Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология изготовления детали подъемно-транспортных машин. Методические рекомендации для выполнения курсовой работы по дисциплине «Производство, монт
.pdf
21
Вид обработки
Характеристика процесса
шлифования
Скорость
круга в м/с
Скорость
детали в
м/мин
Глубина
резания в мм
Подача
продольная в
мм/об (ход)
Подача
радиальная в
мм/об
Круглое
наружное
шлифование
С продольной подачей:
• предварительное
• окончательное
С радиальной подачей:
• предварительное
• окончательное
30…35
30…35
30…35
30…35
12…25
15…55
30…50
20...40
0,01...0,03
0,01...0,02
-
-
0,3...0,7
0,2...0,4
-
-
-
-
0,005...0,07
0,001...0,005
Круглое
внутреннее
шлифование
На станках общего
назначения:
• предварительное
• окончательное
30...35
30...35
20...40
20...40
0,01...0,02
0,003...0,01
0,4...0,7
0,25...0,4
-
-
Плоское
шлифование
периферией
круга
На станках с круглым
столом:
• предварительное
• окончательное
С прямоугольным столом:
• предварительное
• окончательное
30...35
30...35
30...35
30...35
20...60
40...80
8...30
15...20
0,005...0,02
0,005...0,01
0,005...0,04
0,005...0,02
0,3...0,6
0,2...0,3
0,4...0,7
0,2...0,3
-
-
-
-
Плоское
шлифование
торцом круга
На станках с круглым
столом:
На станках с
прямоугольным столом:
• предварительное
• окончательное
25...30
25...30
25...30
10...40
4...12
2...3
-
-
-
0,02...0,03
0,02...0,04
0,005...0,01
-
-
-
Таблица 22.
Режимы резания для различных видов шлифования
22
Угол в плане резца
45º
60º
90º
Глубина резания в мм
1 2 4 6 1 2 4 6 -
Врезание резца в мм
2 4 6 8 2 3 4 5 5
Sn
yyl
T
o
21
0,2...5,0
2
1
ctg
d
y
0,2...5,0
2
1
ctg
dD
y
З
д
k
t
h
Sn
L
T
0
Величина врезания резца при точении и растачивании
2) Основное время на переход при сверлении, рассверливании,
зенкеровании или развертывании определяется следующим образом:
, (14)
где y1 – величина врезания инструмента в мм;
y2 – перебег для выхода инструмента из отверстия (для глухих отверстий
y2 = 0, для сквозных отверстий y2 = 1…3 мм).
При сверлении отверстий в сплошном материале величина врезания y
составляет:
Таблица 23.
1
, (15)
где d –диаметр просверливаемого отверстия в мм;
φ – угол заточки сверла (φ = 60º).
При рассверливании, зенкеровании и развертывании отверстий величина
врезания будет составлять:
, (16)
где d – диаметр отверстия до обработки в мм;
D – диаметр инструмента в мм.
3) Основное время на переход при наружном круглом шлифовании в
центрах и внутреннем шлифовании определяется следующей зависимостью:
, (17)
где L – продольный ход стола в мм;
nд – число оборотов изделия в минуту;
S – продольная подача на один оборот заготовки в мм/об;
h – припуск на шлифование на сторону в мм;
t - глубина шлифования в мм;
kЗ – коэффициент зачистных проходов зачистительного шлифования (для
предварительного шлифавания К3=1,3 для окончательного шлифования К
=1,6
3
При шлифовании с выходом круга, продольный ход стола L определяется
по формуле :
L = l - (1 - 2·m)·B, (18)
где l – длина шлифуемой поверхности в мм;
B – ширина шлифовального круга в мм;
m – коэффициент, учитывающий выход круга за пределы шлифуемой
поверхности ( m = 0,4).
