Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Политехнический институт

Механико-технологический факультет

Кафедра «Технология машиностроения»

КОНТРОЛЬНО-КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

Обработка заготовок и сборка

ЗАДАНИЕ № 14? СТОЙКА?

Тула 2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение

1. исходные данные

2. ОПЕРАЦИОННЫЙ ЭСКИЗ

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 ТРЕБОВАНИЯ

3.2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

3.3 ВЫБОР ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

3.4 ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ТИПА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЕГО РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ

3.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

3.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОГО ВРЕМЕНИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Современное машиностроение невозможно представить без металлорежущих станков. Станки являются основой всего машиностроения, на них выполняется большая часть всех возможные операции. Номенклатура существующих на данный момент станков огромна, используются станки начиная с самых простейших сверлильных станков которые могут обрабатывать заготовку только в одном направлении заканчивая современнейшими обрабатывающими центрами которые могут обрабатывать заготовку в любом направлении и любом положении.

Одними из наиболее распространённых и относительно недорогих станков наше время являются станки фрезерной группы. Рассмотрим в данной работе, обработку заготовок, имеющих сопряженные плоскости, осуществляют на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках торцовыми, концевыми или цилиндрическими фрезами, а также наборами фрез. На столе станка заготовки закрепляют в универсальных или в специальных приспособлениях.

Целью данного контрольно-курсовой работы является получение первичных навыков решения технологических задач.

Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:

- знакомство со стандартами, каталогами и справочной литературой, содержащими сведения по основным видам заготовительного производства, металлорежущего оборудования, режущего и вспомогательного инструментов, инструментальных материалов, методике расчетов режима резания и нормирования;

- овладение навыками выбора наиболее рациональных видов технологического оснащения процессов механической обработки (оборудование, режущий, вспомогательный инструмент, станочные приспособления, средства контроля).

- приобретение опыта расчетов режима резания для соответствующего металлообрабатывающего оборудования и вида режущего инструмента; определения основного времени операции.

производство металлорежущий инструмент механический

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

В качестве задания предлагается деталь 14 «Стойка».

Учитывая особенности конструкции детали выбираем

Материал - сталь 40Х ГОСТ 4543-71, _в = 650МПа.

Тип производства - серийный

Операция фрезерная:

фрезеровать плоскости в размер 22; Rz 20 мкм

Операционный эскиз представлен на рис 1.

2. ОПЕРАЦИОННЫЙ ЭСКИЗ

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 ТРЕБОВАНИЯ

- выбрать оборудование;

- технологическую оснастку (станочное приспособление, режущий инструмент);

- рассчитать режим резания;

- определить основное операционное время.

3.2 ВЫБОР ОБОРДОВАНИЯ

Фрезерование плоскостей выполняется на горизонтально-фрезерном станке 6Т804Г 14, с.54 с двигателем мощностью N=2,2 кВт. Схема к расчету режима резания и основного времени представлена на рис. 1.

Станок, согласно паспортным данным, имеет 12 частот вращения шпинделя и скоростей подач стола. Частота вращения шпинделя изменяется от 63 до 2800 мин^-1, а скорости продольного движения подачи стола - от 11,2 до 500 мм/мин.

Находим ряды частот вращения шпинделя и скоростей подач стола. Знаменатели геометрических рядов частот и подач стола

,

где а_max, a_min ,U - предельные значения и число членов ряда соответственно.

Промежуточные члены ряда определяются соотношениями:

а₂ = a_min , а₃ = a_min ² ,… a_min ^u-1

Выполняя расчеты, получим для частот вращения знаменатель

и ряд n_c = 63, 89, 126, 177, 250, 355, 500, 705, 995, 1405, 1985, 2800 мин¹.

Аналогично определяем знаменатель и члены ряда скоростей движения подачи стола:

,

V_S = 11,2; 15,8; 22,4; 31,6; 44,5; 63; 89; 126; 177; 250; 356; 500 мм/мин.

3.3 ВЫБОР ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

При выполнении операции фрезерования плоскостей заготовку будем устанавливать в универсальном фрезерном приспособлении.

3.4 Выбор материала и типа режущего инструмента, геометрических параметров его режущей части

Согласно табл. 1, с. 22 сталь 40Х относится по обрабатываемости к YI группе.

Шероховатость поверхности Rz 20мкм можно обеспечить при чистовом фрезеровании 3, с.597.

При чистовом фрезеровании углеродистых и легированных сталей рекомендуется использовать твердые сплавы Т15К6, Т14К8Ю Т120К9 2, с.57 и быстрорежущие стали Р6М5, Р6М5Ф3, Р9К5 2, с. 45. Твердые сплавы обладают большими, чем быстрорежущие стали, твердостью, теплостойкостью, износостойкостью. Поэтому выбираем в качестве материала режущей части фрезы твердый сплав Т15К6 как позволяющий работать с повышенными скоростями резания 2,с. 45.

Пластины твердого сплава могут припаиваться или прикрепляться механическим способом. Фрезы с механическим креплением пластин обеспечивают:

- повышение стойкости на 30%, что позволяет увеличить скорость резания на 8-10% и производительность труда на 6,5%;

- экономию твердого сплава (на переработку возвращается до 90% твердого сплава по сравнению с 15% при использовании напайных пластин) 2, с.138.

Поэтому выбираем для проектируемой операции механический способ крепления пластин твердого сплава.

Для обработки пазов можно использовать трехсторонние дисковые фрезы. Выбранному способу крепления режущих элементов соответствуют трехсторонние дисковые фрезы типа 1 по ГОСТ 28437-90 4 (тип 2 - двухсторонние фрезы, предназначенные для обработки уступов). Эти фрезы выпускаются с ромбическими и трехгранными пластинами соответственно исполнений 1 и 2. Выбираем фрезу исполнения 2, поскольку трехгранные пластины допускают большее число переустановок.

Диаметр фрезы 5, с. 62

D 2t + d₁ + (12…16),

где d₁ - диаметр ступицы фрезы, t -ширина детали, которая в соответствии с рис.1 равна 22 мм.

Согласно табл. 2 4 ступица дисковой фрезы может иметь диаметр, равный 47, 55, 69…мм. Для нашего случая определяем минимальные диаметры фрез с соответствующими размерами ступиц

D_d1 = 47 222 + 47 + 15 = 106мм

D_d1 = 55 222 + 55 + 15 = 114 мм

D_d1 = 47 222 + 69 + 15 = 128мм

В табл.2 4 наименьшее значение диаметра фрезы, удовлетворяющее этим неравенствам, равно 160 мм. При длине детали 62мм выбираем для выполнения операции по табл. 2 дисковую трехстороннюю фрезу диаметром 160 мм, типа 1 исполнения 2 с механическим креплением трехгранных пластин и обозначением 2241-0754 Т15К6 ГОСТ 28437-90.

Общее число зубьев фрезы z равняется 10. Из них все 10 обрабатывают левую, а затем- правую стороны детали. Поэтому, число зубьев, используемое в последующих расчетах, принимается z =10.

По табл.17 2, с. 225 устанавливаем геометрические параметры режущей части зубьев фрезы с пластинами из твердых сплавов. Для У1 группы материалов передний угол = 05, задний угол = 12 16, угол наклона винтовых канавок = 510, главный и вспомогательный углы в плане = 90, = 3 5 и фаски f = 1,5 2 мм. Принимаем = 3, = 7, = 90, = 4 и f = 2 мм.

3.5 Определение режима резания

Исходные данные.

Оборудование - горизонтально-фрезерный станок модели 6Т804Г с двигателем мощностью N=2,2 кВт.; пределы частот вращения инструментального шпинделя 50…2240 мин^-1.

Охлаждение - эмульсия.

Плоскости фрезеруем за один рабочий ход каждую.

Для обработки поверхности выбираем фрезу дисковую трехстороннюю диаметром 160 мм, типа 1 исполнения 2 с механическим креплением трехгранных пластин и обозначением 2241-0754 Т15К6 ГОСТ 28437-90.

Ширина обработки В = 62 мм, В 0,6 D = 160 (мм), где D - диаметр фрезы.

Выбираем подачу на зуб фрезы:

Для легированной стали 40Х с НВ > 180, S_z = 0,14 мм [2, стр. 959] при мощности станка от 5 до 10 кВт

S_zф = S_z К₁ К₂;

где К₁ - поправочный коэффициент в зависимости от установки фрезы, К₁=1 [2, стр. 959];

К₂ - поправочный коэффициент в зависимости от главного угла в плане,

К₂=1 [2, стр. 982].

S_zф = 0,14 1 1 = 0,14 мм

Подача на оборот фрезы:

S_о = S_z z = 0,14 18 = 2,52 мм

Выбор скорости резания:

V = V_табл К₁ К₂ К₃ К₄ К₅ К₆ ,

где V _табл = 165 м/мин [1, стр. 962];

К₁ = 0,89 - коэффициент, зависящий от твёрдости чугуна [2, стр. 962];

К₂ = 0,88 - коэффициент, зависящий от периода стойкости [2, стр. 963];

К₃ = 1 - коэффициент, зависящий от марки твёрдого сплава [2, стр. 963];

К₄ = 0,8 - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности [1, стр. 963];

К₅ = 1 - коэффициент, зависящий от ширины фрезерования [2, стр. 963];

К₆ = 1 - коэффициент, зависящий от главного угла в плане [2, стр. 963].

Тогда V = 165 089 0,88 1 0,8 1 1 = 103,4 м/мин

Частота вращения фрезы:

мин^-1

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:

n = 160 мин^-1

Уточняем скорость резания по принятой частоте вращения шпинделя:

м/мин

Минутная подача:

S_м = S_о n = 2,52 90,4 = 228 мм/мин

Выбор мощности:

N_т = 7,8 кВт, при В = 160 мм, t = 3 мм, Sм = 370 мм/мин [2, стр. 967]

N = N_т К₁ К₂,

где К₁ = 1 - коэффициент, зависящий от главного угла в плане [2, стр. 982];

К₂ = 1 - коэффициент, зависящий от переднего угла [2, стр. 982].

N = 7.8 1 1 = 7.8 (кВт) < N_ст = 9 (кВт)

3.6 Определение основного времени

Расчет технически обоснованных норм времени в минуту производится по значениям времени Т_шт, которое слагается из оперативного времени Т_оп на одну операцию, времени на обслуживание рабочего места Т_об и времени на отдых и естественные надобности Т_пер.

Т_шт = Т_оп + Т_об + Т_пер

Оперативное время складывается из технологического и вспомогательного времени.

Технологическое (основное) время Т_о - это время, затрачиваемое непосредственно на изготовление детали, т.е. на изменение формы, размеров, состояния заготовки и т.д.

Т_шт= Т_о + Т_всп + Т_{регл.пер}.

Т_о = l + l₁ + l₂/S_м,

где l - длина обрабатывающей поверхности, мм; l₁ - длина врезания, мм; l₂ - длина перебега инструмента, мм; l = 200 мм

l₁ = 0,5 (D² - D²) + 2, табл.13-16, стр. 137

l₁ = 0,5 +3/tg 60 = 53,1 мм

Для обеспечения свободного подхода фрезы обрабатываемой поверхности с рабочей подачей.

Принимаем l₁ = 55 мм, l₂ = 5 мм 2, табл.13-16, стр. 137

Т_{0 =} = 1,17 мин

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной контрольно-курсовой работе определили получение первичных навыков решения технологических задач.

В данной работе был выбран станок 6Т804Г так как он является представителем горизонтально-фрезерных станков, являющегося универсальным. Этот станок позволяет обрабатывать наружные простые и фасонные поверхности. Выявили, что установка заготовки будет производиться в универсальном приспособлении являющимся переналаживаемым .Установили наиболее подходящий тип дисковой фрезы .Рассчитали режим резания и определили основное операционное время.

Таким образом, можно сказать, что, так как все полученные параметры удовлетворяют заданным условиям, то можно предложить использовать данный вид обработки детали на практике.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.- 5-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 2001.- Т. 1.- 656 с.; Т. 2.- 495 с.

2. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / В.И. Баранчиков, А.В. Жариков, И.Д. Юдина и др.; под ред. В.И. Баранчикова.- М.: Машиностроение, 1990. - 400 с.

3. Палей М.А. и др. Допуски и посадки: Справочник: Ч. 1.-Л.: Политехника, 1991.-575 с.

4. ГОСТ 28437-90. Фрезы дисковые с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин. - Введ. 01.01.91. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 8 с.

5. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. - М.: Машиностроение, 1979. - 303 с.

6. Металлорежущие станки. Учеб. пособие втузов. / Н.С. Ковалев, Л.В. Красничеснко, Н.С. Никулин и др. - М.: Машиностроение, 1980. - 500 с.

7. Мосталыгин. Технология машиностроения. - М.: Высшая школа, 1986. - 432 с.

8. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов. /Г.Н.Сахаров. О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.

9. Обработка металлов резанием. /Под общ. ред. А.А. Панова. -М.: Машиностроение, 1988. - 736 с.

10. Режущий и вспомогательный инструмент. Справочник. /В.П. Шатин, П.С. Денисов. - М.: Машиностроение, 1968. - 418 с.

11. Режимы резания металлов: Справочник /Под ред. Ю.В. Барановского. - М.: Машиностроение, 1972. - 407 с.

12. Металлорежущие станки /Под ред. В.Э. Пуша. - М.: Машиностроение, 1985. - 255 с.

13.ГОСТ 3.1109-82. Процессы технологические. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1983.- 11 с.

14. ГОСТ 14.004-83. Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий. М.: Изд-во стандартов, 1985.- 10 с.

15. Суслов А.Г., Дальский А.М. Научные основы технологии машиностроения.- М.: Машиностроение, 2002.- 684 с.

16. Шейнин Г.М. Техничекая документация в курсовом и дипломном проектировании по технологии машиностроения.- Тула: ТулПИ, 1992.- 92 с.

17. Технология машиностроения. Специальная часть: учебник /М.Н. Бобков и.; под ред. А.А. Маликова и А.С. Ямникова. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. 388 с.

Деталь 14. Стойка.

Фрезерование плоскостей в размер 22

Размещено на Allbest.ru