Выбор и обоснование оборудования

1.6.3. Выбор и обоснование оборудования

На первой операции обработка будет вестись на станке с ЧПУ. Учитывая габариты заготовки, а размеры зажимных приспособлений выбираем станок с ЧПУ 6Р13РФ3, с шпиндельной головкой и магазином инструментов из 24 шт. Технические характеристики вертикально-фрезерного станка 6Р13РФ3:

Размеры рабочей поверхности – 1600x400 мм

Наибольшие перемещения станка:

продольное - 1000 мм;

поперечное - 300 мм;

вертикальное - 400 мм;

Наибольшая масс обрабатываемой заготовки – 300 кг

Мощность привода главного движения – 10 кВт

Мощность привода подач – 3 кВт

Число оборотов привода:

главное движение - 1460 мин^-1;

подач - 1430 мин^-1;

Габариты станка:

длина - 2560 мм;

ширина - 2260 мм;

высота - 2250 мм;

Масса станка – 4500 кг.

На второй операции обработку ведем на предварительно настроенном вертикально-фрезерном станке 6Р13. Технические характеристики вертикально-фрезерного станка 6Р13:

Размеры рабочей поверхности – 1600x400 мм

Наибольшие перемещения станка:

продольное - 1000 мм;

поперечное - 300 мм;

вертикальное - 400 мм;

Наибольшая масс обрабатываемой заготовки – 300 кг

Мощность привода главного движения – 10 кВт

Мощность привода подач – 3 кВт

Число оборотов привода:

главное движение - 1460 мин^-1;

подач - 1430 мин^-1;

Габариты станка:

длина - 2560 мм;

ширина - 2260 мм;

высота - 2250 мм;

Масса станка – 4200 кг.

На третей операции используем вертикально-сверлильный станок с ЧПУ- модели 2Р135Ф2.При обработке на станке с ЧПУ не требуется наладки, что значительно уменьшает подготовительно-заключительное время.

Так как обработка ведется без участия рабочего, кроме установки и снятия детали, то значительно сокращается вспомогательное время.

Технические характеристики вертикально – сверлильного станка с ЧПУ модели 2Р135Ф2:

Наибольший условный диаметр сверления = 35мм.

Наибольший диаметр нарезания резьбы = 24мм.

Число шпинделей револьверной головки - 6

Вылет шпинделя от направляющей колоны – 450мм

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола: наибольшее – 600 мм;

наименьшее – 40 мм;

Количество подач суппорта – 18

Приделы подач суппорта: 10500 мм/мин

Количество скоростей шпинделя - 12

Приделы частот шпинделя – 45  2000 об/мин

Размеры рабочей поверхности стола:

длина - 710 мм;

ширина - 400 мм;

Габариты станка:

длина - 1860 мм;

ширина - 2170 мм;

высота - 2700 мм;

Масса станка – 4700 кг.

На четвертой операции используем горизонтально-фрезерный станок модели 6Р82Г. Технические характеристики горизонтально-фрезерного станка модели 6Р82Г

Размеры рабочей поверхности – 320x1250 мм

Наибольшие перемещения станка:

продольное - 800 мм;

поперечное - 250 мм;

вертикальное - 420 мм;

Наибольшая масс обрабатываемой заготовки – 300 кг

Мощность привода главного движения – 7,5 кВт

Мощность привода подач – 3 кВт

Число оборотов привода:

главное движение - 1460 мин^-1;

подач - 1430 мин^-1;

Габариты станка:

длина - 2305 мм;

ширина - 1950 мм;

высота - 1680 мм;

Масса станка – 2900 кг.

На пятой обрабатывается одна поверхность, обработка будет проводиться на заранее настроенном вертикально-сверлильном станке модели 2М55.

Технические характеристики вертикально-сверлильного станка модели 2М55:

Наибольший условный диаметр сверления = 50мм.

