 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Порядок расчета режимов резания при круглом наружном шлифовании
|
|
6.2.1.В зависимости от заданных условий шлифование выбирают характеристику абразивного круга, табл. X.1-Х.5; X.I5 [2].
6.2.2. Находят глубину резания (поперечную подачу) [2].
6.2.3. Определяют скорость вращения обрабатываемой детали (табл.Х.16 [2].
Выбор скорости вращения обрабатываемой детали производится с учётом ряда технологических факторов:
а) чем выше твердость обрабатываемого металла и ниже его устойчивость по отношению к прижогам итрещинам (например, закаленная
сталь), тем больше следует принимать Vg (скорость вращения детали)
б) чем точнее обрабатываемая деталь, тем ниже дслжна быть Vg;
в) с увеличением твердости шлифовального круга надо повысить Vg,
чтобы сохранить нагрузку на зерно.
При этом необходимо учитывать, что с увеличением Vg улучшается отвод тепла и поэтому снижается опасность образования прижогов; увеличивается разбрызгивание охлаждающей жидкости; повышается износ центров; увеличивается центробежная сила, а вместе с вей и амплитуда вибраций.
Скорость вращения обрабатываемой детали может быть рассчитана
по формуле:
, м/мин;
где Т - скорость круга (время работы между правками), мин. (10-15 мин);
K1 - коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала;
K2 - коэффициент, учитывающий влияние диаметра шлифовального круга.
6.2.4. Определяют частоту вращения обрабатываемой детали и корректируют ее по станку.
, об/мин;
6.2.5. Определяют продольную и минутную подачи (Табл.69 [1]; табл.Х.16 [2]).
6.2.6. Выбирают скорость вращения шлифовального круга (скорость резания).
Скорость резания ограничивается жесткостью станка и прочностью шлифовального круга. По выбранной скорости резания определяют частоту вращения шлифовального шпинделя, которое корректируют по станку.
6.2.7. Определяют главную составляющую силы резания РZ и эффективную мощность, потребную на шлифование.
, Н
Коэффициент Сри показатели степени x, y, ρ, α, βпо данным исследований колеблются в широком диапазоне (α = 0,35…0,8; x = 0,4…1,0;
y = 0,24…1,0; β = 0,3…1,0; ρ = 0,8…1,0). Например, при работе шлифовальным кругом диаметром D= 500 мм, шириной B = 40 мм для закаленной стали Ср = 21,6; α = 0,7; x = 0,6; U - 0,7; y = 0,75; ρ = 0.8. [4].
Эффективная мощность рассчитывается по формулам:
а)при круглой наружном шлифовании с продольной подачей
, кВт;
б) при круглом наружное врезном шлифовании (с радиальной подачей)
, кВт;
где D - диаметршлифуемой детали, мм;
B - ширина шлифования, мм.
Значения постоянной CV и показателей степениz, x, y, g, kпри шлифовании стали и чугуна абразивными кругами приведены в табл.70 [1] и в табл.X.17 [2].
6.3. Выбор режимов резания по таблицам нормативов.
Установление режимов резания по таблицам нормативов производится в той же последовательности, что и при расчете.
Элементы режима резания для различных видов шлифования приведены в табл.69 [1] и табл.Х.16 [2].
6.4. Определениеосновного технологического времени.
Основное время для круглого наружного шлифования с продольной подачей определяется по формуле:
а) при работе с поперечной подачей tна каждый ход стола
, мин;
б) при работе с поперечной подачей t на двойной ход стола
, мин;
где L- длина продольного хода стола, мм.
При шлифовании на проход L = l - (0,2…0,4)Вк, мм.
При шлифовании в упор L = l - (0,4…0,6)Вк, мм
l - длина шлифуемой поверхности;
Вк- ширина круга, мм;
Sg - продольная подача в долях ширины круга на один оборот детали;
п - частота вращения детали, об/мин;
h -припуск на шлифование на сторону, мм;
t -глубина шлифования - поперечная подача (Sпоп), мм на каждый илидвойной ход стола;
К - поправочный коэффициент; для чернового шлифования К=1,2…I,4.
