Прошивка - операция получения полостей в заготовке за счёт вытеснения металла. Прошивкой можно получить сквозное отверстие или углубление (глухая прошивка).
Отрубка - операция отделения части заготовки по незамкнутому контуру путём внедрения в заготовку деформирующего инструмента - топора. Отрубку применяют для получения из заготовок большой длины нескольких коротких, для удаления излишков металла на концах поковок, а также прибыльной и донной частей слитка и т.п.
Скручивание - операция, посредством которой часть заготовки поворачивается вокруг продольной оси. Скручивание можно применить при развороте колен коленчатых валов, при изготовления свёрл и т.п. При скручивании обычно одну част заготовки зажимают между бойками, другую разворачивают с помощью различных приспособлений - воротков, ключей, лебёдок.
Основными типами молотов для ковки являются приводные - пневматические и паровоздушные.
Пневматический молот. Наиболее распространённая конструкция такого молота дана на следующей схеме. В литной станине 10 расположены два цилиндра - компрессорный 9 и рабочий 5, полости которых сообщаются через золотники 7 и 6. Поршень 8 компрессорного цилиндра перемещается шатуном 14 от кривошипа 15, вращаемого электродвигателем 13 через шестерни 11 и 12 (редуктор). При перемещении поршня в компрессорном цилиндре воздух поочерёдно сжимается в верхней и нижней его полостях. Воздух, сжатый до 0,2 -0,3 МН/м
, при нажатии на педаль или рукоятку, открывающую золотники 7 и 6, поступает через них в рабочий цилиндр 5. Здесь он воздействует на поршень 4 рабочего цилиндра. Поршень 4, выполненный за одно целое с массивным штоком, является одновременно бабой молота, к которой крепят верхний боёк 3. В результате падающие части 3 и 4 периодически перемещаются вниз - вверх и наносят удары по заготовке, уложенной на нижний боёк 2, который неподвижно закреплён на массивном шаботе 1. В зависимости от положения органов управления молот может наносить единичные и автоматические удары регулируемой энергии, работать на холостом ходу, осуществлять силовой прижим поковки к нижнему бойку и держать бабу на весу. Пневматические молоты применяют для ковки мелких поковок (примерно до 20 кг) и изготовляют с массой падающих частей 50 -1000 кг.Схема пневматического молота.
В качестве исходных данных при выполнении задания используют рабочий чертёж детали с указанием заданных поверхностей, подлежащих обработки резанием, а также полученные в результате выполнения задания 2 размеры отливки. Технологические методы обработки поверхностей 1, 2, 3, применяемое оборудование, режущий инструмент и приспособления для закрепления заготовок. Выполнение раздела начинаем с выбора методов обработки, указанных в задании поверхностей 1, 2,3.
Технологические методы обработки, применяемые для обработки детали, определяются её конструктивными формами и размерами. Так, детали типа тел вращения обрабатывают на станках токарной группы, детали с плоскими поверхностями - на фрезерных и строгальных станках. Назначив метод обработки для каждой поверхности, выбираем металлорежущий станок, инструмент и приспособления для закрепления заготовки на станке.
Для обрабатываемых поверхностей рассматриваемого примера выбраны следующие методы обработки, станки, инструменты и приспособления:
поверхность 1 - протяжка, горизонтально-протяжный станок, плоская шпоночная протяжка, кронштейн станка;
поверхность 2 - точение, токарно-винторезный станок, резец проходной (прямой, правый), трёхкулачковый патрон;
поверхность 3 - токарная (фрезерование), горизонтально-фрезерный станок, дисковая фреза, делительная головка (позволяет зафиксировать заготовку под углом 60є).
1 - заготовка; 2 - протяжка; 3 - направляющая втулка.
Элементами процесса резания являются глубина резания t, подача s и скорость резания v. Совокупность этих величин называют режимом резания.
В данном разделе приводится расчёт режима резания для обработки поверхности 2. В качестве исходных данных рассматриваемого примера используются результаты выполненного задания 2 для случая вертикального расположения отливки в форме.
Элементы режима резания устанавливаем в следующем порядке:
1) Назначают глубину резания t. При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования глубину резания принимают равной припуску на механическую обработку.
Схема обработки поверхности 2
Глубина резания t, мм, определяют по формуле:
где z- припуск на механическую обработку, равный мм;
D- диаметр обрабатываемой поверхности, равный мм;
d- диаметр обрабатываемой поверхности, равный мм.
2) Назначаю подачу s. Величина подачи оказывает влияние на шероховатость обрабатываемой поверхности. С уменьшением величины подачи значение шероховатости обработанной поверхности уменьшается. Так как условием задания определена черновая обработка, то выбирают максимально допустимую величину подачи. Для рассматриваемого примера s = 1,3 мм/об.
3) Определяем скорость резания V. Скорость резания V, м/мин, рассчитываем по формуле:
где
- коэффициент, учитывающий физико-механические свойстваобрабатываемого материала, равный для чугуна 240,0;
- показатели степеней, учитывающие условия и равные соответственно 0,15 и 0,30;Т - стойкость режущего инструмента, равная для инструмента с пластиной из
твёрдого сплава 120 мин при ВхН=25х40;
m- показатель относительной стойкости, равный для инструмента с платиной из твёрдого сплава ВК 0,2.
Для изготовления режущего инструмента применяют различные инструментальные материалы: быстрорежущие стали, твёрдые сплавы и минералокерамику. Быстрорежущие стали используют при обработке сталей, чугунов и сплавов цветных металлов. Вольфраммолибденовые быстрорежущие стали (Р9М4, Р6М3) используют для инструментов, работающих в условиях черновой обработки. Твердые сплавы группы ВК используют для обработки чугунов и цветных металлов. Слав ВК6 используют для черновой обработки, а сплавы ВК2 и ВК3 - для чистовой обработки. Твёрдые сплавы группы ТК применяют преимущественно при обработке стальных заготовок (Т15К6).
4) Определяем частоту n, об/мин, вращения шпинделя, соответствующую полученной скорости резания:
5) По известным величинам глубины резания, подачи и скорости резания определяют эффективную мощность резания и мощность электродвигателя станка.
Для этого рассчитываем тангенциальную
и осевую составляющие сил резания.Значения тангенциальной составляющей
определяют по формуле:где
- коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала и равный для чугуна 107,0; - показатели степеней, учитывающие условия обработки и равные соответственно 1,0 и 0,73;Между тангенциальной и осевой составляющими
существует примерно следующее соотношение:Эффективную мощность
кВт, затрачиваемую на процесс резания при продольном точении, определяют, используя формулу:6) Определяем мощность электродвигателя станка
используя значение эффективной мощности резания .7) Определяем основное (машинное) технологическое время
. Основным технологическим временем называют время, затрачиваемое в процессе обработки детали непосредственно на изменение формы и размеров заготовки. Для определения основного технологического времени вычисляют расчётную длину обработанной поверхности L, мм, по формуле: