Разработка технологического процесса на изготовление детали "Фланец"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

«Обработка конструкционных материалов»

на тему Разработка технологического процесса на изготовление детали «Фланец»

Содержание

Введение

1. Анализ конструкции обрабатываемой детали

2. Выбор метода получения заготовки

3. Разработка операционного технологического процесса

3.1 Расчет межоперационных припусков

3.2 Выбор оборудования и технологической оснастки

3.3 Технологический процесс

4. Расчет режимов резания

4.1 Операция токарная

4.2 Операция вертикально-сверлильная

4.3 Операция горизонтально-фрезерная

Заключение

Список литературы

Введение

Будущие учителя технологии и предпринимательства должны владеть знаниями по обработке конструкционных материалов, а именно знаниями о свойствах материалов, о методах получения заготовок, о технологическом процессе изготовления деталей. Кроме того, они должны обладать умениями выполнения чертежей, составления технологического процесса изготовления деталей, рассчитывать режимы резания. А также должны уметь применять эти знания и умения на практике.

Целью данной курсовой работы является повторение и закрепление теоретических знаний на примере изготовления детали «Фланец».

В соответствие с целью курсовой работы поставлены следующие задачи:

1. Описать свойства материала.

2. В соответствие с требованиями выбрать заготовку.

3. Разработать технологический процесс изготовления детали «Фланец», выбрать оборудование и оснастку.

4. Произвести расчеты режимов резания.

5. Разработать карту наладок на три технологические операции.

Курсовая работа состоит из двух частей:

1) графическая часть;

2) пояснительная записка.

Графическая часть включает в себя:

1) чертеж детали;

2) карту наладок на три технологические операции.

Пояснительная записка состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.

фланец заготовка резание сверлильный

1. Анализ конструкции обрабатываемо детали

Наименование детали - фланец. Назначение детали - деталь служит для образования разъемных соединений труб.

Обозначение материала детали - сталь 45 ГОСТ 1050-74.

Полное наименование материала детали - сталь углеродистая качественная конструкционная (содержание углерода составляет 0,45 %).

Материал детали: а) металлический; б) сплав; в) черный сплав.

Главными компонентами в данном сплаве являются железо и углерод; содержание углерода составляет 0,45%. С увеличением содержания углерода повышаются прочность и твердость, но снижается пластичность стали. Кроме углерода на свойства стали большое влияние оказывают другие примеси. Различают примеси постоянные (к первой группе примесей относятся кремний и марганец, а ко второй, наличие которых нежелательно, - сера и фосфор); скрытые (азот, кислород, водород); случайные (они попадают в сталь в силу особого природного состава); легирующие (элементы, вводимые в сталь для изменения ее свойств и структуры) [6, c.138].

Физические свойства: плотность с=7,817 г/см, температура плавления t_пл=1530 ⁰С, коэффициент теплопроводности л=0,18 кал/(см·сек·град); температурный коэффициент линейного расширения б=11,09Ч10^-6 С^{0 -1} [5, c.144].

Химические свойства - способность сплава растворяться или окисляться в различных агрессивных средах (вода, водяной пар, щелочи и кислоты, атмосферный воздух). Сталь 45 не содержит легирующих элементов, поэтому легко окисляется и подвергается коррозии [11, c.19].

Таблица 1.1 Химический состав стали углеродистой качественной конструкционной [3, с.37]

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	C	Si	Mn	Gr, не более
45	0,42 - 0,5	0,17 - 0,37	0,5 - 0,8	0,25

Массовая доля серы не более 0,04%, фосфора - не более 0,035%

Механические свойства - временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость, твердость. У стали 35 эти значения средние [11, c.19].

Таблица 1.2 Механические свойства стали углеродистой качественной конструкционной [3, с.39]

Марка стали	Механические свойства, не менее
	у0,2, МПа	уВ, МПа	Ш, %	KCU, МДж/м2	HB, не более
45	380	620	40	0,5	207

у_В - временное сопротивление (предел прочности при растяжении), МПа

Ш - относительное сужение после разрыва, %

KCU - ударная вязкость, Дж/см²

у_0,2 - условный предел текучести, МПа

Технологические свойства - обработка давлением (прессование), способность к литью, обрабатываемость режущим инструментом, обрабатываемость сваркой, способность к термообработке - средние.

