- •Технология обработки материалов
- •190604«Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»
- •Содержание
- •Раздел 1 Основные сведения о резании металлов
- •Тема 1.1. Материалы для изготовления режущи инструментов
- •Темя 1.2. Геометрия токарных резцов
- •Раздел 2 Общие сведения о металлорежущих станках
- •Тема 2.1. Основные сведения о металлорежущих станках
- •Раздел 4 Обработка на сверлильных и расточных станках
- •Тема 4.1. Обработка отверстий резанием
- •Тема 4.2. Сверлильные станки
- •Тема 3.1. Токарные станки
- •Раздел 5 Обработка на фрезерных станках
- •Тема 5.1. Процесс фрезерования и основные типы фрез
- •Тема 5.2. Фрезерные станки и приспособления
- •Раздел 6 Обработка на строгальных и долбёжных станках
- •Тема 6.1. Обработка на строгальных и долбежных станках
- •Раздел 7 Обработка на протяжных станках
- •Тема 7.1. Процесс протягивания
- •Раздел 8 Резьбонарезания
- •Тема 8.1. Нарезание резьб и резьбонарезной инструмент
- •Раздел 9 Зубонарезание
- •Тема 91. Зубообрабатывающие станки
- •Раздел 10 Обработка на шлифованных станках
- •Тема 10.1. Процесс шлифования и абразивный инструмент
- •Обработка заготовок на оборудовании с автоматизированным циклом
- •4. Задания для контрольных работ
4. Задания для контрольных работ
1.1 Контрольная работа – это отчет студента заочника о проделанной работе
1.2. по изучению программы дисциплины «Технология обработки материалов»
Учебный материал состоит из двенадцати разделов. Студенту необходимо
выполнять одну контрольную работу в срок, установленный учебным планом.
Распределение разделов (тем) на учебные занятия
Контрольная работа 1. |
Раздел 1: темы 1.1; 2.1 Раздел 2: темы 2.1; 2.2 Раздел 3: темы 3.1; Раздел 4: темы 4.1; 4.2;4.3; 4.4. Раздел 5: темы 5.1; 5.2 Раздел 6: темы 6.1 Раздел 7: темы 7.1 Раздел 8: темы 8.1 Раздел 9: темы 9.1 |
1 Контрольную работу нужно выполнять строго в соответствии со своим
вариантом в тетради школьного образца в клетку.
2 Писать в тетради чернилами одного цвета. На каждой странице оставляются
поля пометок преподавателя, а в конец работы оставлять чистый лист для рецензии.
3 В конец работы указать перечень используемой литературы, поставить дату и
подпись. Литература записывается по образцу: Чернов Н.Н. металлорежущие
станки. М. Машиностроение. 1979.
4 Каждый вопрос, задачу и литературу начинать писать с новой страницы. Текст
вопроса или условия задачи переписывать полностью.
5 На все вопросы контрольных заданий необходимо давать четкие, исчерпывающие
и конкретные задания, сопровождая необходимыми поясняющими рисунками и
схемами.
6 Графический материал должен выполняться четко по линейки чертёжной бумаги
формата А4, соблюдая требования ГОСТов ЕСКД и иметь пояснение в
тексте ответа.
7 Все величины, входящие в формулы должны быть объяснены и для них
указаны единицы измерения СИ.
8 На обложки тетради указывать фамилию, имя, отчество, наименования предмета, группу и шифр учащегося.
№ вари- анта |
Номера вопросов и задач |
|||||||||
Контрольная работа №1
|
Контрольная работа №2 |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
00 |
1 |
50 |
51 |
71 |
110 |
111 |
160 |
161 |
171 |
200 |
01 |
2 |
49 |
52 |
72 |
109 |
112 |
159 |
162 |
172 |
199 |
02 |
3 |
48 |
53 |
73 |
108 |
113 |
158 |
163 |
173 |
198 |
03 |
4 |
47 |
54 |
74 |
107 |
114 |
157 |
164 |
174 |
197 |
04 |
5 |
46 |
55 |
75 |
106 |
115 |
156 |
165 |
175 |
196 |
05 |
6 |
45 |
56 |
76 |
105 |
116 |
155 |
166 |
176 |
195 |
06 |
7 |
44 |
57 |
77 |
104 |
117 |
154 |
167 |
177 |
194 |
07 |
8 |
43 |
58 |
78 |
103 |
118 |
153 |
168 |
178 |
193 |
08 |
9 |
42 |
59 |
79 |
102 |
119 |
152 |
169 |
179 |
192 |
09 |
10 |
41 |
60 |
80 |
101 |
120 |
151 |
170 |
180 |
191 |
10 |
11 |
40 |
61 |
81 |
100 |
121 |
150 |
161 |
181 |
200 |
11 |
12 |
39 |
62 |
82 |
99 |
122 |
149 |
162 |
182 |
191 |
12 |
13 |
38 |
63 |
83 |
98 |
123 |
148 |
163 |
183 |
192 |
13 |
14 |
37 |
64 |
84 |
97 |
124 |
147 |
164 |
184 |
193 |
14 |
15 |
36 |
65 |
85 |
96 |
125 |
146 |
165 |
185 |
194 |
15 |
16 |
35 |
66 |
86 |
95 |
126 |
145 |
166 |
186 |
195 |
16 |
17 |
34 |
67 |
87 |
94 |
127 |
144 |
167 |
187 |
196 |
17 |
18 |
33 |
68 |
88 |
93 |
128 |
143 |
168 |
188 |
197 |
18 |
19 |
32 |
69 |
89 |
92 |
129 |
142 |
169 |
189 |
198 |
19 |
20 |
31 |
70 |
90 |
91 |
130 |
141 |
170 |
190 |
199 |
20 |
21 |
30 |
51 |
71 |
100 |
131 |
140 |
161 |
171 |
191 |
21 |
22 |
29 |
52 |
72 |
101 |
132 |
139 |
162 |
172 |
192 |
22 |
23 |
28 |
53 |
73 |
102 |
133 |
138 |
163 |
173 |
193 |
23 |
24 |
27 |
54 |
74 |
103 |
134 |
111 |
164 |
174 |
194 |
24 |
25 |
26 |
55 |
75 |
104 |
135 |
112 |
165 |
175 |
195 |
25 |
26 |
1 |
56 |
76 |
105 |
136 |
115 |
166 |
176 |
196 |
26 |
27 |
2 |
57 |
77 |
106 |
137 |
116 |
167 |
177 |
197 |
27 |
28 |
3 |
58 |
78 |
107 |
138 |
117 |
168 |
178 |
198 |
28 |
29 |
4 |
59 |
79 |
108 |
139 |
113 |
169 |
179 |
199 |
29 |
30 |
5 |
60 |
80 |
109 |
140 |
114 |
170 |
180 |
200 |
30 |
31 |
6 |
61 |
81 |
110 |
141 |
118 |
161 |
181 |
191 |
31 |
32 |
7 |
62 |
82 |
91 |
142 |
119 |
162 |
182 |
192 |
32 |
33 |
8 |
63 |
83 |
92 |
143 |
120 |
163 |
183 |
193 |
33 |
34 |
9 |
64 |
84 |
93 |
144 |
121 |
164 |
184 |
194 |
34 |
35 |
10 |
65 |
85 |
94 |
145 |
122 |
165 |
185 |
195 |
35 |
36 |
11 |
66 |
86 |
95 |
146 |
123 |
166 |
186 |
196 |
36 |
37 |
12 |
67 |
87 |
96 |
147 |
124 |
167 |
187 |
197 |
37 |
38 |
13 |
68 |
88 |
97 |
148 |
125 |
168 |
188 |
198 |
38 |
39 |
14 |
69 |
89 |
98 |
149 |
126 |
169 |
189 |
199 |
39 |
40 |
15 |
70 |
90 |
99 |
150 |
127 |
170 |
190 |
200 |
40 |
41 |
16 |
51 |
71 |
91 |
151 |
128 |
161 |
171 |
191 |
41 |
42 |
17 |
52 |
72 |
92 |
152 |
129 |
162 |
172 |
192 |
42 |
43 |
18 |
53 |
73 |
93 |
153 |
130 |
163 |
173 |
193 |
43 |
44 |
19 |
54 |
74 |
94 |
154 |
131 |
164 |
174 |
194 |
44 |
45 |
20 |
55 |
75 |
95 |
155 |
132 |
165 |
175 |
195 |
45 |
46 |
21 |
56 |
76 |
96 |
156 |
133 |
166 |
176 |
196 |
46 |
47 |
22 |
57 |
77 |
97 |
157 |
134 |
167 |
177 |
197 |
47 |
48 |
23 |
58 |
78 |
98 |
158 |
135 |
168 |
178 |
198 |
48 |
49 |
24 |
59 |
79 |
99 |
159 |
136 |
169 |
179 |
199 |
49 |
50 |
25 |
60 |
80 |
100 |
160 |
137 |
170 |
180 |
200 |
50 |
1 |
26 |
61 |
81 |
101 |
111 |
138 |
161 |
181 |
191 |
51 |
2 |
27 |
62 |
82 |
102 |
112 |
139 |
162 |
182 |
192 |
52 |
3 |
28 |
63 |
83 |
103 |
113 |
140 |
163 |
183 |
193 |
53 |
4 |
29 |
64 |
84 |
104 |
114 |
141 |
164 |