Вылет шпинделя от образующей колоны:

наибольший – 1600 мм;

наименьший – 375 мм;

Расстояние от торца шпинделя до плиты:

наибольшее – 1600 мм;

наименьшее – 450 мм;

Количество ступеней скоростей шпинделя - 21

Приделы скорости шпинделя – от 20 до 2000 об/мин

Количество ступеней механических

подач шпинделя –12

Пределы подач шпинделя – от 0.056 до 2.5 мм/об

Мощность на шпинделе – 4.0 кВт

Габариты станка:

длина - 2665 мм;

ширина - 1020 мм;

высота - 3430 мм;

Масса станка – 4700 кг.

1.7. Проектирование технологических операций.

1.7.1 Расчет режимов резания.

Расчет режимов резания можно проводить двумя методами аналитическим и табличным.

1.7.2. Аналитическим методом рассчитаем режимы резания для операции 015, а именно - фрезерование паза шириной 12 мм, на высоту 15 мм. Для этого воспользуемся [17].

В качестве инструмента выбираем концевую фрезу, с числом зубьев Z=4, диаметром D=12мм. Глубина резания t=15 мм.

Определим подачу на зуб S_z. Так как концевая фреза – инструмент не жесткий, то выбираем S_z = 0.08 ммзуб.

Скорость резания, допускаемая режущими свойствами фрезы, определяется по формуле

V_n = C_  D^q/ (T^m  t^x  S^yB^uZ^p)  K_ ммин, (1.7.1)

где Т – среднее значение стойкости, T= 180 мин;

t – глубина резания;

S_z – подача на зуб, ммзуб;

D – диаметр фрезы, мм

B – высота фрезеруемой поверхности B=15 мм

z – количество зубьев, шт.

Значение коэффициентов C и показателей степеней выбираем из (17. табл.39)

C = 46.7, x = 0.5, y = 0.5, m = 0.33, q=0.45, p=0.1;

К_ - общий поправочный коэффициент на изменение условий обработки.

K_ = K_m  K_п  K_u (1.7.2)

где K_m - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;

K_п - коэффициент учитывающий состояние поверхности;

K_u - коэффициент учитывающий материал инструмента;

Определим коэффициент K_mv по формуле

K_m= K_r  (190/НВ)^nv (1.7.3)

где K_r = 1 – коэффициент зависящий от группы стали;

НВ = 160.

Приняв K_п = 0.8, K_u = 0.4, nv = -0.9, подставляя известные величины в формулу (1.7.3) , получим:

K_m = 1.0  (750/610)^-0.9 = 0.82

Подставляя известные величины в формулу (1.7.3), получим:

K_v = 0.82  0.8  0.4 = 0.27

Выбрав значения показателей степеней из таблиц и подставляя их величины в формулу (1.7.1), получим:

V_n = 46.712^0.45(180^0.332^0.50.08^0.515^0.18^0.1)0.27 =

= 30.18 ммин.

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле

n = 1000v_u/(D) мин^-1, (1.7.4)

где D – диаметр фрезы.

Подставляя известные величины в формулу (1.7.4), получим:

n = 100017.998/(12) = 450.8 мин^-1

Уточнив по паспорту станка, принимаем частоту вращения шпинделя  n_у = 450мин^-1.

Для данной частоты вращения шпинделя уточняем скорость резания по формуле:

V = Dn_у/1000 м/мин, (1.7.5)

Подставляя известные величины в формулу (1.7.5), получим:

V = 12450/1000 = 30 м/мин.

Минутная подача определяется по формуле

S_М = S_zn_уZ мммин, (1.7.6)

Подставляя известные величины в формулу (1.7.6), получим:

S_М = 0.14504 = 180 ммин.

Определим силы резания. Силы резания будут действовать вдоль трех осей координат x, y, z и называются соответственно P_x, P_y, P_z.

Так как основной составляющей сил резания при фрезеровании является сила P_z, то расчет ведем по ней

P_z = 10C_p  t^x  S_z^y  B^u Z/(D^qn^w) Н, (1.7.7)

где C_p = 30 – коэффициент;

x, y, q, w, u - показатели степени, выбираем

x = 0.83; y = 0.65; q = 0.83; w = 0; u = 1.14.

t - глубина резания, мм

S_zy - уточненная подача на зуб, ммзуб

B - ширина фрезеруемой поверхности, мм

Z - число зубьев фрезы, шт

D - диаметр фрезыёмм.

