Оптимизация критериев механической обработки детали Полумуфта

Кинематические схемы.cdw

Фреза концевая.cdw

Курсовая работа по РМ
Материал хвостовика Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Курсовик.doc

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ижевский государственный технический университет»
Кафедра: “Технология машиностроения и приборостроения”
Пояснительная записка к курсовой работе
по учебной дисциплине «Резание материалов»
на тему «Оптимизация критериев механической обработки детали «Полумуфта»
Введение. Задание к курсовой работе 3
Цели и задачи курсовой работы . 5
Расчетно-пояснительная часть 6
Расчёт режимов резания (операция подрезка торца) .6
Расчёт режимов резания (операция фрезерование) 11
Расчёт режимов резания (операция сверление) ..14
Список используемой литературы 17
Введение. Задание к курсовой работе.
Задание к моей курсовой работе является подбор материала способа формообразования и расчёт режимов резания полумуфты к кулачковой компенсирующей муфте. Данная деталь предназначена для соединения валов со значительным радиальным и незначительными осевыми и угловыми смещениями. Применяется в быстроходных передачах (n=1700 8200 обмин).
Условия работы детали: тяжёлые с ударами неравномерно нагруженных механизмов [3 с.21].
Наружная поверхность
Внутренняя поверхность
шероховатость Ra=125
Участвуют в передаче крутящего момента сопряжение с сухарём.
Достаточная твёрдость HRC 46 50 износостойкость шероховатость Ra=125
Точность расположения осей
Передача кр. момента с вала на полумуфту.
Выбор материала заготовки.
Материал полумуфт – Сталь 45Л по ГОСТ 977-65. Допускается изготовление из высокопрочного чугуна по ГОСТ 7293-70. [3]
В качестве материала заготовки выбираем Сталь 45Л.
Выбор и обоснование типа заготовки.
Среди существующих методов получения заготовок (литьё штамповка прокат ) наиболее целесообразным является получение отливки. Так как материал обладает хорошими литейными свойствами деталь не сложной конфигурации большая часть поверхностей не требует точной обработки.
Способ получения заготовки выбираем – машинная формовка [1 т1. ст. 117.] Так как этот способ используется для получения отливок шестерён подшипников муфт маховиков; позволяет получать отливки повышенной точности с низкой шероховатостью поверхности.
Допустимые отклонения размеров отливки мм
По II классу точности для наибольшего номинального размера до 260 мм и номинальных размеров полумуфты
свыше 50 мм до 120 мм – 08 мм.
свыше 120 мм до 260 мм – 1 мм.
Цели и задачи курсовой работы
Цель курсовой работы
Целью выполнения курсовой работы являются знания:
- основных процессов происходящих при резании таких как стружкообразование формирование обработанной поверхности износ режущих инструментов и определяющих их основных закономерностях.
- методов оптимизации функционирования системы резания и знания методов управления этой системой [2].
Задачи курсовой работы
Поставленная цель является основой для решения следующих практических задач:
а) назначение для заданного обрабатываемого материала оптимального сочетания марки режущего инструмента его геометрических параметров марки смазывающей охлаждающей технологической среды (СОТС);
б) назначение режимов резания в зависимости от требуемой точности изготовления и имеющегося в наличии оборудования;
в) расчет силовых зависимостей процесса резания;
г) определение температурных полей и значений средней температуры резания;