184 |
194 |
54 |
5 |
30 |
65 |
85 |
105 |
115 |
142 |
165 |
185 |
195 |
55 |
6 |
31 |
66 |
86 |
106 |
116 |
143 |
166 |
186 |
196 |
56 |
7 |
32 |
67 |
87 |
107 |
117 |
144 |
167 |
187 |
197 |
57 |
8 |
33 |
68 |
88 |
108 |
118 |
145 |
168 |
188 |
198 |
58 |
9 |
34 |
69 |
89 |
109 |
119 |
146 |
169 |
189 |
199 |
59 |
10 |
35 |
70 |
90 |
110 |
120 |
147 |
170 |
190 |
200 |
60 |
11 |
36 |
51 |
71 |
91 |
121 |
148 |
161 |
171 |
191 |
61 |
12 |
37 |
52 |
72 |
92 |
122 |
149 |
162 |
172 |
192 |
62 |
13 |
38 |
53 |
73 |
93 |
123 |
150 |
163 |
173 |
193 |
63 |
14 |
39 |
54 |
74 |
94 |
124 |
151 |
164 |
174 |
194 |
64 |
15 |
40 |
55 |
75 |
95 |
125 |
152 |
165 |
175 |
195 |
65 |
16 |
41 |
56 |
76 |
96 |
126 |
153 |
166 |
176 |
196 |
66 |
17 |
42 |
57 |
77 |
97 |
127 |
154 |
167 |
177 |
197 |
67 |
18 |
43 |
58 |
78 |
98 |
128 |
155 |
168 |
178 |
198 |
68 |
19 |
44 |
59 |
79 |
99 |
129 |
156 |
169 |
179 |
199 |
69 |
20 |
45 |
60 |
80 |
100 |
130 |
157 |
170 |
180 |
200 |
70 |
21 |
46 |
61 |
81 |
101 |
131 |
158 |
161 |
181 |
191 |
71 |
22 |
47 |
62 |
82 |
102 |
132 |
159 |
162 |
182 |
192 |
72 |
23 |
48 |
63 |
83 |
103 |
133 |
160 |
163 |
183 |
193 |
73 |
24 |
49 |
64 |
84 |
104 |
134 |
111 |
164 |
184 |
194 |
74 |
25 |
50 |
65 |
85 |
105 |
135 |
112 |
165 |
185 |
195 |
75 |
26 |
22 |
66 |
86 |
106 |
136 |
113 |
166 |
186 |
196 |
76 |
27 |
4 |
67 |
87 |
107 |
137 |
114 |
167 |
187 |
197 |
77 |
28 |
5 |
68 |
88 |
108 |
138 |
115 |
168 |
188 |
198 |
78 |
29 |
6 |
69 |
89 |
109 |
139 |
116 |
169 |
189 |
199 |
79 |
30 |
7 |
70 |
90 |
110 |
140 |
117 |
170 |
190 |
200 |
80 |
31 |
8 |
51 |
71 |
100 |
141 |
118 |
161 |
171 |
191 |
81 |
32 |
9 |
52 |
72 |
101 |
142 |
119 |
162 |
172 |
192 |
82 |
33 |
10 |
53 |
73 |
102 |
143 |
120 |
163 |
173 |
193 |
83 |
34 |
11 |
54 |
74 |
103 |
144 |
121 |
164 |
174 |
194 |
84 |
35 |
12 |
55 |
75 |
104 |
145 |
122 |
165 |
175 |
195 |
85 |
36 |
13 |
56 |
76 |
105 |
146 |
123 |
166 |
176 |
196 |
86 |
37 |
1 |
57 |
77 |
106 |
147 |
124 |
167 |
177 |
197 |
87 |
38 |
3 |
58 |
78 |
107 |
148 |
125 |
168 |
178 |
198 |
88 |
39 |
24 |
59 |
79 |
108 |
149 |
126 |
169 |
179 |
199 |
89 |
40 |
2 |
60 |
80 |
109 |
150 |
127 |
170 |
180 |
200 |
90 |
41 |
14 |
61 |
81 |
110 |
151 |
128 |
161 |
181 |
191 |
91 |
42 |
15 |
62 |
82 |
99 |
152 |
129 |
162 |
182 |
192 |
92 |
43 |
16 |
63 |
83 |
98 |
153 |
130 |
163 |
183 |
193 |
93 |
44 |
17 |
64 |
84 |
97 |
154 |
131 |
164 |
184 |
194 |
94 |
45 |
18 |
65 |
85 |
96 |
155 |
132 |
165 |
185 |
195 |
95 |
46 |
19 |
66 |
86 |
95 |
156 |
133 |
166 |
186 |
196 |
96 |
47 |
25 |
67 |
87 |
94 |
157 |
134 |
167 |
187 |
197 |
97 |
48 |
21 |
68 |
88 |
93 |
158 |
135 |
168 |
188 |
198 |
98 |
49 |
23 |
69 |
89 |
92 |
159 |
136 |
169 |
189 |
199 |
99 |
50 |
20 |
70 |
90 |
91 |
160 |
137 |
170 |
190 |
200 |
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ К КОНРТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1
Сущность процесса обработки металлов резанием. Возникновение и развитие учения о резание металлов. Роль русских и советских ученых в области металлообработки и станкостроения.
Современное состояние теории обработки резанием. Задачи, поставленные в станкостроительной и инструментальной промышленности.
Опишите, что собой представляет абразивный материал.
Характеристика, состав и область применения легированных и быстрорежущих инструментальных сталей.
Характеристика, состав и область применения основных представителей металлокерамических твердых сплавов.
Характеристика и область применения минералокерамических инструментальных материалов. Сверхтвердые инструментальные материалы (композит, эльбор, естественные и синтетические алмазы и др.)
Виды, состав, характеристика и область применения абразивных (шлифующих) материалов.
Основные части резца и их назначение. Элементы режущей части резца. Классификация резцов (по направлению подачи, по форме и расположению головки).
Опишите явления нароста.
Поверхности на обрабатываемой детали. Движение, обеспечивающие процесс резания. Элементы режима резания (подача, глубина и скорость резания).
Элементы и геометрия срезаемого слоя (ширена, толщина и площадь поперечного сечения среза). Факторы, влияющие на шероховатость обработанной поверхности.
Штучное и основное технологическое время и путь его сокращения.
Сущность процесса стружкообразования. Характеристика различных типов стружек.
Нарост на режущем инструменте и его влияние на качество обработанной поверхности. Способы борьбы с наростом.
Усадка стружки. Факторы, влияющие на это явление.
.
Источники образования тепла при резании, и его распределение. Тепловой баланс процесса резания. Методы измерения температуры.
Причины износа инструмента и его виды. Факторы, влияющие на характер и величину износа. Критерии износа инструмента.
Смазывающе-охлаждающие среды (СОС) и их влияние на процесс резания. Способы подвода СОС в зону обработки.
Влияние различных факторов на скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента.
Единая система классификации и условного обозначения металлорежущих станков. Движения в станках. Кинематические схемы и кинематические цепи станков.
Укажите, температуры холодной и горячей обработки давлением опишите процессы, протекающие в металле при этих видах обработки.
Принципы построения рядов частот вращения шпинделя величин подач в станках. Определение крутящего момента на шпинделе в электродвигателе привода.
Назначение и взаимодействие основных частей и механизмов станка. Приводы главного движения станка (ступенчатые и бесступенчатые). Характеристика приводов с шестеренной коробкой скоростей.
Характеристика гидропривода станков, область применения, достоинства и недостатки. Основные элементы гидропривода и его типовые схем.
Кинематические схемы и характеристика основных механизмов коробок передач металлорежущих станков.
Силы сопротивления резанию и их действие на резец, заготовку и станок.
Мощность, затрачиваемая на резание.
Влияние различных факторов на силы резания (обрабатываемого материала, элементов режима резания, геометрии резца и величины его износа).
Основные узлы токарно-винторезных станков и их назначение. Приспособления токарных и токарно-винторезных станков.
Назначение, классификация и область применения токарно-револьверных станков, их основные узлы, приспособления, режущий и вспомогательный инструмент.
