Использование современного режущего инструмента в машиностроении (стр. 1 из 2)
Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный
технический университет
«Высокие технологии в машиностроении»
Тема:
«Использование современного режущего инструмента в машиностроении»
| Выполнил: | студент МСФ/ТМС |
| 6 курс з/о | Лещёв О.Е. |
| 045868 | |
| Проверил: | Забинская С.М. |
Саратов 2010.
Содержание.
1. Выбор технологического оборудования.
2. Определение твёрдости поверхности по справочным данным.
3. Выбор режущего инструмента.
4. Расчёт режимов резания.
5. Расчёт нормы времени То.
6. Технико-экономическое сравнение двух методов обработки.
Введение
Современное развитие металлообрабатывающей промышленности характеризуется повышением требований к качеству обрабатываемых поверхностей, точности и размеров формы поверхностей деталей машин, производительности их изготовления. Неуклонно расширяется номенклатура конструкционных материалов, обладающих повышенными физико-механическими или специальными свойствами.
Развитие научных представлений о резании металлов осуществляется во многих направлениях. Весьма перспективным является совершенствование инструментальных материалов, предназначенных для оснащения режущей части инструментов. Интенсивные работы ведутся над твердыми сплавами. Следует отметить разработку безвольфрамовых твердых сплавов на никель-молибденовой сварке типа НТМ и МНТ, которые в определенных условиях резания не уступают стандартным маркам групп ВК и ВТК, но более дешевы и менее дефицитны. Разрабатываются новые марки металлокерамики типов В и ВОК, которые показывают более высокие режущие свойства, чем твердые сплавы. Совершенствуется и группа сверхтвердых материалов на основе кубического нитрида бора, где появилась серия композитов: Эльбой – Р, белбор , гексанит – Р, исмит и др.
Ведутся работы по повышению работоспособности инструментов за счет специальной упрочняющей обработки его режущей части. Среди этих методов наиболее перспективно нанесение износостойких покрытий различных составов, композиций и методов нанесения, которые позволяют повысить стойкость инструментов в 2 – 5 раз.
В расчетах курсового проекта использовалась новая специальная литература по расчету режимов резания. Выбранная геометрия резца и материал режущей части твердый сплав Т30К4 позволяют вести обработку на высоких режимах резания.
1.Выбор технологического оборудования.
Для обработки заготовки ø250мм. и L=700мм. выбираем токарновинторезный станок 1А62.
Паспортные данные станка 1А62:
Высота центров – 200мм;
расстояние между центрами – 750 мм;
высота от опорной поверхности резца до линии поверхности
центров – 25мм;
мощность электродвигателя Nэл.дв.= 7 кВт;
КПД h = 0,8;
Мощность на шпинделе по приводу с учетом КПД Nш = 4,5…6,0 кВт;
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи
Qм.с. = 308 кг;
Число оборотов шпинделя в минуту n, максимальный крутящий момент по мощности электродвигателя станка Мкр, продольные подачи S (см.в табл.1).
Число оборотов шпинделя, крутящий момент, мощность, КПД
и продольные подачи станка 1А62 Таблица № 1
| №ступени | Число оборотов n,об/мин | Мсткгм | Мощность на шпинделе Nст,кВт | КПД | Продольные подачи S.мм/об | |
| 1 | 12 | 130 | 5,6 | 0,8 | 0,082 | 0,40 |
| 2 | 16 | 130 | 5,6 | 0,8 | 0,005 | 0,45 |
| 3 | 19 | 130 | 5,6 | 0,8 | 0,10 | 0,50 |
| 4 | 24 | 130 | 5,6 | 0,8 | 0,11 | 0,55 |
| 5 | 30 | 130 | 5,6 | 0,8 | 0,12 | 0,60 |
| 6 | 38 | 130 | 5,6 | 0,8 | 0,14 | 0,65 |
| 7 | 46 | 130 | 5,6 | 0,8 | 0,16 | 0,70 |
| 8 | 58 | 94 | 5,6 | 0,8 | 0,17 | 0,75 |
| 9 | 76 | 71,8 | 5,6 | 0,8 | 0,18 | 0,80 |
Продолжение Табл. №1
| 10 | 96 | 56,7 | 5,6 | 0,8 | 0,20 | 0,91 |
| 11 | 120 | 45,5 | 5,6 | 0,8 | 0,23 | 1,00 |
| 12 | 150 | 36,4 | 5,6 | 0,8 | 0,25 | 1,15 |
| 13 | 184 | 28,0 | 5,6 | 0,8 | 0,28 | 1,21 |
| 14 | 230 | 23,7 | 5,6 | 0,8 | 0,30 | 1,40 |
| 15 | 300 | 18,0 | 6,0 | 0,8 | 0,35 | 1,56 |
| 16 | 380 | 13,5 | 5,8 | 0,8 | ||
| 17 | 480 | 11,0 | 5,4 | 0,8 | ||
| 18 | 600 | 9,0 | 5,3 | 0,8 | ||
| 19 | 367 | 14,5 | 5,7 | 0,8 | ||
| 20 | 462 | 12,0 | 5,3 | 0,8 | ||
| 21 | 607 | 8,7 | 5,2 | 0,8 | ||
| 22 | 765 | 7,1 | 4,9 | 0,8 | ||
| 23 | 955 | 5,5 | 4,8 | 0,8 | ||
| 24 | 1200 | 4,5 | 4,5 | 0,8 |
2. Определение твёрдости поверхности по справочным данным.
Сталь 45Х-легированная хромокремнистая поставляется в прутках длиной 2-6 метров по ГОСТ 2590-71, используется для изготовления гладких и ступенчатых валов.
Сталь горячекатаная круглая (ГОСТ 2590-71) (2, табл.62, стр.169)
| Диаметр, мм. | Предельные отклонения (мм.) по диаметру при точности прокатки | |||||
| Высокой | Повышенной | Обычной | ||||
| + | - | + | - | + | - | |
| 250 | - | - | - | - | 1.2 | 3.0 |
Механические свойства легированной стали
( термообработанной в соответствии с ГОСТ 4543-71)(табл.15, стр.32)
| Марка стали | σВ | σТ | δS | Ψ | αН | Твёрдость отожжённой или отпущенной стали НВ (не более) |
 | % | |||||
| Не менее | ||||||
| 45Х | 105 | 85 | 9 | 45 | 5 | 229 |
3. Выбор режущего инструмента.
3.1. Для первого варианта обработки.
Для первого варианта обработки для точения по корке при относительно равномерном сечении среза и непрерывном резании выбираем: -твёрдый сплав Т30К4. (табл.3, стр16,К.М.т2)
Твёрдый сплав Т30К4 применяется при точном, получистовом и чистовом точении при прерывистом резании.
В качестве режущего инструмента выбираем прямой резец с пластиной из твёрдого сплава, с углом в плане 90˚. (По ГОСТ18879-73)
Размеры ( табл.7, стр.120, К.М. т2)
| h | b | L | l | R |
| 20 | 12 | 100 | 12 | 1,0 |
| 25 | 16 | 120 | 15 | 1,0 |
| 32 | 20 | 140 | 20 | 1,5 |
3.2. Для второго варианта обработки.
Для второго варианта обработки в качестве пластин из современных сверхтвёрдых материалов выбираем композитные материалы. Сверхтвёрдые инструментальные материалы предназначены для чистовой обработки материалов с высокими скоростями резания (скорость резани св. 500 м/мин.), а также материалом с большой твёрдостью (HRC≥60). Наиболее распространёнными сверхтвёрдыми материалами являются материалы на основе кубического нитрита бора.
Изготовляют резцы и фрезы, оснащённые режущими пластинами из композита, причём режущие элементы могут быть как перетачиваемыми, так и в виде многогранных неперетачиваемых.
В качестве режущего инструмента выбираем токарный резец с механическим креплением пластин из композита.
Размеры ( табл.7, стр.120, К.М. т2)
| Н | В | L | Пластины | |||||
| четырёхгранные | трёхгранные | ромбические | ||||||
 |  | | | | | |||
| 20 | 20 | 125 | 75 | 15 | 93 | 27 | 95; 75 | 5; 25 |
| 25 | 25 | 150 | ||||||
| 32 | 25 | 170 | ||||||
4. Расчёт режимов резания на токарную чистовую обработку.
4.1. Резец с пластинкой из твёрдого сплава Т30К4
4.1.1. Глубина резания.
Припуск на обработку t=1.5мм., из них:
на точение t=1.35мм.
на шлифование t=0.15мм.
4.1.2. Подача по карте 19, стр. 119 [5]
St=0.18мм/об. (радиус при вершине резца r=1.2мм.)
Поправочные коэффициенты на подачу:
-при твёрдости материала HRSЭ =35, KS0=1.4
-обтачивание с использованием СОЖ KS1=1.15
S=ST•KS0•KS1=0.18•1.4•1.15=0.29мм/об.
По паспортным данным станка S=0.25мм/об.
4.1.3. Скорость резания по карте 20[5]
Vt=275 м/мин.
Поправочные коэффициенты на скорость резания
KV0=0.55 (при НВ=229)
KV1=1.0 (при ТС-Т30К4)