Эксплуатационные свойства учитывают способность материала работать при низких или высоких температурах, а также при воздействии агрессивных сред; при работе с температурой до 1000 ⁰С и больше не должны изменяться механические характеристики, материал не должен образовывать окалину при высокой температуре. Также к этим свойствам относится способность прирабатываться одного материала к другому. Перечисленные свойства можно отнести к низким, так как сталь 45 предназначена для работы в нормальных условиях, т.е. при нормальной температуре и невысокой относительной влажности, при отсутствии агрессивных сред, абразивных материалов и т.д. [6, c.139].

Сталь 45 не является дорогим материалом, так как не содержит легирующих элементов [11, c.20].

Для получения твердости 187…229 НВ и для снятия внутренних напряжений заготовку подвергают низкому отжигу так как структура стали после горячей механической обработки хорошая и нет необходимости в перекристаллизации. Нагрев осуществляется со скоростью 100 - 150 град/ч до температуры 650 - 680⁰ С, а после выдержки - охлаждение на воздухе. Выдержка при температуре отжига составляет 0,5 - 1 ч. на тонну садки. Скорости нагрева и особенно охлаждения должны быть небольшими, чтобы не возникли новые внутренние термические напряжения.

2. Выбор метода получения заготовки

Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050-74. Данная сталь нелитейная, поэтому выбор литейной заготовки не целесообразен. Так как разность диаметров большая, то применение заготовки, полученной прокатом не рационально. Следовательно, в качестве метода получения заготовки выбираем ковку в подкладных штампах.

Ковкой получают поковки простой формы, массой до 250 т. с большими напусками. Применение специального инструмента уменьшает напуски. Припуски и допуски на поковки, изготовляемые на молотах, от 5 мм до (34±10) мм. С применением подкладных штампов (закрытых и открытых) получают поковки массой до 150 кг (главным образом мелкие до 5 кг) с относительно сложной формой, без напусков, припуски от 3 мм и выше, допуски мм и более.[4, с. 230].

Преимущественно используемое оборудование: кривошипные горячештамповочные прессы усилием 100 МН; штамповочные молоты с массой падающих частей: паровоздушного двойного действия 0,5 - 35 т., гидравлические до 2,5 т.; с двухсторонним ударом паровоздушные и гидравлические до 60 т.; простого действия, паровоздушные, цепные - соответственно 10;5 и 8 т.

Таблица 2.1Расчет размеров заготовки.

Размеры детали, определяющие размеры заготовки, мм.	Общие припуски на обработку, мм.	Размеры заготовки, мм	Отклонения на размеры заготовки, мм.
19	1,6Ч2	22,2
Ш46	2,0Ч2	Ш42
Ш120	2,2Ч2	Ш124,4

Расчет коэффициента использования материала:

,

где m_дет - масса детали; m_дет = 1100 г;

m_заг - масса заготовки.

,

где с - плотность заготовки;

V_заг - объем заготовки.

,

где V₁ - внешний объем трубы;

V₂ - внутренний объем трубы.

,

где D - внешний диаметр трубы; D = 124,4 мм;

Н - высота заготовки; Н = 114 мм.

,

,

где d - внутренний диаметр трубы; d = 42 мм.

3. Технологический процесс

3.1 Расчет межоперационных припусков

Таблица 3.1.1Расчет межоперационных припусков на размер Ш 46 Н7

	Размер	Припуск	Отклонение	Качество
Размер по чертежу	Ш46		H7 (+0,025)
Припуск на окончательное шлифование		0,06
Размер после предварительного шлифования	Ш45,94		H8 (+0,039)
Припуск на предварительное шлифование		0,10
Размер после чистового точения	Ш45,84		H11 (+0,160)
Припуск на чистовое точение		0,30
Размер после чернового точения	Ш45,54		H12 (+0,250)
Припуск на черновое точение		2,3
Размер заготовки расчетный	Ш43,24		Н14 (+0,620)
Размер заготовки действительный	Ш42
Действительный припуск на черновое точение		3,54

