Коническое зубчатое колесо

= поправочный коэффициент, учитывающий влияние периода стойкости резца:

Для Т = 90 мин. = 0.92 (таб. 3)

= поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок

(таб. 4) = 1.0

Находим:

=

- коэффициент зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;

Т - принятый период стойкости резца (Т = 90 мин)

Значения - находим по таблице 5, для стали при S > 0.3;

то ;

Определяем расчётную частоту вращения ;

, где D - диаметр детали.

;

По паспорту станка 1М61

= 12.5 об/мин;

= 1600 об/мин

Z = 24 (число ступеней вращения)

= ´ ;

Определяем частоту вращения по ступеням.

В качестве расчётной принимаем ближайшее меньшее значение

5. Определяем фактическую скорость резанья:

;

Основные режимы резания при точении:

t = 1.98 мин.

Sp = S12 = 0.368 мм/об

= 116 м/мин

= = 422 об/мин

Проверяем выбранный режим по мощности, потребляемой на резание:

, где

Кр - поправочный коэффициент, где

- поправочный коэффицент на обрабатываемый материал, по таб. 6 находим

= 0.89 (s в = 61 кг-с/мм2)

- поправочный коэффициент на главный угол в плане резца (таб. 7)

= 1.0; (j = 450);

То Кр = ´ = 0.89 ´ 1.0 = 0.89;

Значения находим по таблице 8

То

кг-с;

Определяем осевую составляющую силы резания ;

кг-с, =17.14 кг-с

По паспорту станка кг-с следовательно расчёт произведён верно.

Определяем эффективную мощность на резании Nэ;

квт

Определяем мощность потребляемую на резание.

КПД станка = 0.75

квт.

определяем коэффициент использования станка

,

где - мощность главного электродвигателя станка; N=4 квт (по паспорту)

Определяем технологическое (машинное) время

где L - расчётная длина обрабатываемой поверхности.

L = l + l1 + l2, где

l - действительная длина обрабатываемой поверхности; l = 12 мм;

l1 - величина врезания

l1 = t ´ ctgj = 1.98 ´ ctg450 = 1.98 мм;

l2 - выход инструмента;

l2 = (2¸ 3) Sст = 2 ´ 0.37 = 0.74 мм;

i = 7 (количество проходов)

L = l + l1 + l2 = 12 + 1.98 + 0.74 = 14.72 мм;

минут.

(Приложение) Операционная карта механической обработки : 010 ТОКАРНАЯ

Расчёт режима резания при сверлении

Деталь - заготовка конического зубчатого колеса. Материал - сталь 45: s в = 61 кг-с/мм2;

Станок вертикально сверлильный модели 2Н135; Сверло - спиральное из быстрорежущей стали Р18; Æ 30

Определяем глубину резания при сверлении:

15 мм

Подача при сверлении : S = 0.02 ´ = 0.02 ´ 30 = 0.6 мм/об;

Корректируем подачу по паспорту станка 2Н135;

Sпас = 0.1 ¸ 1.6 мм/об; Z =9;

S = 0.6, т.е. 0.1 < S < 1.6

Выбираем подачу по ступеням:

Smax = j z-1 ´ Smin;

S2 = 0.1 ´ 1.42 = 0.142 мм/об

S3 = 0.142 ´ 1.42 = 0.202 мм/об

S4 = 0.202 ´ 1.42 = 0.286 мм/об

S5 = 0.286 ´ 1.42 = 0.406 мм/об

S6 = 0.406 ´ 1.42 = 0.577 мм/об

S7 = 0.577 ´ 1.42 = 0.820 мм/об

В качестве рассчётной принимаем ближайшую меньшую

Sp = S6 = 0.577 мм/об

3 . Определяем расчётную скорость резанья при сверлении

где

Кv = KLv ´ KMv ´ KHv - поправочный коэффициент.

KLv - коэффициент, учитывающий глубину отверстия в зависимости от диаметра сверла. По таблице 9 находим KLv = 1.0;

KMv - коэффициент учитывающий влияние материала.

Для стали ; где a = 0.9 (таб. 10)

s в = 61; ;

KMv - коэффициент учитывающий материал сверла.

