Техническая характеристика станков

6.         Техническая характеристика станков

 

Таблица 3. Станок токарно – винторезный 16К20

Таблица 4. Станок вертикально – сверлильный 2Н135:

Наименование	Значение
Размеры конуса шпинделя	Морзе 4
Расстояние оси шпинделя до направляющих колонны, мм	300
Расстояние от торца шпинделя, мм: до стола до плиты	30–750 700–1120
Наибольшие (установочное) перемещение сверлильной головки, мм	170
Перемещение шпинделя за один оборот штурвала, мм	122,46
Рабочая поверхность стола, мм	450–500
Наибольший ход стола, мм	300
Количество скоростей шпинделя	12
Количество подач	9
Пределы подач, мм/об	0,1–1,6
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	4,0
Габарит станка: длина, ширина, высота, мм	1030–835–2535
Масса станка, кг	1200

Таблица 5. Круглошлифовальный станок 3М150:

Наименование	Значение
масса	2600
Габарит станка: длина, ширина, высота, мм	2000–1370–1520
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	4,0
макс. скорость шпинделя	2350
Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм	360
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм	100

7. Расчет режимов резания и норм времени

Расчет режимов резания и норм времени выполним для чернового точения: диаметр заготовки D = 300мм, глубина резания t = 1,7 мм, длина L =50мм, материал заготовки – сталь углеродистая конструкционная 30ХГС.

Для выполнения данной операции выберем проходной упорный резец со следующими параметрами: главный угол резца в плане φ = 90⁰; вспомогательный угол резца в плане φ₁ = 10⁰; главный передний угол γ = 10⁰; угол наклона главной режущей кромки λ =0⁰; сечение державки резца h = 25мм; b = 16мм; угол при вершине резца r = 1,0мм.

Зададим стойкость резца Т = 60 мин. Выберем подачу S = 0,8 мм/об

Рассчитаем скорость резания, определив все необходимые коэффициенты:

C_v=340; X_v= 0,15; Y_v= 0,45; M_v= 0,20; K_μν= 1; K_uv= 1; K_nv= 0,8; K_φν= 0,7; K_φ1v= 1; K_rv= 0,94; K_qv= 1; K_ov= 1.

Коэффициент K_v равен:

K_v=K_μv×K_uv×K_nv×K_φv×K_φ1v×K_rv×K_qv×K_ov= 1·1·0,8·0,7·1·0,94·1·1= 0,53.

Скорость резания равна:

v=C_v·K_v /T^mv ·t^xv ·S^yv = 340·0,53/60^0,20·1,7^0,15·0,8^0,45 = 359,6 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

n =1000v/πD = 1000·359,6/3,14·300 = 381,7 мин^–1.

Уточнив по паспортным данным станка 16К20 ближайшее меньшее значение, примем n = 350 мин^–1.

Тогда действительная скорость резания равна:

v=  =  = 329,7 м/мин.

Рассчитаем составляющую силы резания P_z.

C_pz= 300; X_pz= 1,0; Y_pz= 0,75; n_pz= –0,15; K_μpz=1; K_γpz= 1; K_λpz= 1; K_φ1v= 1; K_rpz= 1;

K_φpz= 0,89;

Коэффициент

K_pz= K_μpz× K_φpz× K_γpz× K_λpz× K_rpz= 1×0,89×1×1×1 = 0,89.

Составляющая силы резания:

P_z= 10× C_pz×t^Xpz×S^Ypz×vⁿpz × K_pz= 10×300×1,7×0,8^0,75×329,7^–0,15×0,89 = 1610H.

Мощность N_рез потребляемую на резание, определим следующим образом:

N_рез=  =  = 8,7 кВт.

Мощность электродвигателя главного привода станка 16К20 N_дв = 11кВт. Мощность на шпинделе станка с учетом КПД станка равна: N_шп= N_дв×η_ст= 11×0,85 = 9,35 кВт. Условие N_рез≤ N_шп выполняется, следовательно, станок выбран верно.

Норма штучного времени состоит из следующих составляющих:

Т_шт = Т_о+Т_в+Т_обс+Т_отд,

где Т_о– норма основного времени; Т_в– норма вспомогательного времени; Т_обс– время обслуживания рабочего места; Т_отд– время на отдых и личные потребности.

Норма основного времени: l₁+l₂

Т_о = (L+l₁+l₂)×i/S×n,

где l₁+l₂ – величина врезания и перебега инструмента; i – число проходов инструмента, необходимое для снятия припуска.

Величина врезания и перебега инструмента равна 3,5 мм, для удаления припуска необходим один проход инструмента, следовательно:

Т_о =  = 0,25 мин.

Норма вспомогательного времени состоит из времени на установку и закрепление детали в приспособлении t_уст, времени, связанного с переходом (включение и выключение подачи, подвод и отвод инструмента и т.п.) t_пер, и времени на контрольные измерения t_изм.

В случае установки заготовки в патроне, измерении размеров получим:

Т_в = t_уст+ t_пер+ t_изм= 0,11+0,14+0,08 = 0,33 мин.

Основное и вспомогательное время в сумме дают оперативное время:

Т_оп = Т_о+ Т_в = 0,25+0,33 = 0,58 мин.

Норма штучного времени определиться следующим образом:

Т_шт = ( Т_в+ Т_о)×(1+(а_обс+а_отд)/100) = 0,58×(1+0,08) = 1,66 мин.

Диаметр отверстия, которое необходимо получить 100H7. Материал заготовки – сталь углеродистая конструкционная качественная 30ХГС. Глубина резания t = 1,5 мм, длина отверстия 100мм.

