Исследование и проектирование червячной фрезы с комбинированной передней поверхностью (стр. 7 из 13)

Отсюда:

Т_М=2*5*10/10=10 мин

Штучное время Т_шт найдём по формуле :

Т_шт=Т_в+Т_п-з+Т_м

Т_В=0,18 мин – вспомогательное время;

Т_П-З = 0,15 мин – подготовительно–заключительное время;

Т_шт=0,18+0,15+10=10,33 мин

155 Окончательное шлифование профиля зуба фрезы.

Шлифование производиться на резьбошлифовальном станке HSF-33B, кругом ПП80х10х20 25А10НС28К5.

По диаметру круга и паспортным данным станка назначаем скорость резания v=30 м/с.

Определим частоту вращения круга:

n=1000*V*60/p*D, где

D=80 мм – диаметр шлифовального круга

Отсюда:

n=1000*30*60/3,14*80=7165 об/мин

По рекомендациям, изложенным в [11] назначаем режимы резания:

Частота вращения заготовки n_и=8 об/мин

Подача S₀=0,008 мм/об

Тогда машинное время определяется по формуле:

Т_М=N_п*i*Z₁/n_и , где

Z₁=10 – число зубьев фрезы на одной рейке

i – количество проходов:

i=D/S₀, где

D=0,04 мм – припуск под шлифовку

i=0,04/0,008=5

Так как обработка ведется в 2 технологических перехода, то N_п=2

Отсюда:

Т_М=2*5*10/8=12,5 мин

Штучное время Т_шт найдём по формуле :

Т_шт=Т_в+Т_п-з+Т_м

Т_В=0,18 мин – вспомогательное время;

Т_П-З = 0,15 мин – подготовительно–заключительное время;

Т_шт=0,18+0,15+12,5=12,83 мин

160 Предварительная заточка фрезы по передней поверхности.

Заточка производится на заточном станке 3Б663ВФ2, кругом Т250х40х32 44А40НСМ26К5.

По диаметру круга и паспортным данным станка назначаем скорость резания V=30 м/с.

Определим частоту вращения круга:

n=1000*V*60/p*D, где

D=150 мм – диаметр шлифовального круга

Отсюда:

n=1000*30*60/3,14*150=3821 об/мин

принимаем по паспорту станка n=4000 об/мин

Далее найдём остальные параметры шлифования.

Машинное время Т_М:

Т_М=L*i*z/S , где

z =12 - количество зубьев фрезы;

L=0,158 м - длина рабочего перемещения,

Назначаем S=5 м/мин – скорость заготовки

i – количество проходов:

i=D/t, где

D=0,3 мм – припуск под шлифовку

t=0.05 мм/ход – глубина шлифования

i=0.3/0.05=6

Далее необходимо произвести расчет шероховатости для данных режимов резания [8]:

, где

К₁, К₂, К₃ - коэффициенты, зависящие от марки материала заготовки, марки шлифовального круга и зернистости абразивного инструмента, K₁=0.94; К₂=1,2; К₃=1,43.

Так как на данной операции можно получить более грубую шероховатость (табл.4.1), то выбранные режимы резания допустимы.

Отсюда:

Т_М= 0,158*6*12/5=2,275 мин

Штучное время Т_шт найдём по формуле :

Т_шт=Т_в+Т_п-з+Т_м

Т_В – вспомогательное время;

Т_В=Т_В1+Т_В2, где

Т_В1=0,12 мин

Т_В2=Т_пов*z, где

Т_пов=0,05 мин - время на поворот детали на один зуб

Т_В2=0,05*12=0,6 мин

Т_В=0,12+0,6=0,72 мин

Т_П-З = 0,15 мин – подготовительно–заключительное время;

Т_шт=0,72+0,15+2,275=3,145 мин

Режимы правки шлифовального круга:

Скорость круга V_к = 30 м/с.

Продольная подача S_пр = 0,5 мм/мин.

Глубина правки t = 0,03 мм.

Правка совершается за 3 рабочих хода.

165 Окончательная заточка фрезы по передней поверхности.

Заточка производится на заточном станке 3Б663ВФ2, кругом Т150х40х32 44А10НСМ26К5.

По диаметру круга и паспортным данным станка назначаем скорость резания v=30 м/c

Определим частоту вращения круга:

n=1000*V*60/p*D

n=1000*30*60/3,14*150=3821 об/мин

принимаем по паспорту станка n=4000 об/мин

Далее найдём остальные параметры шлифования.

Машинное время Т_М:

T_M=L*i*z/S

где:

L=0,158 м

Назначаем S=1,5 м /мин

i=D/t, где

D=0,15 мм – припуск под шлифовку

t=0.015 мм/ход – глубина шлифования

i=0.15/0.015=10

Далее необходимо произвести расчет шероховатости для данных режимов резания [8]:

, где

K₁=0.94; К₂=1; К₃=1,16.

Так как на данной операции необходимо получить более грубую шероховатость (табл.4.1), то выбранные режимы резания допустимы.

Отсюда:

Т_М= 0,158*10*12/1,5=12,64 мин

Штучное время Т_шт найдём по формуле :

Т_шт=Т_в+Т_п-з+Т_м

Т_В=Т_В1+Т_В2, где

Т_В1=0,12 мин

Т_В2=Т_пов*z, где

Т_пов=0,05 мин

Т_В2=0,05*12=0,6 мин

Т_В=0,12+0,6=0,72 мин

Т_П-З = 0,15 мин;

Т_шт=0,72+0,15+12,64=13,51 мин

170 Вышлифовывание подточки на передней поверхности.

Заточка производится на заточном станке 3Б663ВФ2, кругом 12А2150х40х32х5ЛО80/63100Б1.

По диаметру круга и паспортным данным станка назначаем скорость резания v=30 м/c

Определим частоту вращения круга:

n=1000*V*60/p*D

n=1000*30*60/3,14*150=3821 об/мин

принимаем по паспорту станка n=4000 об/мин

Далее найдём остальные параметры шлифования.

Машинное время Т_М:

T_M=L*i*z/S

где:

L=0,13 м

Назначаем S=1,5 м /мин

i=a/t , где

а=0,25 мм - глубина подточки

t=0,015 мм - припуск, снимаемый за проход

i=0,25/0,015=17

Далее необходимо произвести расчет шероховатости для данных режимов резания [8]:

, где

K₁=0.94; К₂=1; К₃=1,16.

Так как на данной операции необходимо получить более грубую шероховатость (табл.4.1), то выбранные режимы резания допустимы.

Отсюда:

Т_М= 0,13*17*12/1,5=17,68 мин

Штучное время Т_шт найдём по формуле :

Т_шт=Т_в+Т_п-з+Т_м

Т_В=Т_В1+Т_В2, где

Т_В1=0,12 мин

Т_В2=Т_пов*z, где

Т_пов=0,05 мин

Т_В2=0,05*12=0,6 мин

Т_В=0,12+0,6=0,72 мин

Т_П-З = 0,15 мин;

Т_шт=0,72+0,15+17,68=18,55 мин

4.4. Расчет и проектирование наладок.

150 предварительное шлифование затылка.

Рассчитаем наладочные размеры.

Внешний диаметр фрезы:

D₁=D+p, где

р - припуск по диаметру, снимаемый на последующих операциях

р=2p₂+2p₃*tga_B+2p₄*tga_B, где

D=80 мм - диаметр фрезы по чертежу

р₂=0,04 мм - припуск, снимаемый на операции окончательного шлифования затылка

р₃=0,3 мм - припуск, снимаемый на операции предварительной заточки фрезы

р₂=0,15 мм - припуск, снимаемый на операции окончательной заточки фрезы

a_B=10⁰49` - задний угол на зубе фрезы

р=2*0,04+2*0,3*tg10⁰49`+2*0.15*tg10<sup>0</sup>49`=0.25 мм

D₁=80+0,25=80,25 мм

Далее необходимо рассчитать профиль шлифовального круга. Расчет будем производить по формулам изложенным в [13].

Угол профиля затыловочного круга в нормальном сечении:

tga_кр= tga_и/cosa_B, где

a_и - угол профиля фрезы

tga_кр=tg20⁰/cos10⁰49`=0,378, a<sub>кр</sub>=20,21`

Толщина части круга, обрабатывающей впадину зуба фрезы:

S₁= S` - p*tga_и/2, где

S` - толщина впадины зуба фрезы

S`=t_и-(S_и+2*h``_и*tga_и), где

t_и - шаг зубьев фрезы

S_и - толщина зуба фрезы по делительной прямой

h``_и - высота ножки зуба фрезы

S`=7.854-(3.874+2*3.125*tg20⁰)=1.705 мм

Отсюда:

S₁=1.7 - 0.25*tg20⁰/2=1.66 мм

Наладку смотри в приложении 7.

160 Предварительная заточка по передней поверхности.

При заточке фрезы с винтовыми стружечными канавками, на передней поверхности зуба фрезы образуется выпуклость F_N. Величина выпуклости зависит от диаметра круга и разностного угла:

D=b_е - b_t , где

b_е и b_t - углы наклона стружечной канавки, соответственно у вершины зуба фрезы и местом перехода передней поверхности, непосредственно, в стружечную канавку.

Рассчитаем разностной угол D:

tgb_e=p*D_eu/S_K , где

S_K - шаг стружечных канавок

tgb_e=p*80/3246=0.0774 , b_e=4.427⁰

tgb_t=p*D_t/S_K

tgb_t=p*57/3246=0.0552 , b_t=3.158⁰

Тогда разностной угол:

D=4,427⁰ - 3,158⁰=1⁰16`

Теперь по номограмме, представленной в [11], для круга диаметром 150 мм и рассчитанной величине разностного угла D, определим величину выпуклости на среднем (делительном) диаметре фрезы.

F_N=120 мкм

Уменьшение выпуклости может быть достигнуто профилированием выпуклой рабочей поверхности шлифовального круга. Форма этой поверхности является достаточно сложной и рассчитывается по точкам, но для проектируемой фрезы, точностью В, допустимо заменить кривую образующей круга на окружность. Радиус данной окружности можно рассчитать из уравнения окружности:

R=(y-y_i)²+(x-x_i)², где

y и х - координаты точек окружности

y_i и x_i - координаты центра окружности

Если начало координат совместить с вершиной зуба фрезы и зуб фрезы расположить по оси Х, то точка с рассчитанной выпуклостью будет иметь координаты (0,12; 3,125). Третья точка будет переходом передней поверхности в стружечную канавку и координаты ее (0;11,5). Составим систему уравнений:

R=(0-y_i)²+(0-x_i)²

R=(3.125-y_i)²+(0.12-x_i)²

R=(11.5-y_i)²+(0-x_i)²

Получаем следующее значения радиуса профильной поверхности круга R»100 мм.

Наладку смотри в приложении 6.

170 Вышлифовывание подточки.

Расчет геометрических параметров подточки смотри во главе 2.

Наладка в приложении 6.

5. Внедрение результатов проектирования в учебный процесс

В процессе выполнения дипломного проекта была поставлена задача: внедрить результаты проектирования в учебный процесс. Поставленная задача была решена в виде Методических указаний для практической работы по дисциплине «Технология станкоинструментального производства» для студентов 4 курса специальности 1202 кафедры «Резание, станки и инструмент».