Загрузка...исследование пассивного LCR-ФВЧ третьего порядка
Введение
использование вычислительной техники при разработке технологических процессов знаменует новый этап развития технологии машиностроения как науки.
Разработки ТП неавтоматизированным методам проектирования трудоемка, позволяет сравнивать, ограниченное число вариантов даже на отдельных этапах. Все это в итоге приводит к потере качества и длительным срокам технологической подготовке производства. При неавтоматизированной разработке лишь незначительная часть (не более 10 %) времени затрачивается на принятие решений, а остальное — на поиск нужной информации и оформление результатов. ЭВМ во много раз быстрее человека обеспечивает хранение и поиск информации, вычисление по известным алгоритмам, формулам и математическим моделям, а также выдачу необходимых форм технологической документации.
Применение вычислительных систем на базе ЭВМ позволяет: 1) ускорить оперативную разработку ТП при обновлении или увеличении номенклатуры производимой продукции; 2) повысить качество ТП, а следовательно, и качество продукции предприятия; 3) обеспечить оптимальность технологических разработок путем выбора их из множества возможных решений, создаваемых на ЭВМ.
Одним из наиболее прогрессивных направлений совершенствования технологии серийного машиностроительного производства является применение агрегатных станков и станков с ЧПУ. В процессе проектирования операций на агрегатных станках необходимо стремиться к максимальной концентрации выполняемых в них технологических переходов, что с одной стороны, ограничивается погрешностями обработки от перераспределения напряжений, а с другой — технологическими возможностями станков (числом координат, кинематикой перемещений, количеством устанавливаемого режущего инструмента).
Спроектировать технологический процесс механической обработки детали с помощью системы автоматизированного проектирования «Автопроект 9.1», выполнить чертежи детали и оснастки в системе «Компас 3D 7». При разработке технологического процесса в первую очередь необходимо обеспечить максимальное качество изготовления детали и минимальные затраты на изготовление данной детали.
1. Общий раздел
.1 назначение и область применения
Деталь входит в конструкцию задней балансирной подвески. Рама тележки через балансирное устройство (башмак) опирается через рессоры на оси тележки. Балансирное устройство образуется башмаком и кронштейном балансира, создавая не жесткое крепление и передавая крутящий момент.
Башмак рессоры промежуточное звено между рамой и рессорой. Основная область применения в автомобилестроении, в данном случае при производстве автомобиля «КАМАЗ».
Деталь башмак рессоры относится к подклассу корпусные детали, она изготавливается из высокопрочного чугуна ВЧ50 ГОСТ 7293-85, масса детали mд = 22,32кг.
.2 Общие сведения о детали
поверхности, образующие геометрическую форму детали приведены в таблице 1 (рисунок 1).
Таблица 1.1 Эксплуатационное назначение поверхностей
ПоверхностиКоличествоПозиции назначение1234Плоские ушки41,2,3,4Для базирования заготовкиОтверстие Ø10,525,6Вспомогательные базы в них входят установочные базы приспособлений Торцы27,8Служат опорными поверхностями для деталей механизмаОтверстие Ø10019Для монтажа опор валовФаска 1х45º210,11Для травмобезопасностиОтверстие Ø132112Для установки подшипникаОтверстие Ø145113Для установки подшипникаТорец Ø145114Служит опорной поверхностью для деталей механизмаТорец Ø132115Является опорной поверхностью для сальникаТорец Ø125116Служит опорной поверхностью для деталей механизмаОтверстие Ø125117Для установки подшипникаНаружная цилиндрическая поверхность Ø160118Для установления детали в обойму задней балансирной подвескиФаска 2х30º119Для травмобезопасностиНаружная фаска 1х45º120Для травмобезопасностиОтверстие Ø15121Для подачи жидкостейТорец ушка222,23Для монтажа деталиПоверхность R140124Вспомогательная поверхностьОтверстие Ø23225,26Для закрепления детали в задней балансирной подвескеПлоская поверхность 227,28Для надежного крепления деталиОтверстие с резьбой М20229,30Для закрепления корпусной детали в задней балансирной подвескеКосое отверстие131Для отвода жидкостей Отверстие с резьбой М8-6Н832Для закрепления детали в задней балансирной подвеске
Рис. 1 башмак рессоры
.2 Анализ технических требований
Технические требования, предъявляемые к поверхностям:
плоских ушка с размером 223мм выполнены с допуском +1мм. и шероховатостью по Rz = 40мкм.
отверстия Ø 10,5мм. выполнены с допуском +0,043мм. и шероховатостью по Ra = 6,3 мкм.
Торец (позиция 7) обрабатывается с допуском 1 мм., выдерживая размер 212мм. и шероховатостью по Rz = 80 мкм., а торец (позиция 8) выполнен до размера 209 мм. с допуском отклонения от плоскостности 0,1 мм. и шероховатостью по Rz = 40 мкм.
Сквозное отверстие Ø100мм. выполнено с допуском +0,07мм. и шероховатостью по Rz = 40мкм.
Отверстие Ø132мм. выполняется с допуском +1мм. и шероховатостью по Rz = 40мкм.
Отверстие Ø145мм. выполнено с допуском + 0,08мм. и шероховатостью по Rz = 2,5мкм.
Отверстие Ø125мм. выполнено по 14 квалитету и шероховатости по Rz = 40мкм.
Торец Ø145 мм. выполнен в размер 16мм. с допуском 0,26мм. и шероховатостью по Rz = 40мкм.
Торец Ø132 мм. выполнен в размер 26мм. с допуском торцевого биения относительно оси поверхности Д 0,08мм. и шероховатостью по Rz = 40мкм.
Торец Ø125 мм. выполнен в размер 4 мм. с допуском торцевого биения относительно оси поверхности Д 0,08мм. и шероховатостью по Rz = 40мкм.
фаски получены на Ø100 мм. с точностью по 14 квалитету и шероховатостью по Rz = 40мкм.
наружная цилиндрическая поверхность Ø160мм. с допуском 0,08мм. и шероховатостью по Ra = 2,5 мкм.
Фаска 2 х 30º получена на Ø145 мм. с точностью по 14 квалитету и шероховатостью по Rz = 80 мкм.
наружная фаска 1 х 45º выполнена на Ø160мм. с точностью по 14 квалитету и шероховатостью по Rz = 80 мкм.
Отверстие Ø15 мм. выполнено с допуском 0,035 мм. и шероховатостью по Ra = 2,5мкм.
торца ушек обрабатываются в размере 91 мм. с допуском перпендикулярности этой поверхности относительно основного отверстия Д 0,16 мм. с шероховатостью по Rz = 40 мкм. поверхность R140 мм. в размер 39 мм. и 188 мм. получена по 10 квалитету с шероховатостью по Rz = 40 мкм.
отверстия Ø23 мм., на одной ушке насквозь, на другой — на глубине 5 мм. в размер 330 мм. по 14 квалитету с шероховатостью по Rz = 80 мкм.
плоские поверхности на двух ушках в размер R25 мм. на глубину 2 мм. по 14 квалитету с шероховатостью по Rz = 80 мкм.
Резьбовое отверстие М20 в двух отверстиях выполнена по 6 степени точности с шероховатостью по Rz = 40 мкм.
Отверстие Ø8 выполняется под углом 12º к оси Х по 14 квалитету с шероховатостью по Rz = 80 мкм.
отверстий с резьбой М8 выполняются по 6 степени точности с позиционным допуском на расположение составляет 0,3 мм. Допуск зависимый с шероховатостью по Rz = 40 мкм.
.3 Материал детали и его свойства
Деталь Башмак рессоры изготавливается из чугуна ВЧ50 ГОСТ7293-85. ВЧ50 — высокопрочный чугун применяется для изготовления сложных корпусных деталей. Он имеет высокую прочность и удовлетворительную пластичность (иногда применяют вместо стали). Структуру получают путем введения специальных модификаторов в жидкий чугун. [17, с. 368]
Химический состав высокопрочного чугуна приведен в таблице 1.2
Таблица 1.2 химический состав чугуна
Марка чугунаУглерод С, %Кремний Si, %Марганец Mn, %Фосфор P, %Сера S, %Магний Mg, %Никель Ni, %ВЧ503,27-3,432,19-2,230,47-0,680,13-0,2≤0,010,05-0,0771,5-1,95
Технологические свойства перлитно-ферритного чугуна ВЧ50 даны в таблице 1.3 Технологические свойства чугуна.