Назначение, классификация, область применения и основные узлы карусельных и лобовых станков. Работы, выполняемые на них и применяемые приспособления.
Назначение, классификация и область применения автоматов и полуавтоматов. Правила техники безопасности при работе на станках токарной группы.
Назначения, виды, основные узлы и рабочие движения токарных одношпиндеольных полуавтоматов. Работы, выполняемые на них.
Последовательность расчета и выбора оптимальных элементов режима резания при токарной обработке.
Основные схемы обработки отверстий. Элементы режима резания и срезаемого слоя при обработке отверстий осевым инструментом. Силы сопротивления резанию и мощность, потребляемая при сверлении.
Назначение и основные типы инструмента для обработки отверстий (сверла, зенкера, развертки).
Основные части, элементы и геометрия режущей части сверл, зенкеров и разверток.
Назначение, классификация и область применения сверлильных станков их основные узлы рабочие движения. Инструмент и приспособления к сверлильным станкам.
Назначение, классификация и область применения расточных станков. Техника безопасности при работе на сверлильных и расточных станках.
Комбинированные инструменты для обработки отверстий, особенности их конструкции и область применения.
Системы смазывания, охлаждения, отвода стружки и управления в станках.
Конструкции, виды и назначения муфт, применяемых в металлорежущих станках.
Конструкции механизмов, осуществляющих прямолинейные и прерывистые движения в станках. Реверсивные механизмы.
ЗАДАЧИ 51-70
На токарно-винторезном станке модели 16. К 20 производят наружное продольное обтачивание заготовки от диаметра d до диаметра D на длине L.
Необходимо определить:
Мощность, затрачиваемую на резание (скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца, силу резания и мощность, затрачиваемую на резание, подсчитать по эмпирическим формулам теории резания).
Достаточна ли мощность привода станка для заданных условий обработки.
Основное технологическое время.
Исходные данные для решения задачи принять согласно своего варианта по таблице 2.
Примечание: угол наклона главной режущей кромки принять за 0.
Таблица 2
№ задачи |
Материал заготовки |
Состояние поверхности заготовки |
Марка тв. сплава |
Подача S в мм/об |
Размеры заготовки в мм
|
Параметры резца в градусах |
|||
d |
D |
L |
φ |
γ |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
51 |
Сталь 20 500 МПа |
Прокат без корки |
Т 14 К 8 |
0,8 |
72 |
67 |
180 |
60 |
+10 |
52 |
Чугун серый НВ 160 |
Отливка с коркой |
ВК 8 |
0,6 |
100 |
92 |
40 |
45 |
+8 |
53 |
Бронза Бр.Аж 9-4, НВ 120 |
Отливка без корки |
ВК 4 |
0,3 |
110 |
102 |
220 |
90 |
+5 |
54 |
Силумин АЛ-2 НВ 50 |
Отливка без корки |
ВК 4 |
0,5 |
160 |
152 |
80 |
60 |
-5 |
55 |
Сталь 45 ХН 750 МПа |
Штампованная без корки |
Т 5 К 10 |
0,25 |
45 |
40 |
100 |
45 |
0 |
56 |
Сталь 65Г 850 МПа |
Прокат с коркой |
Т 15 К 6 |
0,4 |
80 |
73 |
50 |
90 |
0 |
57 |
Чугун серый НВ 190 |
Отливка с коркой |
ВК 4 |
0,7 |
100 |
90 |
75 |
90 |
+5 |
58 |
Латунь ЛЮ80-3 НВ 110 |
Отливка без корки |
ВК 4 |
0,4 |
85 |
80 |
90 |
60 |
-10 |
59 |
Сталь ХГ 1000 МПа |
Штампованная без корки |
Т 30 К 4 |
0,25 |
34 |
32 |
150 |
30 |
+15 |
60 |
Чугун серый НВ 210 |
Отливка без корки |
ВК 6 |
0,5 |
60 |
54 |
200 |
60 |
+8 |
61 |
Бронза Бр. Оц. 4-3 НВ70 |
Отливка с коркой |
ВК 4 |
0,2 |
94 |
90 |
140 |
45 |
-15 |
62 |
Силумин АЛ-3 НВ 70 |
Отливка с коркой |
ВК 6 |
0,3 |
120 |
115 |
85 |
60 |
0 |
63 |
Чугун серый НВ 220 |
Отливка с коркой |
ВК 3 |
0,6 |
90 |
84 |
60 |
90 |
+10 |
64 |
Сталь Ст.5 600 МПа |
Прокат с коркой |
Т5 К10 |
0,8 |
66 |
60 |
120 |
45 |
+10 |
65 |
Чугун серый НВ 170 |
Отливка без корки |
ВК 8 |
0,4 |
78 |
72 |
180 |
60 |
0 |
66 |
Сталь 40 Х 700 МПа |
Поковка с коркой |
Т 14 К 8 |
0,7 |
56 |
50 |
105 |
45 |
+10 |
67 |
Бронза Бр. Аж.11-6-6 НВ 180 |
Отливка с коркой |
ВК 4 |
0,6 |
80 |
72 |
210 |
90 |
+5 |
68 |
Чугун серый НВ 230 |
Отливка без корки |
ВК 8 |
0,6 |
60 |
50 |
95 |
60 |
0 |
69 |
Сталь 40 630 МПа |
Поковка с коркой |
Т 15 К 6 |
0,4 |
88 |
82 |
180 |
45 |
0 |
70 |
Сталь 20 ХН 600 МПа |
Поковка без корки |
Т 5 К 10 |
0,5 |
77 |
70 |
150 |
60 |
+10 |
Пример № 1(задачи 51-70)
На токарно-винторезном станке модели 16К20 производят наружное продольное обтачивание заготовки от диаметра d до диаметра D на длине L.
Необходимо определить:
Мощность, затрачиваемую на резание (скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца, силу резания и мощность, затрачиваемую на резание, подсчитать по эмпирическим формулам теории резания).
Достаточна ли мощность привода станка для заданных условий обработки.
Основное технологическое время.
Исходные данные (выбираются по таблице 2):
d = 110 мм - диаметр заготовки;
D = 104 мм - диаметр обработанной поверхности;
L = 90 мм - длина обработки;
Φ = 450 - главный угол в плане;
γ = 00 - главный передний угол;
λ = 00 - угол наклона главной режущей кромки;
S = 0.7 мм/об - подача;
Материал заготовки - сталь Ст.3, σ 460 МПа; состояние поверхности заготовки - прокат без корки; материал режущей части резца - твердый сплав Т 5 К 10.
Решение:
( но таблицам приложения настоящих методических указаний)
Мощность, затрачиваемую на резание определим по формуле:
Nрез Pz*V; Вт
Где Pz- сила резания, Н
V- Действительная скорость резания, м/с;
Для определения действительной скорости резания находим скорость резания, допускаемую режущими свойствами материала резца по формуле:
Vu= (Cv / Tm * tx * Sy) * Kv
Из таблицы П 1 выписываем значение коэффициента Сv, и показателей степени: Сv= 300; XV= 0,15; Yс,= 0,35; m =0,2.
Учитываем общий поправочный коэффициент на скорость резания для заданных условий отличных от табличных:
Kv=Km*Kn* Ku *Kφ*Ko;
Где Кm – коэффициент, учитывающий влияние механических свойств
обрабатываемого материала на скорость резания.
По таблице П 2 при обработке стали :
Км= 750/δ = 750/460
Кn - Коэффициент учитывающий состояние
поверхности заготовки на скорость резания.
В нашем случае Кп= 1.0 (табл. П. 3);
Ku - Коэффициент учитывающий влияние
материала режущей части резца на скорость
резания. При обработки сталей резцами с
пластинкой из твердого сплава
Т 5 К 10 К u=0.65.
Кφ - Коэффициент учитывающий влияние главного
угла в плане на скорость резания.
При φ=450 Кu= 1.0
Ko - Коэффициент учитывающий влияние вида
обработки на скорость резания.
При наружном продольном точении Ko= 1.0
Таким образом,
Ku= 1.63 * 1.0 * 0.65 * 1.0 * 1.0 = 1.06
Назначаем период стойкости резца. При одноинструмеотной обработки рекомендуется период стойкости резца Т =60ммн. Глубина резания в предположении, что припуск на обработку снимается за один проход
(L = 1), равна:
t = d – D/2 = 110- 102 / 2 = 3 мм
Подставляя полученные значения в формулу скорости получим:
Vu= (350 / 600.2 * 30.15 * 0.70.35)*1.06= 350 *1.06 / (2.268 * 1.18 * 0.883) =157 м/мин (~2.6 м/с)
Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания:
nu = 1000 * Vu / π*d = 1000 *157 / 3.14 * 110 = 454.5 об/мин
Корректируем частоту вращения по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 400 об /мин, тогда действительная скорость резания:
n = π * d * n / 1000 = 3.14 * 110 * 400 / 1000 = 138 м/мин (= 2.3 м/с)
Силу резания определяем по формуле:
Pz = Cp * tx * Sy * Vn *Kp
Из таблицы 116 выписываем значения коэффициента Ср = 300; Хр = 1.0;
Yp = 0.75; np = -0.15.