23
Вид станка
Масса детали в кг
0,5
1,0
3,0
5,0
8,0
12
20
30
Токарные
0,39
0,45
0,55
0,65
0,70
0,85
1,00
2,50
Сверлильные
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,2
1,4
2,8
Шлифовальные
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
-
Вид и характер
обработки
Длина обработки
в мм
Обрабатываемый диаметр в мм
50
100
300
500
Продольное
точение
50
0,34
0,35
0,41
0,50
200
0,37
0,38
0,44
0,54
Поперечное
точение
50
0,28
0,29
0,31
0,35
100
0,30
0,31
0,33
0,38
4.2. Расчет вспомогательного времени механической обработки.
Вспомогательное время для работ, выполняемых на металлорежущих
станках, складывается из следующих составляющих:
– вспомогательное время на установку и снятие детали;
– вспомогательное время, связанное с проходом;
– вспомогательное время на контрольные измерения детали;
– вспомогательное время на изменение режимов работы станка;
– вспомогательное время на смену инструмента.
Вспомогательное время на установку и снятие детали определяется по
таблице 24.
Вспомогательное время на установку и снятие детали в мин.
Таблица 24.
Вспомогательное время, связанное с проходом, определяется по таблице
25 для точения и растачивания и по таблице 26 для шлифования.
Таблица 25.
Вспомогательное время на комплекс приемов,
связанных с проходом на токарных станках в мин.
Вспомогательное время, связанное с проходом на сверлильных станках
может быть принято :
– при обработке отверстий диаметром менее 12 мм – 0,11 мин;
– при обработке отверстий диаметром от 12 до 25 мм – 0,13 мин;
– при обработке отверстий диаметром свыше 25 мм – 0,15 мин.
Вспомогательное время, связанное с изменением режима работы станка и
сменой инструмента приведено в таблице 27 для токарных станков и в таблице
28 для сверлильных станков.
24
Наименование приемов
Время в мин.
Изменить частоту вращения шпинделя или подачу
0,06
Установить резец или снять его
0,70
Повернуть резцовую головку
0,07
Установить и снять центр
0,12
Наименование приемов
Время в мин.
Включить и выключить вращение шпинделя
0,22
Изменить частоту вращения шпинделя
0,04
Изменить подачу
0,04
Установить и снять сверло
0,09
Способ
измерения
Идеальный
диаметр в
мм
Измеряемая длина в мм
50
100
200
300
500
Штангенциркулем
50
0,07
0,09
0,13
0,15
0,19
100
0,08
0,10
0,14
0,17
0,19
200
0,10
0,12
0,16
0,18
0,20
300
0,13
0,15
- - -
500
0,15
0,18
- - -
Скобой или
пробкой
50
0,12
0,13
0,18
- - 100
0,16
0,18
0,18
- - 200
0,18
0,20
0,20
-
-
Характер
обработки
Диаметр
обработ
ки в мм
Длина обрабатываемой
поверхности в мм
100
200
400
Предварительное
шлифование
50
0,19
0,19
0,19
100
0,24
0,24
0,26
Окончательное
шлифование
50
0,55
0,60
0,75
100
0,85
0,95
1,15
Таблица 26.
Вспомогательное время на комплекс приемов,
связанных с проходом на шлифовальных станках в мин.
Таблица 27.
Время на изменение режима работы токарного станка в мин.
Время на изменение режимов работы сверлильного станка в мин.
Вспомогательное время на проведение контрольных измерений при
работе на металлорежущих станках приведено в таблице 29.
Вспомогательное время на контрольные измерения в мин.
Таблица 28.
Таблица 29.
25
СТТИУНУСТ
222
ПРЗБУСТ
5. РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ И ШЕРОХОВАТОСТИ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
5.1. Расчет погрешности механической обработки детали.
Общая погрешность механической обработки Δ
первичных погрешностей:
является суммой
∑
где Δ
Δ
– погрешность настройки;
Н
Δ
– погрешность упругой деформации;
У
Δ
– погрешность износа инструмента;
И
Δ
– погрешность тепловой деформации;
Т
Δ
СТ
– погрешность установки;
УСТ
– погрешность станка и инструмента.
, (19)
1) Погрешность установки является следствием отклонения фактического
положения детали от требуемого и представляет собой сумму случайных
векторных величин:
, (20)
где Δ
Δ
Δ
Погрешность базирования Δ
и измерительных баз. При совпадении этих баз Δ
– погрешность базирования;
Б
– погрешность закрепления;
З
– погрешность приспособления.
