МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
Контрольно-курсовая работа
по дисциплине
Обработка заготовок и сборка
Выполнил: студент группы 620111
Курин Е.Н.
Проверил: доцент
Попова Н.Н.
Тула 2013 г.
Аннотация
В данной курсовой работе приведен анализ заготовки детали. Составлена схема базирования и чертежа. Подобрали наименование и модель станка. Выбрали тип, размер и геометрические параметры, марку инструментального материала режущего инструмента. Произведен расчет режима резания и его проверка по допустимой мощности оборудования. Выполнен расчет основного времени и штучного времени выполнения операции.
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ_________________________________________________4
Краткие теоретические сведения______________________________5
Анализ чертежа детали______________________________________6
План обработки детали______________________________________7
4. Технологическая часть______________________________________7
5. Определение режима резания при сверлении____________________9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ _____________________________________________12
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ___________________13
ВВЕДЕНИЕ.
В данной курсовой работе следует изучить:
Способы обработки, содержащие технологических процессов сборки;
Овладеть навыками выбора оборудования, инструментов, средств технологического оснащения для реализации технологических процессов изготовления продукции.
Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:
Знакомство со стандартами, каталогами и справочной литературой, содержащие сведения по основным видам заготовительного производства, металлорежущего оборудования, режущего и вспомогательного инструментов, инструментальных материалов, методике расчетов режима резания и нормирования;
Овладение навыками выбора наиболее рациональных видов технологического оснащения процессов механической обработки ( оборудование, режущий, вспомогательный инструмент, станочные приспособления, средства контроля).
Приобретение опыта расчетов режима резания для соответствующего металлообрабатывающего оборудования и вида режущего инструмента, определение основного времени операции.
В данной контрольно-курсовой работе нужно просверлить два отверстие 5. Сверление отверстия Ø5 выполняется на вертикально-сверлильном станке 2Н118 [5, с.8] с двигателем мощностью 1,5 кВт. Чертеж детали представлен на рис. 1
Рисунок 1 чертежа детали «Опора»
1. Краткие теоретические сведения.
Режим резания – совокупность значений глубины резания, подачи, скорости резания и периода стойкости инструмента.
Глубина резания t - расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки, измеренное перпендикулярно к обработанной поверхности.
Подача S - величина перемещения инструмента относительно обрабатываемой заготовки или этой заготовки относительно инструмента в направлении движения подачи за определённый отрезок времени, за один оборот заготовки или инструмента, за один рабочий ход инструмента или заготовки.
Скорость резания V - величина перемещения режущей кромки в единицу времени относительно обрабатываемой поверхности.
Период стойкости инструмента - промежуток времени резания, в течение которого инструмент сохраняет свои режущие свойства с обеспечением требуемого качества обработки.
При назначении и расчете режима резания учитывают тип и размеры инструмента, материал и геометрию его режущей части, материал и состояние заготовки, тип оборудования и его состояние. Поэтому при проектировании операции в первую очередь выбирают оборудование, базирующее-зажимное приспособление, тип и размеры инструмента и материал его режущей части.
Режим резания обычно устанавливают в следующем порядке:
задают максимальную допустимую глубину резания;
назначают максимальную допустимую величину подачи;
выбирают период стойкости инструмента;
4) определяют скорость резания;
5) корректируют частоту вращения и подачу по паспортным данным станка;
6) определяют фактические значения подачи и скорости резания;
7) проверяют возможность реализации выбранного режима резания на станке с учетом ограничения по мощности резания и в случае необходимости снижают значение скорости резания;
8) определяют основное время выполнения операции.
При черновой обработке глубину резания t назначают равной припуску на обработку или большей его части; при чистовой обработке – в зависимости от требуемых квалитетов точности и параметров шероховатости обработанной поверхности.
Подачу при черновой обработке выбирают максимально возможную, исходя из прочности и жесткости технологической системы, мощности привода станка и других ограничивающих факторов. При чистовой обработке – в зависимости от требуемых квалитетов точности.
Скорость резания назначают в зависимости от вида обработки, подачи и глубины резания.
При назначении подачи и скорости резания с помощью поправочных коэффициентов учитывают влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала, интервала и геометрии режущей части инструмента и других факторов.
Анализ чертежа детали.
На чертеже представлено достаточное количество видов, проекций, разрезов, которые позволяют представить форму, размеры детали, и выполнены в соответствии с ЕСКД. На чертеже показан главный вид с местным разрезом. Все это дает полное представление о конструкции детали, ее форме и размерах.
1. Некоторые поверхности детали имеют требования по точности и качеству. Точность размеров поверхностей и отверстий обеспечивается инструментом. Присутствует одно отверстие, в котором должно соблюдаться соосность. На чертеже размеры проставлены с допускаемыми отклонениями и квалитетами. Обозначение квалитетов выполнены в соответствии с СТ СЭВ 144-75. Каретка выполнена с точностью по 7-12 квалитетам.
2. Требования к точности формы на чертеже не указаны, в этом случае допускаются любые отклонения формы в пределах поля допуска соответствующего элемента детали;
3. Параметры шероховатости Rа 2,5мкм и , Rа 1,25 мкм не соответствуют ряду предпочтительных значений параметра Rа ГОСТ 2789-73 в соответствие с которым изготавливают стандартные образцы шероховатости, поэтому следует рассмотреть вопрос о целесообразности повышения требований к качеству поверхностей до значений Ra 200; 100; 50; 12,5, 25; 6,3; 3,2 мкм, или увеличением конструктором допустимых значений Ra до 200; 100; 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2 мкм;
План обработки детали.
3.1. Заготовка детали поковка;
3.2. С учетом того, что шероховатость поверхностей не очень высокая, можно применить фрезерование;
3.3. Обработка прямоугольного паза фрезерованием;
3.4. Обработка цилиндрических отверстий сверлением;
3.5. Требуется спроектировать операцию для сверления 2-х отверстий 5 . Состоять эта операция будет из одной установки и одного перехода: сверление.
4.Технологическая часть.
Материал детали сталь 10, B = 450 Мпа.
Операция сверлильная: сверление отверстия 5H7; Ra = 1,25 мкм.
Требуется:
- выбрать оборудование;
- технологическую оснастку ( станочное приспособление, режущий инструмент);
- рассчитать режим резания;
- определить основное операционное время.
Выбор оборудования.
Для сверления выбираем станок: 2Н118 – станок вертикально-сверлильный предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы; применяется в условиях единичного и серийного производства. Имеет не большие габариты и хорошие показатели.
Рисунок 2.Вертикально-сверлильный станок.
Технические характеристики станка 2Н118:
Наибольший диаметр сверления - 18 мм.
Конус Морзе шпинделя 2 ГОСТ 2847-67
Наибольшее осевое перемещение шпинделя - 150 мм.
Вылет шпинделя - 200 мм.
Расстояние от конца шпинделя до стола
наибольшее - 650 мм.
наименьшее - 0 мм.
Перемещение шпинделя на 1 оборот маховичка рукоятки - 110 мм.
Цена деления лимба - 1 мм.
Перемещение шпиндельной головки на один оборот маховичка - 4,4 мм.
Наибольшее перемещение шпиндельной головки - 300 мм.
Наибольшее вертикальное перемещение стола - 350 мм.
Перемещение стола на 1 оборот рукоятки - 2,4 мм.
Ширина рабочей поверхности стола - 320 мм.
Длина рабочей поверхности стола - 320 мм.
Число скоростей шпинделя - 9
Величины чисел оборотов шпинделя : 180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1420, 2000, 2800.
Число подач - 6.
Величины подач, об/мин :
0,1; 0,14; 0,20; 0,28; 0,40; 0,56.
Наибольшее усилие подачи на шпинделе - 560 кг.
Наибольший крутящий момент на шпинделе - 880 кг.см.
Мощность - 1,5 кВт.
Габариты станка (длина x ширина x высота), мм 870x590x2080
Вес станка, кг 450
Число оборотов в минуту 1420
Выбор приспособления.
При выполнении операции Сверление 2-х отверстий 5 последовательно, заготовку будем устанавливать в кондукторе. Схема базирования заготовки на операции представлена на рис 3.
Рисунок 3. Операционный эскиз.
Выбор материала и типа режущего инструмента, геометрических параметров его режущей части.
При обработке отверстия используем операцию сверление.
Для сверления отверстия выбираем спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком Ø5 мм, материал режущей части инструмента Р6М5. Обозначение сверла 2301-3577.
Определение режима резания.
Для расчета режима резания для сверления было использовано методическое указание к выполнению лабораторной работе “ Расчёт режимов резания ”[3,с 16].
5.1. Определение режима резания при сверлении.
5.1.1. Глубина резания t, мм. При сверлении глубина резания t = 0,5 D,
где d – начальный диаметр отверстия;
D – диаметр отверстия после обработки.
 2,5 мм.
5.1.2. Подача s, мм/об. При сверлении отверстий без ограничивающихся факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу.
При сверлении.
Максимальная прочность сверла HB=170
При НВ от 160 до 240 принимается скорость подачи 0,25мм/мин [2, с.16]. Ближайшее меньшее значение по паспорту станка 0,2 мм/мин [5, с.8].
5.1.3. Скорость резания vр, м/мин. Скорость резания при сверлении определяется по формуле[2, с.16]:
Исходя из табличных данных[3, с.16]:
Значения коэффициентов Сv =9,8; m=0,2; q=0,4; y=0,5.
Значение периода стойкости Т=25
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,
Кv = Кмv Киv Кιv,
где Кмv - коэффициент на обрабатываемый материал
Киv – коэффициент на инструментальный материал;
Кιv, - коэффициент учитывающий глубину сверления. При рассверливании и зенкеровании литых или штампованных отверстий вводится дополнительно поправочный коэффициент Кпv .
 , где : 1. σв и НВ – фактические параметры. Характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания.
2. Коэффициент Кr характеризующий группу стали по обрабатываемости, и показатель степени nv.
Исходя из табличных значений[3, с.16], получаем:
Киv =1
Кιv =1
Кr =1
nv=0,9
Подставив значения в формулу, получаем:
 .
5.1.4. Определение частоты резания при сверлении.
Частоту вращения n, об/мин, рассчитывают по формуле[3, с.17]:
 об/мин,
где vp – скорость резания, м/мин;
D – диаметр отверстия, мм.
После расчета частоты вращения принимают ее ближайшее меньшее значение по паспорту станка. Затем уточняют скорость резания по принятому значению nпр.
Ближайшее меньшее значение частоты вращения по паспорту[5, с.8] станка 1420 об/мин.
 м/мин.
5.1.5. Определение крутящего момента и осевой силы при сверлении.
Крутящий момент Mкр, Н·м, и осевую силу Ро, Н, рассчитывают по формулам:
Мкр = 10 СмDqsyКр ;
Р0 = 10 Ср DqsyКр ;
Рассчитаем крутящий момент.
Из таблиц [3, с.16] найдем значения См=0,0345 и показателей степени q=2, y=0,8.
 .
Рассчитаем осевую силу.
Из таблиц [3, с.16] найдем значения Ср=68 и показателей степени q=1 , y=0,7.
 .
5.1.6. Определение мощности резания.
Мощность резания Ne, кВт, определяют по формуле:
где nпр - частота вращения инструмента или заготовки, об/мин.
При сверлении отверстия  кВт.
Согласно паспортным данным мощность на шпинделе по приводу станка N= 1,7 кВт, т.е. по слабому звену станка в данном случае мощность не лимитирует режим резания.
5.1.7. Определение основного времени.
Основное время То, мин, рассчитывают по формуле  ,
где L – длина рабочего хода инструмента, мм;
Длина рабочего хода, мм, равна L=l+l1+l2,
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
l1 и l2 – величины врезания и перебега инструмента
При сверлении:  мин;
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В данной курсовой работе мы изучили:
- способы обработки, содержание технологических процессов сборки;
- научились выбирать средства технологического оснащения при разных методах обработки деталей; технологии обработки и сборки;
- овладели навыками выбора оборудования, инструментов, средств технологического оснащения для реализации технологических процессов изготовления продукции.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:
Марочник сталей и сплавов под редакцией В.Г. Сорокина. Изд-во Москва «Машиностроение» 1989г. - 639с.
Рекомендации технолога, для обработке металлов резания Том 1. Изд-во Москва 1991г. - 268с.
Общемашиностроительные нормативы режимов резания Том1.
Изд-во Москва 1991г. - 640с.
Патроны сверлильные трёх кулачковые ГОСТ 8522-79. Изд-во стандартов 1979 – стр.6.
Оправки с конусом Морзе для сверлильных патронов ГОСТ 2682-86
Изд-во стандартов 1979 – стр.7.
Свёрла спиральные с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 10902-77.
Изд-во стандартов 1979 – стр.58.
|