Общий поправочный коэффициент на силу резания для заданных условий, отличных от табличных, при обработке резцом с пластинкой из твердого сплава равен:
Кр = Км* Кφ* Кγ* Кλ
Где Км - коэффициент, учитывающий влияние механических
свойств обрабатываемого материала на силу
резания. При обработке сталей по таблице 117
находим:
Км= (δв / 750)0.75 = (460 / 750)0,75 = 0.610.75=
=0.69;
Кφ - коэффициент, учитывающий влияние главного угла
в плане на силу резания. При φ= 45 0 Кφ = 1.0
Кγ - коэффициент, учитывающий влияние главного
переднего угла на силу резания. Для γ = 00 Кγ = 1.1
Кλ - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона
главной режущей кромки на силу резания
Кλ = 1.0 , так как λ = 00
Таким образом, Кр =0.69 * 1.0 * 1.1 * 1.0 = 0.76
Следовательно, р = 300 * 3 * 0.7 0,75 * 1.38 – 0,15 * 0.76 = 249.5кгс ~ 2495 Н
Тогда, мощность, затраченная на резание
Nрез = 2495 * 2.3 = 5738.5 Вт ~5.7кВт
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка для заданных условий обработки.
Nрез ≤ Nшп
По паспортным данным станка 16 К 20 мощность электродвигателя
Nдв = 10кВТ, а кпд η = 0.75, тогда мощность на шпинделе
Nшп =Nдв * η = 10 * 0.75 =7.5 кВт
Следовательно, условие Nрез ≤ Nшп соблюдается, так как
5.7 кВт < 7.5 кВт
Определяем основное технологическое время. При продольном наружном точении:
Т0 = L * i / n * S
Где I = 1 число проходов;
n = 400 об/мин – действительная частота вращения шпинделя;
S = 0.7 мм/об – подача;
L= l + y + Δ – длина прохода резца,
здесь l = 90 мм – длина обработки;
y = t * Ctg φ = 3 * Ctg 450 = 3 мм – величина врезания резца;
Δ = 1…3 мм – величина перебега резца, принимаем за 2 мм, тогда L = 90 + 3 + 2 = 95 мм
Следовательно,
Т0 = 95 * 1 / 400 * 0.7 = 0.34 мин.
ЗАДАЧИ 71 – 90
На вертикально - сверлильном станке производят сверление отверстия диаметром D и глубиной L сверлом из быстрорежущей стали Р 18. Необходимо:
по таблице нормативов назначить оптимальные элементы режима резания;
определить основное технологическое время
Исходные данные для решения принять, согласно своего варианта по таблице 3
Примечание: двойной угол в плане принимается равным 2φ = 116 +1200
Таблица 3
№ вари- анта |
Материал заготовки |
Размеры отверстия в мм |
отверстие |
обработка |
Модель станка |
|
D |
L |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
71 |
Чугун серый НВ 160 |
10 |
40 |
Сквозное |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
72 |
Сталь Ст. 3 460 МПа |
12 |
60 |
Сквозное |
С охлаждением |
2 Н 125 |
73 |
Латунь ЛМуЖ 52-4-7 НВ 100 |
14 |
95 |
Сквозное |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
74 |
Чугун серый НВ 190 |
16 |
60 |
Глухое |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
75 |
Сталь 40 600 МПа |
18 |
40 |
Сквозное |
С охлаждением |
2 Н 125 |
76 |
Бронза Бр. АЖН 11-6-6 Сталь НВ 200 |
15 |
60 |
Глухое |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
77 |
Сталь 40 Х 700МПа |
20 |
70 |
Сквозное |
С охлаждением |
2 Н 135 |
78 |
Чугун серый НВ 210 |
22 |
110 |
Глухое |
Без охлаждения |
2 Н 135 |
79 |
Сталь 45 ХН 750 МПа |
24 |
90 |
Сквозное |
С охлаждением |
2 Н 135 |
80 |
Бронза Бр. АЖ 9-4 НВ 120 |
16 |
50 |
Глухое |
Без охлаждения |
2 Н 135 |
81 |
Сталь 40 650 МПа |
28 |
65 |
Глухое |
С охлаждением |
2 Н 135 |
82 |
Чугун серый НВ 180 |
30 |
55 |
Глухое |
Без охлаждения |
2 Н 135 |
83 |
Сталь 45 ХН 780 МПа |
32 |
85 |
Глухое |
С охлаждением |
2 Н 135 |
84 |
Латунь ЛКВО-3 НВ 110 |
16 |
80 |
Сквозное |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
85 |
Сталь 20 500 МПа |
25 |
40 |
Глухое |
С охлаждением |
2 Н 135 |
86 |
Чугун серый НВ 150 |
20 |
90 |
Сквозное |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
87 |
Бронза Бр. АМц 9-2 НВ 100 |
18 |
60 |
Глухое |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
88 |
Сталь 65 Г 850 МПа |
26 |
45 |
Глухое |
С охлаждением |
2 Н 125 |
89 |
Чугун серый НВ 230 |
12 |
50 |
Сквозное |
Без охлаждения |
2 Н 125 |
90 |
Сталь ХГ 1000 МПа |
20 |
60 |
Глухое |
С охлаждением |
2 Н 135 |
ПРИМЕР 2. (задачи 71 - 90)
На вертикально - сверлильном станке производят сверление отверстия диаметром D и глубиной L сверлом из быстрорежущей стали Р 18. Необходимо:
по таблице нормативов назначить оптимальные элементы режима резания;
определить основное технологическое время
Исходные данные (выбираются по таблице 3)
D = 25 мм - диаметр отверстия;
L = 95 мм - глубина отверстия
Материал заготовки - чугун серый, НВ 220;
Отверстие сквозное;
Обработка - без охлаждения;
Модель станка - 2 Н 125;
2 φ = 118 0 – двойной угол в плане.
Решение:
( но таблицам приложения настоящих методических указаний)
По таблице 119 при обработке чугуна с НВ > 200 сверлом диаметром D=25 мм рекомендуется подача Sтабл. = 0.47+0.57 мм /об. Учитываем поправочный коэффициент на подачу. Так как l/ D = 95/25 = 3.8, т.е. l=3.8 D> 3 D, то Кl = 0.9 и тогда подача
S =Sтабл.* Кl = (0.47+0.57)*0.9=0.423 ÷0.513 мм / об.
Корректируем подачу по паспорту станка и принимаем
S =0.4 мм/об
Проверяем принятую подачу по осевой силе, допускаемой мощности механизма подачи станка. Должно быть:
Ро ≤ Р max
Осевая сила
Po = C p * D q * t x * S yp * K p
Из таблицы П 15 выписываем значения коэффициента Ср = 42.7; q = 1.04 x =0; yp = 0.8
Поправочный коэффициент на осевую силу при обработке серого чугуна сверлом из быстрорежущей стали
K p = K m = (HB / 190) 0.6 = (220 / 190) 0.6 1.16 0.6~ 1.09
Глубина резания при сверлении t = D/2 = 25/2 = 12.5мм
Тогда Po = 42.7 * 25 1 * 12.5 0 * 0.4 0.8 * 1.09 = 559 кгс ~ 5590 H
Для станка 2 Н 125 максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом станка Pmax = 900 кгс ~ 9000 Н.
Таким образом, Po 5590 Н < Pmax 9000 Н, следовательно, назначаемая подача
S =0.4 мм/об в полнее допустима.
Назначаем период скорости сверла. При обработке чугуна сверлом из быстрорежущей стали диаметром D = 25 мм, рекомендуемый период стойкости сверла Т = 40-50 мин, принимаем Т = 45 мин.
Определяем скорость резания, допускаемою режущими свойствами сверла. По таблице П. 11 находим v табл. = 29 м/мин, при D =25 мм и S=0.4 мм/об.
Определяем поправочные коэффициенты на скорость резания: коэффициент Кl, учитывающий влияние глубины сверления на скорость резания, при l/D = 3.8 по таблице П 13 находим Кl = 0.9; коэффициент K m, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания по таблице П 12 при сверлении чугуна НВ 210 находим K m = 0.65.
