Федеральноеагентство по образованию
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт Петербургскийгосударственный университет сервиса и экономики»
Калужский филиал
Кафедраобщепрофессиональных дисциплин
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине:«Технологические процессы в сервисе»
на тему: «Технологическийпроцесс изготовления шкива»
Калуга 2010
Оглавление
1. Назначениедетали, марка материала
2.Расчёт режимов резания
2.1 Операциятокарная
2.2 Операциясверлильная
2.3 Операцияпротяжная
Литература
1. Назначение детали, марка материала
Деталь «шкив» — это фрикционное колесо с ободом иликанавкой по окружности, которое передаёт движение приводному ремню или канату.Используется как одна из основных частей ременой передачи. Методформообразования – отливка из стали 45Л ГОСТ977-88(углеродистая). К сталипредъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу,работающие под действием статических и динамических нагрузок.
Химический состав стали 45ЛХимический элемент % Кремний (Si) 0.20-0.52 Марганец (Mn) 0.40-0.90 Медь (Cu), не более 0.30 Никель (Ni), не более 0.30 Сера (S), не более 0.045 Углерод (C) 0.42-0.50 Фосфор (P), не более 0.04 Хром (Cr), не более 0.30
Механические свойства стали 45Л
Механические свойства в зависимости от температуры отпускаt отпуска,°С σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB Отливки сечением 100 мм. Закалка 830°С, масло. 200 1810 3 550 300 1670 2 3 6 500 400 1390 4 9 10 450
Механические свойства в сечениях до 100 ммТермообработка, состояние поставки σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB Нормализация 860-880°С. Отпуск 600-630°С. 320 550 12 20 29 Закалка 860-880°С. Отпуск 550-600°С. 400 600 10 20 24 Нормализация 860-880°С. Отпуск 630-650°С. 290 520 10 18 24 148-217 Закалка ТВЧ, низкий отпуск, охлаждение в воде.
Технологические свойства стали 45ЛСвариваемость трудносвариваемая. Способ сварки: РДС. Необходим подогрев и последующая термообработка. Обрабатываемость резанием В отожженном состоянии при НВ 200 Kυ тв.спл. = 1,1, Kυ б.ст. = 0,7. Склонность к отпускной способности не склонна Флокеночувствительность не чувствительна
2. Расчет режимов резания
2.1 Операция токарная
Станок модели 16К20. Заготовка закрепляется втрехкулачковом патроне.
На этой операции:
Подрезается торец, выдерживая размер 19 мм
Подрезается торец, выдерживая размер 14 мм
Снимается фаска 2/>45 .
Переход 2. Подрезаем торец.
Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за 1проход (чистовой).
t=/>(мм)
где:
Д-Диаметр заготовки равна 15,5,
d-диаметр детали
t=/>=0,75 мм
Назначаем подачу.
So=0,15мм/об, [2к, т2, с.23]
По паспорту станка 16К20 So=0,15мм/об.
Определяем скорость резания допускаемым резцом.
V=Vтабл./>К1/>К2/>К3 (м/мин) [2к, т4, с.29]
К1-Коэффицент зависящий от обработочного материала
К2- Коэффициент зависящий от стойкости и марки твердогосплава
К3- Коэффициент, зависящий от вида обработки.
При t=0,75 мм So=0,15 мм/об Vтабл=57 м/мин
К1=0,85
К2=1,15
К3=1,35
V= 57/>0,85/>1,15/>1,35=75,22 м/мин
Определяем частоту вращения шпинделя соответствующейнайденной скорости резания.
n=/>(мин )
n= /> =1545,5 мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортнымданным станка.
nст= 1250 мин [3, с. 279]
Определяем действительную скорость резания.
Vд=/>(м/мин)
Vд= />=60,84 м/мин
Определяем силу резания.
Pz=Pzтабл/>К1/>К2 (Н)
где:
К1- коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.
К2- коэффициент зависящий от скорости резания и переднегоугла при точении сталей твердосплавным инструментом.
При подаче So=0,15 мм/об и t=0,75 мм Pzтабл=50кг= 500 Н.
К1-1,0 для стали НВ-200
К2-1,0 для скорости резания меньше 100м/мин. [2к, т5, с.36.]
Pz= 500/>1,0/>10=500 Н
Определяем мощность затрат на резание.
Nрез=/>(кВт)
Nрез= /> =0,50 кВт
Nэл.ст. 16К20 равняется 10кВт, КПД=0,75 [3, с. 279]
0,50,75
0,5кВТ
Следовательно, обработка возможна.
Определяем машинное время.
Тм=/>(мин)
Где:
i-количество проходов
L=l+y+∆ (мм)
Где:
L- длина обработки;
l-длина резания; l=48мм
y-величина врезания y=4
∆- величина перебега, обработка в «упор» ∆=0
L=48+4+0=52 мм
Тм=/>=0,28 мин
2.2 Операция сверлильная
Станок модели 2Н125.
Деталь закрепляем в кондукторе. На этой операциисверлиться отверстие Д=10 на глубину 12мм.
Глубина резания при сверлении.
/> (мм);
где:
Д- диаметр отверстия или сверла.
/> мм
Длина рабочего хода.
Lр.х.= l + y (мм);
где:
l – длина резанья в мм.
l = 12мм.
y – длина подвода врезания и перебега инструмента в мм.
y = 3 мм [2, с.303]
Lр.х.= 12 + 3 = 15 мм
Назначаем подачу.
