Механические свойства при повышенных температурах

Содержание

Оглавление

Содержание. 2

1. Назначение детали. 3

Общие сведения. 7

Химический состав. 7

Механические свойства. 7

Физические свойства. 8

2.Характеристика поверхностей. 8

3. Тип производства. 10

4.Выбор исходной заготовки. 11

5. Определение припусков. 12

6.Расчет режимов резания. 19

7. Составление технологического процесса. 23

8. Расчет мерительного инструмента. 24

9.Описание и принцип работы приспособления. 25

10 . Литература. 26

Назначение детали

В наше время невозможно обойтись без применения машин , состоящих из металла , механизмы призванные облегчить нашу жизнь . помочь в решении проблем и дать возможность выдержать все испытания и удары которые несет нам современный мир .

Разработка процесса изготовления машины не должна сводится к формальному установлению последовательности обработки поверхностей деталей, выбору оборудования и режимов. Она требует творческого подхода для обеспечения согласованности всех этапов построения машины и достижения требуемого качества с наименьшими затратами.

При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения:

Приближение заготовок по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям, что дает возможность сократить расход материала, значительно снизить трудоемкость обработки деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее.

Повышение производительности труда путем применения: автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов. Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания.

Применение электрохимических и электрофизических способов размерной обработки деталей.

Развитие упрочняющей технологии, повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическим, термическим, термомеханическим, химикотермическим способами.

Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы детали и машины в целом, эффективное использование автоматических и поточных линий, станков с ЧПУ - все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества продукции.

Вал– это деталь (в основном, гладкой или же ступенчатой цилиндрической формы), которая предназначена для поддержки установленных соответственно на ней зубчатых колес, шкивов, катков, звездочек. При работе вала, имеющиеся звенья в механизмах передают вращающее движение, сам вал нагружен поперечными, а в отдельных случаях продольными силами.

В зависимости от положения геометрической оси валы могут быть с прямолинейной (прямые), ступенчатой (коленчатые) и изменяющейся (гибкие) осью. Наибольшее распространение получили прямые валы и оси. Коленчатые валы применяют для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное или наоборот, они совмещают функции вала и кривошипа. Гибкие валы состоят из нескольких плотно навитых на сердечник слоев стальных проволок с чередующимся направлением навивки. Их подбирают по допустимому крутящему моменту и частоте вращения. Они стандартизированы. С их помощью можно передавать вращение под любым углом. Используют гибкие валики в приводах измерительных приборов и дистанционного контроля, например спидометров, тахометров, роботов. Долговечность и КПД (0,85 … 0,9) гибких валов зависят от величины радиуса кривизны их оси, который рекомендуют принимать равным 15 … 20 диаметрам вала.

В зависимости от изменения сечения вдоль геометрической оси валы могут быть гладкие, ступенчатые с цилиндрическими и коническими участками, валы – зубчатые колеса, валы – червяки (рис. 1). Гладкие валы и оси встречаются сравнительно редко, например, при использовании калиброванных прутков и соответственно посадок в системе вала или при отсутствии продольных сил. Ступенчатые валы обеспечивают равнопрочность по длине, более удобны при сборке, установке сопряженных деталей, но менее технологичны. Число и расположение ступеней вала зависят от числа закрепленных на нем деталей (зубчатых колес и т.д.) и от принятого способа сборки, фиксации вала в осевом направлении. Посадочные поверхности под ступицы насаживаемых на вал деталей выполняют цилиндрическими, реже коническими. Конические поверхности сложнее в изготовлении, но позволяют повысить точность центрирования и соосности соединяемых деталей.

Опорные части валов и осей называют цапфами. Цапфы, передающие на опоры радиальную нагрузку, называют шипами, а осевую нагрузку – пятами. По форме шипы могут быть цилиндрическими, коническими и сферическими, а пяты – плоскими и шаровыми. Если ось неподвижна, ее опорные части необязательно должны иметь форму тел вращения. Обычно цапфы валов и осей выполняют цилиндрическими. Конические цапфы используют при осевом фиксировании валов. Шаровые цапфы применяют, когда необходимы угловые отклонения осей. Опоры, на которых лежат шипы, называют подшипниками, а опоры пят – подпятниками.

Диаметры посадочных поверхностей валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выбирают по ГОСТу из стандартного ряда линейных размеров, а диаметры цапф под подшипники качения – из стандартного ряда диаметров внутреннего кольца подшипников качения.

Длина каждой ступени вала определяется шириной насаженных на него деталей: ступиц зубчатых колес, муфт, подшипников, крышек подшипников и т.д. Она должна обеспечивать возможности точной обработки, сборки и съема деталей.

Торцы осей и валов и их ступеней выполняют с конусными фасками для облегчения посадки деталей и снятия заусенцев, которые могут быть причиной травматизма при сборке.

Сопряжение вала с насаженными на него деталями осуществляется, как правило, в системе отверстия по переходным посадкам или посадкам с минимальным зазором (H/h), обеспечивающим точное центрирование и допускающим разборку и повторную сборку узла.

Размеры посадочных поверхностей вала выполняются по шестому квалитету, в особо точных узлах – по пятому, при соответствии требуемой точности параметров шероховатости. Точность отверстия насаженных деталей принимается, как правило, на один квалитет грубее, т.е. квалитет отверстия больше квалитета вала.

Тихоходный вал имеет малую частоту вращения и передает на ходовые колеса максимальный крутящий момент, в связи с чем секции вала, муфты и подшипники имеют значительные габариты и массы. С увеличением грузоподъемности используемой машины число этих элементов и их параметры возрастают.

Выходной (тихоходный) вал может быть выполнен односторонним или двухсторонним. Односторонний выходной вал фиксируется в полом выходном валу редуктора с помощью шпонки и болта, а двухсторонний с помощью шпонки и стопорного кольца.

Характеристика стали 45

Сталь 45 гост выделяется среди подобных изделий рядом следующих характеристик: назначением и функциональностью, химическим составом элементов, возможными заменителями, поставщиками, максимальной температурой работоспособности, литейным и техническим набором характеристик. В основных свойствах выделяют ее основные заменители: стали 40Х, 50 и 50Г2. По своим характеристикам они являются наиболее близкими с похожим набором функций. Сталь 45 гост особо применима для валов, как коленчатых, так и распределительных, шпинделей, бандажей, цилиндров, различных видов и форм кулачков и т.д. Другими словами, для всех приборов и устройств, которые должны обладать максимальной прочностью, надежностью и износоустойчивостью. По своему химическому составу данная сталь содержит: медь, марганец, мышьяк, никель, фосфор, хром и др. Касаемо своих механических свойств сталь 45 гост выдерживает многие перепады температур, различные климатические изменения и воздействия. Она спокойно проходит температурные испытания от 200 до 600°. Скорость изменения формы стандартного образца будет достигать 0,009 1/с (6 мм диаметр и 30 мм длина).

Технологически характеристики

По своей способности справляться с различными воздействиями выделяют: сталь 45 гост горячекатаную, калиброванную, серебрянку, кованую, со специальным отжимом и методом обработки. Другая вариативная форма стали – лист. Он может быть холодно- и горячекатаным. Температура ковки на момент начала и конца может достигать 1250 и 700° соответственно. Сталь 45 считается одним из самых трудносвариваемых материалов, зато она не обладает отпускной способностью. Данные свойства особенны важно для сложных форм и конфигураций. Процесс сварки может происходить двумя способами: КТС и РДС. Критические точки работы с разными химическими элементами могут варьироваться от 350 до 730°. Ударная вязкость конечного изделия сталь 45 зависит от диаметра и толщины листа. Безусловно, более прочным окажется лист с наибольшей толщиной. Хотя благодаря методам обработки и производства стали, буквально любое изделие выдержит даже самые резкие воздействия и крупногабаритные конструкции. К сожалению, предел выносливости есть у любого материала, однако у стали он наиболее максимален благодаря физическим свойствам самого исходного материала.

Общие сведения

Заменитель стали 45
стали: 40Х, 50, 50Г2
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 21729-78.
Назначение
Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностей термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Химический состав

Химический элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.25
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr), не более 0.25
Сера (S), не более 0.04

Механические свойства

Физические свойства

Температура испытания, °С
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа          
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа              
Плотность, pn, кг/см3  
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)  
Температура испытания, °С 20- 100 20- 200 20- 300 20- 400 20- 500 20- 600 20- 700 20- 800 20- 900 20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 11.9 12.7 13.4 14.1 14.6 14.9 15.2      
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))  

Характеристика поверхностей

поверхность Размеры n +- t/2 форма Шероховатость ( Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru
    торцевая ∅50к6; +21 ; 50,021-max +2 ; 50, 002 min   плоскость;   12,5
цилиндриская ∅40 ; 40,3 ; 39,7; плоскость; Цилидричность 0.005мк Сооосность 0.05 относительно Г , Д   0,80
  Шестерня ∅55р6 70,3; 69,7 Допуск 40 Соосность 0.02 Поверхность Г, Д Глубига паза 5.5 Длина шпоночного паза 63 Н/5 0,80
  цилиндрическая ∅65; +0.5 -1.1 65,5 63,9 плоскость; 0,80
  цилиндрическая ∅60 ; +0.3 -0.3 60,03 59,97 плоскость; 0.40
цилиндрическая длина 40 ∅ 50 к 11 50,32 50, 48 плоскость; 0,40
цилиндрическая ∅ 50d9 50,08 50,42 плоскость; 0,40
  Шестерня ∅ 63 +- 0,3 63 , 03 62 , 97 плоскость; 0, 80
Торцевой ∅45 n6 45, 033 45 , 017 плоскость; 0, 40

Тип производства.

Тип производства характеризуется готовым объемом выпуска данных деталей и их сложностью, размерами, массой. Ориентировочно тип производства можно определить по формуле:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ,

где Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru расчетный и фактический объем выпуска, дет/год.

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru – коэффициент трудоемкости изготовления (сложности) детали

для средней сложности - Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Тогда при Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

400…2300 –мелкосерийным;

2300…15000 – среднесерийным;

15000…1000000 – крупносерийным;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru 100000 – массовым.

N = 1000 штук.

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 50000 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Следовательно, принимаем крупносерийный тип производства.

Выбор исходной заготовки

Исходные данные:

- деталь – вал-шестерня

- материал детали – сталь 45 ГОСТ 1050-88;

- масса детали 5,5 кг.

Способ получения заготовок должен быть наиболее экономичным. Самым экономичным является прокат. Отливка является наиболее дорогостоящим.

Для конкретной детали – рабочий чертеж детали вал-шестерня, способ получения заготовки: прокат.

Выбор диаметра заготовки

Для деталей , изготавливаемых из круглого сортового проката по ГОСТ 19325-73, наибольший диаметр детали 65мм., длина детали 232 мм. Ближайший по ГОСТ имеет прокат 60 мм. Сталь горячекатаная, круглая с предельными отклонениями по диаметру в зависимости от точности прокатки: высокая, повышенная, обычная.

Применяется для данной детали прокат из стали горячекатаной, круглой, обычной точности.

Максимальный диаметр заготовки ( с отклонениями):

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru мм.

Определение длины заготовки

Длину заготовки для конкретной детали определяем по формуле:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru +2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru + Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , мм

где Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru – длина детали, мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru - общий припуск на обработку торцов, мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru – ширина разреза, мм.

Допуски на свободные размеры детали назначены по h 12. Значения допусков для размеров до 500 мм, для данного случая:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 232- 0,46 мм.

Выбираем припуски на разрезку и обработку торцов :

- припуск на механическую обработку торца Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 3 мм;

- ширина разреза Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 1 – 3,5 мм, принимаем Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 2 мм.

Тогда длина заготовки будет равна:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 232+ 2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru .

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 5,5 кг по данным чертежа.

Определение припусков

Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Припуск на обработку поверхности детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку (РАМОП), разработанный проф. В.М. Кованом, базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. Значение припуска определяется методом дифференцированного расчета по элементам, составляющим припуск.

РАМОП предусматривает расчет припусков по всем последовательно выполняемым технологическим переходам обработки данной поверхности детали (промежуточные припуски), их суммирование для определения общего припуска на обработку поверхности и расчет промежуточных размеров, определяющих положение поверхности, и размер заготовки. Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе. Промежуточные размеры, определяющие положение обрабатываемой поверхности, и размеры заготовки рассчитывают с использованием минимального припуска.

Применение РАМОП сокращает в среднем отход металла в стружку по сравнению с табличными значениями, создает единую систему определения припусков на обработку и размеров детали по технологическим переходам и заготовок, способствует повышению технологической культуры производства.

Расчет припусков и их определение по таблицам могут производиться только после выбора оптимального для данных условий технологического маршрута и способа получения заготовки.

Расчетно-аналитический метод определения припусков основан на установлении и расчете основных элементов, к которым относятся:

- толщина поверхностного дефектного слоя материала на предыдущем технологическом переходе – Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ;

- шероховатость поверхности на предыдущем технологическом переходе Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ;

- пространственные отклонения на предыдущем технологическом переходе Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ;

- Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru – погрешность установки на данном технологическом переходе.

Расчет припусков на обработку и промежуточных предельных размеров по технологическим переходам.

Наименование детали – вал тихоходный ( Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 65 мм, L= 355)

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой технологического процесса механической обработки определяем обрабатываемые элементарные поверхности заготовки и технологические переходы обработки в порядке их выполнения по каждой элементарной поверхности от черновой заготовки до окончательной обработки.

Технологический маршрут обработки поверхности Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru вала состоит из четырех операций: обтачивание (предварительное и окончательное) и шлифование (предварительное и окончательное). Обтачивание и шлифование производиться в центрах.

Расчет припусков на обработку поверхности Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru вала заносим в табл. 1, в которой последовательно записываем технологический маршрут обработки вала и все значения элементов припуска соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу.

Допуск и параметры качества поверхности на конечном технологическом переходе Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru и T принимают по чертежу детали, проверяя по нормативам возможность получения их запроектироектированным способом обработки.

Качество поверхности Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru и T) различных видов заготовки, качество поверхности сортового проката, качество торцевой поверхности после резки заготовок из горячекатанного проката, параметры, достигаемые после механической обработки используем из справочного материала.

Суммарное значение пространственных отклонений определяют как векторную сумму пространственных отклонений Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru + Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru погрешность установки Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru определяют в общем виде как векторную сумму погрешностей базирования Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru и погрешности закрепления Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , т.е Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru + Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Пространственное отклонение необходимо учитывать: у черных заготовок (под первый технологический переход), после черновой и получистовой обработки лезвийным инструментом (под последующий переход) после термообработки. Пространственные отклонения при обработке закономерно уменьшаются. Поэтому обычно уже после чистовой обработки величина отклонений столь мала, что ею пренебрегают.

Суммарные значения пространственных отклонений для различных видов заготовок и механической обработки берем из справочных данных.

Для нашего примера суммарное значение пространственного отклонения заготовки:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 0,8 мм смещение оси вала для поковки массой 6,2 кг, штампуемой на ГКМ для третьей группы точности.

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru (обработка в центрах).

Удельная кривизна заготовок (коробление) Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru - из справочника.

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

тогда Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 266,25 мкм = 0,26625 мм.

Погрешность зацентровки поковки :

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

где Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru - допуск в мм на диаметр базовой поверхности заготовки, использованный при зацентровке.

Допуск на поверхность Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru определяется по ГОСТу 7505-89 для поковки класса Т4, для группы сталей М2, степени сложности С26

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = (1,9+0,3+0,3)=2,5 мм

тогда Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 1,27мм

получаем Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 2,32 мм.

Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях, имевших исходные отклонения, являются следствием копирования погрешностей при обработке. Значения этих отклонений зависят как от режимных условий обработки, так и от параметров, характеризующих жесткость технологической системы и механические свойства обрабатываемого материала.

Для определения промежуточных значений, припусков на механическую обработку используем формулу:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru .

где Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Остаточные пространственные отклонения составят:

- после предварительного обтачивания Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 0.06 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

- после окончательного обтачивания Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 0,04 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru 93 мкм;

- после предварительного обтачивания Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 0,02 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

В нашем случае обработка вала ведется в центрах, поэтому погрешность установки равна нулю. В таком случае эта величина исключается из основной формулы для расчета минимального припуска.

Производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь формулой для обтачивания цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах:

2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 2( Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru + Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru + Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru )

Минимальный припуск:

- под предварительное обтачивание

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 2( 150+200+2320) =2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru мкм;

- под окончательное обтачивание

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 2(50+50+139)= 2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

- под предварительное шлифование

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 2(30+30+93) = 2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru 153 мкм;

- под окончательное шлифование

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 2(10+20+46) = 2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Таким образом, имея расчетный (чертежный) размер, после окончательного перехода ( в данном случае после окончательного шлифования 45,034) для остальных переходов получаем:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,0351+ 2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,203 мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,203+2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru =55,509 мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,509+2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,987мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,987+2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 61,327мм.

Значения допусков принимают из справочников в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки.

Принимаем следующие квалитеты допуска размеров по обработке:

- шлифование окончательное 6

- шлифование предварительное 7

- обтачивание окончательное 9

- обтачивание предварительное 12

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округлительному наименьшему предельному размеру:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,051+0,016 = 55,067 мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,203+0,025 = 55,228 мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru =55,509+0,06 = 55,569 мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,987+0,25 = 56,237 мм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 61,327+ 2,5 = 63,827 мм.

Предельные значение припусков Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru определяем как разность наибольших предельных размеров и Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru – как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,228 – 55,067= 0,161 мм = 161 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,569 – 55,228 = 0,341 мм = 341мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 56,337 – 55,569 = 0,668 мм = 668 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 63,827 – 56,237 = 7,59 мм = 7590 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,203 – 55,051 = 0,152 мм = 152 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,509 – 55,203 = 0,306 мм = 306 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,987 – 55,509 = 0,478 мм = 478 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 61,327 – 55,987 = 5,34 мм = 5340 мкм;

Общие припуски Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru и Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru рассчитываем суммируя промежуточные припуски и записывая их значения в таблицу:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 152 + 306 + 478 + 5340 = 6276 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 161 + 341 + 668 + 7590 = 8760 мкм.

Номинальный припуск в данном случае определяется с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru + Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru - Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Нижнее отклонение заготовки находим по ГОСТ 7505 – 74, Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 700 мкм.

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 6276 + 700 – 16 = 6960 мкм;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55,05 + 5,16 = 50,18 = 60,2 мкм

Производим проверку правильности выполненных расчетов:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru - Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru - Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Проверка производиться по данным расчета:

161 – 152= 9 25 – 16 = 9

341 – 306 = 35 60 – 25 = 35

668 – 478 = 190 250 – 60 = 190

7590 – 5340 = 2250 2500 – 250 = 2250

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке поверхности Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ) вала.

Таблица 1 :Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку.

Технологические переходы обработки поверхности Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru Элементы припуска Расчетный припуск 2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru мкм Расчетный размер Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru Допуск Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru Предельные размеры Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru Общие припуски
  Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru     T   Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , мм Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , мм Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru мкм Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru мкм
заготовка             61,327     61,327   63,827    
Обтачивание: Предварительное окончательное                         2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru   2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru     55,987   55,509           55,987   55,509     56,237   55,569            
Шлифование: Предварительное окончательное                     2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru 153   2 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru     55,203   45,051           55,203   55,051     55,228   55,067            
итого                  

Расчет режимов резания.

Исходные данные:

Операция: черновое точение поверхности диаметром 55p6; диаметр заготовки Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 65 мм, материал заготовки – сталь 45 (ГОСТ 1050 – 88) с приделом прочности Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 610 Мпа; вид заготовки – поковка, полученная ковкой на ТКМ.

Выбор режущего элемента:

Для чернового точения принимается резец с пластиной твердого сплава Т15К10 (ГОСТ 18879 – 73) с державкой 16 х 25 мм, главный угол в плане Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 90 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , передний угол Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru угол наклона режущей кромки Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru радиус при вершине R=1 мм.

Определение глубины резания

При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности токарного станка, жесткости СПИД глубина резания определяется по формуле (1):

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , мм

где Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 65 ,мм – диаметр заготовки;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 50, мм – диаметр поверхности после чернового точения.

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 7.5, мм

Выбор подачи

При черновом точении принимается максимально допустимая подача по мощности станка, жесткости СПИД , прочности режущей пластины и державки резца. Рекомендуемые подачи составляют 0,5-0,9 мм/об. В данном случае принимаем S = 0,6 мм/об.

Расчет скорости резания

Она определяется по эмпирической формуле:

V= Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 95.1 м/мин

где Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru – коэффициент;

Т = 60 мин - стойкость резца;

t= 7,5мм – глубина резания;

S = 0,6 мм/об – подача;

m, x , y – показатели степени.

Значения коэффициента и показателей для данного случая таковы:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35.

Коэффициент Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , состояние поверхности заготовки Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , материала инструмента Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , угла резца в плане Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru .

Значение коэффициента Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru можно определить из выражения:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ;

где Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru , Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru Мпа – придел прочности материала детали ( сталь 45, ГОСТ 1050 – 88);

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

В данном случае Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 1 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 1,23;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Отсюда: V= Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 82м/мин

Определение частоты вращения

n = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

где V= 82м/мин – скорость резания;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 55 мм – диаметр чернового точения.

n = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru

Ближайшая частота вращения шпинделя токарно – винторезного станка 16К, на котором обрабатывается деталь составляет Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = 500 Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru .

Тогда действительная скорость резания будет равна:

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru ;

Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru = Механические свойства при повышенных температурах - student2.ru .

Определение силы резания

Сила резани<

Наши рекомендации