для чистового шлифованияК=1,25…1,7[4].
Основное время для круглого наружного шлифования с поперечной подачей круга определяется по формуле:
, мин;
где K1- поправочный коэффициент; для чернового и чистового шлифования К=1,2…1,3[4].
| \ |
Рекомендуемая литература.
1. Справочник технолога-машиностроителя. Том 2 под редакцией
А.Н. Малова. Машиностроение, М., 1972,
2. Справочник по обработке металлов резанием. Абрамов Ф.К. и др. Киев, Техника. - 1983. - 239 с.
3. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. М., Машиностроение. - Том 1, Том 2. - 1974.
4. Тишин С.Д. Расчеты машинного времени работы на металлорежущих станках. Справочник "Машиностроение", М., 1964.
РАБОТА № 7
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Цель работы – приобретение навыков в разработке технологического маршрута изготовления зубчатых колес.
4.1. Краткие сведения о методике разработки станочной операции по нарезанию зубчатого колеса.
Технологический процесс изготовления зубчатых колес зависит от конфигурации и размеров, вида заготовки и материала, требования к точности и качеству термической обработки колеса, объема производства.
По конфигурации зубчатые колеса подразделяются на детали класса "втулки" и класса "вал".
Детали класса "втулка" имеют центральное отверстие, концентричное наружной цилиндрической, конической или глобоидной поверхности. В большинстве случаев центральное отверстие является конструкторской и технологической базой.
В деталях класса "вал" базой в большинстве случаев являются центровые отверстия. В некоторых случаях при малой жёсткости детали или при её больной длине за базу для зубонарезании принимают или конструкторскую базу в виде цилиндрической шейки под подшипники или специально создаваемую для базирования шейку.
Зубчатые колеса получают литьем, штамповкой, накаткой в горячем и холодном состоянии с применением накатных инструментов, а также путем нарезания зубьев на станках зуборезными инструментами.
Нарезание зубчатых колес осуществляется методами копирования и обкатки.
Нарезание зубчатых колес методом копирования может производится на горизонтально- или вертикально-фрезерных станках, при наличии делительной головки, с помощью модульных дисковых или пальцевых фрез. При этом методе обеспечивается 9-10-я степень точности.
Зубчатые колеса по методу обкатки нарезаются на специальных зуборезных станках червячными модульными фрезами, зуборезными долбяками и гребенками, зубострогальными резцами; зуборезными головками и другими инструментами.
Метод обкатки на зубообрабатывающих станках отличается высокой производительностью при хорошем качестве обработки и является основным методом, применяемым в серийном производстве.
Методом обкатки на зубообрабатывающих станках нарезаются зубчатые колеса с точностью 7-8-й степени.
Для зубчатых колес, изготовляемых по нормам 7-й и более высоких степеней точности, с шероховатостью боковых поверхностей свыше 6-го класса, применяется чистовая (отделочная) обработка.
В современном машиностроении используются следующие методы чистовой обработки зубьев цилиндрических колес:
а) для термически необработанных колес - обкатка, шевингование,
приработка;
б) для термически обработанных колес - шлифование, притирка, приработка, зубохонингование.
Каждый из перечисленных методов обладает определенными преимуществами и недостатками и имеет свои рациональные области применения.
РАБОТА № 8
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБОРЕЗНЫХ ОПЕРАЦИЙ.
РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОБРАБОТКИ.
РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА ЗУБОРЕЗНУЮ
ОПЕРАЦИЮ
Цель работы – приобретение навыков в проектировании зуборезных операций, в разработке схем обработки и в расчете режимов резания.
4.2. Порядок расчета режимов резания при зубонарезании.
4.2.1. Выбирают характеристику зуборезного инструмента.
4.2.2. Определяют глубину резания иустанавливают число проходов.