Скорость резания, допускаемая режущими свойствами сверла
vu= v табл. * Кl * K m = 29 * 0.9 * 0.65 = 17 м/ мин (~0.28м/с)
Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания:
N u = 1000 * vu / π * D = 1000 * 17 / 3.14 * 25 = 216.6 об/мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 180 об/ мин. Действительная скорость резания :
V = π * D * N / 1000 = 3.14 * 25 * 180 / 1000 = 14 м/ мин (~0.23 м/с)
Определяем мощность, затраченную на резание. Для НВ до 229, D до
26.5 мм, S до 0.45 мм/об и v до 15.1 м/ мин по таблице П 18 N рез = 1.1 кВт
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.
Должно быть:
N рез ≤ N шп
Мощность на шпинделе станка N шп = Nд * η. У станка 2 Н 125 мощность двигателя Nд = 2.8 кВт, а КПД привода станка ровно 0.8
Тогда, N шп = 2.8 * 0.8 =2.2 кВт, следовательно, N рез = 1.1 кВт <N шп =2.2, т.е. станок по мощность подходит.
Определяем техническое время Т о по формуле:
Т о = L / N *S
Где L = l + y +Δ – путь, проходимый сверлом в направлении подачи.
Величина срезания y = t * Ctg φ = 12.5. Ctg 59o = 7.5 мм. Пробег сверла
Δ = 1…3 мм, принимаем за 2 мм (при сверлении глухих отверстий Δ = 0).
Таким образом, L = 95 + 7.5 + 2 = 104.5 мм
Тогда
Т о = 104.5 / 180 * 0.4 = 0.73мин.
ЗАДАЧИ 91-110
Произвести расчет наладки токарно-винторезного станка (подобрать сменные зубчатые колеса гитары) для нарезания однониточной метрической резьбы с шагом Р р, если шаг ходового винта Р в = 12 мм, а передаточное отношение постоянных передач к звену настройки in = 2/3.
Исходные данные для решения задачи принять, согласно своего варианта, по таблице 4.
Примечание: в комплекте сменных колес имеются зубчатые колеса со следующим числом зубьев:
20, 24, 25, 28, 30, 32, 36, 40, 44, 45, 48, 50, 55, 60, 65, 68, 70, 71, 72, 75, 76, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 118, 120, 127.
Таблица 4
-
№ задачи
Шаг резьбы
Р р., в мм
№
задачи
Шаг резьбы
Р р., в мм
91
2.0
101
9.0
92
2.5
102
10.0
93
3.0
103
1.5
94
4.0
104
1.0
95
5.0
105
9.5
96
4.5
106
12.0
97
7.5
107
5.5
98
8.0
108
6.5
99
7.0
109
1.25
100
8.5
110
3.5
Пример 3. (задачи 91-110)
Произвести расчет наладки токарно-винторезного станка (подобрать сменные зубчатые колеса гитары) для нарезания однониточной метрической резьбы с шагом Р р =1.75мм, если шаг ходового винта Р в = 12 мм, а передаточное отношение постоянных передач к звену настройки in = 2/3.
Исходные данные (выбираются по таблице 4)
Р р =1.75мм - шаг нарезаемой резьбы;
Р в = 12 мм - шаг ходового винта станка;
in = 2/3 – передаточное отношение постоянных передач.
Решение:
Передаточное отношение гитары при резании метрической резьбы определяем по формуле:
i = in * Р р / Р в = 2/3 * 1.75 / 12 = 3.5 / 36
Разложим числители знаменатель на простые множители и введем дополнительные множители, комбинируя их так, чтобы получить выражение дроби через числа зубьев, имеющихся в комплекте сменных колес.
I = а/b * с/d = 3.5 * 1 / 9 * 4=
=3.5 * 10 / 9 * 10 * 1 * 10 / 4 * 10 = 3 5/ 90 * 25 / 100
Таким образом, применяем сменные колеса с числом зубьев а = 35; b = 25;
d = 100.
Проверяем условие сцепляемости. Должно быть:
а + b ≥ с + 15
с + d≥ b + 15
35 + 90 ≥ 25 + 15; 125 >40
25 + 100 ≥ 90 + 15; 125> 105
Сцепляемость зубчатых колес обеспечена.
Вопросы и задачи к контрольной работе №2
111. Особенности процесса фрезерования. Типы фрез, их основные части, элементы, и геометрические параметры режущей части.
112. Схемы фрезерования (против подачи и по подаче). Элементы режима
резания при цилиндрическом фрезеровании и порядок их нарезания.
113. Силы, действующие на фрезу при фрезеровании цилиндрическими
фрезами с прямыми и винтовыми зубьями, их износ и стойкость. Мощность, затрачиваемая на резание.
114. Схемы резания при торцовом фрезеровании торцовыми фрезами, их
износ и стойкость.
115. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами материала
цилиндрических и торцевых фрез. Основное технологическое (машинное) время при торцовом и цилиндрическом фрезеровании.
116. Типы фрез и их классификации. Материал для изготовления фрез.
ГОСТ на фрезы.
117. Назначение, классификация и область применения фрезерных станков.
Вспомогательный инструмент и приспособления для фрезерных станков.
118. Основные узлы и рабочие движения консольных станков, их
конструктивные особенности. Техника безопасности при работе на станках фрезерной группы.
119. Классификация, назначение и конструкции делительных головок; и настройка на различные способы деления.
120. Особенности процесса строгания и долбления. Конструктивные особенности и геометрические параметры строгальных и долбежных резцов.
121. Элементы режима резания при строгании и долблении. Силы, действующие на резец и мощность, затрачиваемые на резание при строгании.
122. Назначение, классификация и область применения строгальных и долбежных станков. Техника безопасности при работе на них.
123. Основные узлы и рабочие движения строгальных и долбежных станков.
124. Протяжки, их назначение и классификация. Части, элементы и геометрические параметры протяжек.
125. Схемы резания при протягивании внутренних и наружных поверхностей‚ (профильная, прогрессивная, генераторная). Элементы режима резания и срезаемого слоя при протягивании.
126. Стружкообразование, силы и скорость резания при протягивании. Износ и стойкость протяжек.
127. Назначение, классификация и область применения протяжных станков, их основные узлы и рабочие движения.
128. Схемы обработки при нарезании резьбы различными инструментами. Методы и способы получения резьбы.
129. Нарезание резьбы резьбовыми резцами и гребенками. Конструкции резьбовых резцов и гребенок. Элементы режима резания.
130. Нарезание резьбы метчиками. Конструкции метчиков и их геометрические параметры. Элементы режима резания. ГОСТ на метчики.
131. Нарезание резьбы плашками, их конструкция и геометрические параметры. ГССТ на плашки.
132. Нарезание резьбы резьбовыми фрезами, их конструкции и геометрические параметры. Элементы режима резания и мощность при фрезеровании резьбы.
133. Высокопроизводительные методы нарезания резьб: резьбовыми головками (вихревой метод), абразивным инструментом, накатными плашками и роликами (метод накатки).
134. Характеристика процесса зубонарезания. Методы нарезания зубчатых колес, их достоинства и недостатки. Инструменты, применяемые при зубонарезании.
135. Конструктивные особенности и геометрия зуборезного инструмента, работающего по методу копирования.
136. Конструктивные особенности и геометрия зубонарезного инструмента, работающего по методу обкатки.
137. Нарезание червячных и конических зубчатых колес (схемы нарезания, применяемый инструмент).
138. Режим резания при нарезании цилиндрических зубчатых колес червячными фрезами. Конструкции и геометрия червячных зубонарезных фрез.
139. Режим резания при нарезании зубчатых колес долбяками. Конструкции и область применения долбяков.
140. Отделочные методы обработки зубчатых колес (шевингование, обкатка, притирка, шлифование). Конструкции шеверов.
141. Основные узлы, рабочие движения и принцип работы зубофрезерных станков.
142. Основные узлы, рабочие движении и принцип работы зубодолбежных и зубострогальных станков.
143. Особенности процесса шлифования. Элементы режима резания и
срезаемого слоя при шлифовании.
144. Конструкции и характеристики абразивного (шлифовального)
инструмента: связки зернистость, твердость и структура абразивного инструмента, его маркировка.
Износ, стойкость, правка и балансировка абразивных кругов. Правящий
инструмент и способы правки.
Отделочные виды обработки (хонингование, суперфиниширование,
полирование). Инструменты и станки для отделочных видов обработки.
Виды, область применения и сущность электрофизических методов
обработки материалов.
Виды, область применения и сущность электрохимических методов
обработки материалов.
Принцип агрегатирования станков. Классификация и область
применения агрегатных станков. Нормализованные узлы и детали агрегатных станков (корпусные, силовые и шпиндельные узлы).
Станки с числовым программным управлением, особенность их
конструкции и область применения. Отличие станков с ЧпУ от универсальных станков. Классификация систем ЧпУ.
Кодирование программ работы в станках с ЧпУ и программоносители.
Основные блоки системы, ЧпУ.
Многооперационные станки с ЧпУ, их основные узлы, принципы
работы и область применения.
Назначение, принцип работы и область применения станков с
адаптивным управлением. Основные схемы управления участками станков с ЧпУ от ЭВМ.
Классификация и структура аьтома2ичвскик линий, их типовые
устройства и область применения.
Направление задачи и значение модернизации станков. Примеры
модернизации станков на вашем предприятии.
Основные принципы расстановки станков в цехе. Проверка установки и
нормы точности станков.
Основные типы шлифовальных станков, их назначение и область
применения. Техника безопасности при работе на станках шлифовально-доводочной группы.
Конструктивные особенности и основные узлы круглошлифовальных и
плоскошлифовальных станков. Операции, выполняемые на них.
Основные узлы и конструктивные особенности внутришлифовальных и
бесцентрошлифовальных станков. Операции, выполняемые на них.
Характеристика и схемы наружного круглого шлифования в центрах.
Элементы режима резания. Сила и мощность, затрачиваемая на резание. Основное технологическое время.
Задачи № 161-170
На вертикально-фрезерном станке модели 6Р12 производится черновое
фрезерование плоской поверхности шириной В и длиной l припуск на обработку h . Фреза торцовая, оснащенная пластинами из твердого сплава Т 15К 6. Главный угол в плане φ =600.
Необходимо: назначить элементы режима резания с использованием таблиц
нормативов; определить основное технологическое время.
Исходные данные для решения задачи принять согласно своего
варианта по таблице 5.
Таблица 5.
№ задачи |
Материал заготовки |
Состояние поверхности заготовки |
Схема установки фрезы |
В |
l |
h |
161 |
Сталь Ст.3 460 МПа |
Поковка без корки |
Симметричная |
60 |
200 |
3.5 |
162 |
Сталь 20 500 МПа |
Поковка с коркой |
Смешанная |
90 |
250 |
4 |
163 |
Сталь Ст.5 600 МПа |
Прокат |
Симметричная |
120 |
150 |
3 |
164 |
Сталь 40Х 700 МПа |
Штамповка с коркой |
Смешанная |
110 |
400 |
2.5 |
165 |
Сталь40 660 МПа |
Поковка с коркой |
Смешанная |
70 |
600 |
3.5 |
166 |
Сталь 45Х Н 780 МПа |
Поковка без корки |
Симметричная |
115 |
450 |
2 |
167 |
Сталь 65Г 850 МПа |
Штамповка без корки |
Симметричная |
130 |
350 |
2.5 |
168 |
Сталь ХГ 1000 МПа |
Поковка с коркой |
Смешанная |
50 |
300 |
1.5 |
169 |
Сталь45Х 750 МПа |
Поковка с коркой |
Смешанная |
80 |
500 |
3 |
170 |
Сталь 35Л 550 МПа |
Отливка с коркой |
Смешанная |
100 |
380 |
4 |
Пример 4 (задачи 161-170)
На вертикально-фрезерном станке 6Р13 производится черновое фрезерование плоской поверхности шириной В и длиной l; припуск на обработку h. Фреза торцовая, оснащенная пластинами из твердого сплава Т15К6. Главный угол в плане φ = 600.
Необходимо: назначить элементы режима резаная с использованием таблиц нормативов; определить основное технологическое время.
Исходим данные (выбираются по таблице 5).
В - 70 мм - ширина фрезерования;
l - 300 мм - длина фрезерования;
h - 2.5 мм - припуск на обработку;
материал заготовки - Сталь 30 Л, бв. 600 МПа; состояние поверхности заготовки - отливка с коркой;
схема установки фрезы - смешенная материал фрезы - твердый сплав Т15 К6;
главный угол в плане φ = 600.
Решение.
(по таблицам приложения настоящих методических указаний).
Диаметр Д торцовой фрезы выбираем в зависимости от ширины
фрезеруемой поверхности В; ориентировочно Д = 1.6 ,В= 1,6* 70=112 мм.
По таблице П21 принимаем стандартную фрезу Д = 110 мм с числом
зубьев Z = 4.
Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один проход,
следовательно, t = h = 2.5 мм.
Назначаем подачу на зуб фрезы Sz. Для обработке стали фрезой из
твердого сплава Т15 Кб на станке мощностью 10 кВт, при смешенном фрезеровании рекомендуется подача Sz = 0.18 - 0.22мм/зуб (таблица П20). Принимаем Sz = 0.2 мм/зуб.
По таблице П21 определяем скорость резания, допускаемую режущими
свойствами фрезы, частоту вращения фрезы и минутную подачу. Для
обработки стали с глубиной резания до t = 5 мм, подачей на зуб
Sz = 0,24 мм/зуб фрезой Д = 110 мм, Z = 4 табличные значения соответствуют скорости резания vтабл.= 220 м/мин, частоте вращения фрезы nтабл.= 635 об/мин и минутной подачи Smтабл.=535 мм/мин.
По таблице П 22 определяем поправочные коэффициенты для изменения условий роботы; коэффициент, зависящий от механических свойств заготовки; для стали до 560 МПа
коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности
коэффициент, учитывающий отношение ширины фрезерования к диаметру фрезы; при
тогда, общий поправочный коэффициент
Кsм= Кn = Кv = 1.42 * 0.8 * 1.0 = 1.136
С учетом поправочного коэффициента
Корректируем по паспорту станка (Л-4, с. 374) частоту вращения фрезы и минутную подачу и устанавливаем действительные значения
Находим фактическую скорость резаная и подачу на один зуб фрезы
Проверяем выбранный режим по мощности привода станка. Должно
быть: Nрез ≤ Nшп
По таблице П23 определяем мощность, потребляемую на резание.
При обработке стали до 680 МПа с В до 72 мм, глубиной резания t до 2,9 мм, Sм до 680 мм/мин фрезой Д = 110 мм, Z = 4, мощность потребляемая на резание, составляет Nрез= 6.6 кВт.
Мощность на шпинделе станка Nшп = N * η. У станка 6Р13 мощность двигателя N = 10 кВт, а КПД привода станка η = 0.8, тогда
Nшп =10 * 0.8 = 8 кВт, следовательно, Nрез = 6.6 кВт ≤ Nшп 8 кВт, т.е. станок по мощности подходит.
Определяем основное технологическое время по формуле:
Где
- длина фрезерования.
При смещенном фрезеровании врезание фрезы y = 0.3 Дфр = 0.3*110 = 33 мм; перебег равен 1….5 мм, принимаем за 3 мм. Тогда
Задачи № 171-190
Настроить делительную головку на нарезание зубчатого колеса с числом зубьев Z.
Исходные данные для решения принять согласно своего варианта по таблице 6.
Примечание: для настройки головки применяются диск со следующими числами отверстий в каждой окружности: 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30, 31, 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49, 54, а также сменные колеса с числами зубьев: 25, 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100.
Таблица 6
-
№
задачи
Число зубьев
№
задачи
Число зубьев
171
172
173
174
175
176
177
178
189
180
83
87
77
73
81
147
89
93
75
97
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
99
121
107
103
114
117
127
129
119
133
Пример 5 ( задачи 171-190)
Настроить делительную головку на нарезание зубчатого колеса с числом зубьев Z = 67
Исходные данные (выбираем по таблице 6)
Z = 67 – число зубьев зубчатого колеса.
Решение.
Число оборотов рукоятки делительной головки
где N = 40 – характеристика делительной головки.
Диска с числом отверстий 67 нет, поэтому простое деление неприменимо.
Применяем способ дифференциального деления. Число оборотов рукоятки при дифференциальном делении.
где Zф – фиктивное число, близко к заданному.
Применяется число близкое к числу Z, но удобнее принять Zф > Z.
Применяем Zф= 70, тогда
Выбираем делительный диск, имеющий окружность с 21 отверстием и при каждом повороте рукоятки пропускаем 12 шагов между отверстиями.
Передаточное отношение смешных колес гитары определяем по формуле:
Разложим числитель и знаменатель на простые множители и введем дополнительные множители, комбинируя их так, чтобы получить выражение дроби через числа зубьев, имеющихся в комплекте сменных колес (см. примечание к условию задачи)
Производим проверку по формуле:
Следовательно, наладка выполнена правильно.
Таким образом, принимаем сменные колеса с числом зубьев:
а = 40; в =70; с = 90; α = 30.
Если передаточное число подучится отрицательным (при Zф < Z), то в гитару следует ввести паразитное колесо с любым числом зубьев.
Проверяем условие сцепляемости:
а + в ≥ с + 15; 40 + 70 ≥ 90 + 15; 110 > 105
с + d ≥ в + 15; 90 + 30 ≥ 70 + 15; 120 > 85
Сцепляемость зубчатых колес обеспечена.
Задачи № 191-200
На вертикально-сверлильном станке 2Н135 нарезают метчиком метрическую резьбу диаметром d и шагом Р в сквозном отверстии. Длина резьбы l. Материал метчика - быстрорежущая сталь Р18.
Необходимо: назначить элементы режима резания с использованием таблиц нормативов; определить основное технологическое время.
Исходные данные для решения задачи принять, согласно своего варианта, по таблице 7.
Таблица 7
№ задачи |
Материал заготовки |
Резьба в мм |
Шаг Р в мм |
Длина резьбы l в мм |
191 |
Сталь. Ст. 5 600 МПа |
М 6- 6 Н |
1.0 |
20 |
192 |
Чугун серый НВ 160 |
М 12- 6 Н |
1.75 |
30 |
193 |
Сталь 45ХН 750 МПа |
М 30- 6 Н |
2.0 |
50 |
194 |
Чугун серый НВ 190 |
М 8- 6 Н |
1.25 |
25 |
195 |
Сталь 40 650 МПа |
М 16- 6 Н |
1.5 |
40 |
196 |
Сталь Ст. 3 460 МПа |
М 24- 6 Н |
3.0 |
60 |
197 |
Чугун серый НВ 210 |
М 10- 6 Н |
1.0 |
35 |
198 |
Сталь 40 Х 700 МПа |
М 20- 6 Н |
1.5 |
70 |
199 |
Сталь 20 500 МПа |
М 16- 6 Н |
2.0 |
55 |
200 |
Чугун серый НВ 170 |
М 12- 6 Н |
1.25 |
45 |
Пример 6 (задачи 191-200)
На вертикально-сверлильном станке 2Н125 нарезают метчиком метрическую резьбу диаметром d и шагом Р в сквозном отверстии. Длина резьбы l. Материал метчика - быстрорежущая сталь Р18.
Исходные данные (выбираются по таблице 7)
d - М24 - 6Н- диаметр резьбы;
Р- 1.5 мм - шаг резьбы;
l - 80 мм - длина резьбы;
материал заготовки- сталь 35, 600 МПа
материал метчика – быстрорежущая сталь Р 18.
Решение.
( по таблицам приложения настоящих методических указания)
По таблице П 24 определяем скорость резания, допускаемую режущими
свойствами метчика и частоту вращения шпинделя. Для стали, диаметра резьбы d - 24 мм и шага Р- 1,5 мм
v табл.= 23.5 м/мин, ηтабл.= 310 об/ мин. Поправочные коэффициенты на скорость резания т чистоту вращения: Кмv=Кмп=1.0;
Кv=Кn = 1.0; Кuv= Kun=1.0; тогда
vu =v табл. * K мv*Kv * Kuv = 23.5*1=23.5 м/ мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспорту станка и
устанавливаем значение n = 355 об/мин
определяем действительную скорость резания
По таблице П 24 находим мощность, затрачиваемую на резание для стали
диаметра резьбы d - 24 мм и шага Р- 1.5 мм мощность Nтабл. = 1.38 кВт поправочные коэффициенты на мощность равны единице, следовательно
Проверяем, достаточна ли мощность станка. Должно быть:
Мощность на шпинделе станка N шп = N * η. У станка 2Н125 мощность двигателя N = 2,8 кВт, а КПД привода станка η = 0.8, тогда
Nшп =2,8 * 0.8 = 2,2 кВт, следовательно,
Nрез = 1,38 кВт ≤ Nшп 2,2 кВт, т.е. станок по мощности подходит.
Определяем основное технологическое время по формуле:
где l1 – врезание и перебег метчика; при нарезании резьбы в сквозном отверстии l1=( 3…6)Р, принимаем l1= 6Р = 6.1 , 5=9 мм.
n1 – частота вращения метчика при обратном ходе;
n1 = 1.25. n =1.25 * 355 = 444 об/ мин. По паспорту станка принимаем
n1 = 500 об/мин. Таким образом,
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П. 1
Материал заготовки |
Материал режущей части резца |
Характеристика подачи |
Коэффициент и показатели степени |
|||
Сv |
Хv |
Уv |
m |
|||
Сталь углеродистая конструкционная 750 МПа |
Т15 К6 |
S до 0.3 S св 0.3 до 0.7 S св 0.7
|
420 350 240 |
0.15 |
0.2 0.35 0.45 |
0.2 |
Серый чугун НВ 190 |
ВК6 |
S до 0.4 Sсв 0.4 |
270 213 |
0.15 |
0.2 0.4 |
0.2 |
Медные сплавы НВ 100-140 |
Р 18 |
S до 0.2 S св 0.2 |
270 182 |
0.12 |
0.25 0.5 |
0.23 |
Силумин НВ 65 100-200 МПа |
Р 18 |
S до 0.2 S св 0.2 |
485 328 |
0.12 |
0.25 0.5 |
0.23 |
Таблица П. 2
Поправочный коэффициент Кmv, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания.
Обрабатываемый материал |
Коэффициент Кmvкоэффициент |
Сталь конструкционная углеродистая и легированная |
Кmv= 750 /σ в |
Чугун серый |
Кmv = (190/НВ) 1.25 |
Медные сплавы НВ 140 НВ 100-140
|
0.7 1.0 |
Силумин и литейные сплавы: - 200-300 МПа, НВ 65 - 100-200 МПа, НВ 65 |
0.8 1.0 |
Таблица П. 3
Поправочный коэффициент Кnv на скорость резания, учитывающий состояние поверхности заготовки.
Состояние поверхности заготовки |
|||||
Без корки |
С коркой |
||||
прокат |
паковка |
Стальное и чугунное литье |
Медные и алюминиевые сплавы |
||
обычные |
С загрязненной коркой |
||||
коэффициент К mv |
|||||
1.0 |
0.9 |
0.8 |
0.8-0.85 |
0.5-0.6 |
0.9 |
Таблица П. 4
Поправочный коэффициент Кuv, учитывающий влияние материала режущей части инструмента на скорость резания.
Обрабатываемый материал |
Значения коэффициент Кuv в зависимости от марки инструментального материала |
|||||
Сталь конструкционная и стальное литье |
Т5 К10 |
Т14 К8 |
Т15К6 |
Т15К6Т |
Т30К4 |
ВК8 |
0.65 |
0.8 |
1.0 |
1.15 |
1.4 |
0.4 |
|
Чугун серый |
ВК8 |
ВК6 |
ВК4 |
ВК3 |
ВК2 |
- |
0.83 |
1.0 |
1.1 |
1.15 |
1.25 |
- |
|
Медные и алюминиевые сплавы |
P 18 ; P 9 |
ВК4 |
ВК6 |
9ХС; ХВГ |
||
1.0 |
2.5 |
2.7 |
0.6 |
|||
Таблица П. 5
Поправочный коэффициент К φv, учитывающий влияние главного угла в плане на скорость резания.
Главный угол в плане φ |
30 |
45 |
60 |
90 |
Коэффициент К φv |
1.2 |
1.0 |
0.9 |
0.8 |
Таблица П. 6
Значения коэффициента С рz и показателе степени при наружном продольном точении.
Обрабатываемый материал |
Коэффициент и показатели степени |
|||
С рz |
Х рz |
У рz |
n рz |
|
Сталь конструкционная и стальное литье 750 МПа |
300 |
1.0 |
0.75 |
-0.15 |
Чугун серый НВ 190 |
92 |
1.0 |
0.75 |
0 |
Медные сплавы НВ 120 |
100 |
1.0 |
0.75 |
0 |
Алюминий и силумин |
100 |
1.0 |
0.75 |
0 |
Таблица П. 7
Поправочный коэффициент Кmр, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на силу резания.
Обрабатываемый материал |
Коэффициент Кmр |
Сталь конструкционная и стальное литье |
Кmр = (σ/ 750) 0.75 |
Чугун серый |
Кmр = (НВ/ 190)0.4 |
Медные сплавы: НВ 120 НВ 130 |
1.0 0.75 |
Алюминий и силумин |
1.0 |
Таблица П. 8
Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силу резания.
Геометрические параметры |
Поправочные коэффициенты |
||
Наименование |
Величина в градусах |
Обозначения |
Величина |
Главный угол в плане φ |
30 45 60 90 |
К φ р |
1.08 1.0 0.94 0,89 |
Передний угол γ |
-15 0 10 |
К γ р |
1.25 1.1 1.0 |
Угол наклона главной режущей кромки λ |
От -5 до +15 |
К λ р |
1.0 |
Таблица П. 9
Подача при сверлении сверлами из быстрорежущей стали.
