Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Гидропескоструйная перфорация

Проектирование технологических операций

Структуру операций задаем по следующему принципу:

  • 1) Количество одновременно обрабатываемых заготовок на станке (одноместные, многоместные);
  • 2) Количество работающих инструментов в наладке (одноинструментная, многоинструментная);
  • 3) Порядок выполнения переходов (последовательный, параллельный, параллельно-последовательный);

Структура операций представлена в таблице1. Основные параметры предлагаемого станка приведены в таблице 2. [15]

Одноместная, одно-инструментная, последовательная:

  • 1. Черновое и чистовое фрезерование торцовой поверхности.
  • 2. Черновое, получистовое и чистовое растачивание отверстия.
  • 3. Точить фаску. 4. Черновое фрезерование 4-х бобышек.
  • 5. Зацентровать и сверлить со снятием фаски два отверстия в
  • 1 противоположных бобышках. 6. Нарезать резьбу в 2-х отверстиях. 7. Однократное фрезерование фланца патрубка. 8. Фрезеровать ступень на фланце. 9. Зацентровать и сверлить 4-е отверстия во фланце. 10. Зацентровать и сверлить 4-е отверстия для нарезания резьбы. 11. Зенковать 4-е фаски в

отверстиях под резьбу. 12.

Нарезать крепежную резьбу в 4-х

отверстиях.

Одноместная, одно-инструментная, последовательная:

1. Фрезеровать

боковой

прилив на патрубке.

2.

Черновое

OKUMA MULTUS 200

фрезерование торца. 3.

Черновое и чистовое фрезерование

торцовой поверхности. 4. Черновое, получистовое и чистовое

точение

цилиндрической

поверхности уступа.

5.

Точить

фаску.

6. Черновое и чистовое растачивание отверстия и

точение торца. 7.

Фрезеровать 4-е паза. 8. Зацентровать и

  • 2 сверлить одно отверстие в пазу. 9. Зенковать фаску. 10. Нарезать трубную резьбу. 11. Зацентровать и сверлить два отверстия. 12. Зенковать фаски в двух отверстиях. 13. Нарезать резьбу в двух отверстиях. 14. Зацентровать и сверлить 4-е отверстия для нарезания резьбы. 15. Зенковать фаски в 4-х отверстиях. 16. Нарезать крепежную резьбу в 4-х отверстиях. 17. Зацентровать и сверлить отверстие в патрубке.
  • 18. Зенковать фаску в отверстии. 19. Нарезать трубную резьбу в отверстии.

Расчет режимов резания

Операция 005 «Токарная сверлильно-фрезерно-расточная», выполняется на многофункциональном станке мод. 800VHT, с поворотным шпинделем, с ЧПУ и с АСИ. Материал заготовки - коррозионно-стойкая нержавеющая сталь 10Х18Н9ТЛ ТУ 108.17 - 1039 - 79, твердость НВ 160.

1. Черновое и чистовое точение торцовой поверхности Размеры обрабатываемой поверхности: Ш 280 / Ш 200 мм Определим элементы режимов резания:

Черновое точение осуществляем за один проход.

Чистовое точение так же за один проход.

Глубина резания: черновая обработка - t = 1,9 мм; чистовая - t = 0,5 мм Инструмент выбираем исходя из ширины точение 40 мм. Типоразмер инструмента, марку ИРМ и геометрические параметры режущей части фрезы окончательно назначаем по таб. 104 [47, с.272], для черновой и чистовой обработки: резец с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин (по ГОСТ22087-76): D = 63 мм; число зубьев - z = 5: главный угол в плане - ц = 67°; вспомогательный - ц1 = 5°. Материал пластин [42, с.265]: для черновой и чистовой обработки - ВК10-ОМ.

Подачу определим по формуле:

sZ = s • К • К • К • К • К • К • К

Определяем составные элементы:

  • ? для черновой обработки - sZ1т = 0,14 мм/зуб, карта 57 [42, с.180];
  • ? для чистовой обработки - sZ2т = 0,12 мм/зуб, карта 58 [42, с.181].