Таблица 3.1.2Расчет межоперационных припусков на размер Ш70 f9

	Размер	Припуск	Отклонение	Качество
Размер по чертежу	Ш70		F9 (+0,030-0,104)
Припуск на окончательное шлифование		0,06
Размер после предварительного шлифования	Ш70,06		h11 (-0,190)
Припуск на предварительное шлифование		0,10
Размер после чистового точения	Ш70,16		h12 (-0,300)
Припуск на чистовое точение		0,30
Размер после чернового точения	Ш70,46		h13 (-0,460)
Припуск на черновое точение		2,3
Размер заготовки расчетный	Ш72,76		h14 (-0,740)
Размер заготовки действительный	Ш124,4
Действительный припуск на черновое точение		53,94 b=3

Таблица 3.1.3Расчет межоперационных припусков на размер 19

	Размер	Припуск	Отклонение	Качество
Размер по чертежу	19
Припуск на предварительное шлифование		0,10
Размер после чистового точения	19,10
Припуск на чистовое точение		0,30
Размер после чернового точения	19,40
Припуск на черновое точение		2,3
Размер заготовки расчетный	21,70
Размер заготовки действительный	22,2
Действительный припуск на черновое точение		2,8

Таблица 3.1.4Расчет межоперационных припусков на размер 16

	Размер	Припуск	Отклонение	Качество
Размер по чертежу	16
Припуск на предварительное шлифование		0,10
Размер после чистового точения	16,10
Припуск на чистовое точение		0,30
Размер после чернового точения	16,40
Припуск на черновое точение		2,3
Размер заготовки расчетный	18,70
Размер заготовки действительный	22,2
Действительный припуск на черновое точение		5,8

3.2 Выбор оборудования и технологической оснастки

005. Для токарной операции выбираем токарно-винторезный станок модели 16Л20, исходя из его технических характеристик:

1. Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

- над станиной - 400 мм;

- над суппортом - 210 мм.

2. Наибольшая длина обрабатываемой заготовки - 1400 мм.

3. Высота расположения центров - 215 мм.

4. Частота вращения шпинделя 16-1600 об/мин.

5. Подача:

- продольная - 0,05-2,8 мм/об;

- поперечная - 0,025-1,4 мм/об.

6. Мощность электродвигателя - 6,3 кВт.[9, с. 35]

Выбор технологической оснастки для токарной операции.

Переход 2 - 11: Приспособление для заготовки Трехкулачковый самоцентрирующий патрон 7100 - 0007 ГОСТ 2675 - 80 [9, с. 183]; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ-1 ГОСТ 166 - 80 [2, с. 270];.

Переход № 2, 3, 5, 6: Режущий инструмент: Резец токарный подрезной торцовый 2112-0033 ГОСТ 18871 - 73[9, с. 248].

Переход №4, 7: Режущий инструмент: Резец токарный проходной отогнутый 2102 - 0503 ГОСТ 18868 - 73 [9, с. 244].

Переход № 8, 9: Режущий инструмент: Резец токарный расточной 2140 - 0057 ГОСТ 18882 - 73 [9, с. 250].

Переход № 10, 11: Режущий инструмент: Резец токарный резьбовой 2666 - 0017 ГОСТ 18885 - 73.

010. Станок см. 005.

Выбор технологической оснастки для токарной операции

Переход № 2 - 4: Приспособление для заготовки: Цанговая оправка; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ - 1 ГОСТ 166-80 [2, с. 270].

Переход № 2, 4: Режущий инструмент: Резец токарный проходной отогнутый 2102 - 0503 ГОСТ 18868 - 73 [9, с. 244].

Переход № 3: Режущий инструмент: Резец токарный подрезной торцовый 2112-0033 ГОСТ 18871 - 73 [9, с. 248].

015. Для сверлильной операции выбираем вертикально-сверлильный станок модели 2Н125, исходя из его технических характеристик:

1. Наибольший диамерт сверления в стали - 35 мм.

2. Рабочая поверхность стола - 450Ч500 мм.

3. Наибольшее вертикальное перемещение сверлильной головки - 300 мм.

4. Частота вращения шпинделя - 31-1400 об/мин.

5. Мощность электродвигателя привода - 4 кВт [9, с.52].

Выбор технологической оснастки для вертикально-сверлильной операции

Переход № 2, 3: Приспособление для заготовки: Кондуктор; Вспомогательное приспособление: Патрон для быстросменного инструмента 6251 - 0186 ГОСТ 14077 - 83; Втулка 6120 - 0359 ГОСТ 13409 - 83; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ - 1 ГОСТ 166-80 [2, с. 270].

