Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение
Высшего Профессионального Образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Филиал УрФУ в г. Верхняя Салда
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: «Резание материалов»
Выполнил студент гр.
Проверил к.т.н., доцент,
С.А. Ничкова
Верхняя Салда
2011 Содержание
Задание на курсовую работу………………………………………………..3
Решение задачи №1………………………………………………………….5
Решение задачи №2………………………………………………………….9
Решение задачи №3………………………………………………………….15
Список литературы………………………………………………………….17
Задание на курсовую работу
Задача 1
На вертикально-сверлильном станке модели 2Н135 производится сверление отверстия диаметром D и глубиной сверления L в заготовке толщиной H.
Материал заготовки: 20ХГСА, σ=780 МПа;
D=25 мм;
L=H=80 мм.
Задача 2
При решении задачи следует проанализировать предложенные для заданных условий методы обработки и сопоставить эффективность их применения по машинному времени и качеству обработки.
Обработать плоскость AB заготовки толщиной C. Припуск на обработку h, мм. Сопоставить эффективность обработки при различных процессах: строгании и фрезеровании. Модели станков: при фрезеровании – горизонтально-фрезерный станок модели 6Н82Г, при строгании – поперечно-строгальный модели 736.
Размер заготовки |
Припуск h, мм. |
Шерохова- тость после обработки, мкм. |
Материал заготовки |
σ, МПа | ||
A |
B |
C | ||||
500 |
210 |
100 |
3,0 |
Rz 20 |
Сталь 35Л |
550 |
Задача 3
На круглошлифовальном станке модели 3М131 шлифуется участок вала диаметром d и длиной l1. Припуск на обработку h, длина вала l. Способ крепления заготовки – в центрах.
Обрабатываемый материал |
Шероховатость поверхности, Ra |
d, мм. |
l1, мм |
l, мм. |
h, мм. |
Ст. 5 незакаленная |
1,25 |
74 |
182 |
320 |
0,14 |
Решение задачи 1
Последовательность расчета режимов резания при сверлении следующая:
Глубина резания, равная половине диаметра просверливаемого отверстия;
Подача, которая при сверлении без ограничивающих факторов принимается максимально допустимой по прочности сверла [2];
Скорость резания, определяемая по формуле .
Поскольку требуется изготовить сквозное отверстие в легированной стали 33ХС, то по каталогу в качестве инструмента принимаем спиральное сверло Dormer A110 (рис. 1), параметры которого приведены в таблице 1:
Рис. 1. Сверло Dormer A100
Таблица 1
d1 |
l1 |
l2 |
Материал |
Угол при вершине заборного конуса λ |
25,00 |
290,00 |
190,00 |
Быстрорежущая сталь |
118˚ |
Итак, глубина резания t, согласно принятой методике, равна 0,5D, то есть t=12,5 мм.
Как мы уже указали, подача выбирается исходя из прочности сверла, однако, по данным [2, стр. 277] для определения подачи таким методом необходимо знать твердость стали по Бриннелю. Для этого воспользуемся данными стандарта DIN 50150 [3], где пределу прочности на растяжение 780 МПа поставлена в соответствие твердость по Бриннелю 245.
Тогда по данным [2] определяем, что подача может находиться в пределах:
Принимаем подачу по паспорту станка равной S=0,35 мм/об.
Теперь мы можем определить геометрические параметры срезаемого слоя, изображенного на рис. 2.
Рис. 2. Геометрия срезаемого слоя
Геометрические параметры срезаемого слоя определяем следующим образом:
Определяем скорость резания при сверлении по формуле .
Показатели в формуле, определенные по данным [2], приведены в таблице 2.
Таблица 2
Коэффициент и показатели степени в формуле скорости резания
q |
m |
y | |
9,8 |
0,4 |
0,20 |
0,5 |
Общий поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле:
,
где – коэффициент на обрабатываемый материал;– коэффициент на инструментальный материал;– коэффициент на глубину резания.
Коэффициент на обрабатываемый материал рассчитывается по формуле:
,
где – коэффициент, учитывающий группу стали;– показатель, учитывающий инструментальный материал и вид обработки.
Для нашего случая:
;
;
;
.
Скорость резания, таким образом, равна:
м/мин.
Определяем число оборотов шпинделя станка:
об/мин.
По паспорту станка принимаем действительное число оборотов шпинделя n=355 об/мин, соответственно V=27,87 м/мин.
Для проверки принятых значений параметров режима резания необходимо рассчитать мощность резания по формуле и сравнить с номинальной мощностью привода главного двигателя станка.
Определим крутящий момент по формуле: . Показатели степени и коэффициенты приведены в таблице 3.
Таблица 3
Коэффициенты и показатели степени в формуле крутящего момента
q |
y | ||
0,0345 |
2,0 |
0,8 |
1,152 |
Таким образом, крутящий момент равен:
Мощность резания тогда равна:
,
Номинальная мощность двигателя привода главного движения станка 2Н135 кВт.
Следовательно, параметры режима резания выбраны верно.
Рассчитываем требуемое машинное время на обработку по формуле:
,
где L – длина резания; i – число переходов; Sмин – минутная подача, определяемая как мм/мин.
мин.