Назначим поправочные коэффициенты, карта 60 [42]:

  • ? при твердости НВ = 170 - К = 1,2;
  • ? материал пластины ВК10-ОМ - К = 0,8;
  • ? отношение фактической ширины к нормативной К = 1,1;
  • ? главный угол в плане ц = 67° - К = 1,0;
  • ? способ крепления пластины механический - К = 1,0
  • ? критерий износа - КSh3 = 1,0
  • ? группа обрабатываемого материала - К = 1,0, карта 66

Подача для черновой обработки (3.5):

sZ1 = 0,14 • 1,2 • 0,8 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 0,15 мм/зуб.

Подача для чистовой обработки (13):

sZ2 = 0,12 • 1,2 • 0,8 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 0,13 мм/зуб.

Нормативный период стойкости резеца [42, с.283]: Тн = 60 мин. Скорость и мощность резания определяем с учетом коэффициентов:

v= vт • К • Кvп • К • К • К • К • К • К • К

N = Nт • К • КNп • К • К

Определяем составные элементы, карта 65 [42, с.189]:

  • ? для черновой обработки vт = 289 м/мин; Nт = 11,3 кВт,
  • ? для чистовой обработки - vт = 313 м/мин.

Назначим поправочные коэффициенты:

  • ? при твердости НВ = 170 - К = 1,20; К = 0,85;
  • ? поверхность без корки - Кvп = КNп = 1,0;
  • ? материал пластины ВК10-ОМ - К = 1,1;
  • ? способ крепления пластины - К = 1,0;
  • ? главный угол в плане ц = 67° - К = К = 1,0;
  • ? отношение ширины точение - К = К = 1,0;
  • ? период стойкости - К = 1,0;
  • ? наличие охлаждения - К =1,0;
  • ? группа обрабатываемости - К = 1,0, карта 66 [42, с.195].

Скорость и мощность резания для черновой обработки (14):

v1 = 289 • 1,2 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 380 м/мин. N1 = 11,3 • 0,85 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 9,6 кВт, N1<Nэ

Скорость резания для чистовой обработки (14):

v2 = 313 • 1,2 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 413 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

  • ? черновая - n1 = (1000 ? 380) / (р ? 63) = 1920 мин -1;
  • ? чистовая - n2 = (1000 ? 413) / (р ? 63) = 2090 мин -1;

Расчетные значения минутной подачи:

  • ? черновая - sм1 = sZ1 • z • n1 = 0,15 • 5 • 1920 = 1440 мм/мин;
  • ? чистовая - sм2 = sZ2 • z • n2 = 0,13 • 5 • 2090 = 1360 мм/мин;

Так как данный станок имеет бесступенчатое регулирование, принимаем расчетные значения: скорости резания и оборотов шпинделя.

Минутную подачу проверим по частоте вращения стола (см. табл.13), исходя из и диаметра окружности 240 мм, по которой движется резца:

n = sм / (D ? р) = 1440 / (р ? 240) = 2 мин -1

Следовательно, принимаем расчетные значения минутной подачи, которые обеспечиваются техническими параметрами станка.

2. Черновое, получистовое и чистовое растачивание отверстия - Ш24(+0,072)

Режущий инструмент - Блок расточной однорезцовый (обозначение 2192-4007), установленный на расточной оправке Ш38мм, L = 155мм (6300-4011-05) с коническим хвостовиком по ГОСТ 25827-93, тип 3. Для чистового растачивания - блок расточной с микрометрической вставкой (обозначение 2192-4020).

Материал пластин [42, с.263]: для черновой и получистовой обработки - ВК8, форма - квадратная; чистовой обработки - ВК6-ОМ, форма - трехгранная [42, с.266], крепление - L-образным рычагом.

Для черновой и получистовой обработки: главный угол в плане - ц = 75°; вспомогательный - ц1 = 15°; задний угол б = 6°; передний угол г = 10°; ширина фаски режущей кромки - f = 0,6 мм; ширина скругления режущей кромки - с = 0,05 мм; радиус вершины резца - rв = 1,2 мм.

