ГОУ СПО Сосновоборский автомеханический техникум
ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ
Методические указания и контрольные задания
для студентов заочной формы обучения
ГОУ СПО Сосновоборский автомеханический техникум
по специальности 1701 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)
г. Сосновоборск, 2003
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДЕНЫ
Протоколом заседания Методическим советом
ЦК_____________ от_________№_______
от_________№_____
Методические указания составлены в
Соответствии с примерной
по дисциплине Технология обработки
материалов
по специальности 1701 Монтаж и
техническая эксплуатация промышлен-
ного оборудования (по отраслям)
утвержденной Институтом проблем развития СПО 22.05.2003
Составитель: Иванова Т.В.
СОДЕРЖАНИЕ
Пояснительная записка 3
1 Примерный тематический план учебной дисциплины 6
2 Программа дисциплины 8
3 Вопросы для самоконтроля 19
4 Вопросы для выполнения домашней контрольной работы 20
5 Задания для контрольной работы 22
6 Методические указания по решению задач 23
Приложение 37
Литература 39
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа учебной дисциплины "Технология обработки материалов предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальностям 1701 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям), 1205 Автомобиле- тракторостроение является единой для всех форм обучения и всех видов и типов образовательных учреждений, реализующих основные «профессиональные образовательные программы среднего профессионального образования. 2 поколения ГОС СПО.
Учебная дисциплина «Технология обработки материалов» является общепрофессиональной.
В результате изучения учебной дисциплины студент должен:
иметь представление:
- о взаимосвязи дисциплины «Технология обработки материалов» с другими общепрофессиональными и специальными дисциплинами;
- о прикладном характере дисциплины в рамках специальности;
- о перспективах развития и о роли общепрофессиональных знаний в профессинальной деятельности;
- о современных тенденциях развития обработки материалов;
- о литейном производстве;
- об обработке давлением;
- о сварочном производстве;
- о заготовительной обработке заготовок;
- о физических процессах и явлениях, сопровождающих стружкообразование;
- об электрохимических способах обработки деталей;
знать:
- назначение, классификацию, принцип работы и область применения металлорежущих станков;
- конструкцию основных металлорежущих инструментов;
- правила безопасности при работе на металлорежущих станках;
- оснащение приспособлениями металлообрабатывающих станков;
- основные положения технологической документации;
- методику расчета режимов резания;
- основные технологические методы формирования заготовок;
- устройство и принцип действия металлообрабатывающих станков;
уметь:
- выбирать рациональный способ обработки деталей;
- оформлять технологическую и другую документацию в соответствии с действующей нормативной базой;
- производить расчеты;
- заполнять технологическую карту механической обработки заготовки;
- выбирать конструкцию и геометрические параметры резца для заданных условий обработки;
- выбирать средства и контролировать геометрические параметры инструмента;
- определять оптимальную скорость резания для заданных условий обработки;
- определять тип станка по его модели;
- определять главные и вспомогательные движения в станке;
- читать кинематическую схему станка;
- определять типовые механизмы станка;
- составлять перечень операций обработки, выбирать режущий инструмент и оборудование для обработки вала, отверстия, паза, резьбы и зубчатого колеса.
Формируемые у студентов в процессе изучения дисциплины представления, знания, умения по разделам (темам) приведены в разделе «Примерное содержание учебной дисциплины».
Дисциплина имеет практическую направленность и проводится в тесной взаимосвязи с общепрофессиональными и специальными дисциплинами: Техническая механика, Материаловедение, гидравлические и пневматические системы.
Использование междисциплинарных связей обеспечивает преемственность в изучении материала, исключая дублирование и позволяет рационально распределять время.
В процессе изучения учебной дисциплины следует постоянно обращать внимание на вопросы техники безопасности, охраны труда, промышленной санитарии, пожарной безопасности, экологической безопасности производства и охраны окружающей среды.
Основная форма изучения курса – самостоятельная работа студентов рекомендуемым учебным списком литературы.
Учебный материал необходимо изучать в последовательности, указанной в программе. Изучая материал, обязательно ведите конспект, в котором кратко записывайте основное содержание темы, оставляя поля 40 мм под дополнения. Если при изучении материала Вы встретили затруднения, которые не можете устранить самостоятельно необходимо обратиться к преподавателю за консультацией письменной или устной.
При изучении дисциплины студенты заочники выполняют одну контрольную работу. В контрольной работе предлагается теоретические вопросы и задачи. Вариант контрольной работы определяется по двум последним цифрам номера шрифта зачетной книжки учащегося.
Контрольная работа выполняется в отдельной тетради от руки или с применением средств ПЭВМ в скоросшивателе. Вопросы контрольной работы переписываются полностью. Ответ должен быть полным по существу и кратким по форме. На каждой странице необходимо оставлять поля 1520 мм для замечаний преподавателя. Текстовую часть контрольной работы необходимо снабжать рисунками, схемами и т.п. В текстовой и графической части соблюдать единую терминологию и обозначения в полном соответствии с действующими стандартами. На обложку работы приклеивается титульный лист, где указываются название дисциплины, номер контрольного задания, фамилия, имя, отчество студента, шифр и домашний адрес.
В конце контрольной работы студент должен привести перечень литературы, использованной им в процессе изучения материала, входящего в работу. В конце контрольной работы должны быть оставлены 2-3 чистые страницы для записи рецензента. Выполнение всех перечисленных требований строго обязательно. Получив прорецензированную работу студент должен исправить и объяснить все ошибки. Если работа оценена неудовлетворительно, то студент выполняет ее вторично (тот же вариант или новый по усмотрению преподавателя) в той же тетради.
Проверенные контрольные работы необходимо хранить для предъявления их преподавателю на экзамене.
ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Студенты заочники в период лабораторно-экзаменационной сессии выполняют лабораторные и практические работы.
В специальной папке учащиеся должны составить отчеты по работам, сдать их на проверку преподавателю, так же сдать зачет по каждой выполненной работе. Работа, по которой получен зачет, подписывается преподавателем.
К экзамену допускаются студенты заочники, имеющие при себе зачтенные контрольные работы и папку с лабораторными и практическими работами.
Промежуточный контроль проводится в виде экзамена.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
| Наименование разделов и тем |
Количество аудиторных часов при очной форме обучения |
Количество аудиторных часов при очной форме обучения 1205 |
||||
| всего |
в том числе |
всего |
в том числе |
|||
| лабораторные занятия |
практические занятия |
лабораторные занятия |
практические занятия |
|||
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| Введение |
2 |
2 |
||||
| Раздел 1 Технологические методы производства заготовок |
14 |
2 |
14 |
|||
| Тема 1.1 Технологические процессы в машиностроении |
2 |
2 |
||||
| Тема 1.2 Основы литейного производства |
4 |
2 |
4 |
|||
| Тема 1.3 Технология обработки давлением |
4 |
4 |
||||
| Тема 1.4 Технология производства заготовок сваркой |
2 |
2 |
||||
| Тема 1.5 Технология производства неразъемных соединений |
2 |
2 |
||||
| Раздел 2 Методы механической обработки поверхностей деталей машин |
12 |
2 |
14 |
2 |
||
| Тема 2.1 Предварительная обработка заготовок |
4 |
2 |
6 |
2 |
||
| Тема 2.2 Обработка металлов резанием |
8 |
8 |
||||
| Раздел 3 Виды обработки металлов резанием. Металлорежущие инструменты и станки |
52 |
18 |
6 |
2 |
||
| Тема 3.1 Металлорежущие станки |
2 |
2 |
||||
| Тема 3.2 Токарная обработка, применяемые станки и инструменты |
10 |
4 |
10 |
4 |
||
| Тема 3.3 Строгание и долбление, применяемый инструмент и станки |
2 |
4 |
||||
| Тема 3.4 Сверление, зенкерование и развертывание, применяемый инструмент и станки |
8 |
4 |
8 |
2 |
2 |
|
| Тема 3.5 Фрезерование, применяемый инструмент и станки |
8 |
6 |
8 |
2 |
2 |
|
| Тема 3.6 Зубонарезание, резьбонарезание, применяемые инструменты и станки |
8 |
4 |
10 |
2 |
||
| Тема 3.7 Протягивание, применяемый инструмент и станки |
2 |
4 |
||||
| Тема 3.8 Шлифование, применяемый инструмент и станки |
4 |
6 |
2 |
|||
| Тема 3.9 Основы автоматизации металлорежущих станков |
4 |
4 |
||||
Продолжение таблицы
| Тема 3.10 Методы электрохимической |
4 |
6 |
||||
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| Обработки металлов, методы лучевой обработки |
||||||
| Раздел 4 Изготовление типовых деталей на станках |
16 |
20 |
6 |
|||
| Тема 4.1 Обработка наружных поверхностей вращения |
2 |
4 |
||||
| Тема 4.2 Обработка внутренних поверхностей вращения |
2 |
4 |
||||
| Тема 4.3 Обработка плоскостей, пазов, фасонных поверхностей |
8 |
8 |
6 |
|||
| Тема 4.4 Обработка резьбовых и зубчатых поверхностей |
4 |
4 |
||||
| Всего по дисциплине: |
96 |
22 |
112 |
6 |
14 |
2 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Студент должен:
знать:
- связь дисциплины «Технология обработки материалов» с другими дисциплинами;
- историю возникновения и развития науки о резании металлов;
- задачи дисциплины «Технология обработки материалов»;
- достижения новаторов производства.
Содержание дисциплины «Технология обработки материалов», ее связь с другими учебными дисциплинами.
Перспективы развития машиностроения, станкостроения и инструментальной промышленности.
Содружество науки и производства, достижения новаторов производства.
Раздел 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК
Тема 1.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Студент должен:
знать:
- определение производственного и технологического процесса и его структуру;
- Виды технологических документов и правила их оформления.
Производственный и технологический процесс. Структура технологического процесса. Виды технологических процессов.
Виды технологической документации. Правила оформления технологических документов.
Тема 1.2 ОСНОВЫ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Студент должен:
знать:
- Технологию литья методом формовки в опоках;
- Технологию и способы литья специальным способом;
- Достоинства каждого вида специального литья и его область применения.
Классификация способов изготовления отливок. Изготовление отливок в песчаных формах. Понятие об изготовлении отливок специальными способами литья в оболочковых формах, по выплавляемым моделям, в металлических формах (кокилях), центробежным литьем, литьем под давлением.
Тема 1.3 ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ
Студент должен:
знать:
- сущность процессов, происходящих при холодной и горячей обработке давлением;
- разновидности обработки давлением;
- температурный режим холодной и горячей обработки давлением;
- операции ковки и инструменты, применяемые при ковке;
- процесс прокатки, волочения, ковки, прессования, штамповки.
Холодная и горячая деформация. Пластичность металлов и сопротивление деформированию. Назначение нагрева перед обработкой давлением. Понятие о температурном интервале обработки давлением. Прокатка. Понятие о технологическом процессе прокатки. Продукция прокатного производства.
Волочение, исходные заготовки и готовая продукция.
Сущность ковки. Основные операции, инструмент. Понятие о технологическом процессе ковки. Горячая объемная штамповка, понятие о технологическом процессе горячей объемной штамповки.
Тема 1.4 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК СВАРКОЙ
Студент должен:
знать:
- применение сварки в машиностроении;
- особенности сварки плавлением и давлением;
- различные виды сварки;
- виды сварных соединений в зависимости от свариваемых деталей;
- способы сварки в зависимости от свариваемых материалов.
Основы сварочного производства. Применение сварки в машиностроении. Сварка плавлением: ручная дуговая сварка, полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом, электрошлаковая сварка, в среде защитных газов. Сварка давлением: контактная электрическая сварка, стыковая контактная сварка, точечная, шовная, конденсаторная сварка. Сварка трением, холодная сварка.
Тема 1.5 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Студент должен:
знать:
- технологию паяния и склеивания;
- основные технологические методы формообразования заготовок;
уметь:
- выбирать рациональный способ получения заготовки;
- определять параметры качества получаемых поверхностей;
- характеризовать способ получения заготовки;
- выполнять пайку и склеивание изделий.
Пайка и склеивание деталей. Применение паяния и склеивания в машиностроении. Виды припоев, флюсов. Разновидности клея. Технология паяния и склеивания.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ
Паяние деталей.
Раздел 2 МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Тема 2.1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК
Студент должен:
знать:
- разновидности предварительной обработки заготовок;
- технологию рубки, правки, обдирки прутков, разрезания прутков, центрования;
уметь:
- определять время, затрачиваемое на выполнение заготовительных операций.
Рубка, правка заготовок, обдирка прутков, разрезание прутков, центрование.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ
Определение времени, затрачиваемого на рубку, правку заготовок, разрезание прутков, центрование.
Тема 2.2 ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ
Студент должен:
знать:
- физические явления, сопровождающие процесс резания металлов, их влияние на качество обработки заготовки;
- влияние различных факторов на скорость резания;
- силы, возникающие при резании металлов.
Физические основы процесса резания. Деформация металла в процессе резания, процесс образования стружки, типы стружки. Явления наростообразования, причины возникновения нароста на резце. Наклеп и усадка стружки.
Силы резания, тепловыделение при резании. Работа, совершаемая при резании. Источники образования тепла. Мощность, затрачиваемая при резании.
Скорость и факторы, влияющие на скорость резания. Определение оптимальной скорости при помощи формул и таблиц.
Нормирование станочных работ. Определение времени, затрачиваемого на обработку детали.
Раздел 3 ВИДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ. МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ И СТАНКИ
Тема 3.1 МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ
Студент должен:
знать:
- классификацию металлорежущих станков;
- значение букв и цифр в марках станка;
- передачи в станках;
- паспортные данные станков.
Классификация станков по степени универсальности. Группы и типы станков по системе ЭНИИМС. Значение букв и цифр в марках станков. Движения в станках: главные, вспомогательные. Передачи в станках. Кинематические схемы станков, кинематические цепи. Настройка кинематической цепи.
Паспортные данные станка.
Тема 3.2 ТОКАРНАЯ ОБРАБОТКА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ
Студент должен:
знать:
- виды и конструкции резцов в зависимости от обработки;
- углы резца;
- поверхности заготовки;
- основные показатели резания;
- разновидности токарных станков, область их применения;
уметь:
- определять группу, тип, параметры металлорежущего станка по марке;
- определять мощность станка, корректировать показатели резания по паспортным данным станка;
- определять главные движения и вспомогательные движения в станке;
- выбирать конструкцию и геометрические параметры резца для заданных условий обработки;
- назначать оптимальные режимы резания при токарной обработке;
- работать с кинематикой токарных станков.
Процесс токарной обработки. Виды и конструкция резцов для токарной обработки. Основные элементы резца. Поверхности обрабатываемой резцом заготовки. Исходные плоскости для определения углов. Углы резца. Конструкции резцов в зависимости от их назначения и видов обработки. Расширение номенклатуры резцов за счет оснащения отдельными пластинами. Способы крепления пластин к державкам резца.
Основные показатели резания: глубина резания, подача, скорость резания.
Износ резцов, стойкость резца, критерии износа резца.
Токарные станки: винторезные, револьверные, лобовые и карусельные, токарные автоматы, принцип их работы. Общие сведения о станках, назначение и область их применения, рассмотрение кинематики данных станков.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ
Измерение геометрических параметров резцов.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Назначение режимов резания при обтачивании заготовки.
Изучение узлов токарно-винторезного станка. Настройка станка на различные виды работ.
Тема 3.3 СТРОГАНИЕ И ДОЛБЛЕНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СТАНКИ
Студент должен:
знать:
- особенности процесса строгания и долбления;
- классификацию и назначение строгальных и долбежных станков;
- разновидности строгальных и долбежных станков, их кинематику, основные узлы.
Процесс строгания и долбления. Геометрия строгальных и долбежных резцов.
Режимы резания при строгании и долблении, их особенности. Определение силы и мощности резания при строгании и долблении. Нормирование строгальных работ. Техника безопасности.
Разновидности строгальных и долбежных станков, их кинематика. Основные узлы и кинематическая схема.
Тема 3.4 СВЕРЛЕНИЕ, ЗЕНКЕРОВАНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СТАНКИ
Студент должен:
знать:
- особенности процесса сверления, зенкерования и развертывания;
- движения при сверлении, зенкеровании и развертывании;
- разновидности сверл, зенкеров и разверток;
- расчет режимов резания при сверлении, зенкеровании и развертывании;
- разновидности сверлильных и расточных станков, принцип их работы;
уметь:
- выбирать режущий инструмент и определить оптимальный режим резания при строгании для заданных условий обработки;
- определять основное технологическое время при строгании;
- выбирать режущий инструмент для производства отверстия;
- определять глубину, подачу, частоту вращения сверла, зенкера и развертки;
- определять основное технологическое время при сверлении, зенкеровании, развертывании;
- составлять уравнение кинематического баланса для различных кинематических цепей строгальных, сверлильных, расточных станков;
- определять геометрические параметры сверл, зенкеров, разверток.
Процесс сверления, зенкерования и развертывания. Основные движения, особенности процессов. Элементы конструкций сверл, зенкеров и разверток, геометрические параметры. Особенности элементов конструкции инструментов. Силы действующие на сверло, крутящий момент. Последовательность расчета режимов резания при сверлении, зенкеровании и развертывании.
Разновидности сверлильных и расточных станков. Назначение, характеристика, основные узлы, кинематическая схема, выполняемые работы.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ
Измерение геометрических параметров сверл, зенкеров и разверток.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ
Изучение кинематики сверлильного и расточного станка. Настройка станка на различные виды работы.
Тема 3.5 ФРЕЗЕРОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СТАНКИ
Студент должен:
знать:
- особенности процесса фрезерования;
- назначение фрезерования;
- разновидности, конструкции фрез и их геометрию;
- виды фрезерования;
- виды фрезерных станков и их обозначение;
- назначение делительных головок;
уметь:
- выбирать фрезу и определять оптимальный режим резания при фрезеровании для заданных условий обработки;
- определять основное технологическое время при цилиндрическом и торцовом фрезеровании;
- выполнять настройку кинематической цепи фрезерного станка;
- выбирать тип фрезерного станка для заданных условий обработки;
- производить настройку кинематической цепи делительной головки фрезерного станка для заданных условий работы.
Процесс фрезерования. Назначение, разновидности, конструкции и геометрические параметры фрез. Особенности процесса фрезерования.
Схемы резания при фрезеровании. Силы, действующие на фрезу.
Особенности торцового фрезерования. Нормирование фрезерных работ.
Фрезерные станки. Их назначение и область применения. Горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные, продольно-фрезерные, карусельно-фрезерные, копировально-фрезерные станки. Движения в станках. Основные узлы и кинематические схемы.
Делительные головки, их виды и устройство. Настройка делительной головки на различные виды работ.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ
Измерение геометрических параметров фрез.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Изучение кинематики фрезерного станка. Составление уравнения кинематического баланса для различных кинематических цепей.
Изучение делительной головки. Настройка делительной головки на заданный вид работы.
Тема 3.6 ЗУБОНАРЕЗАНИЕ, РЕЗЬБОНАРЕЗАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И СТАНКИ
Студент должен:
знать:
- особенности методов копирования, обкатки и накатки зубчатой поверхности;
- конструктивные элементы метчика и плашки;
- конструктивные элементы дисковой модульной, червячной фрез;
- принцип работы зубообрабатывающих и резьбофрезерного станков;
уметь:
- выбирать режущий инструмент и определять оптимальный режим резания для конкретного вида зубчатой и резьбовой поверхности;
- составлять уравнение кинематического баланса для различных кинематических цепей зубо- и резьбообрабатывающих станков.
Методы нарезания зубчатых поверхностей. Зубонарезные инструменты, работающие по методу копирования: дисковые и концевые модульные фрезы, головки для контурного долбления, область их применения. Зубонарезные для нарезания цилиндрических колес: зуборезные гребенки, червячные модульные фрезы, зуборезные долбяки, шеверы. Инструмент для нарезания конических колес: парные строгальные резцы, парные фрезы, резцовые головки. Инструменты для обработки червячных колес: червячные фрезы, червячные шеверы. Основные сведения о зубонакатывании.
Процесс резьбонарезания. Способы образования резьбы и резьбонарезные инструменты: метчики и плашки, машинно-ручные метчики, ручные метчики, гаечные метчики, резьбонарезные резцы и гребенки, гребенчатые фрезы, шлифовальные круги.
Элементы режима резания при зубонарезании и резьбонарезании. Общие сведения о резьбонакатывании.
Зубообрабатывающие и резьбообрабатывающие станки. Их классификация. Зубофрезерный станок, зубошевинговальный станок.
Резьбофрезерный станок.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ
Измерение геометрических параметров метчика и плашки.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ
Изучение кинематической схемы зубообрабатывающего станка. Настройка станка на работу.
Тема 3.7 ПРОТЯГИВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СТАНКИ
Студент должен:
знать:
- режущий инструмент и оптимальный режим резания при протягивании для заданных условий обработки;
- технологические возможности протяжного станка.
Процесс протягивания, его особенности и область применения. Классификация протяжек, элементы конструкции и геометрические параметры протяжек.
Схемы протягивания. Прошивка, ее отличие от протяжки. Нормирование работ при протягивании.
Назначение и типы протяжных станков, их применение. Кинематика, гидропривод и принцип действия протяжного горизонтального станка.
Тема 3.8 ШЛИФОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СТАНКИ
Студент должен:
знать:
- особенности процесса шлифования;
- различные виды шлифования, их применение;
- классификацию шлифовальных станков, принцип их работы;
- разновидности шлифовальных станков, принцип их работы, устройство;
- разновидности доводочных станков, их назначение и принцип их работы.
Процесс шлифования, его особенности и область применения. Характеристика абразивного инструмента, классификация абразивных материалов. Основные виды шлифования, режим резания при плоском шлифовании.
Процесс хонингования.
Шлифовальные станки, их классификация. Плоскошлифовальные, круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, внутришлифовальные станки, их основные узлы, назначение, гидрокинематическая схема станков. Основные узлы, принцип работы.
Доводочные станки. Движения в станках. Устройство хонинговальных головок. Притирочные станки, работа на них. Сущность суперфиниширования.
Тема 3.9 ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Студент должен:
иметь представление:
- об автоматических линиях и станках ЧПУ.
Основные направления автоматизации металлорежущих станков. Автоматические поточные линии, обрабатывающие центры.
Тема 3.10 МЕТОДЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРПБОТКИ МЕТАЛЛОВ, МЕТОДЫ ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ
Студент должен:
иметь представление:
- об электрохимических методах обработки материалов;
знать:
- сущность электрической обработки материалов.
Сущность методов. Электрохимическое полирование и шлифование. Метод обработки электронным и световым лучом.
Раздел 4 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ НА СТАНКАХ
Тема 4.1 ОБРАБОТКА НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ
Студент должен:
знать:
- технические требования, предъявляемые к валам;
- заготовки, применяемые для изготовления валов;
- типовой технологический процесс изготовления валов.
Конструктивные формы валов. Технические требования, предъявляемые к валам. Подготовка заготовок валов к механической обработке. Типовой технологический процесс обработки ступенчатого и гладкого вала.
Тема 4.2 ОБРАБОТКА ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ
Студент должен:
знать:
- технические требования, предъявляемые к втулкам;
- заготовки, применяемые для изготовления втулок;
- типовой технологический процесс изготовления втулок.
Характеристика отверстий по способу их обработки. Требования, предъявляемые к отверстиям. Типовой технологический процесс изготовления втулок.
Тема 4.3 ОБРАБОТКА ПЛОСКОСТЕЙ, ПАЗОВ, ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Студент должен:
знать:
- технические требования, предъявляемые к корпусным деталям;
- заготовки, применяемые для изготовления корпусных деталей;
- типовой технологический процесс изготовления корпусных деталей;
уметь:
- выбирать заготовку для корпусных деталей;
- составлять перечень операций, выбирать режущий инструмент и оборудование для обработки корпусных деталей.
Основные требования, предъявляемые к плоскостным деталям. Выбор метода обработки плоских поверхностей. Типовой технологический процесс изготовления корпусных деталей.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ
Разработка технологического процесса изготовления детали с оформлением технологической документации.
Тема 4.4 ОБРАБОТКА РЕЗЬБОВЫХ И ЗУБЧАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Студент должен:
знать:
- технические требования, предъявляемые к зубчатым колесам и резьбовым деталям;
- заготовки, применяемые для изготовления зубчатых колес и резьбовых деталей;
- типовой технологический процесс изготовления зубчатых колес и резьбовых деталей.
Требования, предъявляемые к зубчатым колесам и резьбовым поверхностям.
Выбор метода обработки зубчатой поверхности. Выбор метода обработки резьбовой поверхности. Типовой технологический процесс изготовления зубчатых колес.
3 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1 Производственный и технологический процесс, его структура.
2 Виды технологической документации и правила ее оформления.
3 Основы линейного производства, изготовление отливок различными способами.
4 Обработка давлением, прокатка, волочение, ковка.
5 Горячая объемная штамповка.
6 Типовой технологический процесс горячей объемной штамповки.
7 Сварка плавлением ее преимущества и недостатки.
8 Сварка давлением, назначение и применение.
9 Пайка и склеивание деталей.
10 Слесарные виды обработки деталей.
11 Физические основы процесса резания.
12 Сила резания и влияние ее на процесс резания.
13 Скорость резания и факторы влияющие на скорость резания.
14 Нормирование станочных работ.
15 Классификация металлорежущих станков.
16 Резцы для токарной обработки.
17 Узлы резца.
18 Элементы резания.
19 Токарные станки, принцип работы и кинематика.
20 Строгание и долбление, геометрия инструмента, определение силы и мощности резания.
21 Виды строгальных и долбежных станков, назначение и кинематика.
22 Процессы сверления, зенкерования и развертывания.
23 Конструкция зенкера и развертки.
24 Особенности процессов обработки отверстий.
25 Сверлильные и расточные станки, узлы и кинематическая схема.
26 Фрезерование, схемы резания, инструмент особенности процесса.
27 Фрезерные станки, движения, основные узлы и кинематическая схема.
28 Делительные головки и их устройство.
29 Методы нарезания зубчатых колес, зуборезный инструмент.
30 Процессы резьбонарезания, инструмент.
31 Зуборезные станки, их классификация.
32 Процесс протягивания. Классификация протяжек.
33 Нормирование протяжных работ.
34 Протяжные станки, кинематика, гидропривод и принцип действия.
35 Шлифование, применение, характеристика абразивного круга.
36 Доводочные процессы.
37 Шлифовальные станки, их классификация, основные узлы, принцип работы.
38 Доводочные станки.
39 Автоматические линии.
40 Обрабатывающие центры.
41 Электрохимическая обработка металлов.
4 ВОПРОСЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОМАШНЕЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1 Основные виды обработки материалов резанием.
2 Основные виды режущих инструментов по ГОСТ 25751-88, ГОСТ 21445-84, их назначение и область применения.
3 Инструментальные материалы.
4 Сверхтвердые инструментальные материалы.
5 Конструктивные элементы резца по ГОСТ 25 751-83, его геометрические параметры.
6 Основные типы токарных резцов.
7 Алгоритм расчета режимов резания при течении.
8 Строгание. Долбление.
9 Расчет режимов резания при строгании и долблении.
10 Процесс сверления. Конструкция и геометрия сверла.
11 Элементы режима резания и сверления слоя при сверлении.
12 Процесс зенкерования и развертывания.
13 Конструкция и геометрические параметры инструментов.
14 Алгоритм расчета режимов резания при сверлении, зенкеровании
15 Процесс фрезерования. Область применения. Элементы режущей части цилиндрической фрезы.
16 Встречное попутное фрезерование. Преимущества и недостатки каждого метода.
17 Торцевое фрезерование. Симметричное и несимметричное фрезерование.
18 Элементы режущей части и конструктивные параметры фрезы.
19 Классификация фрез.
20 Алгоритм расчета режимов резания при фрезеровании.
21 Процесс резьбонарезания.
22 Конструкция плашек и метчиков.
23 Гребенки и резьбовые резцы.
24 Процесс зубонарезания по методам копирования и обкатки.
25 Режимы нарезания при зубофрезировании.
26 Нарезание прямозубых и косозубых колес.
27 Нарезание червячных и конических колес.
28 Процесс протягивания. Применение, достоинства и недостатки.
29 Схемы резания при протягивании. Значения их при расчете протяжек.
30 Элементы режимов резания и срезаемого слоя при протягивании.
31 Классификация протяжек. Заточка протяжек, контроль.
32 Процесс шлифования.
33 Характеристика абразивного инструмента.
34 Наружное шлифование.
35 Внутреннее шлифование.
36 Плоское шлифование.
37 Износ, стойкость и правка абразивного инструмента.
38 Основы линейного производства.
39 Технология обработки давлением.
40 Технология производства заготовок сваркой.
41 Технология производства заготовок неразъемных соединений (пайка, склеивание).
42 Предварительная обработка заготовок (рубка, правка, обдирка кружков, центрование).
43 Токарные станки (винторезные, револьверные, лобовые).
44 Токарные автоматы и полуавтоматы.
45 Строгальные и долбежные станки.
46 Сверлильные и расточные станки.
47 Фрезерные станки (вертикально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, карусельно-фрезерные).
48 Делительные головки.
49 Протяжные станки.
50 Зубообрабатывающие станки их классификация назначение, кинематическое движение в станках.
51 Резьбообрабатывающие станки.
52 Протяжные станки.
53 Шлифовальные станки.
54 Доводочные станки.
55 Автоматические линии.
56 Обрабатывающие цитеры.
57 На вопросы 43-56 необходимо ответить по следующему плану:
1 Назначение станка.
2 Движения в станках.
3 Основные узлы и кинематическая схема.
5 ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Таблица 1 Задания по вариантам для выполнения домашней контрольной работы.
| № варианта |
№ задания |
№ теоретических вопросов |
|||
| 1 |
ter;">1 |
21 |
38 |
1 |
15 |
| 2 |
2 |
22 |
41 |
3 |
17 |
| 3 |
3 |
23 |
42 |
4 |
19 |
| 4 |
4 |
24 |
43 |
5 |
21 |
| 5 |
5 |
25 |
46 |
6 |
28 |
| 6 |
6 |
16 |
47 |
8 |
32 |
| 7 |
7 |
17 |
50 |
10 |
33 |
| 8 |
8 |
18 |
52 |
11 |
34 |
| 9 |
9 |
19 |
53 |
12 |
35 |
| 10 |
10 |
20 |
55 |
14 |
36 |
6 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
К решению задач следует приступить после изучения соответствующих тем. Расчет режимов резания необходимо выполнять с использованием таблиц нормативов.
ЗАДАЧА ВЫПОЛНЯЕТСЯ И ОФОРМЛЯЕТСЯ ПО СЛЕДУЮЩЕЙ СХЕМЕ:
1 Записывается условие задачи и исходные данные задачи представляются в виде таблицы, как в задании.
2 Выполнение эскиза обработки.
3 Выбор типа фрезы, материала режущей части, размеров и геометрических параметров.
4 Определение глубины резания.
5 Установление технологически допустимой подачи.
6 Установление периода стойкости фрезы.
7 Определения стойкости резания, допускаемой режущими свойствами фрезы.
8 Определение частоты вращения шпинделя и корректирования ее по паспорту станка.
9 Определение действительной скорости резания.
10 Определение минутной подачи и корректировка ее по паспорту станка.
11 Определение мощности, затрачиваемой на резание.
12 Проверка достаточности мощности привода станка.
13 Определение основного времени.
ЗАДАЧИ 1-5
Для наружного обтачивания заготовки диаметром D до диаметра d и длины обработки I на токарно-винторезном станке модели 16К20 необходимо:
- выбрать режущий инструмент;
- назначить режим резания;
- выполнить эскиз обработки;
- определить основное время
Данные для решения задач приведены в таблице 2.
Таблица 2 Исходные данные
| № задачи |
Вид заготовки и ее материал |
D, мм |
d,мм |
I, м |
Характер обработки и шероховатость обработанной поверхности |
Способ крепления заготовки |
Жесткость системы СПИЗ |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
| 1 |
Прокат. сталь СТ. 5 δв 600 МПа /600кГс/мм/ |
80 |
77h11 |
120 |
Получистовая 13,5 |
В центрах |
Средняя |
| 2 |
Отливка серый чугун 160 НВ |
110 |
104h12 |
80 |
Черновая 12,5 |
В патроне |
Жесткая |
| 3 |
Прокат. сталь 45 δв = 680 МПа 68 кГс/мм |
58 |
56г9 |
350 |
Получистовая 3,2 |
В центрах |
Средняя |
| 4 |
Отливка серый чугун 200 НВ |
90 |
82h12 |
220 |
Черновая 12,5 |
В патроне с поджатием центом |
Нежесткая |
| 5 |
Поковка сталь СТ. 5 δв 600 МПа 60 кГс/мм |
90 |
83h12 |
270 |
Черновая 12,5 |
В центрах |
Средняя |
ЗАДАЧА 6
Исходные данные:
Операция токарно-винторезная. Оборудование токарно-винторезный станок модели 16К20. Вид заготовки и материал-штамповка, сталь 40 δв = 650 МПа (56 кгс/мм2
). Масса заготовки 3,5 кг. Способ установки – в самоцентрирующем патроне с креплением – ключом, с выверкой – индикатором. Инструмент – резцы проходной и расточной для сквозного отверстия, оснащение пластинками твердого сплава марки Т5К10, см главными углами в плане φ = 45о
и φ = 60о
, с сечением держалки и диаметром круглого сечения соответственно 16 х25 мм и 25 мм. Установка инструментов на требуемую глубину резания с предварительным промером. Разряд работы третий. Часовая тарифная ставка 72 рубля. Производство серийное. Размер партии 75 шт.
Содержание операции
1 Установить заготовку и снять.
2 Точить наружную цилиндрическую поверхность, выдерживая размеры Ø 80h12, 1=80 мм. Припуск на обработку h=5 мм. Параметр шероховатости Ra=12,5 мкм.
3 Расточить сквозное отверстие, выдерживая размеры Ø 35II9. Припуск на обработку h=3мм. Параметр шероховатости Ra=12,5 мкм.
ЗАДАЧА 7
Определить техническую норму времени.
Исходные данные:
Операция токарно-винторезная. Оборудование – токарно-винторезный станок модели 16К20. Вид заготовки и материал – отливка из серого чугуна марки СЧ 21, НВ 170-241. Масса заготовки 3,7 кг. Способ установки – в самоцентрирующем патроне с креплением – ключом, без выверки. Инструмент – резцы проходной и расточной для сквозного отверстия. Оснащенные пластинками твердого сплава марки ВК6, с главными углами в плане φ = 45о
и φ = 60о
, с сечением державки и диаметром круглого сечения резцов соответственно 16х25 мм и 25 мм. Установка инструмента на требуемую глубину резания с предварительным промером. Разряд работы третий. Часовая тарифная ставка 72 рубля, размер партии 75 шт. Производство серийное.
Содержание операции:
1 Установить заготовку и снять.
2 Подрезать торец фланца с Ø 94h12 мм до внутреннего Ø30h12 выдерживая размер 92 мм. Припуск на обработку h=3 мм. Параметр шероховатости Ra = 12,5 мкм.
3 Расточить сквозное отверстие, выдерживая размер Ø36Н11,1=92 мм. Припуск на обработку h=3 мм. Параметр шероховатости Ra = 12,5 мкм.
ЗАДАЧА 8
Определить техническую норму времени.
Исходные данные:
Операция токарно-винторезная. Оборудование токарно-винторезный станок модели 16К20. Вид заготовки и материал-отливка из ковкого чугуна марки КЧ 45-6, НВ 150-207. Масса заготовки 2,8 кг. Способ установки в самоцентрирующем патроне с креплением – ключом, с выверкой на биение резцом (мелом). Инструмент – резцы проходной и расточный, оснащенные пластинкой твердого сплава марки ВК8, с главными углами в плане φ = 90о
и φ = 60о
, с сечением державки и диаметром круглого сечения соответственно 16х25 мм и 25 мм. Установка инструмента на требуемую глубину резания с предварительным промером. Часовая тарифная ставка 72 рубля. Размер партии 75 шт. Производство серийное.
Содержание операции:
1 Установить заготовку и снять.
2 Точить наружную цилиндрическую поверхность, выдерживая размеры
Ø 98h10,1=50 мм. Припуск на обработку h=1 мм. Параметр шероховатости поверхности Ra=12,5 мкм.
3 Расточить сквозное отверстие, выдерживая размеры Ø 76Н12,1=50 мм. Припуск на обработку h=3 мм. Параметр шероховатости поверхности Ra=12,5 мкм.
ЗАДАЧА 9
Определить техническую норму времени.
Исходные данные:
Операция токарно-винторезная. Оборудование токарно-винторезный станок модели 16К20. Вид заготовки и материал отлива сталь 50 δв=5000 МПа (50 кгс/мм2
). Масса заготовки 3,2 кг. Способ установки детали в самоцентрирующем патроне с креплением – ключом, без выверки. Инструмент имеет – резцы проходной и расточный для сквозного отверстия оснащенные пластинками твердого сплава марки Т5К10, с главными углами в плане φ = 45о
и φ = 60о
, с сечением державки и диаметром круглого сечения резцов 16х25 мм и 25 мм. Установка инструмента на требуемую глубину резания с предварительным промером. Разряд работы третий. Часовая тарифная ставка 72 рубля. Размер партии 50 шт. Производство серийное.
Содержание операции:
1 Установить заготовку и снять.
2 Подрезать торец с Ø190h9 мм до внутреннего Ø 60h9 мм, выдерживая размер 100 мм. Припуск на обработку h=3 мм. Параметр шероховатости поверхности Ra = 12,5 мкм.
ЗАДАЧА 10
Определить техническую норму времени.
Исходные данные:
Операция токарно-винторезная. Оборудование токарно-винторезный станок модели 16К20. Вид заготовки и материал отливка сталь 35 δв 500 МПа (50 кгс/мм2
). Масса заготовки 3,2 кг. Способ установки в самоцентрирующем патроне, с креплением ключом, с выверкой индикатором. Инструмент резцы проходной и расточный для сквозного отверстия, оснащенные пластинками из твердого сплава марки Т15К6, с главными углами в плане φ=45о
и φ=90о
, с сечением державки и диаметром круглого сечения соответственно 16х25 мм и 25 мм. Установка инструмента на требуемую глубину резания с предварительным промером. Разряд работы третий. Часовая тарифная ставка 72 рубля. Размер партии 75 шт. Производство серийное.
Содержание операции:
1 Установить заготовку и снять.
2 Точить наружную цилиндрическую поверхность, выдерживая размеры
φ 86h12 мм,1 - 75 мм. Припуск на обработку h=3 мм. Параметр шероховатости поверхности Ra=12,5 мкм.
3 Расточить ступенчатое отверстие, выдерживая размеры φ 36Н12,1=25 мм. Припуск на обработку h=3 мм. Параметр шероховатости поверхности Ra=12,5 мкм.
ЗАДАЧИ 11-15
Для сверления отверстия диаметром D на глубину I на вертикально-сверлильном станке 2II135 необходимо:
- выбрать режущий инструмент;
- назначить режимы резания;
- выполнить эскиз обработки;
- определить основное время
-
Исходные данные для решения задач приведены в таблице 4.
Таблица 4 Исходные данные
| № задачи |
Материал заготовки |
D,мм |
I,м |
Вид отверстия |
Условие обработки |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 11 |
Серый чугун, 200 НВ |
20H12 |
35 |
Сквозное |
Без охлаждения |
| 12 |
Сталь 40XII, δв 780 МПа~ 78 кгс/мм |
30II12 |
45 |
Глухое |
С охлаждением |
| 13 |
Серый чугун, 180 НВ |
24II12 |
50 |
Глухое |
Без охлаждения |
| 14 |
Сталь 40,δв 660 МПа~66 кГс/мм |
18H12 |
30 |
Сквозное |
С охлаждением |
| 15 |
Сталь 20 δв 500 МПа~ 50 кГс |
28H12 |
55 |
Сквозное |
С охлаждением |
ЗАДАЧА 16-20
Для цилиндрического фрезерования плоской поверхности шириной В, длиной I с припуском на обработку Z на горизонтально-фрезерном станке модели 6Т821 необходимо:
- выбрать режущий режим;
- назначить режим резания;
- выполнить эскиз обработки;
- определить основное время
-
Исходные данные для решения задач приведены в таблице 5.
Таблица 5 Исходные данные
| № задачи |
Вид заготовки и материал |
В, м |
I,м |
Z |
Характер обработки и шероховатость обработанной поверхности |
Условия обработки |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 16 |
Серый чугун 220 НВ |
65 |
330 |
4,5 |
Черновая 12,5 |
На корке без охлаждения |
| 17 |
Отливка Серый чугун 160 НВ |
50 |
140 |
1,5 |
Получистовая 1,6 |
Без охлаждения |
| 18 |
Штамповка Сталь 40ХЧ δв 780 МПа~78 кГс/мм |
80 |
400 |
2,0 |
Получистовая 3,2 |
С охлаждением |
| 19 |
Отливка Серый чугун 200 НВ |
70 |
350 |
4,0 |
Черновая 12,8 |
По корке без охлаждения |
| 20 |
Поковка Сталь 40ХН δв 750 МПа~75 Кгс/мм |
90 |
350 |
1,5 |
Получистовая 3,2 |
С охлаждением |
ЗАДАЧА 21-25
Зубонарезание. Для заданных условий зубонарезания соответственно нашему варианту требуется:
1 Выполнить схему обработки.
2 Выбрать режущий инструмент (тип, размер, геометрические параметры).
3 Определить режим зубонарезания.
4 Определить машинное время.
где: m – модуль, мм,
Z – число зубьев колеса,
b – ширина венца колес
Таблица 6 Исходные данные
| № задачи |
Вид обработки |
Шероховатость поверхности |
Тип зубчатого колеса |
Угол наклона зуба |
Материал колеса |
Размеры |
Направл. Зубокол инструмент |
Инструмент |
Модель станка |
|||
| m |
Z |
b |
n |
|||||||||
| 21 |
Черновое зубофрезерование |
25 |
Цилиндрическое, прямозубое |
0о
|
Серый чугун |
4 |
50 |
30 |
8,8 |
Одноименное |
Фреза Черв. Мод 3-х заход. |
5К324 |
| 22 |
Черновое зубофрезерное |
25 |
Цилиндрическое, прямозубое |
15о
|
Сталь 20х 190НВ |
3 |
30 |
45 |
6,6 |
Одноименное |
Фреза черв. Мод 3-х заход. |
5К324 |
| 23 |
Черновое зубофрезерное |
25 |
Цилиндрическое, прямозубое |
45о
|
Сталь 160НВ |
3 |
22 |
32 |
6,6 |
Одноименное |
Фреза черв. Мод 2-х заход. |
5М14 |
| 24 |
Черновое зубофрезерное |
25 |
Цилиндрическое, прямозубое |
0о
|
Сталь БХНМ 190НВ |
4 |
20 |
30 |
8,8 |
Одноименное |
Фреза черв. Мод 3-х заход. |
5М14 |
| 25 |
Черновое зубофрезерное |
25 |
Цилиндрическое, прямозубое |
0о
|
Чугун серый 200НВ |
3 |
20 |
50 |
6,6 |
Одноименное |
Фреза черв. Мод 2-х заход. |
5М14 |
7 ТИПОВЫЕ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Назначение режимов резания при зубонарезании.
Назначение режимов резания по таблицам «Общемашиностроительных нормативов режимов резания при техническом нормировании работ на металлорежущих станках», часть 2, 1975.
Определение режимов резания при зубофрезеровании червячными модульными фрезами для обработки цилиндрических зубчатых колес.
1 Исходя из заданного модуля и класса точности нарезаемого зубчатого колеса выбираем материал, основные размеры и геометрические параметры режущей части фрезы, число заходов.
2 Назначаем режим резания.
2.1 Определяем глубину резания. При этом необходимо руководствоваться следующими данными, цилиндрические зубчатые колеса до модуля – 2 нарезаются за один проход. При нарезании зубьев за один проход глубины резания равны высоте зуба нарезаемого колеса.
t = h = 2,2 m (1)
где t – глубина резания, мм;
h – припуск на обработку, мм
2.2 Исключением являются те случаи нарезания зубьев колеса, когда мощность станка или жесткость системы оказываются недостаточно для нарезания зубьев за один проход на глубину = 2 модуля, нарезание резьбы следует производить за два прохода.
Цилиндрические зубчатые колеса 2 мм нарезаются за два прохода. При червячном проходе глубина резания составляет
h = 1,4 m (2)
При втором проходе глубина резания
h = 0,8 m (3)
2.3 Устанавливаем подачу So табл. за один проход нарезаемого зубчатого колеса с учетом поправочных коэффициентов, предварительно установив классификационную характеристику группы, к которой относится используемый зубофрезерный станок.
2.4 Корректируем подачу по паспорту станка и устанавливаем действительную подачу Soд
.
2.5 Определяем скорость резания, допустимую режущими свойствами фрезы с учетом поправочных коэффициентов предварительно определив допустимое количество осевых перемещений фрезы во время ее работы между двумя приточками.
2.6 Назначаем период стойкости фрезы.
2.7 По найденной скорости резания определяем частоту вращения фрезы:
n = (об/мин) (4)
где Vи – скорость инструмента, (м/мин);
П – 3,14;
Д – диаметр заготовки, (мм)
2.8 Корректируем частоту вращения по паспорту станка, принимаем ближайшее меньшее, устанавливаем действительную частоту вращения фрезы nд
(об/мин).
2.9 Определяем действительную скорость резания:
Vд
= , (об/мин) (5)
3 Определяем мощность, затраченную на резание с учетом поправочных коэффициентов. При этом должно быть выдержано условие:
Nст > Nрез
Nст = Nшт·η (6)
где Nст – мощность станка, (КВт);
Nшт – мощность шпинделя, (КВт);
η – КПД станка
4 Определяем машинное время:
Тм = ,( мин) (7)
где Z – число зубьев фрезы;
К – число заходов фрезы
L = b+l1
(8)
где L – длина прохода фрезы в направлении подачи, мм
ПРИМЕР 1 Расчет режима резания при сверлении
Задача
На вертикально-сверлильном станке модели 2Н125 сверлят глухое отверстие диаметром 16Н13 на глубину 65 мм. Материал обрабатываемой заготовки серый чугун твердостью НВ210. Обработка без охлаждения.
Необходимо: 1 Выбрать режущий инструмент.
2 Назначить режимы резания.
3 Определить машинное время.
1 Выбираем сверло и устанавливаем его геометрические параметры. Принимаем спиральное сверло Д = 16 мм. Материал режущей части сплав ВК6. Геометрические параметры выбираем из приложения 2.
α = 16о
, D = 20о
, W1
= 6о
, φ = 118о
.
2 Назначаем режим резания.
2.1 Определяем подачу
S = (0,35 ÷ 0,40) мм/об
Чугун НВ < 229 до 16 мм и 1 группа подач /т.к. отверстие 5-го класса точности 16Н13.
Учитываем поправочный коэффициент К = 0,9
Тогда S = /0,35 ÷ 0,40/ * 0,9 мм/об - /0,31 ÷ 0,36/ мм/об
Корректируем подачу по паспорту станка
S = 0,26 мм/об
Принятую подачу проверяем по осевой силе, допустимой прочностью механизма подачи станка.
2.2 Для серого чугуна 207-240 НВ,Р 600Н/м по паспорту станка модели 2Н125 Р доп. – 900Н/м. L – 16,5 мм, S доп. – 0,36мм/об.
Следовательно, назначенная подача Shop assistant = 0,26 м/об допустима.
2.3 Назначаем период стойкости. Для сверла из твердого сплава Д = 16 мм, Т = 60 мин.
Допустимый износ сверла / по заданной поверхности на расстоянии 1,5 мм до уголка / h = 0,3 мм.
2.4 Определяем скорость резания.
Для 170 – 225НВ S до 0,28 мм/об, Д = 16 м, Vтабл. – 64 м/мин для Д = 12,5; Vтабл. = 72 м/мин для Д = 20 = мм, тогда
V = = 68 (м/мин)
для Д = 16 мм поправочный коэффициент К = 0,65, т.к. = -4
Следовательно, V = 68·0,65 = 44,2 м/мин ( = 0,74 м/с)
2.5 Определяем частоту вращения шпинделя:
n = = = 880 (об/мин) (9)
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения.
n д
= 710 об/мин
2.6 Определяем действительную скорость резания
Vд = = = 35,64 (м/мин) = (0,59 м/с) (10)
3 Определяем мощность, затраченную на резание.
Для НВ до 229
Д – 16,5 мм S – 0,26 мм/об
V – 35 м/мин Np – 1,1 квт
Д – 16,5 мм S – 0.33 мм
V – 35 м/мин Np – 1,4 квт
V станка модели 2Н125 Nшп = 2,6·0,8 = 2,08 квт,
где КПД станка = 0,8
Мощность электродвигателя = 2,6 квт
Nрез < Nшп (11)
1,25 < 2,08
Следовательно, обработка возможна. Поправочных коэффициентов на мощность нет.
1 Определяем машинное время
Тм = (12)
где L = l+y+∆;
l – длина обрабатываемой поверхности;
∆ - величина перебега
При одинарной заточке y = 0,3 Д, y = 0,3 ∙ 16 = 4,8 мм
Δ = 0, при сверлении глухих отверстий, следовательно,
L = 65+4,8 = 69,8
Тм = (мин) (13)
ПРИМЕР 2 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ.
1 Выбираем режущий инструмент.
1.1 Исходя из заданных условий выбираем материал фрезы, диаметр, число зубьев и геометрические параметры режущей части.
При работе с глубиной резания до 5-ти мм, диаметром 50-80 мм, диаметром 80-100 мм при глубине резания до 8 мм, диаметром 125-250 мм при глубине резания до 12 мм.
Ширина фрезы берется несколько больше ширины заготовки (не менее чем на 3-5 мм).
2 Назначаем режим резания.
2.1 Устанавливаем глубину резания. При этом нужно стремить весь припуск при черновой обработке снять за один проход. Для чистового прохода следует оставлять припуск 0,5 – 1 мм.
2.2 Назначаем подачу на зуб фрезы.
2.3 Устанавливаем период стойкости фрезы и допускаемый износ зубьев фрезы.
2.4 Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы с учетом поправочных коэффициентов для заданных условий.
2.5 По найденной скорости резания определяем частоту вращения шпинделя (инструмента).
n = (14)
где V – скорость вращения инструмента (м/мин);
Д – диаметр инструмента (мм)
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспорту станка и устанавливаем действительную частоту вращения шпинделя nд
об/мин.
2.6 Определяем действительную скорость резания.
Vд = , (м/мин) (15)
2.7 Исходя из принятых частоты вращения шпинделя и подачи на один зуб фрезы Sz определяем минутную подачу:
Sм = Sz∙Z∙nд
(мм/мин) (16)
где z – число зубьев фрезы.
Полученную минутную подачу сравниваем с подачей по паспорту станка и принимаем ближайшее меньшее значение. В случае, если расчетная минутная подача не совпадает с подачей по паспорту станка, производим перерасчет подачи на один зуб фрезы Sz.
Sz = (мм/зуб) (17)
2.8 Определяем мощность, затраченную на резание с учетом поправочных коэффициентов.
При этом должно быть выдержано условие
Nст ≥ Nрез; Nст = Nшт∙η (18)
В случае, если Nст < Nрез необходимо снизить частоту вращения шпинделя и сделать перерасчет минутной подачи, затем сравнить с подачей, имеющейся на станке и принять ближайшую меньшую.
3 Определяем машинное время
Тм = · i (мин) L = l+y+∆ (19)
где i – число проходов,
Sм – минутная подача, мм/мин,
∆ = (-1-5)мм – перебег,
y = t∙(Д-t) – врезание фрезы, мм
ТОРЦЕВОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ.
1 выбираем режущий инструмент.
1.1 Исходя из заданных условий, выбираем фрезы. Диаметр, число зубьев и геометрические параметры режущей части. Диаметр торцевой фрезы «Д» выбирается в зависимости от ширины фрезеруемой плоскости «В».
2 Назначаем режим резания.
2.1 Устанавливаем глубину срезаемого слоя – 1. При это нужно стремиться весь припуск при черновой обработке снять за один проход. Для чистового прохода оставить припуск 0,5 – 1 мм.
2.2 Назначаем подачу на зуб фрезы Sz с учетом поправочных коэффициентов для заданных условий.
2.3 Устанавливаем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы с учетом поправочных коэффициентов для заданных условий.
2.5 По найденной скорости резания определяем частоту вращения шпинделя
n = , (об/мин) (20)
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспорту станка и устанавливаем действительную частоту вращения nд
об/мин (принимаем ближайшую меньшую).
2.6 Определяем действительную скорость резания
Vд = , (м/мин) (21)
2.7 Исходя из принятой частоты вращения nд
и подачи на один зуб фрезы определяем минутную подачу
Sм = Sz·Z·nд
, (мм/мин) (22)
где Z – число зубьев фрезы;
nд
– действительная частота вращения фрезы
Полученную минутную подачу сравниваем с подачей по паспорту станка и принимаем ближайшую меньшую.
В случае, если расчетная минутная подача не совпадает с подачей по паспорту, то производят перерасчет подачи на один зуб Sz.
Sz = , (мм/зуб) (23)
2.8 Определяем мощность, затраченную на резание с учетом поправочных коэффициентов.
При этом должно быть выполнено условие:
Nст ≥ Nрез; Nст = Nшп∙η (24)
В случае, если Nст < Nрез необходимо снизить частоту вращения шпинделя и сделать перерасчет минутной подачи, затем сравнить с подачей по паспорту станка и принять ближайшую меньшую.
3 Определяем машинное время
Тм = · i, (мин) (25)
где i – число проходов.
L = i+y+∆,
y – величина врезания фрезы (зависит от вида торцовой фрезы).
При симметричном фрезеровании
y = 0,5(Д-) (26)
При несимметричном фрезеровании
y = (27)
где В – ширина фрезеруемой поверхности;
Д – 1-6 мм;
I1
– величина врезания и пробега модульных червячных фрез;
К – число заходов фрезы
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПАСПОРТНЫЕ ДАННЫЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Токарно-винторезный станок 16К20
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм над станиной – 400, над суппортом – 220. Наибольшая длина обрабатываемого изделия – 2000 мм. Высота резца, устанавливаемого и резцедержателе 25 мм.
Мощность двигателя N = 10 квт, КПД станка η = 0,75. Частота вращения шпинделя, мин: 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Продольная подача, мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,01; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,1; 2,1; 4,1; 6,2; 2,4; 2,8. Поперечная подача, мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,250; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,1; 2,1; 4.
Максимальная составляющая сила резания, допускаемая механизмом передачи, Р = 600кгс.
Вертикально-сверлильный станок 2Н135
Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия в заготовке из стали 35 мм. Мощность двигателя N = 4,5 квт, КПД станка η = 0,8. Частота вращения шпинделя, мин: 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 356; 500; 710; 1000; 1400. Подача, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6. Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка, Р = 1500кгс.
Вертикально-фрезерный станок 6Р12
Площадь поверхности стола 320х1250 мм. Мощность двигателя N = 4,5 квт, КПД станка η = 0,8. Частота вращения, мин: 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 60; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Скорость продольного и поперечного движения подачи стола, мм/мин: 4,1; 5,3; 6,6; 8; 10,5; 13,3; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 333,3; 400. Максимальная сила резания, допускаемая механизмом подачи II: продольной – 15000, поперечной – 12000, вертикальной – 5000.
Горизонтально-фрезерный станок
Площадь рабочей поверхности стола, мощность, частота вращения, скорость движения подачи и допускаемая сила резания такие же, как у станка 6Р12.
Круглошлифовальный станок 3М131
Наибольший диаметр и длина шлифуемой поверхности: 280х700 мм. Мощность двигателя шлифовальной бабки N = 7,5 квт, КПД станка η = 0,8. Частота вращения круга, мин: 1112 и 1285 (регулируется бесступенчато), частота вращения обрабатываемой заготовки, мин: 40-400. Скорость продольного хода стола 50-5000 мм/мин (регулируется бесступенчато). Периодическая поперечная подача шлифовального круга: 0,002 – 0,1 мм/ход. стола (регулируется бесступенчато). Непрерывная подача для врезного шлифования 0,1 – 4,5 мм/мин. Размеры шлифовального круга (нового) Дк = 600 мм, Вк = 63 мм.
Внутришлифовальный станок 3К228В
Наибольший диаметр шлифовального отверстия 200 мм, наибольшая длина обрабатываемой поверхности 200 мм. Мощность двигателя шлифовального шпинделя N = 5,5 квт, КПД станка η = 0,85. Частота вращения обрабатываемой заготовки 100 – 600 мин, (регулируется бесступенчато). Частота вращения шлифовального круга, мин:1400; 6000; 9000; 13000. Скорость продольного хода шлифовальной бабки 1–7 мм/мин (регулируется бесступенчато). Поперечная подача шлифовального круга, мм/ход.: 0,001; 0,003; 0,004; 0,005; 0,006. Наибольшие размеры шлифовального круга: Дк = 175 мм, Вк = 63 мм.
Плоскошлифовальный станок 3П722
Площадь рабочей поверхности станка 320х1250. Мощность двигателя шлифовального шпинделя N = 15 квт, КПД станка η = 0,85. Частота вращения шлифовального круга 1500 мин. Скорость продольного хода стола 3,45 м/ход (регулируется бесступенчато). Поперечная подача круга 2,48 мм/ход стола (регулируется бесступенчато). Вертикальная подача круга, мм на реверс шлифовальной бабки: 0,004; 0,005; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03; 0,035; 0,04; 0,045; 0,05; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,075; 0,08; 0,085; 0,09; 0,095; 0,1. Размеры шлифовального круга (нового) Дк = 450 мм, Вк = 80 мм.
ЛИТЕРАТУРА
1 Аршинов В.А., Алексеев Г.А. резание металлов и режущий инструмент. – М.: Машиностроение, 1976.
2 Гапонкин В.А., Лукашов Л.К., Суворова Т.Г. Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки. – М.: Машиностроение, 1980.
3 Данилевский В.А. Технология машиностроения. – М.: Высшая школа, 1982.
4 Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение, 1985.
5 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. – М.: Машиностроение, 1984.
6 Николаев А.А., Герасименко А.И. Электрогазосварщик. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2001.
7 Приспособления для металлорежущих станков: Справочник/ А.К. Горошкин. – М.: Машиностроение, 1979.
8 Гернов Н.Н. Металлорежущие станки. – М.: Машиностроение, 1987.