Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н135

Главным движением в вертикально-сверлильных станках (мод. 2Н125/2Н135) (рис. 5) является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движение подачи в станках этого типа осуществляется вертикальным перемещением шпинделя. Заготовку обычно устанавливают на столе станка. Соосность отверстия заготовки и шпинделя получают перемещением заготовки. Станина 1 (см. рис. 5) имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3, несущая шпиндель 7 и двигатель 2. Управление коробками скоростей и подач осуществляют рукоятками 4, ручную подачу - штурвалом 5. Контроль глубины обработки осуществляют по лимбу 6. В нише станины размещен противовес. Электрооборудование станка вынесено в отдельный шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках на ее верхнюю плоскость можно устанавливать заготовку. Стол станка бывает подвижным (от рукоятки 10 через коническую пару зубчатых колес и ходовой винт), неподвижным (съемным) или поворотным (откидным). Его монтируют на направляющих станины или выполняют в виде тумбы, установленной на фундаментной плите.

Рис. 5. Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125 (2Н135):

- станина; 2- электродвигатель; 3- сверлильная головка; 4, 10- рукоятки; 5- штурвал; 6 - лимб; 7 - шпиндель; 8 - шланг подачи СОЖ; 9 - стол;11 - плита; 12 - шкаф электроаппаратуры Охлаждающую жидкость подают электронасосом по шлангу 8. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса, остальные узлы станка - вручную. Сверлильная головка 4 (рис. 6) состоит из чугунной отливки, на которой смонтированы коробки скоростей и подач 1, а внутри - шпиндель 8 и механизмы 6, 7, 9, 13 управления.

Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, при переключении которых рукояткой 14 шпиндель получает различные угловые скорости. Исполнительным звеном служит кулачково-зубчатый механизм, передающий движение штангам, на которых укреплены вилки, связанные с переключаемыми блоками. Так шпиндель станка мод. 2Н135 имеет 72 ступеней частот вращения от 0,52 до 23,3 с-1, обеспечиваемых коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 16. Шпиндель смонтирован на двух шарикоподшипниках в гильзе. Осевое усилие подачи воспринимает нижний упорный подшипник, а вес шпинделя - верхний. Подшипники регулируют гайкой. Для автоматического выключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки станки снабжают соответствующими устройствами. Глубину обработки устанавливают с помощью лимба 12 механизма, смонтированного на левой стороне головки. Механизм приводится в действие зубчатой парой и имеет диск с кулачками для установки глубины сверления и автоматического выключения с реверсом, а также лимб для визуального отсчета. Для сокращения времени на вспомогательные ходы используют механизм 13 ускоренного перемещения шпинделя со своим электроприводом 75. Управление станком осуществляют кнопочной станцией 11 - для универсального станка и боле

Подбираем оснастку

На токарных операциях используется 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон D200 7102-0075-1-3 ГОСТ24351-80. На токарных и шлифовальных операциях используются центра ГОСТ3471-89. Для механообработки используется стандартизированный инструмент.

Выбор охлаждающей жидкости

Согласно [1] , выбираем:

1)      для токарных и сверлильных операций 10% эмульсию Укринол-1,

Определение типа производства

При нормировании наибольшее время обработки детали на одном станке не превышало 11мин, или, при расчете на двусменный рабочий день и годовом объеме 10000шт, 1875ч. Годовой фонд рабочего времени по нормативам составляет 4000ч/год, соответственно, загрузка одного станка не превышала 50% производственного времени. Исходя из этого, прогнозируем среднесерийный тип производства.

Решение размерных цепей

1.Используется расчетно-аналитический методы назначения припусков. В начале определяют минимально необходимое значение припуска по уравнению:

z=R+T+ΔФ,

где

R- максимальная высота микронеровностей поверхности от предшествующего перехода;

T- максимальная глубина дефектного слоя поверхности от предшествующего перехода;

ΔФ- отклонение формы поверхности перед обработкой.

z= z+TA,= z+TA+TB,

где TB и TA- допуски соответственно на выполняемом и предшествующем переходах обработки рассматриваемой поверхности.

.Номинальный размер замыкающего звена размерной цепи вычисляется по формуле:

,

где i=1,2,3,….,m- порядковый номер звена; -передаточное отношение i-го звена размерной цепи.

Допуск замыкающего звена размерной цепи вычисляется по формуле:

,

где -допуск i-го составляющего звена размерной цепи.

Решаем размерные цепи методом max-min, для решения используются формулы:

Линейные размерные цепи

Размерная цепь №2

А3= АК1=517мм, Т А1=0,7мм

Z3=? А1=?

Z =0,5мм

Z3= Z + Т А1=0,5+0,7=1,2 мм

А1= АК + Z3=517+1,2=518,2 мм

А1=518,2-0,7 мм.

Размерная цепь №1

А1=518,2-0,7 мм, ТH1 =0,6 мм

Z1=? H1=?

Z=1мм

Z1= Z+T H1=1+0,6=1,6 мм

H1= А1+ Z1=518,2+1,6=519,8 мм

H1=519,8 -0,6 мм.