Переход № 2: Режущий инструмент: Спиральное сверло 2301 - 0393

ГОСТ 2092 - 77 [9, с.270].

Переход № 3: Режущий инструмент: Зенковка 2350-071-Р18

ГОСТ 21582-76 [5, с. 432].

020. Станок см. 015.

Выбор технологической оснастки для вертикально-сверлильной операции

Переход № 2 - 4 Приспособление для заготовки: Кондуктор; Вспомогательное приспособление: Патрон для быстросменного инструмента 6251 - 0186 ГОСТ 14077 - 83; Втулка 6120 - 0359 ГОСТ 13409 - 83; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ - 1 ГОСТ 166-80 [2, с. 270].

Переход № 2: Режущий инструмент: Спиральное сверло 2301 - 0496

ГОСТ 2092 - 77[9, с.270].

Переход № 3: Режущий инструмент: Гаечный метчик 2640-0153

ГОСТ 1604 - 71[9, с.309].

025. Для фрезерной операции выбираем горизонатально-фрезерный консольный станок модели 6Т804Г, исходя из его технических характеристик:

1. Размеры рабочей поверхности стола:

- длина - 800 мм;

- ширина - 200 мм.

2. Наибольшее перемещение стола:

- продольное - 400 мм;

- поперечное - 160 мм;

- вертикальное - 320 мм.

3. Частота вращения шпинделя - 63-2800 об/мин.

4. Длина обрабатываемой поверхности 400 мм.

5. Мощность электродвигателя станка - 8,5 кВт [9, с. 55-56].

Выбор технологической оснастки для фрезерной операции.

Приспособление для заготовки: Фрезерное приспособление; Режущий инструмент: Набор фрез 2240 - 0461 - Р9 ГОСТ 3755 - 78; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ - 1 ГОСТ 166-80 [2, с. 270].

030. Станок см. 025.

Выбор технологической оснастки для фрезерной операции.

Приспособление для заготовки: Фрезерное приспособление; Вспомогательное приспособление: Оправка 6225 - 0140 ГОСТ 15067 - 75; Режущий инструмент: набор фрез 2240 - 0461 - Р9 ГОСТ 3755 - 78; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ - 1 ГОСТ 166-80 [2, с. 270].

035. Для шлифовальной операции выбираем внутришлифовальный станок модели 3К227В, исходя из его технических характеристик:

1. Наибольший диаметр заготовки - 400 мм.

2. Размеры шлифуемых отверстий:

- диаметр 5-150 мм;

- наибольший диаметр и высота шлифовального круга - 80Ч50 мм.

3. Число оборотов шлифовального круга - 9000; 12000; 18000; 22000 об/мин.

4. Мощность электродвигателя привода станка - 4 кВт [9, с. 382].

Выбор технологической оснастки для внутришлифовальной операции

Приспособление для заготовки: Трехкулачковый самоцентрирующий патрон 7100 - 0007 ГОСТ 2675 - 80 [9, с. 183] Режущий инструмент: ГЦ 32Ч20Ч10; 25А СМ-5-К ГОСТ 2424 - 83 [9, с. 384]; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ - 1 ГОСТ 166-80 [2, с. 270].

040. Для шлифовальной операции выбираем круглошлифовальный станок модели 2А227, исходя из его технических характеристик:

1. Наибольший диаметр заготовки - 200 мм.

2. Размеры шлифуемого отверстия:

- диаметр 20-100 мм;

- наибольшая длина - 125 мм.

3. Число оборотов шлифовального круга - 6250 об/мин.

4. Мощность электродвигателя привода станка - 3 кВт [9, с. 382].

Приспособление для заготовки: Цанговая оправка; Режущий инструмент: ПВ 40Ч10Ч13; 25А СМ-5 К ГОСТ 2424 83 [9, с. 384]; Измерительный инструмент: Штангенциркуль ЩЦ - 1 ГОСТ 166-80 [2, с. 270].

3.3 Технологический процесс

005 Токарная

1. Установить заготовку в 3-х кулачковом патроне.

2. Проточить торец Ш124,4 h14/Ш42 h14, выдерживая размер 19,2.

3. Проточить торец начисто Ш124,4 h14/Ш42 h14, выдерживая размер 19,05.

4. Обточить фаску 3Ч45^о на Ш124,4 h14.

5. Проточить начерно Ш124,4 h14 до Ш70,23 h13 L=3, выдерживая размер 16,2.

