Проектирование технологической оснастки для детали "Плита верхняя"

 

Рисунок 3.1 Базирование  заготовки.

3.3 Определение  направления действия сил и  моментов резания при механической обработке заготовки

Сила Р_z (R₁) возникает в результате перемещения сверла в вертикальном направлении и пытается сдвинуть заготовку в продольном положении.

Момент кручения (Мкр) возникает в результате вращения сверла и пытается сдвинуть заготовку за собой.

Рисунок 3.2-схема направления действий сил

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчёт  усилия зажима приспособления

4.1 Расчёт  сил резания при механической  обработке заготовки

На вертикально-сверлильном станке 2Н135 производится  сверление отверстий Ø12, Ø20, Ø10 на  плоской поверхности. Обрабатываемый материал сталь 45.

Рассчитаем силы резания для  обработки отверстия Ø12.

1. Принимаем сверло Ø12, оснащенное пластинками быстрорежущей стали Р6М5.
2. Глубина резания за один проход.

t=0.5D         (4.1)

     t=0.5×12=6 мм.

3. Подача.

При сверлении  отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу.

S = 0.1 мм/об

4. Скорость резания:

                     v= (C_v ×D^q)/(T^m×S^y )×K_v (4.2)

C_v=9,8

q=0,4

y=0,5

m=0,2

T=45

                               K_v=K_mv×K_иv×K_lv                                                          (4.3)

                                K_mv=K_r×(750/ σв )^nv (4.4)

K_mv=1×(750/450)^0,9=1,57

K_r=1

K_lv=1

nv=0,9

σв=450

K_v=1,57×1×1=1.57

v=9.8×12^0.4/45^0.2×0.3^0.5=35.8 м/мин

5. Крутящий момент.

M_кр= 10С_мD^qS^yK_p (4.5)

С_м=0,0345

q=2

y=0,8

К_р=К_мр=(σв/750)ⁿ

n=0,75

К_р=(450/750)^0,75=0,6

M_кр=10×0,0345×12²×0,3^0,8×0,6=11,32 Нм

6. Осевая сила.

Р_о=10С_рD^qS^yK_p     (4.6)

С_р=42

q=1

y=0.7

Р_о=10×42×12¹×0,1^0,7=574,56 Н

7. Частота вращения инструмента.

n=1000v/πD    (4.7)

n=1000×22.8/3.14×12=950 об/мин

8.)Мощность  резания.

Ne=Мкр×n/9750 (4.8) 

Ne=11,32×950/9750=1,1 кВт

Рассчитаем  силы резания для обработки отверстия  Ø 20.

1. Принимаем сверло Ø20, оснащенное пластинками быстрорежущей стали Р6М5.
2. Глубина резания за один проход.

t=0.5D 

t=0.5×20=10 мм.

3. Подача.

При сверлении  отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу.

S = 0.1 мм/об

4. Скорость резания:

V= (C_v ×D^q)/(T^m×S^y )×K_v 

C_v=9,8

q=0,4

y=0,5

m=0,2

T=45

K_v=K_mv×K_иv×K_lv 

K_mv=K_r×(750/ σв )^nv 

K_mv=1×(750/450)^0,9=1,57

K_r=1

K_lv=1

nv=0,9

σв=450

K_v=1,57×1×1=1.57

   V=(9.8×20^0.4)/(45^0.2×0.1^0.5) ×1.57=84.6 м/мин

5. Крутящий момент.

M_кр= 10С_мD^qS^yK_p  

M_кр= 10С_мD^qS^yK_p

С_м=0,0345

q=2

y=0,8

К_р=К_мр=(σв/750)ⁿ

n=0,75

К_р=(450/750)^0,75=0,6

M_кр=10×0,0345×20²×0,1^0,8×0,6=13,3 Нм

6. Осевая сила.

Р_о=10С_рD^qS^yK_p 

С_р=42

q=1

y=0.7

Р_о=10×42×20¹×0,1^0,7×0,6=1596 Н

     7.)Частота вращения инструмента.

n=1000v/πD 

n=1000×84.6/3.14×20=1347 об/мин

8.)Мощность  резания.

N_e=М_кр×n/9750 

N_e=13.3×1347/9750=1,84 кВт

Рассчитаем  силы резания для обработки отверстия Ø 10.

1.)Принимаем  сверло Ø10, оснащенное пластинками быстрорежущей стали Р6М5.

2.)Глубина резания за один проход.

t=0.5D 

t=0.5×10=5 мм

3.)Подача.

При сверлении  отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу.

S = 0.1 мм/об

4.)Скорость резания:

V= (C_v ×D^q)/(T^m×S^y )×K_v 

C_v=9,8

q=0,4

y=0,5

m=0,2

T=45

K_v=K_mv×K_иv×K_lv 

K_mv=K_r×(750/ σв )^nv 

K_mv=1×(750/450)^0,9=1,57

K_r=1

K_lv=1

nv=0,9

σв=450

K_v=1,57×1×1=1.57

    V=(9.8×10^0,4)/(45^0.2×0.1^0.5) ×1.57=40,8 м/мин

5.)Крутящий момент.

M_кр= 10С_мD^qS^yK_p 

С_м=0,0345

q=2

y=0,8

К_р=К_мр=(σв/750)ⁿ

n=0,75

К_р=(450/750)^0,75=0,6

M_кр=10×0,0345×10²×0,1^0,8×0,6=3,3 Нм

6.)Осевая сила.

Р_о=10С_рD^qS^yK_p 

С_р=42

q=1

y=0.7

Р_о=10×42×10¹×0,1^0,7×0,6=478,8 Н

7.)Частота  вращения инструмента.

n=1000v/πD 

n=1000×40,8/3.14×10=1299 об/мин

8.)Мощность  резания.

Ne=Мкр×n/9750 

Ne=3.3×1299/9750=0,43 кВт

 

 

 

 

4.2 Расчёт  усилия зажима

               

Рисунок 4.1-схема зажима

Составляющая  R₁ силы резания направлена к опорам, а составляющая R₂ стремится сдвинуть заготовку в боковом направлении.

P_з=[KR₂+0.5R₁(f₁-f₂)]/(f₁+f₂) (4.9)

K =коэффициент запаса

R₂ = осевая сила

R₁ =главная сила резания

f₂ = коэффициент трения (0,16)

К=К₀ К₁ К₂ К₃ К₄ К₅ К₆ (4.10)

 

К=1,5*1*1*1,2*1,3*1*1,5=3.51

P_з=[3.51×1596+(0.5×18.88(0.16-0.16)]/(0.16+0.16)= 17506Н

Так как деталь «Плита верхняя» закрепляется тремя  прихватами, делим полученное значение на 3. Получаем:

Pз=17506/3=5835 Н

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

В результате работы над курсовым проектом « Проектирование технологической оснастки для обработки  детали «Плита верхняя», мною было разработано приспособление для закрепления детали на вертикально-сверлильном станке 2Н135. Проведённые расчёты силы закрепления позволяют сделать вывод о надёжном зажиме заготовки в приспособление. Из выше сказанного можно сделать вывод, что прихваты являются наиболее эффективным приспособлением при обработке данной детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Справочник технолога машиностроителя. 2 том. Под ред. А.Г.

          Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М. : Машиностроение, 2005.

2 . Процессы  формообразования и инструменты.

          Гоцеридзе Р.М. – М. : Издательский центр «Академия», 2006.        

3. Приспособления для металлорежущих станков.

         М.А. Ансеров. – Машиностроение,2005.

4. http://kazmm.ru/

5. Технологическая  оснастка.

         Б.И. Черпаков. – М. : Издательский центр «Академия», 2007.        

6. Приспособления  для металлорежущих станков: Спарвочник.

         А.К. Горошкин. – М.: Машиностроение,2005.