Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
«Санкт Петербурзький державний університет сервісу та економіки»
Калузький філія
Кафедра загально-професійних дисциплін
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни: «Технологічні процеси в сервісі»
на тему: «Технологічний процес виготовлення шківа»
Калуга 2010
Зміст
1. Призначення деталі, марка матеріалу
2. Розрахунок режимів різання
2.1 Операція токарна
2.2 Операція свердлильна
2.3 Операція протяжна
Література
1. Призначення деталі, марка матеріалу
Деталь «шків» - це фрикційне колесо з ободом або канавкою по колу, яке передає рух приводного ременя або канату. Використовується як одна з основних частин ремінної передачі. Метод формоутворення - виливок із сталі 45Л ГОСТ977-88 (вуглецева). До стали пред'являються вимоги підвищеної міцності і високого опору зносу, що працюють під дією статичних та динамічних навантажень.
Хімічний склад сталі 45Л
Механічні властивості сталі 45Л
Механічні властивості залежно від температури відпустки
Механічні властивості в перетинах до 100 мм
Технологічні властивості сталі 45Л
2. Розрахунок режимів різання
2.1 Операція токарна
Верстат моделі 16К20. Заготівля закріплюється в трикулачні патроні.
На цій операції:
Підрізається торець, витримуючи розмір 19 мм
Підрізається торець, витримуючи розмір 14 мм
Знімається фаска 2
Перехід 2. Підрізаємо торець.
Встановлюємо глибину різання. Припуск знімаємо за 1 прохід (чистовий).
t =
де:
Д-Діаметр заготовки дорівнює 15,5,
d-діаметр деталі
t =
Призначаємо подачу.
So = 0,15 мм / об, [2к, т2, с.23]
За паспортом верстата 16К20 So = 0,15 мм / об.
Визначаємо швидкість різання допускаються різцем.
V = Vтабл.
К1-Коофіцієнт залежить від обработочного матеріалу
К2-Коефіцієнт залежить від стійкості та марки твердого сплаву
К3-Коефіцієнт, що залежить від виду обробки.
При t = 0,75 мм So = 0,15 мм / об Vтабл = 57 м / хв
К1 = 0,85
К2 = 1,15
К3 = 1,35
V = 57
Визначаємо частоту обертання шпинделя відповідної знайденої швидкості різання.
n =
n =
Коригуємо частоту обертання шпинделя за паспортними даними верстата.
Nст = 1250 хв [3, с. 279]
Визначаємо дійсну швидкість різання.
Vд =
Vд =
Визначаємо силу різання.
Pz = Pzтабл
де:
К1-коефіцієнт залежить від оброблюваного матеріалу.
К2-коефіцієнт залежить від швидкості різання і переднього кута при точінні сталей твердосплавним інструментом.
При подачі So = 0,15 мм / об і t = 0,75 мм Pzтабл = 50кг = 500 Н.
К1-1, 0 для сталі НВ-200
К2-1, 0 для швидкості різання менше 100м/мін. [2к, Т5, с.36.]
Pz = 500
Визначаємо потужність витрат на різання.
Nрез =
Nрез =
Nел.ст. 16К20 дорівнює 10кВт, ККД = 0,75 [3, с. 279]
0,5 <10
0,5 кВТ <7,5 кВт
Отже, обробка можлива.
Визначаємо машинний час.
Тм =
Де:
i-кількість проходів
L = l + y + Δ (мм)
Де:
L-довжина обробки;
l-довжина різання; l = 48мм
y-величина врізання y = 4
Δ-величина перебігаючи, обробка в «упор» Δ = 0
L = 48 +4 +0 = 52 мм
Тм =
2.2 Операція свердлильна
Верстат моделі 2Н125.
Деталь закріплюємо в кондуктора. На цій операції сверлиться отвір Д = 10 на глибину 12 мм.
Глибина різання при свердлінні.
де:
Д-діаметр отвору або свердла.
Довжина робочого ходу.
Lр.х. = l + y (мм);
де:
l - довжина різання в мм.
l = 12мм.
y - довжина підведення врізання й перебігаючи інструменту в мм.
y = 3 мм [2, с.303]
Lр.х. = 12 + 3 = 15 мм
Призначаємо подачу.
Для свердління швидкорізальними свердлами з точністю не вище 5 класу (12 кволетета) для діаметра рівного 5 мм .
S = 0,1
Уточнюємо подачу за паспортом верстата.
Sо = 0,1
Визначаємо стійкість інструменту Тр у хвилинах різання.
Тр = 20 хв. [Для Д = 10 мм] [2, с4, с.114]
Розрахунок швидкості різання.
V = VтаблЧ К1ЧК2ЧК3
де:
К1 - коефіцієнт залежності від обробленого матеріалу
К2 - Коефіцієнт, що залежить від стійкості матеріалу інструменту
К3 - коефіцієнт, що залежить від відношення довжини та діаметру
Vтабл = 24
К1 = 0,9 [2, с4, с.116]
К2 = 1,25 [2, с4, с.116]
К3 = 1,0 [2, с4, с.117]
V = 24Ч0, 9Ч1, 25Ч1, 0 = 27м/мін
Розрахунок частоти обертання шпинделя.
n =
n =
Уточнюємо n за паспортом верстата.
Nст = 1400 хв [3, с. 282]
Визначаємо V дійсне.
Vд =
Vд =
Перевіряємо обраний режим різання по осьовій силі різання.
Ро = РтаблЧКр [2к, С5, с.124]
Де:
Кр-коефіцієнт залежить від оброблюваного матеріалу.
Для наших умов оброблення:
Ртабл = 11кг = 1100H [2к, С5, с.124]
Кр = 1,0 [2к, С5, с.126]
Отже, Ро = 1100, що цілком задовольняє паспортним даним верстата так як:
Рmax = 9000 Н [3, с. 282]
Перевіряємо обраний режим різання за потужністю різання.
Nрез = NтаблЧKnЧ
Для заданих умов обробки:
Nтабл = 0,2 кВт [2к, С6, с.126]
Kn = 0,9 [2к, С6, с.126]
Nрез = 0,2 ч0, 9ч
За паспортом верстата nел.дв. = 2,8 кВт
ή = 0,8
2,8 ч0, 8> 0,324
2,24 кВт> 0,324 кВт
Розрахунок основного машинного часу.
Тм =
Тм =
2.3 Операція протяжна
Верстат горизонтально-протяжної моделі 7523.
Деталь закріплюється в адаптері. На цій операції простягається шпонковий паз 4 мм на 19мм
1. Призначаємо швидкість різання V - у
V = 7
2. Уточнюємо швидкість різання за паспортними даними верстата.
V = 7
3. Визначаємо силу різання на 1 мм довжини ріжучий кромки.
При обробки вуглецевої сталі і подачі Sz = 0,1
F = 27,3
P = F Ч Σlp Ч Кp (кг).
де:
Σlp - сумарна довжина ріжучих крайок зубів одночасно беруть участь у роботі
Кp - коефіцієнт враховує умови роботи
Σlp = l Ч
де:
Zp - число зубів, одночасно беруть участь у роботі.
Zc - число зубів у секунду.
l - довжина проточується в мм.
Zp =
Zp =
де:
t - крок зубів.
Округлюємо до найближчого цілого числа Zp = 3.
Zc = 2
Σlp = 19 Ч
Р = 27,3 Ч28, 5 Ч1 Ч 1,0 = 778,05 кг
Перевіряємо достатність тягової сили верстата протягування можливо при виконанні умови Р ≤ О, де: О - тягова сила верстата.
У верстата 7523 = 10000 кг . Отже, протягування можливо, тому що 778,05 <10000.
5. Визначаємо швидкість різання допускається потужністю електродвигуна верстата.
Vдоп. =
Nел.дв. верстата 7523 = 18,5 кВт
η = 0,85
Vдоп. =
Отже, швидкість різання дорівнює 7
6. Визначимо стійкість протяжки.
Для шпонкових протяжок при обробки сталі з твердістю НВ менше 200
Т = 60 хв [2К, П5, с. 137]
7. Визначимо машинний час.
Тм =
К = 1 +
де:
V - швидкість робочого ходу
Vox - швидкість зворотного ходу
За паспортом верстата Vox = 20
К = 1 +
Lpx = lп + l + lдоп
де:
Lpx - довжина робочого ходу протяжки
lп = 28,5 мм
l = 60 мм
lдоп - перебігаючи приймається від 30 до 50 мм .
lдоп = 30 мм.
Lpx = 28,5 +60 +30 = 118,5 мм
Тм =
Література
1. «Марочник сталей і сплавів». Довідник під редакцією М. М. Шишков. 2002 р .
2. «Режими різання металів». Довідник під редакцією Ю. В. Барановського. 1972 р .
3. «Збірник завдань і прикладів по різанню металів і різального інструменту. Н. О. Нефьодов і К. А. Осипов. 1988 р .
Державна освітня установа вищої професійної освіти
«Санкт Петербурзький державний університет сервісу та економіки»
Калузький філія
Кафедра загально-професійних дисциплін
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни: «Технологічні процеси в сервісі»
на тему: «Технологічний процес виготовлення шківа»
Калуга 2010
Зміст
1. Призначення деталі, марка матеріалу
2. Розрахунок режимів різання
2.1 Операція токарна
2.2 Операція свердлильна
2.3 Операція протяжна
Література
1. Призначення деталі, марка матеріалу
Деталь «шків» - це фрикційне колесо з ободом або канавкою по колу, яке передає рух приводного ременя або канату. Використовується як одна з основних частин ремінної передачі. Метод формоутворення - виливок із сталі 45Л ГОСТ977-88 (вуглецева). До стали пред'являються вимоги підвищеної міцності і високого опору зносу, що працюють під дією статичних та динамічних навантажень.
Хімічний склад сталі 45Л
| Хімічний елемент | % |
| Кремній (Si) | 0.20-0.52 |
| Марганець (Mn) | 0.40-0.90 |
| Мідь (Cu), не більше | 0.30 |
| Нікель (Ni), не більше | 0.30 |
| Сірка (S), не більше | 0.045 |
| Вуглець (C) | 0.42-0.50 |
| Фосфор (P), не більше | 0.04 |
| Хром (Cr), не більше | 0.30 |
Механічні властивості залежно від температури відпустки
| t відпустки, ° С | σB, МПа | δ5,% | ψ,% | KCU, Дж/м2 | HB |
| Відлиття перетином 100 мм. Загартування 830 ° С, олія. | |||||
| 200 | 1810 | 3 | 550 | ||
| 300 | 1670 | 2 | 3 | 6 | 500 |
| 400 | 1390 | 4 | 9 | 10 | 450 |
| Термообробка, стан постачання | σ0, 2, МПа | σB, МПа | δ5,% | ψ,% | KCU, Дж/м2 | HB |
| Нормалізація 860-880 ° С. Відпустка 600-630 ° С. | 320 | 550 | 12 | 20 | 29 | |
| Загартування 860-880 ° С. Відпустка 550-600 ° С. | 400 | 600 | 10 | 20 | 24 | |
| Нормалізація 860-880 ° С. Відпустка 630-650 ° С. | 290 | 520 | 10 | 18 | 24 | 148-217 |
| Загартування ТВЧ, низький відпустку, охолодження у воді. |
| Зварюваність |
| трудносваріваемая. Спосіб зварювання: РДС. Необхідний підігрів і подальша термообробка. |
| Оброблюваність різанням |
| У отожженном стані при НВ 200 Kυ тв.спл. = 1,1, Kυ б.ст. = 0,7. |
| Схильність до відпускної здібності |
| не схильна |
| Флокеночувствітельность |
| не чутлива |
2. Розрахунок режимів різання
2.1 Операція токарна
Верстат моделі 16К20. Заготівля закріплюється в трикулачні патроні.
На цій операції:
Підрізається торець, витримуючи розмір 19 мм
Підрізається торець, витримуючи розмір 14 мм
Знімається фаска 2
Перехід 2. Підрізаємо торець.
Встановлюємо глибину різання. Припуск знімаємо за 1 прохід (чистовий).
t =
де:
Д-Діаметр заготовки дорівнює 15,5,
d-діаметр деталі
t =
Призначаємо подачу.
So = 0,15 мм / об, [2к, т2, с.23]
За паспортом верстата 16К20 So = 0,15 мм / об.
Визначаємо швидкість різання допускаються різцем.
V = Vтабл.
К1-Коофіцієнт залежить від обработочного матеріалу
К2-Коефіцієнт залежить від стійкості та марки твердого сплаву
К3-Коефіцієнт, що залежить від виду обробки.
При t = 0,75 мм So = 0,15 мм / об Vтабл = 57 м / хв
К1 = 0,85
К2 = 1,15
К3 = 1,35
V = 57
Визначаємо частоту обертання шпинделя відповідної знайденої швидкості різання.
n =
n =
Коригуємо частоту обертання шпинделя за паспортними даними верстата.
Nст = 1250 хв [3, с. 279]
Визначаємо дійсну швидкість різання.
Vд =
Vд =
Визначаємо силу різання.
Pz = Pzтабл
де:
К1-коефіцієнт залежить від оброблюваного матеріалу.
К2-коефіцієнт залежить від швидкості різання і переднього кута при точінні сталей твердосплавним інструментом.
При подачі So = 0,15 мм / об і t = 0,75 мм Pzтабл = 50кг = 500 Н.
К1-1, 0 для сталі НВ-200
К2-1, 0 для швидкості різання менше 100м/мін. [2к, Т5, с.36.]
Pz = 500
Визначаємо потужність витрат на різання.
Nрез =
Nрез =
Nел.ст. 16К20 дорівнює 10кВт, ККД = 0,75 [3, с. 279]
0,5 <10
0,5 кВТ <7,5 кВт
Отже, обробка можлива.
Визначаємо машинний час.
Тм =
Де:
i-кількість проходів
L = l + y + Δ (мм)
Де:
L-довжина обробки;
l-довжина різання; l = 48мм
y-величина врізання y = 4
Δ-величина перебігаючи, обробка в «упор» Δ = 0
L = 48 +4 +0 = 52 мм
Тм =
2.2 Операція свердлильна
Верстат моделі 2Н125.
Деталь закріплюємо в кондуктора. На цій операції сверлиться отвір Д = 10 на глибину 12 мм.
Глибина різання при свердлінні.
де:
Д-діаметр отвору або свердла.
Довжина робочого ходу.
Lр.х. = l + y (мм);
де:
l - довжина різання в мм.
l = 12мм.
y - довжина підведення врізання й перебігаючи інструменту в мм.
y = 3 мм [2, с.303]
Lр.х. = 12 + 3 =
Призначаємо подачу.
Для свердління швидкорізальними свердлами з точністю не вище 5 класу (12 кволетета) для діаметра рівного
S = 0,1
Уточнюємо подачу за паспортом верстата.
Sо = 0,1
Визначаємо стійкість інструменту Тр у хвилинах різання.
Тр = 20 хв. [Для Д = 10 мм] [2, с4, с.114]
Розрахунок швидкості різання.