6. Проточить начисто Ш70,23 h13 до Ш70,08 h11 L=3, выдерживая размер 16,05.

7. Обточить фаску 0,5Ч45^о на Ш70, h12.

8. Расточить отверстие Ш42 Н14 до Ш45,54 H12 b=19,05.

9. Расточить отверстие начисто Ш45,54 Н12 до Ш45,84 Н11 b=19,05.

10. Расточить канавку Ш45,84 Н11/Ш58 b=5,5, б=14±1⁰, выдерживая размер 3.

11.Расточить канавку Ш45,84 Н11/Ш58 b=16, б=14±1⁰, выдерживая размер 2.

12. Снять деталь.

010 Токарная

1. Установить деталь на разжимную оправку.

2. Обточить поверхность Ш120 h14 окончательно.

3. Проточить торец Ш120 h14/Ш45,84 H11, выдерживая размер 16,05.

4. Обточить фаску 2Ч45⁰ на Ш120 h14.

5. Снять деталь.



015 Вертикально-сверлильная

1. Установить деталь в кондуктор с поворотным устройством.

2. Сверлить 3 отверстия Ш8 H14, выдерживая размеры 120⁰ и Ш82.

3. Зенковать 3 отверстия Ш14 Н14, выдерживая размер 11.

4. Снять деталь.



020 Вертикально-сверлильная

1. Установить деталь в кондуктор с поворотным устройством.

2. Сверлить 2 отверстия Ш7,9, выдерживая размеры 45⁰ R48.

3. Сверлить фаску 2Ч45⁰.

4. Нарезать резьбу в 2-х отверстиях М8 - 7Н.

5. Снять деталь.



025 Горизонтально-фрезерная

1. Установить деталь в приспособление для фрезерования.

2. Фрезеровать 2 лыски в размер 100.

3. Снять деталь.



030 Горизонтально-фрезерная

1. Установить деталь в приспособление для фрезерования.

2. Фрезеровать 2 лыски в размер 100.

3. Снять деталь.



035 Внутришлифовальная

1. Установить деталь в 3-х кулачковый патрон.

2. Шлифовать предварительно Ш46 Н7 до Ш45,94 Н8.

3. Шлифовать окончательно Ш46 Н7.

4. Снять деталь.



040 Круглоторцешлифовальная

1. Установить деталь на разжимную оправку.

2. Шлифовать окончательно Ш70 f9 с подшлифовкой торца в размер 16.

3. Снять деталь.



045 Химическое оксидирование

4. Расчет режимов резания

4.1 Аналитический

4.1.1 операция 010 Токарная

Глубина резания, мм:

t₂=1,1мм, i=2.

t₃=1,15 мм.

t₄=1,0 мм, i=2.

Подача, мм/об:

s₂=1,3 мм/об [1,стр. 266]

s_д2 = 1,4 мм/об

s₃=1,3 мм/об [1, стр. 266]

s_д3=1,4 мм/об

s₄=1,3 мм/об [1, стр. 266]

s_д4=1,4 мм/об

Скорость резания х, м/мин:

х=, [4, с. 265]

где С_v ,m, x, y- коэффициенты [1, стр ];

Т - период стойкости инструмента, мин;

t - глубина резания, мм;

s - величина подачи, мм/об;

К_v - поправочный коэффициент.

K_v=K_mvЧK_nvЧK_hv, [4, с. 261]

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала;

К_nv - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

К_hv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

К_mv=K_rЧ() , [4, с. 261]

где К_r - коэффициент для материала инструмента;

_х - предел прочности, МПа;

n_х - показатель степени при обработке резцами.

К_mv=1,0Ч()^1,0= 1,20.

K_v=1,08Ч0,8Ч1,0=0,96

х₂== 132,35 м/мин.

х₃== 131,06 м/мин.

х₄==133,68 м/мин.

Расчетная частота вращения заготовки, об/мин:

n=,

где х - расчетная скорость резания, м/мин;

П - постоянная, П=3,14;

D - диаметр заготовки, мм.

n₂==351,24 об/мин.

n₃==347,82 об/мин.

n₄==354,77 об/мин.

По паспорту станка 16К20 принимаем n_ш=400 об/мин.

Действительная скорость резания, м/мин:

х =,

х₂=х₃=х₄ ==150,72 м/мин.