Для чистовой обработки: ц = 90°; ц1 = 30°; б = 8°; г = 15°; f = 0,4 мм; с = 0,04 мм; rв = 1,6 мм.

Назначим поправочные коэффициенты, карта 11 [42, с.52-55]: материал пластины ВК8 - К = 1,1; состояние поверхности КSп = 1,0; при твердости НВ = 170 - К = 1,15; диаметр детали КSD = 1,0; главный угол в плане ц = 45° - К = 1,4; вылет резца - КSl = 1,0

Подача для черновой обработки (16):

sО1 = 0,65 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 1,15 мм/об.

Подача для чистовой обработки (16):

sО2 = 0,53 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 0,94 мм/об.

Таблица 3

Параметры режимов резания для расточки отверстия

Стадия обработки

Параметры режима резания

чернова

получист

чистова

я

овая

я

Глубина резания t, мм.

1,5

0,5

0,25

Табличная подача sОт, мм/об. карта 9, 12 /24, с.50, 56/

0,65

0,53

0,28

Принятая подача sО, мм/об.

1,15

0,94

0,16

Табличная скорость резания vт, м/мин.

карта 21, /24, с.75/

93

101

395

Скорректированная скорость резания v, м/мин

84

91

241

Фактическая частота вращения шпинделя nф, мин -1

134

145

374

Фактическая скорость резания vф, м/мин

84

91

235

Табличная мощность резания Nт, кВт.

карта 21, /24, с.75/

9,1

8,0

-

Фактическая мощность резания N, кВт

6,6

5,8

-

Скорость подачи vS, мм/мин

154

136

60

Подача определяется по формуле:

sО = sОт • К • КSп • К • КSD • К • КSl

Назначим поправочные коэффициенты, карта 11 [42, с.52-55]: материал пластины ВК8 - К = 1,1; состояние поверхности КSп = 1,0; при твердости НВ = 170 - К = 1,15; диаметр детали КSD = 1,0; главный угол в плане ц = 45°

- К = 1,4; вылет резца - КSl = 1,0

Подача для черновой обработки (16):

sО1 = 0,65 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 1,15 мм/об.

Подача для чистовой обработки (16):

sО2 = 0,53 • 1,1 • 1,0 • 1,15 • 1,0 • 1,4 • 1,0 = 0,94 мм/об.

Принятое значение подачи для черновой обработки проверим по осевой Рх и радиальной Ру составляющим силы резания, допустимым прочностью механизма подач. Табличные значения [42, с.98]: РХт = 1020 Н; РУт = 430 Н.

Поправочные коэффициенты, карта 33 [42, с.99-100]:

  • ? мех. свойства обрабатываемого материала - КРМх = КРМу = 0,9;
  • ? главный угол в плане ц = 45° - КРцх = 0,70; КРцу = 2,0;
  • ? переднего угла - КРгх = КРгу = 0,9;
  • ? Угла наклона реж. кромки - КРлх = КРлх = 1,0

Определим значения составляющих сил резания:

Рх = РХт • КРМх • КРцх • КРгх • КРлх = 1020 • 0,9 • 0,7 •0,9 • 1,0 = 580 Н

Ру = РУт • КРМу • КРцу • КРгу • КРлу = 430 • 0,9 • 2,0 • 0,9 • 1,0 = 670 Н.

Рассчитанные значения составляющих силы резания, меньше допустимых механизмом подач станка, следовательно, принимаем расчетную подачу для черновой обработки. Табличные и принятые значения подач, заносим в таблицу3. [17]

Назначим поправочные коэффициенты для чистовой подачи, карта 14 [42, с.58-59]:

К = 1,15; КSl = 1,0; КSr = 1,39; К = 1,0; КSD = 1,0.

Подача для чистовой обработки (16):

sО3 = 0,28 • 1,15 • 1,0 • 1,39 • 1,0 • 1,0 = 0,45 мм/об.

Проверка выбранной подачи по обеспечению шероховатости:

при rв = 1,6 мм - sОт3 = 0,19 мм/об, карта 25 [42, с.87].