Таблица 1.3 Технологические свойства чугуна
Марка материалаПредел прочности σв, МПаУсловный предел текучести σ0,2, МПаОтноси-тельное удлинение δ, %Твердость, НВПлотность ρ, г/см3Теплоемкость С, кал/г х °СКоэф. теплопроводностиЭл. сопр, м/Омх см Мах магнитна япронимость μ, Гц/ЭВЧ505003207153-2457,1-7,40,12-0,130,08-0,450-65400-1460
высокопрочный чугун ВЧ50 ГОСТ 7293-85 следует рассматривать как наиболее перспективный литейный сплав. Чугун ВЧ50 обладает не только высокой прочностью, но и пластичностью. Продувка расплава порошкообразным магнием, обработка металлическим магнием — способы получения высокопрочного чугуна.
2. Технологический раздел
.1 Анализ технологичности конструкции детали
Деталь изготавливается из чугуна ВЧ50, в ее состав не входят труднодоступные дорогостоящие элементы. Она представляет собой отливку коробчатой формы из высокопрочного чугуна ВЧ50. Оливка довольно проста по конфигурации, но требует применения стержневой формовки для образования внутренних полостей. Кроме того, в опоке должен быть предусмотрен сложный разъем в виду наличия у детали выступов на боковой поверхности. К материалу детали не предъявляются требования по термической обработке.
Самые высокие требования предъявляемые к детали — 8 квалитет, и заданная точность может обеспечиваться на серийном выпускаемом оборудовании нормальной точности. Поверхности, которые подвергаются механической обработке, имеют точность от 8 до 14 квалитетов с шероховатостью по Ra = 2,5 — 20 мкм., что допустимо с применением серийно выпускаемых режущих инструментов с применением охлаждающей жидкости (СОЖ). Назначенные квалитеты и требования к шероховатости поверхности соответствуют рекомендациям нормативов и стандартов. Все поверхности данной детали доступны для режущих и измерительных инструментов. При выдерживании размеров, оговоренных допусками, имеется возможность совмещения технологических и измерительных баз для получения заданной точности и шероховатости поверхности. Для изготовления детали потребуются специальные приспособления, режущие инструменты, а также средства контроля.
конструкция данной детали не допускает обработки плоскостей на проход, так как деталь имеет сложную конфигурацию. Отверстия можно обрабатывать одновременно на многошпиндельных станках с учетом расстояния между осями этих отверстий. Это значительно уменьшит время, затрачиваемое на обработку отверстий на обычном станке. Форма отверстий позволяет растачивать их на проход с одной или двух сторон.
С внутренней стороны отверстия необходима подрезка торцов потому что они служат для деталей механизма опорными плоскостями. конструкция детали не предусматривает глухих отверстий.
В детали имеется обрабатываемое отверстие, расположенное под углом к оси Х. В конструкции не имеется внутренней резьбы большого диаметра. Для изготовления детали Башмак рессоры рабочий должен быть квалифицирован по 3-4 разрядам.
.2 Количественный анализ
Количественный анализ необходим для оценки уровня технологичности детали. Для проведения количественного анализа проведу подбор необходимых данных для расчетов, по чертежу детали, в таблице 2.1
Таблица 2.1 Данные конструкторского анализа детали
Наименование поверхностей, ммКоличество количество размеровКвалитеты точности, УТПараметры шероховатости, мкмвсегоунифицированные123456Гладкие цилиндрические поверхности Ø23 Ø10,5 Ø8 Ø15 Ø100 Ø125 Ø132 Ø145 Ø160 11 2 2 1 1 1 1 1 1 1 11 2 2 1 1 1 1 1 1 1 11 2 2 1 1 1 1 1 1 1 14 9 14 9 9 14 14 9 9 20 6,3 20 2,5 2,5 10 10 2,5 2,5Плоские поверхности 223 212 209 16 26 4 91 R25 9 1 1 1 1 1 1 1 2 6 1 1 1 1 1 1 0 0 9 1 1 1 1 1 1 1 2 14 14 14 12 10 12 11 14 10 20 10 10 10 10 10 20Резьбовые отверстия М20 М8 10 2 810 2 810 2 8 6 6 10 10Фаски 1 х 45° 2 х 30° наружная 1 х 45° 4 2 1 14 2 1 14 2 1 1 14 14 14 10 20 20
.3 Дополнительные показатели для определения количественного анализа
Коэффициент унификации конструктивных элементов Ку
Ку = Qуэ/Qэ,
где Qуэ — количество унифицированных элементов; Qэ — общее количество элементов.