Сила резания Р_z, Н:

Р_z=10·C_p·t^x·s^y·хⁿ·K_p , [4,с. 271]

С_р - постоянная;

x, y, n - показатели степени;

t - глубина резания;

х - действительная скорость резания;

К_р - поправочный коэффициент.

K_p(z)=K_mp·K_цp·K_гp·K_лp·K_гр

K_mp, K_цp, K_гp, K_лp, K_гр - поправочные коэффициенты.

K_mp=()ⁿ

K_mp=()^0,75=0,86

K_p(z)=0,86·1,0·1,1·1,0·1=0,94

Р_z2=10·300·1,1^1,0·1,3^0,75·150,72^-0,15·0,94=1764,1 Н.

Р_z3=10·300·1,15^1,0·1,3^0,75·150,72^-0,15·0,94=1848 Н.

Р_z4=10·300·1,0^1,0·1,3^0,75·150,72^-0,15·0,94=1603,7 Н.

Мощность резания, кВт:

N=,

где х - действительная скорость резания, м/мин;

Р_z - сила резания, Н.

N₂==4,3 кВт.

N₃==4,55 кВт.

N₄==3,9 кВт.

Машинное время точения, мин:

,

где L - длина рабочего хода резца, мм;

i - число проходов;

n_ш - действительная частота вращения шпинделя, об/мин;

S₀ - подача на оборот, мм/об.

L=l+ l₁ +l₂, [9, с.611]

где l - длина, обрабатываемой поверхности;

l₁ - величина врезания, мм;

l₂ - величина перебега, мм.

L₂=16+ 3 +1=20 мм.

L₃=74+ 5 +1=80 мм.

L₃=2+ 3 +1=6 мм.

=0,076 мин.

=0,15 мин.

=0,007 мин.

4.1.2 операция 015 Вертикально - сверлильная

Глубина резания при сверлении, мм:

t =0,5·D, [4, с. 276]

где D - диаметр отверстия, мм.

Глубина резания при зенковании, мм:

t=0,5·(D-d);

t₂=0,5·9=4,5 мм.

t₃=0,5·(14-9)=2,5 мм.

Подача, мм/об:

s₂=0,25 мм/об;

s_{д 2}=0,28 мм/об

s₃=0,50 мм/об.

s_{д 3}=0,56 мм/об

Скорость резания при сверлении, м/мин:

х= , [4, с. 276]

где С_х, К_х - коэффициенты;

D - диаметр отверстия, мм;

q, m, y - показатели степени;

T - период стойкости;

s - величина подачи.

Скорость резания при зенковании, м/мин:

х= , [4, с. 276]

где t - глубина резания;

x - показатель степени.

K_х=K_mх·K_hх·K_lх, [4, с.269 ]

где K_mх - коэффициент на обрабатываемый материал;

K_hх - коэффициент на инструментальный материал;

K_lх - коэффициент, учитывающий глубину сверления.

K_mх=1,0·()^0,9=1,18.

K_х=1,18·1,0·1,0=1,18.

х₂= м/мин.

х₃= м/мин.

Расчетная частота вращения инструмента, об/мин:

n_расч=,

где х - расчетная скорость резания, м/мин;

р - постоянная р=3,14;

D - диаметр отверстия.

n_{расч 2}==1033,6 об/мин.

n_{расч 3}==424,2 об/мин.

По паспорту станка 2Н125 принимаем:

n_{расч 2}=1000 об/мин;

n_{расч 3}=500 об/мин.

Фактическая скорость резания, м/мин:

х_фактич=.

х_{фактич 2}==28,26 м/мин.

х_{фактич 3}==21,98 м/мин.

Крутящий момент при сверлении, Н·м:

M_кр=10·C_m··D^q·s^y·K_p, [4, с. 277]

где C_m - коэффициент;

q,y - показатели степени.

Крутящий момент при зенковании, Н·м:

M_кр=10·C_m··D^q·t^x·s^y·K_p, [4, с. 277]

K_p=K_mp.

K_mp=()ⁿ, [4, с. 264]

где д_в - предел прочности, МПа;

n - показатель степени.

K_mp=()^0,75=0,86

M_{кр 2}=10·0,0345_··9^2,0·0,25^0,8·0,86=7,69 Н·м.