Подставляя известные величины в формулу (1.7.7), получим:

P_z = 103012^0.830.1^0.6515^1.144/(12^0.83450⁰) = 6260

Мощность потребная на резание определяется как

N_рез = P_zv_у/(102060), Вт (1.7.8)

Подставляя известные величины в формулу (1.7.8), получим:

N_рез = 626016.5(102060) = 1.687 кВт

Определим основное технологическое время по формуле

T_o = (L_р.х./S_му )i мин, (1.7.9)

где L_р.х. – длина рабочего хода, определяется как

L_р.х. = l+y+ мм, (1.7.10)

где l = 35 мм – длина резания;

y = 0 мм – величина врезания;

 = 6 мм – длина перебега.

Подставляя известные величины в формулуы (1.7.10), и (1.7.9) получим:

L_р.х. = 35+0+6=42 мм

T_o = 42 / 180  0.6 мин

1.7.3. Остальные режимы резания рассчитаем табличным методом. В качестве примера определим режимы резания при сверлении отверстия диаметром 12 мм (операция 035).

Глубина резания определяется как

t = d/2 мм, (1.7.11)

где d – диаметр просверливаемого отверстия, мм.

Подставляя известные величины в формулу (1.7.11), получим:

t = 12/2 = 6 мм.

Длина рабочего хода определяется по формуле

L_р.х. = l_рез+y+l_доп мм, (1.7.12)

где l_рез = 12 мм – длина резания;

y = 4 мм – величина врезания;

l_доп = 0 мм –длина перебега.

Подставляя известные величины в формулу (1.7.12), получим:

L_р.х. = 12 + 4 = 16 мм

Назначим подачу на оборот шпинделя: S_o=0.6 мм/об

Определим стойкость инструмента по формуле

T_p = T_м мин, (1.7.13)

где T_м =80 мин – стойкость машинной работы инструмента

 - коэффициент времени рабочего хода, определяется по формуле

 = L_рез / L_рх (1.7.14)

Подставляя известные величины в формулу (1.7.14), и формулу (1.7.13) получим:

 = 17/16 = 1.02

Т_p = 1.02  80 = 81.16 мин

Рассчитаем скорость резания V, м/мин и число оборотов шпинделя n, мин^-1.

V = V_табл.  K₁  K₂  K₃ м/мин, (1.7.15)

где V_табл. = 25 м/мин – табличное значение скорости.

K₁ = 1 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂ = 1 – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

K₃ = 1 – коэффициент, зависящий от отношения L_рез/d.

Подставляя известные величины в формулу (1.7.15), получим:

V = 25111 = 25.5 м/мин.

Значения частоты оборотов шпинделя определяем по формуле (1.7.4)

n = 100025/(12) = 663 мин^-1.

По паспорту станка принимаем n= 680 мин^-1.

Уточним скорость резания по формуле (1.7.6)

V = 25680/1000 = 25 м/мин

Определим основное машинное время по формуле (1.7.9)

T_o = 16/(6800.16) = 0.31 мин.

Режимы резания на остальные операции рассчитаем аналогично и результаты занесем в таблицу (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Сводная таблица режимов резания.

Похожие работы

Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Цилиндрические поверхности

Скачать

75981

19

2

... использования материала.4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 4.1. Состав продукции цеха, регламент его работы и характеристика. Приспособление для восстановления внутренних поверхностей деталей выпускает специальный цех, специализированный на производстве приспособлений и инструментов для восстановления поверхностей деталей электромеханической обработкой. Цех работает в две рабочих смены, рабочих часов в ...

Оборудование предприятий общественного питания

Скачать

162367

1

1

... работник, и автоматизированные, где контроль за безопасной работой и режимом тепловой обработки обеспечивает сам тепловой аппарат при помощи приборов автоматики. На предприятиях общественного питания тепловое оборудование может использоваться как несекционное или секционное, модулированное. Несекционное оборудование, это оборудование, которое различно по габаритам, конструктивному исполнению и ...