,4 |
|
1,2 |
1,0 |
Результат заносим в графу 11 сводной таблицы (Приложение 5).
6.5. Определение скорости резания
Скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента, рассчитываем по следующим формулам:
|
C |
V |
|
|
|
(18) |
V |
|
|
|
КV |
||
|
|
Sу |
||||
Tm tx |
|
|
|
|||
где V – расчетная скорость резания, мм
мин;
Сv – коэффициент, зависящий от физико-механических свойств и структуры обрабатываемого материала, материала режущей части резца, а также от условий обработки;
t – глубина резания, мм;
m, x, у – показатели степени;
Т – стойкость инструмента, мин.
28
Таблица 11. Значение коэффициента и показателей степени в формулах скорости резания
Вид обработки |
Материал режущей |
Характеристика пода- |
Коэффициенты и показатели степени |
|
|||
|
части резца |
чи |
|
|
|
|
|
|
Cv |
X |
Y |
m |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка стали конструкционной углеродистой δв = 750 Мпа |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Наружное продольное |
Т15К6* |
S до 0,30 |
420 |
0,15 |
0,20 |
0,20 |
|
точение проходными- |
|
|
|
|
|
|
|
|
S св. 0,30 |
350 |
|
0,35 |
|
||
резцами |
|
|
|
||||
|
до 0,7 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
S св. 0,70 |
340 |
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р18** |
S до 0,25 |
87,5 |
0,25 |
0,33 |
|
|
|
|
S св. 0,25 |
56 |
|
0,66 |
0,125 |
|
Отрезание |
Т5К10* |
- |
47 |
|
0,80 |
0,20 |
|
|
Р18** |
- |
23,7 |
|
0,66 |
0,25 |
|
|
|
Обработка серого чугуна, HB 190 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Наружное продольное |
ВК6* |
S до 0,40 |
292 |
0,15 |
0,20 |
0,20 |
|
точение проходными |
|
|
|
|
|
|
|
|
S св. 0,40 |
243 |
0,15 |
0,40 |
|
||
резцами |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Отрезание |
ВК6* |
- |
68,5 |
- |
0,40 |
0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р18* |
- |
22,5 |
- |
|
0,15 |
|
|
|
Обработка ковкого чугуна, HB 150 |
|
|
|
||
Наружное продольное |
ВК8* |
S до 0,40 |
317 |
0,15 |
0,20 |
0,20 |
|
точение проходными |
|
|
|
|
|
|
|
|
S св. 0,40 |
215 |
|
0,45 |
|
||
резцами |
|
|
|
|
|
|
|
Р18** |
S до 0,25 |
106 |
0,20 |
0,25 |
0,125 |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S св. 0,25 |
75 |
|
0,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отрезание |
ВК6* |
- |
86 |
- |
0,40 |
0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р18** |
- |
47 |
- |
0,50 |
0,25 |
|
* - без охлаждения ** - с охлаждением
Общий поправочный коэффициент Кv представляет собой произведение отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние отдельного фактора на скорость резания:
Kv Kmv Knv Kuv Kfv Kfiv Kqv Kov Krv |
(19) |
где Kmv - механические свойства обрабатываемого материала; Кnv - состояние поверхности заготовки;
Kuv - материал режущей части;
Kfv, Kf1v, Krv, Kqv - параметры резца – главный угол в плане, вспомогательный угол в плане, радиус при вершине, поперечное сечение державки;
Причём, Kfv, Kf1v, Krv, Kqv – только для резцов из быстрорежущей стали;
Kov - вид обработки.
Таблица 12. Поправочный коэффициент КMV, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания
Обрабатываемый материал |
Расчетная формула |
Сталь |
nv |
|
Кмv = Kr * (750/δв) |
Серый чугун |
nv |
|
Kмv = (190/HB) |
Ковкий чугун |
nv |
|
Kмv = (150/HB) |
Примечание. 1. δв и HB – фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания.
Таблица 13.Значение коэффициента Kr и показателя степени nv в формуле для расчета коэффициента обрабатываемости KMv
Обрабатываемый материал |
Коэффициент Kr для |
Показатель степени nv при |
||||
|
|
резцов |
|
обработке резцами |
||
|
|
из быст- |
из твер- |
из быстроре- |
из твердо- |
|
|
|
рорежу- |
дого |
жущей стали |
го сплава |
|
|
|
щей стали |
сплава |
|
|
|
Сталь: углеродистая ( С<0,6%) |
|
|
|
|
||
δв , Мпа |
< 450 |
1,0 |
1,0 |
-1,0 |
1,0 |
|
450-550 |
1,0 |
1,0 |
1,75 |
1,0 |
||
>550 |
|
1,0 |
1,0 |
1,75 |
1,0 |
|
Повышенной и высокой обра- |
1,2 |
1,1 |
1,75 |
|
||
батываемости резанием |
|
|
|
|
||
0,85 |
0,95 |
1,75 |
1,0 |
|||
|
|
|||||
Углеродистая (С > 0,6) |
0,80 |
0,9 |
1,50 |
|||
|
||||||
Быстрорежущие |
0,6 |
0,7 |
1,25 |
|
||
Чугун: |
серый |
- |
- |
1,7 |
1,25 |
|
ковкий |
|
- |
- |
1,7 |
1,25 |
|