С учетом поправочных коэффициентов, карта 26 [24, с.88]: К = 0,85; К = 1,0; К = 1,0; К = 1,0. Подача для обеспечения заданной шероховатости составит (16):

sО3 = 0,19 • 0,85 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 0,16 мм/об.

Окончательно принимаем меньшее значение подачи для чистовой обработки.

Выбор скорости резания

Назначим поправочные коэффициенты для черновой, получистовой и чистовой обработки, карта 21 и 23 [42, с.82-84]: К = 0,75; КVc = 0,5; КVo =

1,0; КVj = 1,1; К = 1,30; КVц1,2 = 1,4, КVц3 = 0,95; К = 1,20; К = 1,0.

Значение скорости резания определяется по формуле:

v = vт • К • КVc • КVo • КVj • К • К • К

Скорость резания для черновой обработки (17):

v = 93 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 1,4 • 1,2 • 1,0 = 84 м/мин;

Скорость резания для получистовой обработки (17):

v = 101 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 1,4 • 1,2 • 1,0 = 91 м/мин;

Скорость резания для чистовой обработки (17):

v = 395 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 0,95 • 1,2 • 1,0 = 241 м/мин;

Частота вращения стола определяется по формуле:

n = (1000 • v) / (р ? D)

Исходя из того что все приводы станка имеют бесступенчатое регулирование, то все расчетные значения принимаем как фактические, следовательно фактическая скорость резания будет иметь такие же значения, что и расчетная. Определяем частоту вращения шпинделя и вносим в таблицу 20, внеся корректировку по частоте вращения для чистовой обработки. [22]

Проверка выбранных режимов по мощности привода.

Для черновой и получистовой обработки - мощность резания по карте 21 [42, с.75], корректируем коэффициентом К = 0,8 [42, с.85] и определяем по выражению: N = Nт • К • ( vф / vт ) .

Для черновой обработки: N = 9,1 • 0,8 • (84/93) = 6,6 кВт.

Для получистовой обработки: N = 8,0 • 0,8 • (91/101) = 5,8 кВт.

Режимы резания обеспечиваются мощностью станка. Значения мощности необходимой для резания приведены в таблице 4

Значения режимов резания для остальных переходов операции 005, в последовательности приведенной в таблице 13 /см. с.59/, приведены в таблице 4. [25]

Таблица 4

Параметры режимов резания для технологических переходов операции 005

Технологические переходы

Параметры режима

t,

sОт,

sО,

vт,

vф,

nф,

Nт,

N,

vS,

резания

мм.

мм/об.

мм/об.

м/мин

м/мин

мин -1

кВт.

кВт

мм/мин

1

точить фаску *

1,5

0,22

0,31

167

150

240

-

-

74

2

сверлить сквозные

8,0

0,39

0,38

19,4

21

420

1,64

1,66

160

отверстия

3

резать резьбу

1,0

-

1,814

12,0

12,0

212

0,78

0,78

384,6

4

сверлить сквозные

7,5

0,39

0,38

19,4

21

445

1,64

1,66

169

отверстия.

5

сверлить глухие

6,9

0,39

0,38

19,4

21

480

1,64

1,66

182

отверстия.

6

зенковка

1,5

0,27

0,28

10,0

11

160

6,41

6,47

45

7

резать резьбу

1,1

-

2,0

12,0

12,0

238

0,78

0,78

476

3. Переход 3. Точить фаску 5Ч45°.

Диаметр сечения резца - 40 мм, вылет резца - 100 мм.

Материал пластины - ВК8, форма пластины - квадратная.

? = 45°; ц1 = 45°; б = 6°; г = 10°; f = 0,6 мм; с = 0,05 мм; rв = 1,2 мм.

Табличная подача для фаски по карте 27 [42, с.89].