Ку = (11+6+10+4)/(11+9+10+4) = 31/34 = 0,9
По этому показателю деталь технологична, так как Ку > 0,6.
Коэффициент использования материала Ким
Ким = Мд/Мз = 22,32/29,76 = 0,75.
Для исходной заготовки этого типа такой показатель свидетельствует об удовлетворительном использовании материала.
Коэффициент точности обработки Ктч
где Аср — средний квалитет точности:
Аср = ∑Аni/ni.
В этой формуле ni — число размеров, А — квалитет обработки
Аср = (14х14+12х2+11х1+10х1+9х6+6х10)/34=(196+24+11+10+ 54+60) / 34 = 355/34 = 10,4 кв.
Ктч = 1-(1/10,4) = 1-0,09 = 0,91.
Так как Ктч > 0,8, то деталь по этому показателю является технологичной.
Коэффициент шероховатости поверхности Кш
Кш = 1/Бср, где Бср — средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра Ra, мм.:
Бср = ∑Бni/∑ni.
В этой формуле Б — шероховатость поверхности, ni — число размеров.
Бср = (20х8+10х20+6,3х2+2,5х4)/34 = (160+200+12,6+10)/34 = 382,6/34 = 11,2;
Кш = 1/11,2 = 0,09
поскольку Кш<0,32, по этому показателю деталь технологична.
По данным показателям деталь является технологичной.
Выбор баз. При выборе технологических баз руководствуются общих положений. При обработке заготовок, полученных методом литья или штамповкой, необрабатываемые поверхности можно использовать в качестве баз только на первой операции. У заготовок не подверженных полной обработке, в качестве технологических баз на первой операции используют поверхности, которые вообще не обрабатываются. Это обеспечивает наименьшее смещение обрабатываемых поверхностей относительно не обрабатываемых. При прочих равных условиях наибольшая точность достигается при использовании на всех операциях одних и тех же баз, то есть при соблюдении принципа единства баз. желательно совмещать технологические базы с измерительными базами. При совмещении технологических и измерительных баз погрешность базирования равна нулю.
Таблица 2.3 Технологический маршрут обработки
Наименование операцииБазыТип оборудования123005 Фрезерная1,2,3,4,136Р12010 Радиально-сверлильная1,2,3,42М55015 специальная токарная8,7,10АБ3779020 Фрезерная6,3,4,1,26Г605025 Вертикально-сверлильная1,2,5,142Н135030 Радиально-сверлильная3,4,62М55035 Вертикально-сверлильная4,5,3,92Н135040 Вертикально-сверлильная3,4,92Н135050 Алмазно-расточная11,12,10ОС8416
Рис.2
2.4 Размерный анализ сборочной единицы
Целью размерного анализа является определение наибольшего и наименьшего значения и допуска замыкающего звена А0.
Для этого составляем схему размерной цепи, которая представлена на рисунке
Рис..3 Схема размерной цепи
1) Определяем номинальный размер замыкающего звена
,
где n — число увеличивающих звеньев; р — число уменьшающих звеньев
АΔ=А0-(А1+А2+А3+А4)=(196)-(10+78+20+84)=4 (мм)
) Определяем допуск замыкающего звена из рисунка определим:
А∆нб=А0нб-А1нм-А2нм-А3нм-А4нм
А∆нм=А0нм-А1нб-А2нб-А3нб-А4нб
А∆нб=196,23-9,85-77,7-19,895-83,7=5,085(мм)
А∆нм=195,77-10-78-20,105-84=3,665(мм)
Т(АΔ)= А∆нб- А∆нм
Т(АΔ)=5,085-3,665=1,42 (мм)
) Определяем допуска замыкающего звена согласно
,
где — верхнее отклонение увеличивающего размера;
-верхнее отклонение уменьшающего размера;
— нижнее отклонение увеличивающего размера;
-нижнее отклонение уменьшающего размера.
Es(A∆)=0.23-(-0.15-0.3-0.105-0.3=1.085(мм)
Ei(A∆)=-0.23-0.105=-0.335(мм)
) Проверим:
Т(А0)=Еs(A0)-Ex(A0)= 1.085-(-0.335)= 1,42 (мм).