V = VтаблЧ К1ЧК2ЧК3
де:
К1 - коефіцієнт залежності від обробленого матеріалу
К2 - Коефіцієнт, що залежить від стійкості матеріалу інструменту
К3 - коефіцієнт, що залежить від відношення довжини та діаметру
Vтабл = 24
К1 = 0,9 [2, с4, с.116]
К2 = 1,25 [2, с4, с.116]
К3 = 1,0 [2, с4, с.117]
V = 24Ч0, 9Ч1, 25Ч1, 0 = 27м/мін
Розрахунок частоти обертання шпинделя.
n =
n =
Уточнюємо n за паспортом верстата.
Nст = 1400 хв [3, с. 282]
Визначаємо V дійсне.
Vд =
Vд =
Перевіряємо обраний режим різання по осьовій силі різання.
Ро = РтаблЧКр [2к, С5, с.124]
Де:
Кр-коефіцієнт залежить від оброблюваного матеріалу.
Для наших умов оброблення:
Ртабл = 11кг = 1100H [2к, С5, с.124]
Кр = 1,0 [2к, С5, с.126]
Отже, Ро = 1100, що цілком задовольняє паспортним даним верстата так як:
Рmax = 9000 Н [3, с. 282]
Перевіряємо обраний режим різання за потужністю різання.
Nрез = NтаблЧKnЧ
Для заданих умов обробки:
Nтабл = 0,2 кВт [2к, С6, с.126]
Kn = 0,9 [2к, С6, с.126]
Nрез = 0,2 ч0, 9ч
За паспортом верстата nел.дв. = 2,8 кВт
ή = 0,8
2,8 ч0, 8> 0,324
2,24 кВт> 0,324 кВт
Розрахунок основного машинного часу.
Тм =
Тм =
2.3 Операція протяжна
Верстат горизонтально-протяжної моделі 7523.
Деталь закріплюється в адаптері. На цій операції простягається шпонковий паз
1. Призначаємо швидкість різання V - у
V = 7
2. Уточнюємо швидкість різання за паспортними даними верстата.
V = 7
3. Визначаємо силу різання на
При обробки вуглецевої сталі і подачі Sz = 0,1
F = 27,3
P = F Ч Σlp Ч Кp (кг).
де:
Σlp - сумарна довжина ріжучих крайок зубів одночасно беруть участь у роботі
Кp - коефіцієнт враховує умови роботи
Σlp = l Ч
де:
Zp - число зубів, одночасно беруть участь у роботі.
Zc - число зубів у секунду.
l - довжина проточується в мм.
Zp =
Zp =
де:
t - крок зубів.
Округлюємо до найближчого цілого числа Zp = 3.
Zc = 2
Σlp = 19 Ч
Р = 27,3 Ч28, 5 Ч1 Ч 1,0 =
Перевіряємо достатність тягової сили верстата протягування можливо при виконанні умови Р ≤ О, де: О - тягова сила верстата.
У верстата 7523 =
5. Визначаємо швидкість різання допускається потужністю електродвигуна верстата.
Vдоп. =
Nел.дв. верстата 7523 = 18,5 кВт
η = 0,85
Vдоп. =
Отже, швидкість різання дорівнює 7
6. Визначимо стійкість протяжки.
Для шпонкових протяжок при обробки сталі з твердістю НВ менше 200
Т = 60 хв [2К, П5, с. 137]
7. Визначимо машинний час.
Тм =
К = 1 +
де:
V - швидкість робочого ходу
Vox - швидкість зворотного ходу
За паспортом верстата Vox = 20
К = 1 +
Lpx = lп + l + lдоп
де:
Lpx - довжина робочого ходу протяжки
lп = 28,5 мм
l =
lдоп - перебігаючи приймається від 30 до
lдоп = 30 мм.
Lpx = 28,5 +60 +30 = 118,5 мм
Тм =
Література
1. «Марочник сталей і сплавів». Довідник під редакцією М. М. Шишков.
2. «Режими різання металів». Довідник під редакцією Ю. В. Барановського.
3. «Збірник завдань і прикладів по різанню металів і різального інструменту. Н. О. Нефьодов і К. А. Осипов.