Если зубонарезание производится за один проход, то глубина резания и число проходов при нарезании зубьев устанавливают в зависимости от размеров обрабатываемого колеса, мощности станка, жесткости системы СПИД и характера обработки (черновая, чистовая). Надо стремиться черновое нарезание зубьев производить за один проход. Если мощность станка или жесткость системы недостаточна, то нарезание осуществляется за два прохода. Первый проход производится с глубиной резания 1,4m, а второй - 0,7 м. Чистовое нарезание зубьев выполняется, как правило, за один проход. Исключение составляет зубодолбление цилиндрических колес дисковыми долбяками, при котором, начиная с m=1мм и выше, при высоких требованиях к шероховатости обработанной поверхности (Ra<2,5 мкм)и к точности размеров зубьев (7-я степень точности), чистовое нарезание следует производить за два прохода инструмента.
4.2.3. Определяют подачу в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала, модуля, заданной шероховатости и степени точности зубчатого колеса.
При черновой обработке величина подачи может ограничиваться жесткостью станка и в отельных случаях - прочностью инструмента.
При чистовой обработке подача ограничивается требованиями, предъявляемыми к шероховатости обработанной поверхности и точности зубчатого колеса. Значение подачи выбирается по нормативным справочникам [3] или по табл.52…54,57 [1] и табл. XI.2.XI.3 [2].
4.2.4. Определяют скорость резания.
При нарезании зубчатых колес червячными и дисковыми фрезами, а также зуборезными долбяками скорость резания рассчитывается по следующей формуле
м/мин;
где Т - период стойкости инструмента. Чем больше модуль, тем больше должно быть значение стойкости (T=180…540 мин [2]);
КV - общий коэффициент, представляющий собой произведение из ряда поправочных коэффициентов, учитывающих конкретные условия резания. Значения коэффициентов приведены в табл.60 и 61 [1].
Постоянные СV для данных табличных условий резания и показатели степени y, x, μ, а также среднее значение периода стойкости приведены в табл. 59 [1].
Скорость резания при работе червячными фрезами из быстрорежущей
стели Р6М5принимают в пределах 25…45 м/мин, а из стали P9KI0 - до
60 м/мин[2].
Червячные фрезы, оснащенные твердым сплавом допускают работу со скоростью резания в пределах 75…150 м/мин[2].
Скорость резания при работе долбяками из быстрорежущей стали принимают в пределах 15…30 м/мин [2].
4.2.5. По аналитически подсчитанной скорости резания определяют расчетную частоту вращения червячной фрезы (n) или число двойных ходов (К) для долбяка.
Число двойных ходов долбяка:
, мин;
где L- длина хода долбяка, мм (принимается из паспорта станка).
Полученные значения К и nкорректируются по станку и подсчитывают действительную скорость резания.
4.3. Определяют эффективную мощность, требуемую на резание.
Мощность рассчитывают по формулам в зависимости от типа инструмента:
а) для червячных модульных фрез:
, кВт;
б) для дисковых долбяков
, кВт;
где S - подача на один оборот заготовки в мм длячервячных модульных фрез и круговая подача в мм на двойной ход для дисковых долбяков;
m - модуль нарезаемого колеса, мм;
z- число зубьев нарезаемого колеса;
D - наружный диаметр инструмента, мм;
V - скорость резания, м/мин;
К - поправочный коэффициент на мощность, учитывающий изменённые условия эксплуатации.
Значения постоянной С Nи показателей степени в формулах приведены в табл. 67, а значения поправочных коэффициентов - в табл. 68 [1].
4.4. Определение основного технологического времени.
Основное технологическое время при работе червячной фрезой определяется по формуле:
, мин;
где L - длина прохода фрезы, складывающаяся из длины зуба l,длины врезания l вр, длины подхода l’ и выхода l’’;
, l’ и l’’=2…3 мм.
h - глубина прорезаемой впадины между зубьями, мм;
D - диаметр червячной фрезы, мм;
z - число зубьев обрабатываемого колеса;
n - частота вращения фрезы в минуту;
S - подача на один оборот нарезаемого колеса, мм;
g- число заходов фрезы.