верно.
Размер A∆= мм.
Таким образом, выявлены все зависимости, необходимые для определения требований к точности замыкающего звена
2.5 Выбор заготовки, определение ее размеров, отклонений, припусков на механическую обработку
механический обработка башмак рессора
В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются стальные и чугунные отливки, штамповки и всевозможные профили проката.
способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. Для выбора исходной заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность ее обработки.
Деталь Башмак рессоры изготавливается из чугуна ВЧ50 ГОСТ 7293-85. Она имеет сложную конструктивную форму: минимальная толщина стенки равна 15 мм.; длина L = 390мм.; ширина В=209 мм.; высота h = 223 мм.; масса детали Mд = 22,32 кг.
максимальная точность размеров на данную деталь — Н6, а минимальная точность — Н14; минимальная шероховатость поверхностей по Ra = 2,5 мкм., а максимальная шероховатость поверхностей по Ra составляет 20 мкм.
.6 Расчет припусков на механическую обработку
Элементы припуска Rz и h, характеризующие качество литых заготовок, определяем по таблицам [10, с. 98, таб. 4.25]. Так как данная деталь башмак рессоры изготавливается из высокопрочного чугуна, то h после первого технологического перехода исключается из расчетов, [2, с. 99, таб. 4.27] для чернового и чистового растачивания выбираем только значения Rz. [2, с. 114]
Таблица 2.4 Расчет припусков на обработку
Технологические переходыЭлементы припуска2zmin (мкм)Dp (мм)Δ (мкм)Предельные размеры (мм)Предельные припуски (мкм)RZhρεmaxmin2 Zmax2 ZminОтливка7001001574—94,89100093,994,9—Растачивание черновое50787-360,499,4722099,2899,54,65,38Растачивание чистовоеRa 12,5—180,41000,07100,071000,790,5
Итого: 5,39 5,88
Суммарное пространственное отклонение для заготовки данного типа определяю по формуле:
ρз = √(ρ2кор + ρ2см.),
где ρкор — коробление отверстия; ρсм — полное смещение отверстия.
ρкор = √((∆кd)2 + (∆rL)2),
где удельное коробление ∆к = 1, d — диаметр обрабатываемого отверстия, L — длина обрабатываемого отверстия.
ρсм = √((δб / 2)2 + (δг / 2)2),
где δб и δг — допуски на размеры 113 мм. и 195 мм.
δб = 2400 мкм.; δг = 2000 мкм.
ρкор = √(1 х 1002 + 1 х 1682) = 195,5 мкм
ρз = √(195,52 + 1562,052) = √(38224 + 2440000) = 1574 мкм.
Остаточное пространственное отклонение после чернового растачивания определяю по формуле: ρ1 = 0,05 х ρз = 0,05 х 1574 = 78,7 мкм.
Погрешность базирования возникает за счет перекоса заготовки в горизонтальной плоскости, при установке ее на штыри приспособления, из-за наличия зазоров между отверстиями и штырями. Наибольший зазор определяется по формуле:
Smax = δА + δВ + Smin,
где δА — допуск диаметра Ø10,5+0,043мм., δВ — допуск диаметра штыря: δВ = 0,041 мм., Smin — минимальный зазор между штырем и отверстием: Smin = 0,04 мм.
Smax = 0,043 + 0,041 + 0,04 = 0,124 мм.
Погрешность установки при черновом растачивании определяем по формуле:
Е1 = √(Еσ2 + Ез2),
где Еσ — погрешность базирования заготовки на длине обрабатываемого отверстия, Ез — погрешность закрепления заготовки = 160 мкм. [2, с. 113, таб. 4.37].
Еσ = L х tg α,
где tg α = Smax / 100 = 0,124/100 = 0,00124 мм.
Еσ = 168 х 0,00124 = 0,20832 мм. = 208,32 мкм.
Е1 = √(208,322 + 1602) = √(43264 + 25600) = 262,4 мкм.
Остаточная погрешность установки заготовки при чистовом растачивании: Е3 = 0,05 х Е1
Е3= 0,05 х 262,4 = 13,12 мкм.
Расчет минимального припуска под растачивание:
2Zmin = 2(Rz i-1 + hi-1 + √(ρ2i-1 + ρ2i-1));
черновое 2Zmin = 2 (700 + √(15742 + 263,4)) = 2 х 2295,9 мкм.
чистовое 2Zmin = 2 (50 + √(78,72 + 13,122)) = 2 х 129,8 мкм.
Определяем расчетные размеры:
dр1 = 100,07 — 0,60 = 99,47 мм.;
dp3 = 99,47 — 4,58 = 94,89 мм.
Допуск после литья δз = 1000 мкм. [10, с. 120, таб. 3],
Допуски для чернового и чистового растачивания имеются в технологическом процессе.
Предельные размеры dmax получаю путем округления расчетных размеров: dmax 3 = 94,9 мм.; dmax 1 = 99,5 мм.; dmax 2 = 100,07 мм. наименьшие размеры: dmin I = dmax I — δi, dmin 3 = 64,9 — 1 = 93,9 мм.; dmin 1 = 99,5 — 0,22 = 99,28 мм..; dmin 2 = 100,07 — 0,07 = 100 мм.
Предельные значения припуска.
2Zmax I = dmin I — dmin I — 1;
Zmin I = dmax I — dmax I — 1;
2Zmax I = 99,28 — 93,9 = 5,38 мм.,
Zmax 2 = 100 — 99,28 = 0,72 мм.,
2Zmin 1 = 99,5 — 94,9 = 4,6 мм.,
Zmin 2 = 100,07 — 99,5 = 0,57 мм.,
необходимо проверить правильность расчетов по формулам:
Zmax 2 — 2Zmin 2 = 0,72 — 0,57 = 0,15 мм.,
δ1 — δ2 = 0,22 — 0,07 = 0,15 мм.;
2Zmax I — 2Zmin 1 = 5,38 — 4,6 = 0,78 мм.,
δ3 — δ1 = 1 — 0,22 = 0,78 мм.
Результаты проверки совпали, следовательно, расчеты выполнены, верно.
Рис.4
2.7 Операционное описание технологического процесса
Проектирование технологического процесса изготовления деталей имеет цель установить наиболее рациональный и экономичный способ обработки деталей. За счет замены способа получения заготовки с литья в землю на литье в кокиль, точность размеров повышается и наружный вид детали получается лучше , не требует дополнительной обработки. Припуски меньше — следовательно металла на стружку пойдет меньше и следовательно уменьшаются затраты на материал.
Таблица 2.5 Проектный технологический процесс.
Наименование операцииОборудованиеОсновное время То, мин.Штучное время Тшт, мин.1234005 ФрезернаяВертикально — фрезерный 6Р123,926,98 010 СверлильнаяРадиально-сверлильный 2М554,046,0,5015 ТокарнаяАгрегатный АБ3779 13,87 16,72020 ФрезернаяПродольно — фрезерный 6Г6057,2211,03025 СверлильнаяВертикально — сверлильный 2Н1352,153,76030 АгрегатнаяСпециальный агрегатный 1ХА23ОП2,87916,95035 СверлильнаяВертикально — сверлильная 2Н1353,2985,44040 Сборочная Пресс гидравлический7,44 11,3045 Алмазно-расточнаяАлмазно-расточной ОС 841610,6214,43
.8 Расчет режимов резания
Расчет режимов резания проведём аналитическим методом для сверлильной операции 030 (первый переход).
Определяю глубину сверления t по формуле:
t = ½ х d,
где d — диаметр сверления [11, с. 276]
t = ½ х 23 = 11,5мм.
Подачу S определяю [11, с. 277, таб. 25] S=0,35мм/об.
Скорость резания определяется по формуле [11, с. 276]:
Vрез = (Cv x dq x Kv) / (Tm x Sу),
где Cv — коэффициент, q, m, у — показатели степеней, Kv — общий поправочный коэффициент, T — период стойкости.
Kv = Kmv x Kuv x KLv,
где Kmv — коэффициент на обрабатываемый материал, Kuv — коэффициент на инструментальный материал, KLv — коэффициент, учитывающий глубину сверления. [11, с.276]
Kmv = (190/НВ)nv,
где НВ — фактический параметр, показатель степени nv = 1,3 [11, с. 262, таб. 1]
Kmv = (190/185)1,3 = 1,03
Kuv = 0,83 [11, с. 263, таб. 6]
KLv = 0,75 [11, с. 280, таб. 31]
Kv = 0,75 х 0,83 х 1,03 = 0,64
Т = 45 мин. [11, с. 280, таб. 30]
Cv = 34,2; q = 0,45; у = 0,3; m = 0,2; [11, с. 278, таб. 28]
Vрез = (34,2 х 18,430,45 х 0,64) / (450,2 х 0,350,3) = 81,2 / 1,56 = 52,05м./мин.
Определяю крутящий момент Мкр, Н х м. и осевую силу Ро, Н по формулам из источника 11, страница 277:
Мкр = 10 х См х dq x Sу x Kp,
где См — коэффициент; q, у — показатели степеней, Кр — коэффициент, учитывающий фактические условия обработки.
Ро = 10 х Ср х dq x Sу x Kp,
где Ср — коэффициент.
где показатель степени n = 0,6 [11, с. 264, таб.9]
Kp = (185/190)0,6 = 0,98
См = 0,012; q = 2,2; у = 0,8; Cp = 42; q = 1,2; у = 0,75; [11, с. 281, таб.32]
Мкр = 10 х 0,012 х 18,432,2 х 0,350,8 х 0,98 = 0,18 х 608,35 х 0,43 = 47,09 Н х м.
Ро = 10 х 42 х 18,431,2 х 0,350,75 х 0,98 = 411,6 х 33 х 0,46 = 6248,09Н = 6,3 кН.
Мощность резания
Nе = (Мкр х n)/9750,
где частота вращения n = (1000 х V)/(П х d) [11, с.280]
n = (1000 х 52,05)/(3,14 х 18,43) = 52050/57,87 = 899,4 об/мин.
nкор = 1000 об/мин. [15, с. 422]
Nе = (47,09 х 1000)/9750 = 4,83 кВт.
Режимы резания на остальные операции назначаем статистическим методом.
.9 Расчет норм времени
Проведу расчет норм времени для сверлильной операции 030 на первый переход аналитическим методом.
Определяю для начала основное время по формуле:
То = (L+L1) / (n x S),
где L — общая длина сверления;; n — частота вращения; S — подача; L1 — длина забега и перебега. [17, с. 611, таб. 1]
L1 = L3 + Lп = 8 мм. [17, с. 620, таб. 3]
L = 150мм;
То = (150 + 8) / (1000 х 0,35) = 0,45 мин.
Сумма основного времени с учётом остальных переходов То =15,21 мин.
Поправочный коэффициент на вспомогательное время выбирается в зависимости от типа производства
Кtb = 1,15 [17, с. 222, карта 1]
Вспомогательное время рассчитывается по формуле:
Тв = tbуст + tbпер + tb1,
где tbуст — вспомогательное время на установку и снятие детали; tbпер — вспомогательное время, связанное с переходом; tb1- время на приемы, связанные с переходом, не вошедшие в комплекс. [17, с.118]
tbуст = 0,17 мин. [17, с. 224, карта 18]
tbпер = 0,1 мин. [ 17, с. 229, карта 25. ]
tb1 = 0,02 + 0,12 = 0,14 мин. [17, с. 229, карта 25]
Тв = 0,17 + 0,1 + 0,14 = 0,41 мин.
Штучное время
Тшт = (То + Тв х Кtb) х [1 + (аобс + аотл) / 100],
где аобс — время на обслуживание рабочего места; аотл — время на отдых и личные потребности. [17, с. 107]
аобс = 4,0 % [18, с. 226, карта 45]
аотл = 4,0 % [18, с. 223, карта 46]
Тшт = (15,21 + 0,41 х 1,15) х [1+(4 +4)/100] = 0,92 х 1,08 = 16,95 мин.
Расчет подготовительно — заключительного времени производится по группам.
.На наладку станка, инструмента и приспособлений = 12 мин. [18, с. 230, карта 52,]
. На получение инструмента и приспособлений до начала и сдачу их после окончания обработки = 6 мин. [18 с. 230, карта 52]
.Дополнительных приемов нет.
Тпз = 12 + 6 = 18 мин.
Штучно — калькуляционное время
Тшт к = Тшт + Тпз / N,
где N — число деталей в партии.
Тшт к = 16,95 + 18/5000 = 16,96 мин.
3. Исследовательская часть
анализ напряжения Манжета 115 Бутадиен ГОСТ 8752-79
Подвести итог анализа FEM на Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79
3.1 информация о файле
Имя модели: Манжета 115 Бутадиен ГОСТ 8752-79
местоположение модели: C:Program FilesCommon FilesSolidworks DataCopiedPartsМанжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79.sldprt
местоположение результатов: c:temp
Имя упражнения: COSMOSXpressStudy (-Default-)
3.2 Материалы
No.имя деталиМатериалМассаОбъем1Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79[SW]Резина
3.3 информация о нагрузке
ОграничениеОграничение1 <Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79>вкл 3 Грани неподвижная (без изменения).Описание:НагрузкаНагрузка1 <Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79>вкл 1 Грани приложение нормальной силы 100 N используя равномерное распределениеОписание:
3.4 Свойство упражнения
информация о сеткеТип сетки:Сетка на твердом телеИспользуемое слияние: СтандартныйАвтоматический переход: ВыклСглаживание поверхности: ВклЯкобиева проверка: 4 Points Размер элемента:2.9596 mmДопуск:0.14798 mmКачество:ВысокаяКоличество элементов:11189Количество узлов:22005Информация о решающей программеКачество:ВысокаяТип решающей программы:FFE
3.5 Результаты напряжения
ИмяТипМинМестоМаксМестоПостроение1VON: напряжение Von Mises5.14609 N/m^2(12 mm, 40.1653 mm, -37.2379 mm)26003 N/m^2(8 mm, 22.8455 mm, 50.3442 mm)
Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79-COSMOSXpressStudy-Напряжение-Построение1jpeg
3.6 Результаты перемещения
ИмяТипМинМестоМаксМестоПостроение2URES: Результирующее перемещение0 mm(10.8 mm, 0 mm, 62.5 mm) 0.0100656 mm(8 mm, 41.4996 mm, -39.1976 mm)
Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79-COSMOSXpressStudy-Перемещение-Построение2jpeg
3.7 Результаты деформации
Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79-COSMOSXpressStudy-Деформация-Построение3jpeg
3.8 Результаты проверки проектирования
Манжета 100 Бутадиен ГОСТ 8752-79-COSMOSXpressStudy-Проверка проектирования-Построение4jpeg
Имя материала:[SW]РезинаОписание:Источник материала:Использованные материалы SolidWorksИмя библиотеки материалов:Тип модели материала:Линейный упругий Изотропный
Имя свойстваЗначениеЕдиницы измеренияМодуль упругости6.1e+006N/m^2Коэффициент Пуассона0.49NAМассовая плотность1000kg/m^3Предел текучести9.2374e+006N/m^2результаты анализа проектирования базируются на линейном статическом анализе, и предполагается анизотропный материал. Линейный статический анализ предполагает, что: 1) поведение материала является линейным согласно закону Гука, 2) индуцированные смещения являются достаточно небольшими, чтобы не учитывать изменения в жесткости в результате нагрузки, и 3) нагрузки прикладываются медленно, чтобы не учитывать динамические эффекты. Не следует основывать ваши проектные решения исключительно на данных, представленных в этом отчете. Используйте эту информацию совместно с экспериментальными данными и практическим опытом. испытания в условиях эксплуатации обязательны для утверждения окончательного проекта. COSMOSXpress помогает уменьшить время продвижения на рынок путем снижения, но не упразднения испытаний в условиях эксплуатации.
Список литературы
1. Бабук В. В., Шкреда В. А., Кривко Г. П., Медведев А. И. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении: Уч. пособие — Мн.: Высш. шк., 1987 — 255 с.: ил.
. Гусев А. А. и др. технология машиностроения (спец. ч.): Учебник для машиностроительных специальностей вузов. М.: Машиностроение, 2005 — 48 с.: ил.
. Дальский А. М., Дубин Н. П., Макаров Э. Л., Попов Е. Л. технология конструкционных материалов. Учебник для вузов. М.: Машиностроение,2010.
. Данилевский В. В. технология машиностроения: Учебник для техникумов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М., Высш. шк., 1984 — 416 с., ил.
. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К. Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х томах. Т1 — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985 — 656 с.: ил.
. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К. Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х томах. Т2 — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985 — 496 с.: ил.