ПР
возникает от несовпадения технологических
Б
= 0, в противном случае
Б
необходим индивидуальный расчет погрешности.
Погрешность закрепления определяется деформацией контактных
поверхностей под действием сил закрепления. При установке заготовок с
выверкой по необработанным или грубо обработанным поверхностям,
погрешность закрепления Δ
составляет от 1,0 до 1,5 мм. При установке с
З
помощью индикатора по поверхностям, обработанным чистовым точением
Δ
= 0,03...0,05 мм.
З
Погрешность приспособления Δ
определяется неточностью его
ПР
изготовления, изношенностью рабочих поверхностей или неправильностью его
установки на станке. Точность приспособления регламентируется
техническими требованиями и в общем случае погрешность не должна
превышать 0,1 … 0,3 допуска на соответствующий обрабатываемый размер
детали.
2) Погрешность настройки станка определяется положением инструмента
относительно обрабатываемой поверхности. Настройка в единичном и
мелкосерийном производстве обычно выполняется методом пробных проходов,
который заключается в последовательной коррекции положения инструмента
после каждого прохода до тех пор, пока полученный размер не будет
находиться в пределах допуска.
26
22
РЕГИЗМH
k
2
2
2
2
РЕГ
ИЗМ
H
k
j
Р
Z
У
2
S
ldU
U
O
HИ
6
10
Материал инструмента
Износ
Начальный в мм
Относительный в мм/км
Быстрорежущая сталь Р18
0,005…0,010
0,005…0,012
Твердый сплав Т15К6
0,003…0,008
0,002…0,010
Минералокерамика ЦМ332
0,001…0,003
0,0005…0,001
В этом случае погрешность настройки Δ
будет связана с неточностью
Н
измерения и регулирования положения инструмента следующей зависимостью:
, (21)
где k – коэффициент, учитывающий отклонение закона распределения
погрешностей от нормального (k = 1,15);
Δ
– погрешность измерения, обычно равна половине цены деления
ИЗМ
измерительного прибора;
Δ
– погрешность регулирования положения инструмента, обычно
РЕГ
равна половине цены деления лимба станка (Δ
= 0,01 мм).
РЕГ
При обработке поверхностей вращения, формула 21 трансформируется и
имеет следующий вид:
(22)
3) Погрешность упругой деформации Δ
возникает при отжатии
У
элементов станка и инструмента, а также самой детали и приспособления под
действием силы резания. При обработке детали на токарном станке,
погрешность упругой деформации Δ
можно определить по упрощенной
У
зависимости:
где j – жесткость упругой системы (для токарных станков нормальной
точности j = 40000 Н/мм),
PZ – тангенциальная составляющая силы резания (см. выражение 6).
4) Погрешность износа инструмента Δ
рассчитывается по формуле:
где UH – начальный износ инструмента, мм;
UO – относительный износ инструмента, мм/км.
Значения начальных и относительных износов инструмента приведены в
таблице 30.
Начальный и относительный износ инструмента при точении
, (23)
возникает в процессе резания и
И
, (24)
Таблица 30.
5) Погрешность тепловой деформации Δ
особенно в начальный период. Через 20…40 минут работы образование
погрешности прекращается, что объясняется наступлением теплового
равновесия. Для уменьшения тепловых погрешностей применяют обильное
происходит в процессе резания,
Т
27
L
lc
PCT
22222
33
ТИУНУСТP
L
lc
r
S
R
Z
8
2
3
2
41
)90(
0
k
k
kk
A
Vr
S
kR
охлаждение. Для чистовой обработки с охлаждением тепловая деформация
равна нулю.
6) Погрешность станка и инструмента Δ
возникает из-за неточности
СТ
самих станков или размерообразующего инструмента. При токарной обработке,
погрешность станка Δ
определяется по формуле:
СТ
где Δ
– радиальное биение шпинделя (для станков нормальной точности
Р
, (25)
– 0,01 мм);
с – допускаемое отклонение от параллельности оси шпинделя
направляющим станины на базовой длине (для станков нормальной точности –
0,02 мм/м);
L – базовая длина направляющих (L = 1,0 м);
l – длина обрабатываемой поверхности.