Основное технологическое время при работе долбяком определяется по формуле:
, мин;
Первое слагаемое формулы представляет собой время на врезание. Путь врезания равен 2,1m, т.е. глубине впадины зуба, если нарезание колеса производится за один проход.
Подача на врезание SP = 0,1SKP.
где SKP - круговая подача на двойной ход долбяков, мм;
K - числодвойных ходов долбяка;
Второе слагаемое представляет собой время, необходимое для обработки всех зубьев колеса.
Дина рабочего хода равна длине делительной окружности нарезаемого колеса, т.е. πmz.
Для чистового прохода вместо 2,1mподставляют значение припуска в радиальном направлении.
где i -число проходов (обкатов);
Z - число зубьев нарезаемого колеса;
m - модуль зубьев нарезаемого колеса, мм.
Рекомендуемая литература.
1. Справочник технолога-машиностроителя. Том 2 под редакцией
А.Н. Малова. Машиностроение, М., 1972,
- Справочник по обработке металлов резанием. Абрамов Ф.К. и др. Киев, Техника. - 1983. - 239 с.
Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. М., Машиностроение. - Том 1, Том 2. - 1974.
РАБОТА № 9
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВЕРЛИЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ.
РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОБРАБОТКИ.
РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА СВЕРЛИЛЬНУЮ
ОПЕРАЦИЮ
Цель работы – приобретение навыков в проектировании сверлильных операций, в разработке схем обработки и в расчете режимов резания.
5.1. Краткие сведения о методике разработки станочной операции на сверлильном станке.
Основными видами обработки, выполняемой на сверлильных станках являются сверление, рассверливание, зенкерование и развертывание в основном цилиндрических, иногда конических отверстий. Кроме того, на сверлильных станках может осуществляться нарезание резьбы, расточка отверстий, подрезание торцов.
Для образования отверстий в сплошной металле с точностью 11-12-го квалитета и шероховатостью поверхности в пределах Rz = 160…40 мкм применяют сверление, дальнейшая обработка полученного отверстия в зависимости от требуемой точности и класса шероховатости поверхности производится зенкерованием, развертыванием, растачиванием шли протягиванием.
Отверстия диаметром больше 30 мм в сплошном материале обычно сверлят двумя сверлами (первое меньшего и второе большего диаметра с целью уменьшения осевой силы и предотвращения значительного увода сверла от намеченного направления).
При изготовлении отверстий диаметром больше 30 мм по 8-омуквалитету точности и шероховатостью поверхности в пределах Ra = 2.3…1.25 мкм после сверления применяют зенкер лразвертку, а для диаметров менее 30 мм после сверла - только развертку.
При изготовлении отверстий диаметром от 15 до 20 мм по 7-му квалитету точности и шероховатостью поверхности в пределах Ra = 2,3…1.25 мкм после сверла применяют зенкер и развертку; для диаметров больше 20 мм после сверла ж зенкера применяют одну или две развертки (черновая и чистовую).
Отлитые или отштампованные отверстия обрабатываются вначале черновым зенкером, а затем в зависимости от требуемой точности и класса шероховатости поверхности - чистовым зенкером, разверткой и др.
Для глубокого сверления применяются сверла особой конструкции (перовые, пушечные, ружейные и др.). Обработка отверстий такими сверлами обычно производится на специальных сверлильных станках.
Для повышения производительности при обработке точных отверстий на сверлильных станках применяют комбинированные инструменты: сверло-зенкер, сверло-развертка или сверло-зенкер-развертка.
Повышение производительности достигается еще и за счет применения сверлильных многошпиндельных головок.
Для точных конических отверстай приценяется комплект из конических зенкеров и разверток.
5.2. Порядок расчета режимов резания при сверлении.
5.2.1. По нормативным документам или справочникам выбирают конструкции, геометрические параметры и марку инструментального материала сверла.
