Расчет технических параметров станков

Министерство образования РФ

Тольяттинский государственный университет

автомеханический институт

Кафедра: «Резание, станки и инструмент»

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:

“Расчет и конструирование станков”

06.С.03.15.00.000 ПЗ

Студент: Цуркан А.В.

Группа: МСКв - 501

Преподаватель: Гомельский М.В.

Тольятти, 2006.

Содержание

1. Расчет-обоснование технической характеристики станка

2. Кинематический расчет передач проектируемого привода

3. Прочностные расчеты передач, валов, шпиндельного узла

4. Краткое описание станка в целом и подробное описание конструкции привода подач

1. Расчет-обоснование технической характеристики станка

Расчет выполнен по [1].

Определяем наименьший диаметр сверления:

D_min = (0,25…0,3)D_max;

где,

D_max-наибольший диаметр сверления.

 

D_min = (0,25…0,3)D_max=(0,25…0,3)30=7,5мм.

Определяем минимальную подачу при сверлении D_min:

При обработке самого мягкого (из заданных) материала по табл. 2.2.1:

=0,14-0,18мм, при сверлении стали <600 МПа.

Определяем максимальную подачу при сверлении D_max:

При обработке самого мягкого (из заданных) материала по табл. 2.2.1:

=0,45-0,55мм, при сверлении стали <600 МПа.

Определяем минимальную подачу при сверлении D_min:

При обработке самого твердого (из заданных) материала по табл. 2.2.1:

=0,13-0,15мм, при сверлении стали =800…1000 МПа.

Определяем максимальную подачу при сверлении D_max:

При обработке самого твердого (из заданных) материала по табл. 2.2.1:

=0,32-0,4мм, при сверлении стали =800…1000 МПа.

Определяем минимальную подачу при развертывании D_min по табл. 2.2.2:

S_minp =0,8мм, при материале режущей части инструмента из быстрорежущей стали.

Определяем максимальную подачу при развертывании D_maxпо табл. 2.2.2:

S_maxp =1,2мм, при материале режущей части инструмента из быстрорежущей стали.

В качестве S_min принимаем подачу, меньшую из,,S_minp.

Следовательно, S_min=0,13мм.

В качестве S_max принимаем подачу, большую из ,,S_maxp.

Следовательно, S_max=1,2мм.

Определяем максимальную скорость резания при сверлении при обработке самого мягкого материала:

;

где,

С_V, Z_V, y_V, m- коэффициенты и показатели степени;

Т - среднее значение периода стойкости сверл;

- минимальная подача при сверлении D_min при обработке самого мягкого материала;

D_min- наименьший диаметр сверления;

К_V- поправочный коэффициент.

Определяем период стойкости сверла по табл. 2.2.4:

Т=25мин, для углеродистых сталей.

Определяем коэффициенты и показатели степени, зависящие от материала изделия и инструмента по табл. 2.2.3:

С_V=7;

Z_V=0,4;

y_V=0,7;

m=0,2.

Определяем поправочный коэффициент:

К_V = К_MV К_ИV;

где,

К_MV- коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала.

К_ИV- коэффициент, учитывающий материал инструмента.

.Определяем коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала:

К_MV=1,25, для самого мягкого материала.

Определяем коэффициент, учитывающий материал инструмента:

К_ИV=1, для инструментальных сталей.

К_V = К_MV К_ИV=1.25*1=1.25.

м/мин;

Определяем скорость резания при максимальной мощности резания:

;

где,

D_max- наибольший диаметр сверления;

- максимальная подача при сверлении D_maxпри обработке самого мягкого материала.

 

Т=50мин, С_V=9,8,Z_V=0,4,y_V=0,5,m=0,2, К_MV=1,25, К_ИV=1;

К_V = К_MV К_ИV=1.25*1=1.25.

м/мин.

Определяем минимальную скорость резания при сверлении при обработке самого твердого материала:

;

где,

- максимальная подача при сверлении D_maxпри обработке самого твердого материала.

 

Т=50мин, С_V=9,8,Z_V=0,4,y_V=0,5,m=0,2, К_MV=0,9, К_ИV=1;

К_V = К_MV К_ИV=0.9*1=0.9;

м/мин.

Определяем минимальную скорость при развертывании:

V_minp=V_pk_p;

 

где,

V_p- скорости резания, для наибольшей подачи при диаметре развертки D_max;

k_p- поправочный коэффициент.

V_p=9,9м/мин, при D_max=30мм и S_maxp =1,2мм.

Определяем поправочный коэффициент:

k_p=0,78, для углеродистых сталей.

V_minp=V_pk_p=9,9*0,78=7,72м/мин.

В качестве V_min принимаем скорость, меньшую из V_minс и V_minp.

Следовательно, V_min=7,72м/мин.

Определяем максимальную частоту вращения шпинделя:

об/мин.

Определяем минимальную частоту вращения шпинделя:

об/мин.

Определяем максимальный крутящий момент при сверлении самого твердого материала сверлом из быстрорежущей стали:

;

где,

C_M, Z_M, y_M –коэффициенты и показатели степени в зависимости от обрабатываемого материала (по табл.2.2.11);

К_Мр– коэффициент, учитывающий влияние механических свойств стали на крутящий момент(по табл.2.2.12).

Определяем коэффициенты и показатели степени, зависящие от материала детали и инструмента:

C_M=0,34;

Z_M =2;

y_M =0,8;

;

Нм.

Определяем крутящий момент при максимальной мощности при сверлении самого мягкого материала:

;

C_M=0,34;

Z_M =2;

y_M =0,8;

;

Нм.

Определяем максимальную эффективную мощность при сверлении:

;

где,

n_N– частота вращения шпинделя при сверлении с максимальной мощностью.

Определяем частоту вращения шпинделя при сверлении с максимальной мощностью:

об/мин;

Определяем установленную мощность электродвигателя:

;

где,

η- коэффициент полезного действия привода.

Определяем коэффициент полезного действия привода:

Принимаем предварительно= 0,75…0,8.

Определяем максимальное осевое усилие при сверлении самого твердого материала сверлом из быстрорежущей стали:

;

где,

С_р, Z_p, y_p-значения коэффициентов и показателей степени в формуле окружной силы. С_р=680, Z_p=1, y_p=0.7.

Определяем тяговую силу, необходимую для осуществления подачи:

;

где,

d- диаметр шлицев на шпинделе.

Определяем диаметр шлицев на шпинделе:

Принимается предварительно d=D_max,следовательно, d=30мм.

Определяем коэффициент трения в направляющих пиноли и на шлицах шпинделя:

Принимаем .