Первичные погрешности практически независимы между собой и
суммирование их выполняется вероятностным методом. Суммарная
погрешность обработки будет составлять:
, (26)
5.2. Расчет шероховатости обрабатываемой поверхности.
Точность изготовления детали взаимосвязана с шероховатостью
обрабатываемых поверхностей. Шероховатость обрабатываемых поверхностей
зависит от режима обработки. Это явление называют технологической
наследственностью.
При черновом точении шероховатость поверхности определяют по
следующей формуле:
, (27)
где S – подача в мм/об;
r – радиус при вершине резца в мм.
При чистовом точении шероховатость поверхности можно найти из
выражения:
, (28)
где k0…k4 – эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в
таблице 31;
S – подача в пределах от 0,05 до 0,43 мм/об;
V – скорость резания в пределах от 75 до 282 м/мин;
r – радиус при вершине резца в пределах от 0,5 до 2 мм;
γ – передний угол резца от +4° до –10°.
28
Марка стали
k0
k1
k2
k3
k4
20
41,8
0,75
0,55
1,38
0,25
45
7,0
0,85
0,65
0,36
0,15
70
5,8
1,10
0,68
0,18
0,45
27,0
19,026,0
1,0
S
Vd
R
A
024,0003,006,0
34,008,0
0
29,035,0
47,0
iSV
jktS
R
pg
стпр
a
Значения эмпирических коэффициентов для определения
шероховатости при чистовой токарной обработке
При развертывании отверстий, шероховатость поверхности определяется
из выражения:
, (29)
где d – диаметр разворачиваемого отверстия в пределах от 12 до 25 мм;
V – скорость резания в пределах от 5 до 10 м/мин;
S – подача в пределах от 0,6 до 1,6 мм/об.
При круглом шлифовании стальных деталей твердостью 30…35 НRС,
шероховатость поверхности будет составлять :
Таблица 31.
где Vg – скорость вращательного движения детали в пределах от 20 до 50
м/мин;
S
Sр – радиальная подача в пределах 0,05…0,10 мм/ход;
i – количество проходов в пределах от 1 до 5;
j – жесткость шлифовального станка в пределах от 10000 до 30000 Н/мм.
– продольная подача в пределах 0,05…0,10 мм/об;
пр
, (30)
29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Основы технологии машиностроения. Под ред. В.С. Корсакова. Изд. 3-е
доп. и перераб. Учебник для ВУЗов. М. «Машиностроение» 1977.
2. Волхонов В.И. Методические указания для выполнения курсового и
дипломного проектирования по теме: « Выбор режимов обработки деталей
судовых машин и механизмов с помощью ЭВМ». МИИВТ 1987.
30
Приложение 1.
ЗАДАНИЕ
Для выполнения курсовой работы
«Технология изготовления детали подъемно-транспортной машины»
1. По заданному чертежу и размерам детали определить необходимые
припуски на механическую обработку из условия единичного или
мелкосерийного производства. Начертить эскиз заготовки с указанием
основных размеров, необходимых уклонов и радиусов округлений.
2. Определить структуру технологического процесса механической обработки
заданной детали. Обозначить операции, выделить необходимые переходы и
установы.
3. Для каждого перехода начертить эскиз закрепления детали с указанием
размеров обрабатываемой поверхности и обозначить направления векторов
скорости резания и подачи.
4. Определить режимы механической обработки детали на каждом переходе
(скорость, усилие и глубину резания, подачу).
5. Для каждой операции механической обработки детали определить норму
штучного времени.
6. Для одной из обрабатываемых поверхностей детали (выбор производится по
согласованию с преподавателем) аналитическим методом рассчитать
суммарную погрешность обработки и ожидаемую чистоту поверхности
(шероховатость).
Примечание: для изготовления детали применять конструкционную сталь 45
ГОСТ 1050-74
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]