Для выполнения этой операции выберем зенкер насадной со вставными ножами из быстрорежущей стали. Диаметр зенкера 100мм и длина рабочей части L= 65мм.

Задаемся стойкостью зенкера Т = 80 мин. Подача S = 1,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле:

v = C_v·D^q·K_v/T^m·S^y·t^x (1),

где C_v= 18; q= 0,6; x = 0,2; y = 0,3; m = 0,25.

Определим коэффициент K_v по соотношению:

K_v= K_mv·K_uv·K_lv

где K_lv= 0,8; K_mv= 1,07; K_uv= 1,0; K_v= 0,8·1,07·1 = 0,856.

Из уравнения (1) находим скорость резания:

v = 18·100^0,6·0,856/80^0,25·1,1^0,3·1,5^0,2=18·15,8·0,856/2,99·1,029·1,08 = 73 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

n =  =  = 232 об/мин.

Уточненное значение частоты вращения щпинделя по паспортным данным станка 200 об/мин.

Уточненная скорость резания:

v =  =  = 62,8 м/мин.

Определим крутящий момент M_кр по формуле:

M_кр= 10C_M ·D^q·t^x·S^y·K_p,

где C_M= 0,09; q = 1,0; x = 0,9; y = 0,8.

M_кр = 10·0,09·100¹·1,5^0,9·1,1^0,8·0,75=0,9·100·1,079·1,44·0,75 = 104 Н·м.

Осевая сила определяется по формуле:

P₀ = 10C_M· t^x·S^y·K_p,

где C_p= 67; x = 1,2; y = 0,65.

P₀ = 10C_M · t^x·S^y·K_p = 10·67·1,5^1,2·1,1^0,65·0,75 = 868,3 H.

Мощность резания определяют по формуле:

N_e= M_кр·n/9750 = 104·200/9750 = 2,1 кВт.

Расчет норм времени:

Норма штучного времени состоит из следующих состовляющих:

Т_шт = Т_о+Т_в+Т_обс+Т_отд,

где Т_о– норма основного времени; Т_в– норма вспомогательного времени; Т_обс– время обслуживания рабочего места; Т_отд– время на отдых и личные потребности.

Норма основного времени:l₁+l₂

Т_о = (L+l₁+l₂)×i/S×n,

где l₁+l₂ – величина врезания и перебега инструмента; i – число проходов инструмента, необходимое для снятия припуска.

Величина врезания и перебега инструмента равна 3,5 мм, для удаления припуска необходим один проход инструмента, следовательно:

Т_о =  = 1,6 мин.

Норма вспомогательного времени состоит из времени на установку и закрепление детали в приспособлении t_уст, времени, связанного с переходом (включение и выключение подачи, подвод и отвод инструмента и т.п.) t_пер, и времени на контрольные измерения t_изм.

В случае установки заготовки в патроне, измерении размеров получим:

Т_в = t_уст+ t_пер+ t_изм = 0,11+0,14+0,08 = 0,33 мин.

Таким образом, оперативное время составляет:

Т_оп = Т_о+ Т_в = 0,33+1,6 = 1,99 мин.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы был выбран способ изготовления типовой детали – фланца, изучен химический состав стали 30ХГС, были определены масса детали и расчетная масса поковки, определены класс точности (Т2), группа стали (М2) и степень сложности (С4). Назначены припуски и кузнечные напуски, установлены размеры поковки и их допускаемые значения. Разработан технологический маршрут для внутренней и внешней поверхностей детали, выбраны соответствующие станки и инструменты, рассчитаны режимы резания и норм времени.

В состав курсовой работы входят следующие чертежи:

– чертеж фланца;

– чертеж заготовки;

 

 

Список использованных источников

 

1.         Методические указания к оформлению расчетно – проектных, расчетно – графических работ, курсовых и дипломных проектов [Текст] / Воронеж. гос. технолог. акад.; Сост. Ю.Н. Шаповалов, В.Г. Савеников, Е.В. Вьюшина. Воронеж, 2003.– 59 с.

2.         Справочник технолога машиностроителя: В 2 т. Т. 2 [Текст] / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001.– 944 с.

3.         Оформление технологических документов на процессы и операции обработки резанием: Метод. указания к выполнению расчетно – практической работы по курсу «Технологические процессы» [Текст] / Воронеж гос. технолог. акад.; сост. Г.В Попов, Б.А. Голоденко, Ю.М. Веневцев. Воронж, 2003.–28 с.

Список нормативных документов:

1.         ГОСТ 166 – 89. Штангенциркули. Технические условия [Текст].– М.: Изд-во стандартов, 1991.– 18 с.

2.         ГОСТ 18879 – 73. Резцы токарные проходные упорные с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры [Текст].– М.: Изд-во стандартов, 1974.– 6 с.

3.         ГОСТ 2.105 –95. Общие требования к текстовым документам [Текст]. – М.: Изд-во стандартов, 1996.– 30 с.

4.         ГОСТ 2255 –71. Зенкеры насадные со вставными ножами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры [Текст].– М.: Изд-во стандартов, 1972.– 5 с.

5.         ГОСТ 3.118 – 82. ЕСТД. Формы и правила оформления маршрутных карт [Текст].– М.: Изд-во стардантов, 1984.– 22 с.

6.         ГОСТ 3.1404 –86. ЕСТД. Формы и правила оформления документов на технологические процессы и операции обработки резанием [Текст].– М.: Изд-во стандартов, 1987.– 59 с.

7.         ГОСТ 7505 – 89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски [Текст]. – М.: Изд-во стандартов, 1990.–54 с.