Для сверления быстрорежущими сверлами с точностью не выше5 класса (12 кволетета) для диаметра равного 5 мм.
S = 0,1 /> [2, с2, с.111]
Уточняем подачу по паспорту станка.
Sо = 0,1 /> для станка 2Н125 [3, с.282]
Определяем стойкость инструмента Тр в минутах резания.
Тр = 20 мин. [для Д = 10 мм] [2, с4, с.114]
Расчет скорости резания.
V = Vтабл× К1×К2×К3
где:
К1 – коэффициент зависимости от обработанного материала
К2 – Коэффициент, зависящий от стойкости материалаинструмента
К3 – коэффициент, зависящий от отношения длины и диаметра
Vтабл =24/>[2, с4, с.115]
К1=0,9 [2, с4, с.116]
К2=1,25 [2, с4, с.116]
К3=1,0 [2, с4, с.117]
V=24×0,9×1,25×1,0=27м/мин
Расчет частоты вращения шпинделя.
n=/>(мин )
n=/>=1790,7 мин
Уточняем n по паспорту станка.
Nст =1400 мин [3, с. 282]
Определяем V действительное.
Vд =/>(/>)
Vд =/>=21,98 м/мин
Проверяем выбранный режим резания по осевой силе резания.
Ро=Ртабл×Кр [2к, с5, с.124]
Где:
Кр-коэффицент зависящий от обрабатываемого материала.
Для наших условий обрабатывания:
Ртабл=11кг=1100H [2к, с5, с.124]
Кр=1,0 [2к, с5, с.126]
Следовательно, Ро=1100, что вполне удовлетворяетпаспортным данным станка так как:
Рmax= 9000 Н [3, с. 282]
Проверяем выбранный режим резания по мощности резания.
Nрез=Nтабл×Kn×/>(кВт) [2к, с6, с.126]
Для заданных условий обработки:
Nтабл=0,2 кВт [2к, с6, с.126]
Kn= 0,9 [2к, с6, с.126]
Nрез=0,2×0,9×/>=0,324 кВт
По паспорту станка nэл.дв.=2,8 кВт
ή=0,8
2,8×0,8>0,324
2,24 кВт >0,324 кВт
Расчет основного машинного времени.
Тм=/>(мин)
Тм= />=0,084 мин
2.3 Операция протяжная
Станок горизонтально-протяжной модели 7523.
Деталь закрепляется в адаптере. На этой операциипротягивается шпоночный паз 4 мм на 19мм
1. Назначаем скорость резания V – в />. Сталь 45л – углеродистаясталь. Группа обрабатываемости при твердости НВ 200-1 [2К, П2, С.133]
V=7 /> для обработки шпоночных точныхпазов.
2. Уточняем скорость резания по паспортным данным станка.
V=7 /> может быть установлено на станке,имеющего бесступенчатое регулирование в пределах от 1 до 11,5/>.
3. Определяем силу резания на 1 мм длины режущий кромки.
При обработки углеродистой стали и подачи Sz = 0,1 />.
F = 27,3 /> [2К, П3, С.135]
P = F × Σlp × Кp (кг).
где:
Σlp – суммарная длина режущих кромок зубьев одновременноучаствующих в работе
Кp – коэффициент Учитывающий условия работы
Σlp = l ×/>
где:
Zp — число зубьев, одновременно участвующих в работе.
Zc – число зубьев в секунду.
l — длина протачиваемого в мм.
Zp = />
Zp = />= 2,88
где:
t — шаг зубьев.
Округляем до ближайшего целого числа Zp = 3.
Zc = 2
Σlp = 19 × /> = 28,5
Р = 27,3×28,5 ×1 × 1,0 = 778,05 кг
Проверяем достаточность тяговой силы станка протягивание возможнопри выполнении условия Р ≤ О, где: О – тяговая сила станка.
У станка 7523 = 10000 кг. Следовательно, протягивание возможно, т.к. 778,05
5. Определяем скорость резания допускаемую мощностьюэлектродвигателя станка.
Vдоп. =/>
Nэл.дв. станка 7523= 18,5 кВт
η = 0,85
Vдоп. = /> = 123,7 />.
Следовательно, скорость резания равна 7 />. Вполне может бытьиспользовано на станке.
6. Определим стойкость протяжки.
Для шпоночных протяжек при обработки стали с твердостьюНВ меньше 200
Т = 60 мин [2К, П5, с. 137]
7. Определим машинное время.
Тм = />× K = (мин).
К = 1 + />
где:
V – скорость рабочего хода
Vox – скорость обратного хода
По паспорту станка Vox = 20 />.
К = 1 + /> = 1,35
Lpx = lп + l + lдоп
где:
Lpx — длина рабочего хода протяжки
lп =28,5 мм
l = 60 мм
lдоп — перебег принимается от 30 до 50 мм.
lдоп =30 мм.
Lpx =28,5+60+30=118,5 мм
Тм = /> × 1,3 = 0,022 мин
Литература
1. «Марочник сталей и сплавов». Справочник под редакцией М.М.Шишков. 2002 г.
2. «Режимы резания металлов». Справочник под редакцией Ю. В. Барановского. 1972 г.
3. «Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. Н.А. Нефедов и К. А. Осипов. 1988 г.