M_{кр 3}=10·0,09_··14^1,0·2,5^0,9·0,50^0,8·0,86=13,5 Н·м.

Осевая сила при сверлении, Н:

P₀=10·C_p·D^q·s^y·K_p , [4, с. 277]

где C_p, K_p - коэффициенты;

q, y - показатели степени.

Осевая сила при зенковании, Н:

P₀=10·C_p·t^x·s^y·K_p , [4, с. 277]

где x - показатель степени.

P_{0 2}=10·68·9^1,0·0,25^0,7·0,86=1947,3 Н.

P_{0 3}=10·67·2,5^1,2·0,50^0,65·0,86=1089 Н.

Мощность резания, кВт:

N_в=, [4, с. 280]

где n_дейст - действительная частота вращения инструмента.

Действительная частота вращения инструмента, об/мин:

n_дейст=. [4, с.280]

n_{дейст. 2}==1000 об/мин.

n_{дейст. 3}==500 об/мин.

N_{в 2}==0,78 кВт.

N_{в 3}==0,69 кВт.

Машинное время сверления, мин:

T₀=,

где L - глубина сверления, мм;

L=l+ l₁ +l₂, [9, с.611]

где l - длина, обрабатываемой поверхности;

l₁ - величина врезания, мм;

l₂ - величина перебега, мм.

L₂=16+ 5=21 мм.

L₃=11+ 6=17 мм.

T_{0 2}=·3=0,25 мин.

T_{0 3}=·3=0,20 мин.

4.2 Табличный

4.2.1 Операция 030 Горизонтально - фрезерная

Глубина резания, мм:

t=8мм, i=2.

Подача, мм/зуб:

S_z=0,1 мм/зуб.

Частота вращения шпинделя n_шп, об/мин:

n_шп =1220 об/мин.

Скорость резания, м/мин:

х=421 м/мин.

Мощность резания, кВт:

N=3,8Ч2=7,6 кВт.

Машинное время фрезерования Т₀, мин:

Т₀=0,24 мин.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были применены знания по обработке конструкционных материалов.

На примере детали «Фланец» описаны свойства материала, а именно химический состав стали 45, физические, химические, механические, технологические свойства.

В соответствии с требованиями по обработке детали «Фланец» выбрана заготовка.

В ходе выполнения курсовой работы разработан технологический процесс изготовления детали.

В курсовой работе представлены расчеты режимов резания, усилий, мощности, машинного времени обработки двумя способами:

1) на две технологические операции (точение, сверление) - аналитическим методом;

2) на одну технологическую операцию (фрезерование) - табличным методом.

Также разработана карта наладок на три технологические операции (точение, фрезерование, сверление).

Пояснительная записка, включающая введение, четыре главы, заключение и список литературы, состоит из 35 страниц.

Графическая часть включает в себя чертеж детали, выполненный на формате А3, и карты наладок, выполненных на форматах А3.

Список литературы

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. Кн.1. М.: Машиностроение, 1980 - 416 с.

2. Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 464 с.

3. Гелин Ф.Д. Металлические материалы: Справочник. - Мн.: Выш. шк., 1987 - 368 с. с.

4. Касилова А.Г., Мещерекова Т.М. Справочник технолога-машиностроителя. - М.: Мащиностроение, 2001г. - 944 с.

5. Краткий справочник металлиста. / Под общ. ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходова. - М.: Машиностроение, 1987 - 960 с.

6. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. - М.: Машиностроение, 1980 - 493 с.

7. Нефедов Н.А., Осипова Н.Л. Сборник заданий и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. - М.: Машиностроение, 1977. - 320 с.

8. Обработка конструкционных материалов резанием: Учеб.-метод. материалы к выполнению контрольных, курсовых и дипломных работ для студентов педвузов. / Сост. И.М. Мунасыпов. - Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. акад., 2006 - 85 с.

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

10. Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки. / В.А. Гапонкин, Л.К. Лукашев, Т.Г. Суворова. - М.: Машиностроение, 1990. - 448с.

11. Практические работы по курсу «Материаловедение». / Сост. И.М. Мунасыпов, Ф.М. Ибрагимова, О.А. Исачкин. - Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. институт, 2004 - 39 с.

12. Самохоцкий А.И. Лабораторные работы по материаловедению и термической обработке металлов. - М.: Машиностроение, 1984 - 174 с.

Размещено на Allbest.ru