Диаметр сверла D в мм |
Сталь и стальное литье |
Чугун серый, медные и алюминиевые сплавы |
||
σ ≤ 800 МПа |
σ > 800 МПа |
НВ≤200 |
НВ>200 |
|
До 2 Св. 2 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 до 15 Св. 15 до 20 Св. 20до 25 Св. 25 до 30 Св. 30 до 40 |
0.05-0.06 0.08-0.18 0.18-0.28 0.25-0.35 0.34-0.43 0.39-0.47 0.45-0.55 0.55-0.60 |
0.04-0.05 0.06-0.12 0.13-0.21 0.19-0.26 0.25-0.32 0.29-0.35 0.32-0.40 0.35-0.40 |
0.09-0.11 0.18-0.33 0.36-0.57 0.52-0.70 0.65-0.86 0.75-0.96 0.90-1.05 1.00-1.10 |
0.05-0.07 0.11-0.22 0.22-0.34 0.31-0.42 0.40-0.53 0.47-0.57 0.54-0.66 0.56-0.70 |
Таблица П.10
Поправочный коэффициент Кls, учитывающий влияние глубины сверления на величину подачи.
Глубина сверления в диаметрах сверла до |
3D |
5D |
7D |
10D |
Коэффициент Kls |
1.0 |
0.9 |
0.8 |
0.75 |
Таблица П.11
Скорости резания при сверлении углеродистой стали σ = 550 МПа сверлами из быстрорежущей стали с охлаждением
Подача,S мм / об |
Диаметр сверла в мм |
||||||||
2 |
4 |
6 |
10 |
14 |
20 |
24 |
30 |
40 |
|
Скорость резания в м /мин |
|||||||||
0.10 0.12 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 0.60 |
26 23 - - - - - - - |
42 36 31 - - - - - - |
49 43 36 28 - - - - - |
- - 38 33 30 27 - - - |
- - - 36 34 31 26 - - |
- - - 38 35 31 27 - - |
- - - 37 37 33 29 26 - |
- - - - - 34 29 26 24 |
- - - - - - 30 26 24 |
Таблица П.12
Поправочный коэффициент Кмv , учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания.
Обрабатываемый материал |
Углеродистая сталь в МПа |
Хромоникелевая сталь в МПа |
|||||||
450 |
550 |
650 |
750 |
850 |
550 |
750 |
950 |
1050 |
|
Коэффициент Кмv |
1.2 |
1.0 |
0.86 |
0.75 |
0.68 |
0.75 |
0.57 |
0.45 |
0.4 |
Обрабатываемый материал |
Чугун |
Латунь |
Бронза |
||||||
150 |
170 |
190 |
210 |
|
|
||||
Коэффициент Кмv |
1.3 |
1.0 |
0.8 |
0.65 |
3.5 |
0.75 |
|||
Таблица П.13
Поправочный коэффициент Кlv, учитывающий влияние глубины сверления на скорость резания.
Глубина сверления в диаметрах сверла |
3 D |
3-4 D |
4-5 D |
5-6 D |
6-8 D |
9-10 D |
Коэффициент Кlv |
1.0 |
0.8-0.9 |
0.7-0.8 |
0.65-0.7 |
0.6-0.65 |
0.5-0.6 |
Таблица П.14
Средние значения периода стойкости Т сверл из быстрорежущей стали.
Диаметр сверла в мм |
Средние значения периода стойкости Т сверл в мин, при обработке: |
|
Стали |
Чугуна, цветных металлов и их сплавов |
|
до 5 Св 5 до 10 Св10 до 15 Св 15 до 20 Св 20 до 25 Св 25 до 30 Св 30 до 40 |
7 12 14-20 18-22 20-25 25-30 40-50 |
12 21 25-30 32-40 40-50 50-55 75-85 |
Таблица П.15
Значения коэффициента С р и показателей степени при сверлении сверлами из быстрорежущей стали.
Обрабатываемый материал |
Коэффициент и показатель степени |
|||
С p |
Q p |
X p |
Y p |
|
Сталь конструкционная 750 МПа |
6.8 |
1.0 |
0 |
0.7 |
Чугун серый НВ 190 |
42.7 |
1.0 |
0 |
0.8 |
Медные сплавы, НВ 100 - 140 |
31.5 |
1.0 |
0 |
0.8 |
Таблица П.16
Поправочный коэффициент Кмр ,учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на силу резания при сверлении сверлом из быстрорежущей стали.
Обрабатываемый материал |
Коэффициент Кмр |
Сталь конструкционная и стальное литье |
Кмр = (δ в/ 750)0.75 |
Чугун серый |
Кмр = (НВ/190)0.6 |
Медные сплавы: Средней твердости НВ 120 Твердые более НВ 120 |
1.0 0.75 |
Таблица П.20
Подача на один зуб при черновом фрезеровании стали торцовой фрезой, оснащенной пластиной из твердого сплава Т 15 К 6.
Мощность станка N в кВт |
Схема установки фрезы |
Подача на один зуб в мм / зуб S z |
Св. 10 |
Симметричная
|
0.12-1.15 |
Смешанная
|
0.24-0.30 |
|
5-10 |
Симметричная
|
0.09-0.11 |
Смешанная
|
0.18-0.22 |
Таблица П.24
Режимы резания при нарезании резьбы метчиком из быстрорежущей стали Р 18
в сквозных отверстиях.
Диаметр и шаг резьбы в мм |
Обрабатываемый материал |
||||||
Сталь углеродистая и легированная |
Чугун серый |
||||||
d |
p |
v в в / мин |
n в об / мин |
N в кВт |
v в м / мин |
n в об/ мин |
N в кВт |
4 |
0,5 0,7 |
7,3 5,4 |
580 430 |
0,04 0,05 |
2,5 3,9 |
415 310 |
0,03 0,03 |
6 |
0,75 1,0 |
8,3 6,4 |
440 340 |
0,10 0,12 |
5,9 4,6 |
310 240 |
0,06 0,07 |
8 |
0,75 1,0 1,25 |
11,5 9,1 8,2 |
470 360 295 |
0,16 0,19 0,21 |
8,4 6,5 5,3 |
335 255 210 |
0,10 0,12 0,14 |
10 |
1,0 1,25 1,5 |
14,5 12,1 8,9 |
375 310 260 |
0,27 0,31 0,34 |
8,4 6,9 5,8 |
270 220 186 |
0,17 0,19 0,22 |
12 |
1,0 1,25 1,75 |
14,5 12,1 8,9 |
385 320 235 |
0,36 0,41 0,50 |
10,5 8,6 6,3 |
280 230 167 |
0,23 0,26 0,32 |
16 |
1,5 2,0 |
14,5 11,1 |
290 220 |
0,72 0,87 |
10,5 7,9 |
205 157 |
0,46 0,55 |
20 |
1,5 2,5 |
19,0 12,0 |
300 191 |
1,03 1,40 |
13,4 8,5 |
210 135 |
0,66 0,89 |
24 |
1,5 2,0 3,0 |
23,5 18,1 12,6 |
310 240 167 |
1,38 1,66 2,10 |
16,7 12,8 8,9 |
220 170 118 |
0,88 1,05 1,33 |
30 |
2,0 3,5 |
23,6 14,3 |
250 152 |
2,45 3,4 |
11,7 10,2 |
125 108 |
1,9 2,1 |
Приложение таблицы П 24
Поправочные коэффициенты на режим резания в зависимости от:
Механические характеристики обрабатываемого материала |
Механические свойства |
Углеродистые стали |
Хромистые и хромоникелевые сплавы в МПа |
Чугун серый НВ |
||||
500 |
500-800 |
700 |
700-800 |
156-229 |
170-265 |
197-269 |
||
Коэффициент Кмv=Кмn=КмN |
0,70 |
1,0 |
0,81 |
0,90 |
1,0 |
0,7 |
0,5 |
|
Класса точности резьбы |
Класс точности |
5Н
|
6Н |
7Н |
||||
Коэффициент Кv=Кn=КN |
0,8 |
1,0 |
1,25 |
|||||
5.
ЛРА
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ.
1.Челноков Н.М. Технология горячей обработки металлов. Машиностроение 1978г.
2. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. Машиностроение , 1975. с. 440
3. Чернов И.Н. Металлорежущие станки. Машиностроение 1984, с. 389
4. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. Машиностроение 1984. с. 399.
5. Локтев Д.А. Сборник задач по настройке.
6. Дольский А.М., Арутюнова И.А., Барсуков Т.М.- Технология конструкционных материалов. Машиностроение. 1985.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
7. Рубинштейн С.А. и др. основы учения о резании металлов и режущий инструмент. Машиностроение . 1968. с. 392.
8. Локтев Д.А. Металлорежущие станки. Машиностроение, 1968. с. 304
9. Кучер А.М. Металлорежущие станки. ( альбом общих видов, кинематических схем и узлов). Машиностроение. 1972. с.306
10. Дольский А.М., Гаврилюк В.С. Технология конструкционных материалов. Машиностроение. 1990.