H1=519,5 +0,3 мм

Размерная цепь №3

H1=519,9 -0,7 мм, А1=518,2-0,7 мм, А2= АК2=467мм, ТH2 =0,6мм

Z2=? H2=?

Z=1мм

Z2= Z+T H2=1+0,6=1,6 мм

H2= 519,9 - 518,2 + 467 + 1,6 = 470,3 мм

H2=470,3 -0,6 мм.

H2=470,0 +0,3 мм

Диаметральные размерные цепи

Размерная цепь №2

D4=117 мм, ТD2=0,8 мм

Z4=? D2=?

2Z=1мм

Z4=2Z+ ТD1=1+0,8 =1,8 мм

D2= D4+ Z4=117+1,8=118,8мм

D2=118,8 -0,8 мм.

Размерная цепь №1

D5 =200 мм, ТD1 =0,6 мм

Z5=? D1=?

Z=1мм

Z5 =2Z+ ТD1=1+0,6 =1,6 мм

D1= D5+ 2 Z5=200+1,6 =201,6 мм

D1=201,6 -0,6 мм.

Размерная цепь №3

D3=105,0 мм, ТD7=0,3 мм

Z3=? D7=?

Z=0,3 мм

Z3=2Z+ ТD7 =0,3 + 0,3 =0,6 мм

D7= D3 + 2Z3 =105 + 0,4 =105,4 мм

D7=105,4 -0,3 мм.

Размерная цепь №4

D8=106+0,14 мм, D7=105,6 -0,3 мм

Z7=?

Z7= D8 - D7 =106 - 105,6 =0,4 мм

. Расчет режимов резания

Операция 020 Токарная черновая IT14 Ra 80

Сверление отверстия

Глубина резания: t=12,5мм

Выбираем подачу: Sт=0,25мм/зуб

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=1; k4=1; k5-0,9

k=1*1*1*1*0,9=0,9

=Sт*k=0,25*0,9=0,22мм/об

Находим стойкость инструмента: Т=30мин

Выбираем скорость резания: Vт=12м/мин

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=1; k4=1; k5=1; k6=1; k7=1

k=1*1*1*1*1*1*1=1

Рассчитываем скорректированную скорость: V=Vт*k=12*1=12м/мин

Рассчитываем частоту вращения: n=1000*12/(3,14*10)=380/мин

Рассчитываем основное время: То =(5+35)/(0,22*380)=0,48 мин

Рассчитываем вспомогательное время: Tв=0,48/4=0,12 мин

Рассчитываем осевое усилие резания: Pо=143*10*0,22*0,9=283 кг

Рассчитываем крутящий момент: М=0,041*144*0,22*0,9=1,17 кгм

Рассчитываем мощность резания: N=(1,17*316)/0,75=0,59 кВт.

Операция 025 Токарная черновая IT14 Ra 40

Подрезка торца

Глубина резания: t=1,12 мм

Выбираем подачу: Sт=0,33мм/об

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=0,8; k4=0,85; k5=1; k6=1,07

k=1*1*0,8*0,85*1*1,07=0,72

Рассчитываем скорректированную подачу:

S=Sт*k=0,33*0,72=0,24 мм/об

Находим стойкость инструмента: Т=30 мин

Выбираем скорость резания: Vт=21,4м/мин

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=0,92; k4=1,2; k5=1; k6=1; k7=1; k8=1; k9=1; k10=1=1*1*0,92*1,2*1*1*1*1*1*1=1,1

Рассчитываем скорректированную скорость:

V=Vт*k=21,4*1,1=23,6 м/мин

Рассчитываем частоту вращения: n=1000*236/(3,14*110.8)=680 1/мин

Рассчитываем основное время: То=(5+10+5)/(0,24*680)=0,12 мин

Рассчитываем вспомогательное время: Tв=0,12/4=0,03мин

Рассчитываем усилие резания: P=300*1,5*0,24*0,89=240 кг

Рассчитываем мощность резания: N=(240*236)/(60*102)=9,2 кВт

Операция 030 Токарная черновая IT14 Ra 40

Подрезка торца

Глубина резания: t=1,2мм

Выбираем подачу: Sт=0,33мм/об

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=0,8; k4=0,85; k5=1; k6=1,07

k=1*1*0,8*0,85*1*1,07=0,72

Рассчитываем скорректированную подачу:

S=Sт*k=0,33*0,72=0,24мм/об

Находим стойкость инструмента: Т=30мин

Выбираем скорость резания: Vт=21,4м/мин

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=0,92; k4=1,2; k5=1; k6=1; k7=1; k8=1; k9=1; k10=1=1*1*0,92*1,2*1*1*1*1*1*1=1,1

Рассчитываем скорректированную скорость:

V=Vт*k=21,4*1,1=23,6м/мин

Рассчитываем частоту вращения: n=1000*236/(3,14*110.8)=680 1/мин

Рассчитываем основное время: То=(5+10+5)/(0,24*680)=0,12 мин

Рассчитываем вспомогательное время: Tв=0,12/4=0,03мин

Рассчитываем усилие резания: P=300*1,5*0,24*0,89=240 кг

Рассчитываем мощность резания: N=(240*236)/(60*102)=9,2 кВт

Операция 035 Токарная черновая IT14 Ra 40

Точение

Глубина резания: t=1,7мм

Выбираем подачу: Sт=0,33мм/об

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=0,8; k4=0,85; k5=1; k6=1,07

k=1*1*0,8*0,85*1*1,07=0,72

Рассчитываем скорректированную подачу:

S=Sт*k=0,33*0,72=0,24мм/об

Находим стойкость инструмента: Т=30мин

Выбираем скорость резания: Vт=21,4м/мин

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=0,92; k4=1,2; k5=1; k6=1; k7=1; k8=1; k9=1; k10=1=1*1*0,92*1,2*1*1*1*1*1*1=1,1

Рассчитываем скорректированную скорость:

V=Vт*k=21,4*1,1=23,6м/мин

Рассчитываем частоту вращения: n=1000*236/(3,14*110.8)=680 1/мин

Рассчитываем основное время: То=(5+10+5)/(0,24*680)=0,12 мин

Рассчитываем вспомогательное время: Tв=0,12/4=0,03мин

Рассчитываем усилие резания: P=300*1,5*0,24*0,89=240 кг

Рассчитываем мощность резания: N=(240*236)/(60*102)=9,2 кВт

Операция 045 Фрезерная IT14 Ra 40

фрезерование плоскости

Глубина резания: t=1,0мм

Выбираем подачу: Sт=0,11мм/зуб

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k=1*1*1,3*1=1,3

Рассчитываем скорректированную подачу:

S=Sт*k=0,11*1,3=0,14мм/об

Находим стойкость инструмента: Т=30мин

Выбираем скорость резания: Vт=20м/мин

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1,4; k2=1; k3=1; k4=1

k=1,4*1*1*1=1,4

Рассчитываем скорректированную скорость:

V=Vт*k=15*1,4=32м/мин

Рассчитываем частоту вращения: n=1000*21/(3,14*100)=83 1/мин

Рассчитываем основное время: То=(5+10+5)/(0,11*67)=2,3 мин

Рассчитываем вспомогательное время: Tв=6,8/4=0,7 мин

Рассчитываем усилие резания: P=218*5,99*0,19*15*10/1,99=212 кг

Рассчитываем крутящий момент: М=(175,5*100)/(10*1000)=1,75 кгм

Рассчитываем мощность резания: N=(175,5*21)/6120=0,6 кВт.

Операция 050 Токарная черновая IT14 Ra 80

Сверление отверстия

Глубина резания: t=2мм

Выбираем подачу: Sт=0,25мм/зуб

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=1; k4=1; k5-0,9

k=1*1*1*1*0,9=0,9

Рассчитываем скорректированную подачу:

=Sт*k=0,25*0,9=0,22мм/об

Находим стойкость инструмента: Т=30мин

Выбираем скорость резания: Vт=12м/мин

Находим поправочные коэффициенты для подачи:

k1=1; k2=1; k3=1; k4=1; k5=1; k6=1; k7=1

k=1*1*1*1*1*1*1=1

Рассчитываем скорректированную скорость:

V=Vт*k=12*1=12м/мин

Рассчитываем частоту вращения: n=1000*12/(3,14*10)=380 об/мин

Рассчитываем основное время: То =(5+35)/(0,22*380)=0,48 мин

Рассчитываем вспомогательное время: Tв=0,48/4=0,12 мин

Рассчитываем осевое усилие резания: Pо=143*10*0,22*0,9=283 кг

Рассчитываем крутящий момент: М=0,041*144*0,22*0,9=1,17 кгм

Рассчитываем мощность резания: N=(1,17*316)/0,75=0,59 кВт.

Список использованной литературы

1.       Баранчиков В.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов (справочник)М.: Машиностроение, 1900.400с.

2.       Косиловой А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя.Т.2.М: Машиностроение, 1985. 496 с.

.        Косиловой А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя.Т.1.М: Машиностроение, 1985. 643 с.

.        Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроительства.Т.1. М: Машиностроение, 1978. 732 с.

.        Дунин Н.А. Основы проектирования технологических процессов производства деталей машин: Учебное пособие. Казань, Издательство Казанского государственного технического университета, 1998. 132 с.

.        Резников А.Н. Абразивная и алмазная обработка материалов (справочник).М.: Машгиз, 1962. 1240 с.

.        Панов А.А. и др. Обработка металлов резанием. М: Машиностроение, 1988. 736 с.

.        Коровин Е.М. Зыков В.Ю. Расчет режимов резания конструкционных материалов: Учебное пособие. Казань. Издательство Казанского государственного технического университета, 2002. 47с.

.        Кривоухов В.А. Петруха П.Г. и др. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. М: Машиностроение, 1974. 615 с.