д) назначение стойкости режущего инструмента;
е) оптимизация режимов резания основных видов обработки по различным критериям.[2]
Расчётно-пояснительная часть
Расчёт режимов резания (операция подрезка торца)
Вылет резца l=40 мм.
Резец – проходной отогнутый.
Материал резца – Т5К10 [1 т.2 табл.3 с.117].
Подача – S=03 ммоб. [1 т.2 табл.15 с.268].
Глубина резания – t=08 мм.
Стойкость инструмента – Т=60 мин [1 т.2 с.268].
Коэффициенты показателей степени [1 т.2 табл.17 с.269]:
Коэффициент являющийся произведением коэффициентов -
Коэффициент учитывающий состояние поверхности - =08
[1 т.2 табл.5 с.263].
Коэффициент учитывающий материал инструмента - =065
[1 т.2 табл.6 с.263].
Коэффициент учитывающий материал инструмента -
Кг - коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости.
nv – показатель степени.
Кг=1 nv=1 [1 т.2 табл.2 с.262].
Максимально допустимая подача при подрезке торца:
)150; t = 08 мм - S = 08 – 12 ммоб. [4 с.36].
)В зависимости от чистоты поверхности
Rz40 – S = 03 – 05 ммоб. [4 с.39].
)В зависимости от прочности державки резца
S = 27 ммоб. [4 с.385].
) В зависимости от прочности твёрдосплавной пластинки
S = 32 ммоб. [4 с.387].
) В зависимости от жёсткости закрепления заготовки
S = 54 ммоб. [4 с.383].
Из всех подач выбираем S = 03 – 05 ммоб.
Определяем частоту вращения заготовки:
Определяем машинное время:
L = l + D + y – длина перемещения инструмента в направлении подачи.
l = 35 – длинна обрабатываемого размера.
D = 2мм – выход режущего инструмента (перебег).
y = t×ctgj = 08 - величина врезания.
Определение сил резания:
Коэффициенты показателей степени [1 т.2 табл.22 с.273]:
для Рz: Ср=408 x=072 y=08 n=0
для Py: Ср=173 x=073 y=067 n=0
Поправочный коэффициент Kp=Kмр×Kjр×Kgр×Klр×Krр. Численные значения этих коэффициентов приведены в [1 т.2 табл.91023].
для Pz: Kjр=1 Kgр=1 Klр=1 Krр=087.
для Py: Kjр=1 Kgр=1 Klр=1 Krр=066.
Рz=10×408×08072×0308×2110×086×087=992 Н.
Рy=10×173×08073×03067×2110×086×066=372 Н.
Равнодействующая сила - .
Рассчитываем мощность резания:
Расчёт и выбор параметров режущего инструмента:
Ширина резца определяется по формуле:
где =200 МПа – допустимое напряжение при изгибе материала корпуса державки из незакалённой углеродистой стали.
Подбираем резец из [1 т.2 табл.4 с.119];
b=10мм H=16ммL=100мм
Максимальная нагрузка допускаемая прочностью резца:
Максимальная нагрузка допускаемая жесткостью резца:
Где f = 01 – при предварительном точении.
E = 2×105 МПа; - момент инерции.
Обоснование видов стружки возникающих в процессе резания:
При малой скорости резания небольшом переднем угле g и небольшой глубине резания образуется сливная стружка (класс 2 лента).
Расчёт шероховатости обрабатываемой поверхности:
Для резца вершина которого закруглена радиусом rв (при S>rв) используется зависимость:
Расчёт температуры в зоне резания:
V [мс]; S [ммоб]; t [м];
Расчёт удлинения резца под действием тепловых деформаций:
C – коэффициент учитывающий режимы резания
A – площадь поперечного сечения державки резца
S [моб] V [мс] Tм [c] A [м2] L [м].
Расчёт глубины наклёпа:
где b - угол сдвига; j1 - вспомогательный угол резца в плане.
= 021мм где R = 35мм – длина обрабатываемого участка.
Рассчитываем высоту нароста:
Описание возникающих видов наростов в процессе обработке:
При относительно низких скоростях резания образуется нарост первого вида. [3с.96]
Вид разрушения режущего инструмента при назначенных условиях обработки:
Так как назначенные условия обработки относительно «мягкие» (u=211мс; S=03мм; t=08мм) то режущий клин инструмента испытывает незначительные нагрузки следовательно происходит незначительное выкрашивание режущей кромки в результате хрупкого разрушения.
Расчёт режимов резания (операция фрезерование)
Фреза 40 (z = 4) – Р6М5
Sz = 03ммоб[1 т.2 табл.35с.284].
Скорость резания – окружная скорость фрезы
Коэффициенты и показатели степени в формуле скорости резания:
Cv = 467; q = 045; y = 05; u = 01; p = 01; m = 033; [1 т.2 табл.39с.287].
Стойкость инструмента – T = 120 мин. [1 т.2 табл.40с.290].
Ширина фрезерования – B = 32мм.
=08 [1 т.2 табл.5 с.263].
Кг=1 nv=09 [1 т.2 табл.2 с.262]. =610 МПа.
=1 [1 т.2 табл.6 с.263].
Частота вращения фрезы:
l = 130 мм y = 20 мм =2 мм
Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила:
Коэффициенты и показатели степени в формуле силы резания:
Cp = 82; y = 06; u = 1; q = 086; w = 0; [1 т.2 табл.41 с.291].
n = 03 [1 т.2 табл.9 с.264].
Величины остальных сил резания:
Осевая - P радиальная - Py = Pz×035 = 5943 Н;
Вертикальная - Pv = Pz×065 = 1104 Н; горизонтальная - Ph = Pz×07 = 1189 Н.
Составляющая по которой рассчитывают оправку на изгиб:
Крутящий момент на шпинделе:
Расчёт температуры в зоне резания:
При малой скорости резания небольшом переднем угле g и небольшой глубине резания образуется сливная стружка (класс 2 - дроблёная полувитковые элементы спирали).
Так как назначенные условия обработки относительно «мягкие» (u=61мс; S=03мм; t=08мм) то режущий клин инструмента испытывает незначительные нагрузки следовательно происходит незначительное выкрашивание режущей кромки в результате хрупкого разрушения.
Расчёт режимов резания (операция сверление)
Глубина резания – t = 05D = 51мм.
Подача – S = 015 [1 т.2 табл.25 с.277].
Значение коэффициентов и показателей степеней:
Сv = 7; q = 04; y = 07; m = 02; [1 т.2 табл.28 с.278].
T = 25 мин. [1 т.2 табл.30 с.279].
=085 [1 т.2 табл.31 с.280].
Крутящий момент при сверлении:
Значения коэффициентов и показателей степеней:
См = 00345; q = 2; y = 08; [1 т.2 табл.32 с.281].
Сp = 68; q = 1; y = 07; [1 т.2 табл.32 с.281].
Частота вращения сверла:
l = 35 мм y = 3 мм =2 мм
При малой скорости резания небольшом переднем угле g и небольшой глубине резания образуется сливная стружка (класс 2 спираль в отрезках много витковая).
Так как назначенные условия обработки относительно «мягкие» (u=358мс; S=015мм; t=51мм) то режущий клин инструмента испытывает незначительные нагрузки следовательно происходит незначительное выкрашивание режущей кромки в результате хрупкого разрушения.
Список используемой литературы
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т 2 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1986. 496 с. ил.
Ряховский О.А Иванов С.С. Справочник по муфтам. – А.: Политехника 1991. – 384с. ил.
Ящерицин П.И. и др. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учеб. для вузов – Мн.: Высш. шк. 1990. – 512с.: ил.
Нефедов Н.А. Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент». – 5-е изд. перераб. и доп. – М.: «Машиностроение» 1990. – 448с.: ил.
В.В. Данилевский. Справочник молодого машиностроителя. Справочник для молодых рабочих машиностроительных заводов и учащихся проф.-техн. училищ. Изд. 3-е доп. и перераб. М. «Высш. школа» 1973. 648с. с ил.

Полумуфта.cdw

Курсовая работа по РМ
Сталь 45Л ГОСТ 977-65
Кулачки закаливают ТВЧ на глубину 2-3мм HRC 46 50
Неуказанные предельные отклонения H14