Для сверла из быстрорежущей стали KMv = 1.0;

то Кv = KLv ´ KMv ´ KMv = 1.0 ´ 1.14 ´ 1.0 = 1.14;

По табл. 11 находим для S > 0.2;

Cv = 9.8; bv = 0.4; Xv = 0; Yv = 0.7; m = 0.2;

м/мин;

Определяем расчётную частоту вращения шпинделя

По паспорту станка

nmin = 31.5 об/мин;

nmax = 1400 об/мин;

Z = 12; число ступеней вращения

nmax = nmin ´ j z-1

Частота вращения по ступеням:

n2 = n1 ´ j = 31.5 ´ 1.41 = 44.42 об/мин;

n3 = n2 ´ j = 44.4 ´ 1.41 = 62.62 об/мин;

n4 = n3 ´ j = 62.6 ´ 1.41 = 88.3 об/мин;

n5 = n4 ´ j = 88.3 ´ 1.41 = 124.5 об/мин;

n6 = n5 ´ j = 124.5 ´ 1.41 = 175.6 об/мин;

n7 = n6 ´ j = 175.6 ´ 1.41 = 247.5 об/мин;

n8 = n7 ´ j = 247.5 ´ 1.41 = 349.0 об/мин;

В качестве рассчётной принимаем ближайшую меньшую частоту вращения

np = n7 = 247.5 об/мин

Определяем фактическую скорость резания.

Основные режимы резанья при сверлении:

S = 0.6 мм/об;

V = 23.31 м/мин;

n = 247.5 об/мин;

Определяем осевую силу резания:

Р0 = Ср ´ DZp ´ Syp ´ KMp

по таблице 6 КMp = 0.89: по табл. 12 находим:

Ср = 51; Zp = 1.4; Yp = 0.8, то

Р0 = 51 ´ 301.4 ´ 0.60.8 ´ 0.89 = 51 ´ 116.9 ´ 0.665 ´ 0.89 = 352.8 кг-с;

Рдоп = 1500 кг-с; то

Р0 < Р0 доп;

Определяем крутящий момент

где ;

то табл. 12 находим для стали СМ = 40; ВМ = 2.0; Yм = 0.8;

Мкр = 40 ´ 302.0 ´ 0.60.8 ´ 0.89 = 8.54 кг-с ´ м;

по паспорту станка Мкр п = 40 кг-с ´ м;

Определяем мощность на шпинделе станка.

h = 0.8 (КПД станка по паспорту)

Коэффициент использования станка по мощности

где - мощность главного электродвигателя станка по паспорту.

Определяем основное техническое время

где L - расчётная длинна обрабатываемой поверхности.

;

l -действительная длина (чертёжный размер) l = 33 мм;

l1 - величина врезания;

l2 - выход инструмента;

l1 + l2 = 0.4 ´ D = 0.4 ´ 30 = 12 мм

(Приложение) Операционаая карта механической обработки (сверлильная)

Расчёт режима резания при протягивании

По таблице 15 выбираем подачу на зуб;

= 0.1 мм

Определяем расчётную скорость резания:

;

где Т = стойкость протяжки; назначаем Т =300 мин,

по таблице 16 находим

;

По паспорту станка

1 < < 9, то расчёт верен.

Определяем силу резания :

по таблице 17 находим

=177; = 0.85;

= 0.1 мм; b = 10; n = 1

- коэффициенты, характеризующие влияние соответственно износа, смазочно охлаждающей жидкости заднего и переднего углов.

=1.0; =1; =1.0

= 1.13 (охлаждение эмульсолам)

;

По паспорту станка =10000 кг-с, то расчёт верен.

Определяем эффективную мощность.

;

Потребляемая мощность

;

где h = 0.9 - КПД станка по паспорту.

Коэффициент использования по мощности главного электродвигателя.

В связи с низким коэффициентом использования электродвигателя в качестве протяжного станка можно выбрать менее мощный, например 7Б505 с мощностью 7 квт.

Определяем основное технологическое время Т;

; где

= l +- длина рабочего хода инструмента;

l - действительное определение (чертёжная) длина протягиваемой детали. l = 33;

- длина режущей части протяжки

мм;

- длина калибрующей части

мм; l = 10 мм - длина перебегов протяжки.

мин;

(Приложение) Операционная карта механической обработки при протягивании.

Расчёт и конструирование сверла.

Расчёт и конструирование сверла из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком для обработки сквозного отверстия Æ 30, глубиной L = 33 мм. В заготовке из стали 45 с пределом прочности s = 610 Мпа;

Определяем диаметр сверла по ГОСТ 2092-77 находим необходимый диаметр сверла Æ 30 мм: сверло 2301-4157.

Определяем осевую составляющую силы резания

DХp;

;

где по таблице ;

- по расчётам режима резания;

;

Момент силы сопротивления резания

DZм, где