5.2.2. Определяют глубину резания при сверлении.
Глубина резания при сверлении t=D/2 мм, при рассверливании, зенкеровании и развертывании t=(D-d)/2; где dи D - диаметры отверстия, мм до и после обработки.
5.2.3. Определяют максимальную подачу в зависимости от свойств
обрабатываемого материала, диаметра сверла, точности ишероховатости
поверхности отверстия идругих технологических факторов.
В зависимости от технологических факторов подачи разделяются на три группы: I - подачи при сверлении отверстии в жестких деталях без допуска под последующую обработку сверлом, зенкером;
II - подачи при сверлении отверстий в деталях средней жесткости (тонкостенные детали) без допуска под последующую обработку сверлом, зенкером;
III - подачи при сверлении точных отверстий с последующей обработкой развертыванием отверстий в деталях малой жесткости.
Для предупреждения поломки сверла в случае сверления сквозных отверстий с автоматической подачей рекомендуется в момент выхода сверл из отверстия выключать подачу и досверливать с ручной подачей или (если это невозможно) табличные значения подачи уменьшать на 20-25%.
При выборе подачи учитывается отношение глубины сверления с помощью поправочного коэффициента
При отношении глубины сверления к диаметру:
l/d = 5 - Ke = 0,9; l/d = 7 - Ke = 0,8; l/d = 10 - Ke = 0,75;
Рекомендуемые подачи для обработки различных материалов приведены в табл.27 [1]; табл.IX.9 и IX.10 [2].
5.2.4. Определяют скорость резания.
Скорость резания рассчитывают по формуле:
м/мин;
Значения постоянной Cvи показателей степени приведены в табл.28 [1] и в табл.IХ.12 [2], а периода стойкости Т в табл.29 [1] или в табл.IX.16 [2].
КV -общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий отличие от табличных условий резания, представляет собой произведение из коэффициентов: K v = Km v∙ Kn v∙ Ku v приведен в табл.20 [1];
D - диаиетр сверла, ми.
5.2.5. Определяют крутящий момент и осевую силу резания.
, Н∙м;
, Н;
Коэффициент пропорциональности CM и CP и показатели степеней приведены в табл.31 [1] и в табл.IX.19 [2].
Коэффициенты КM и КP приведены в табл.21,22,23 [1] и в табл. IX.17 [2].
5.2.6. Определяют мощность резания по формуле:
, кВт;
где n - частота вращения инструмента.
5.3. Выбор режимов резания по таблицам нормативов.
Установление режимов резания по таблицам нормативов производится в той же последовательности, что и при аналитическом расчете.
5.3.1. Выбирают характеристику сверла.
5.3.2. Определяют подачу, исходя из вышеперечисленных факторов.
5.3.3. По известным D и S и принятому периоду стойкости сверла по соответствующей карте нормативов [3] находится скорость резания.
5.3.4. По найденной скорости резания определяется частота вращения сверла и после корректировки по паспорту станка - фактическая скорость резания.
, об/мин;
5.3.5. Выбранный режим резания проверяют по мощности станка.
5.4. Определение основного технологического времени.
Основное технологическое время при сверлении и рассверливании определяется по формуле:
, мин;
где L - длина прохода сверла в направлении подачи, мм.
L= l + l1 + l2
где l -глубина сверления, мм; l1 – величина врезания, им; l2 - величина перебега, мм.
Приближенно для сверл с одинарным углом в плане l1 + l2 
0,3D
Рекомендуемая литература.
1. Справочник технолога-машиностроителя. Том 2 под редакцией
А.Н. Малова. Машиностроение, М., 1972,
- Справочник по обработке металлов резанием. Абрамов Ф.К. и др. Киев, Техника. - 1983. - 239 с.
- Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. М., Машиностроение. - Том 1, Том 2. - 1974.
6. Разработка станочной операции при шлифовании на центровом кругло-шлифовальном станке и установление оптимального режима резания металла.
Дата публикования: 2015-04-06; Прочитано: 2856 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