Формула: sО = sОт • К • КSп • К • КSD • К • КSl

Поправочные коэффициенты, карта 29 [42, с.91-92]

К = 1,15; К = 1,0; К = 1,1; К = 1,0; КSd = 1,1; К = 1,0

Подача для точения фаски :

sОф = 0,22 • 1,15 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,1 • 1,0 = 0,31 мм/об (3.12)

Выбор скорости резания. Поправочные коэффициенты, карта 21 и 23

[42, с.82-84]: КVи = 0,75; КVc = 0,5; КVo = 1,0; КVj = 1,1; КVм = 1,30; КVц = 1,4;

КVт = 1,20; КVж = 1,0.

Значение скорости резания определяется по формуле:

v = vт • КVи

КVc • КVo • КVj • КVм

v = 167 • 0,75 • 0,5 • 1,0 • 1,1 • 1,3 • 1,4 • 1,2 • 1,0 = 150 м/мин;

Расчетные значения сводим в таблицу 4.

4. Сверление отверстий. Расчет ведем для всех переходов, так как размер режущего инструмента близок по значениям.

Режущий инструмент - Сверла спиральные из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком для станков с ЧПУ (ОСТ 2 И20-2-80) - Ш16, Ш15 и Ш13,8 мм. Форма заточки - нормальная. Материал - Р6М5 [47, с.183-185].

Табличные подача, скорость резания, мощности и осевой силы резания принимаем по картам. 46 [42, с.128]: Рт = 6124 Н.

Подачу корректируем по формуле: sО = sОт • К где коэффициент К = 0,99, по карте 53 [42, с.142/.

Скорость корректируем с учетом поправочных коэффициентов, карта 53 [42, с.142-150] (приведены в пункте 5) (24):

v = 19,4 • 0,99 • 1,0 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 21 м/мин;

Проводим корректировку мощности и осевой силы: Р = 6124 / 0,99 = 6186 Н.

Значения сводим в таблицу 4.

  • 5. Переход 6 и 12. Нарезание резьбы. Режущий инструмент [42, с. 310]:
    • ? Комплект из чернового и чистового метчиков машинных для нарезания трубной резьбы 1/2 дюйма (ГОСТ 3266-81). р = 1,814 мм.
    • ? Комплект из чернового и чистового метчиков машинных для нарезания метрической резьбы М16-7Н (ГОСТ 3266-81). р = 2,0 мм.

Табличные скорость vт, мощность Nт, осевую силу Рт, крутящий момент Мкр.т и момент разрушения Мр.т, принимаем по карте 50 [42, с.135]:

для дюймовой резьбы и для метрической принимаем одинаковые значения: vт

= 12,0 м/мин; Рт = 55 Н; Nт = 0,78кВт; Мкр.т = 2,8 Н•м; Мр.т = 20,4 Н•м.

Скорость корректируем по формуле:

v = vт • К • К = 12,0 • 0,99 • 1,0 = 12,0 м/мин.

Поправочные коэффициенты, карта 53 /24, с.142-150/:

К = К = КРм = КМм = 0,99; К = 1,0.

6. Переход 11. Зенковка отверстий.

Режущий инструмент - Зенковка (ОСТ 2 И20-5-80) - Ш22мм. Материал - Р6М5 /25, с.183-185/.

Табличные значения: подача sОт, скорость vт, мощность Nт, осевую силу Рт, принимаем по карте 51 [42, с.138] и вносим в таблицу 20. Рт = 869 Н;

Подачу корректируем по формуле: sО = sОт • К где коэффициент К = 0,99, по карте 53 [42, с.142]

Скорость корректируем с учетом поправочных коэффициентов, карта 53 [42, с.142-150] (приведены в пункте 5) (14):

v = 10,0 • 0,99 • 1,0 • 1,0 • 1,1 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 1,0 = 11 м/мин;

Поправочные коэффициенты, карта 53 [42, с.142-150]:

К = К = КРм = КМм = 0,99.

Сборка гидропескоструйного перфоратора

Сборка перфоратора начинается с корпуса, в корпус закручивают 12 насадок, в которые предварительно вентили твердосплавную вставку.

После этого, корпус соединяют с электродвигателем с помощью замковой резьбе и далее вкручивают в НКТ.

Схема сборки ГПП перфоратора

Рисунок 16 Схема сборки ГПП перфоратора

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее