Технология конструкционных материалов: Задания для контрольных работ и рекомендации по их выполнению

2

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П.Горячкина»

А.М. Колокатов, В.Д. Кренев

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Задания для контрольных работ и рекомендации по их выполнению студентами факультета заочного образования

Москва 2004

УДК 621.7 ББК 34.5 К – 611 Рецензент: кандидат технических наук, доцент кафедры сопротивления материалов Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина В.И. Башкирцев

Колокатов А.М., Кренев В.Д. Технология конструкционных материалов. Задания для контрольных работ и рекомендации по их выполнению. Для студентов 1 курса факультета заочного образования, обучающихся по специальности 311300 «Механизация сельского хозяйства» и 030500 «Профессиональное обучение (Агроинженерия»). – М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2004. – 31 с. В работе приведены задания и вопросы по каждой теме в соответствии с рабочей программой дисциплины «Технология конструкционных материалов», рекомендации по выполнению и оформлению контрольной работы, перечень основной и дополнительной литературы. В приложении приводятся справочные таблицы и паспортные данные станков, необходимые для решения задач.

© ФГОУ ВПО МГАУ, 2004

3

4

Предисловие СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ...................……………………………………………......……........ 4 Рекомендации по выполнению контрольной работы.……………….…....…...... 4 Выбор вариантов заданий контрольной работы …………………………..……. 5 Задания и вопросы по дисциплине «Технология конструкционных материалов»………………………….…………………………………………….. 6 Задачи ………………………..…………………………………………………… 12 Приложения ……………………………………………………………………… 18 Рекомендуемая литература …………………………………….…………...…… 30

В результате изучения дисциплины «Технология конструкционных материалов» студенты должны получить представление о способах получения заготовок, закономерностях резания конструкционных материалов, способах механической обработки, основных типах режущих инструментов и металлорежущих станков. Студент должен уметь при механической обработке материалов выбирать необходимые типы станков, режущие инструменты и назначать рациональные режимы резания. В соответствии с программой дисциплины необходимо, используя учебную литературу, изучить основы дисциплины и провести самоконтроль по представленным в данных рекомендациях вопросам. После этого следует выполнить контрольную работу и сдать ее для проверки на кафедру технологии машиностроения. При написании контрольной работы можно использовать, кроме приведенной в методических указаниях, другую литературу. Рекомендации по выполнению контрольной работы Выбор заданий контрольной работы. Вариант контрольной работы определяют по двум последним цифрам шифра студента по таблице. На пересечении строки, соответствующей предпоследней цифре, и столбца, соответствующего последней цифре шифра, указаны четыре числа, которые являются порядковыми номерами контрольных вопросов в их перечне. Контрольная работа включает в себя подробный ответ на четыре контрольных вопроса, в том числе решение задачи. Перечень контрольных вопросов представлен в программе курса после каждой темы и имеет сквозную нумерацию. Для решения задачи в приложении приводятся справочные таблицы и паспортные данные станков, а также общие сведения о технико-экономической эффективности обработки. Оформление контрольной работы. Контрольную работу оформляют на листах бумаги формата А4. Текстовый материал выполняют в печатном или разборчивом рукописном виде. Схемы, таблицы и рисунки должны иметь сквозную нумерацию. В тексте должны присутствовать ссылки на использованную литературу. Требования при написании ответов на контрольные вопросы: все ответы должны иллюстрироваться конкретными примерами; вопросы желательно рассматривать с точки зрения инженера-механика. На второй странице контрольной работы указывается оглавление, на предпоследней – перечень использованных литературных источников. Последняя страница работы должна быть чистой и предназначена для написания преподавателем замечаний при проверке работы.

Предпоследняя цифра шифра 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5

6

Выбор вариантов заданий контрольной работы

Задания и вопросы по дисциплине «Технология конструкционных материалов»

0 1 25 58

1 2 26 59

Номера контрольных вопросов Последняя цифра шифра 2 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 8 27 28 29 30 31 32 60 61 62 63 64 65

78 А

78 Б

78 В

78 Г

78 Д

78 Г

78 Е

11 32 66

12 31 67

13 30 68

14 29 69

15 28 70

16 27 71

17 26 72

79 В

79 Г

79 Д

79Е

79 Ж

81 А

21 10 33

22 9 34

23 8 35

24 7 66

25 6 67

26 5 68

81Е

82 А

82 Б

82 В

82 Г

31 3 36

32 4 37

1 15 38

2 16 39

3 17 40

83 А

83 Б

83 В

83Г

9 23 50

10 22 51

11 21 52

12 20 53

84 Б

84 В

84 Г

19 1 33

20 2 34

21 3 35

85 Е

85 Г

29 6 58

30 5 59

86 Д

7 26 52

8 9 24 60

9 10 23 61

78 Ж

79 А

79 Б

18 25 68

19 24 69

20 23 70

81 Б

81 В

81 Г

81 Д

27 4 69

28 3 70

29 2 71

30 1 72

82 Д

82 Е

82 Ж

82 З

82 Н

4 18 41

5 19 42

6 20 33

7 21 34

8 22 35

83 Д

83 Е

83 Ж

83 З

83 Н

84 А

13 19 54

14 18 55

15 17 56

16 14 57

17 12 33

18 13 35

84 Д

84 Е

84 Ж

84 З

84 Н

85 А

85 Б

22 4 72

23 5 71

24 6 70

25 7 69

26 8 68

27 9 67

28 10 66

85 Д

85 Е

85 Ж

85 З

86 А

86 Б

86 В

86 Г

31 4 60

32 3 61

1 25 62

2 26 63

3 27 64

4 28 65

5 29 48

6 30 49

86 Е

86 Ж

86 З

87 А

87 Б

87 В

87 Г

86 Д

86 Е

8 25 51

9 24 57

10 23 56

11 22 55

12 21 54

13 20 53

14 19 52

15 18 51

16 24 50

87 Ж

87 З

88 А

88Б

88 В

88 Г

88 Д

88 Д

88 Е

88 Ж

17 25 73

18 26 74

19 27 75

20 28 76

21 29 77

22 30 75

23 31 76

24 32 33

25 17 34

26 18 35

89А

89 Б

89В

89 Г

89Д

89 Е

89Ж

89 З

90А

90 Б

27 10 50

28 9 51

29 8 52

30 7 53

31 6 54

32 5 55

1 11 56

2 12 57

3 13 52

4 14 50

90 В

90 Г

90 Д

90 Е

90 Ж

90 З

90 Н

90 К

90 Л

90 М

Введение Содержание и задачи курса. Исторический обзор развития науки резании металлов и роль отечественных ученых и производственников развитии науки. Развитие и совершенствование станков, инструментов инструментальных материалов и перспективы их применения автомобилестроении.

о в и в

Тема 1. Процесс резания и его основные элементы Основные виды обработки металлов резанием. Клин − основная форма режущей части инструмента. Основные понятия, относящиеся к обработке резанием. Обрабатываемая и обработанная поверхности. Поверхность и плоскость резания. Конструктивные и геометрические параметры токарного резца. Схема и элементы режима резания при точении. Площадь среза и объем снятой стружки при точении. Материалы для изготовления режущих инструментов. Требования к инструментальным материалам. Углеродистые, легированные и быстрорежущие стали. Твердые сплавы. Применение инструментальных материалов. Новые инструментальные материалы и их применение в автомобилестроении. Задания и вопросы 1. Основные виды обработки металлов резанием. Схемы. 2. Обрабатываемая и обработанная поверхности. Поверхность резания. Основные понятия об элементах и геометрии токарных резцов. 3. Поверхности и координатные плоскости для определения углов резца. Схема. 4. Основные типы токарных резцов. Схемы. 5. Углы токарного резца в статическом состоянии. Схема. 6. Схема и элементы режима резания при точении. Площадь среза и объем снимаемой стружки при точении. 7. Материалы для изготовления режущих инструментов. 8. Требования к инструментальным материалам. Углеродистые, легированные и быстрорежущие стали. Марки. Применение. 9. Твердые сплавы. Безвольфрамовые твердые сплавы. Марки. Применение. Тема 2. Физические основы процесса резания металлов Процесс образования стружки при резании конструкционных материалов. Виды стружек (сливная, скалывания, надлома). Явления, сопровождающие процесс резания металлов (усадка стружки, упрочнение металла, нарост). Тепловые явления в процессе резания. Распределение тепла между стружкой, заготовкой и резцом. Методы измерения температуры в зоне резания.

7

Износ режущих инструментов. Виды и критерии износа. Допустимые величины износа инструментов. Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Задания и вопросы 10. Процесс образования стружки при резании конструкционных материалов. 11. Виды стружек. Схемы. 12. Явления, сопровождающие процесс резания металлов (усадка стружки, упрочнение металла, нарост). 13. Тепловые явления в процессе резания. Распределение тепла между стружкой, заготовкой и резцом. Уравнение теплового баланса. 14. Факторы, влияющие на температуру в зоне резания. Методы измерения температуры в зоне резания. 15. Износ режущих инструментов. Виды износа. 16. Формы износа режущих инструментов. Схемы. Критерий износа. 17. Виды СОЖ. Применение, свойства, выбор. Требования, предъявляемые к СОЖ. 18. Способы подвода СОЖ в зону резания. Привести схемы. Тема 3. Сила и скорость резания при точении. Назначение режимов резания при точении Сила резания и ее составляющие при точении. Формула для расчета силы резания. Факторы, влияющие на силу резания. Мощность и крутящий момент резания при точении. Скорость резания и стойкость инструмента при точении. Факторы, влияющие на скорость резания. Зависимость скорости резания от подачи, глубины резания и стойкости инструмента. Анализ формулы скорости резания. Методика назначения режима резания при точении. Основное время. Штучное время. Производительность работы при точении и пути ее повышения. Задания и вопросы 19. Сила резания и ее составляющие при точении. 20. Мощность и крутящий момент резания при точении. 21. Анализ формулы скорости резания. Влияние различных факторов на скорость резания. 22. Скорость резания и стойкость инструмента при точении. Зависимость скорости резания от подачи, глубины резания и стойкости инструмента. 23. Методика (последовательность) назначения рационального режима резания при точении. Проверка выбранного режима резания. 24. Штучное время. Основное время. Производительность работы при точении и пути ее повышения.

8

Тема 4. Металлорежущие станки Классификация металлорежущих станков. Кинематические схемы. Передачи: зубчатые, ременные, цепные, реечные, винтовые. Приводы ступенчатого и бесступенчатого регулирования. Коробка скоростей. Ряды частот вращения шпинделя и подач станков. Коробки подач. Механизм с накидной шестерней. Механизм с вытяжной шпонкой. Механизмы для осуществления периодических движений: храповой механизм, мальтийский крест. Кулисный механизм. Реверсивные механизмы. Задания и вопросы 25. Классификация и нумерация металлорежущих станков. 26. Основные механизмы, применяемые в металлорежущих станках. 27. Механизмы приводов поступательного движения. 28. Механизмы коробок подач (механизм с накидным зубчатым колесом, механизм с вытяжной шпонкой). Схема. 29. Механизмы для осуществления периодических движений (мальтийский механизм, храповой механизм). Схема. 30. Кулисный механизм. Схема. 31. Механизмы бесступенчатого регулирования скоростей. Схемы. 32. Реверсивные механизмы. Схемы. Тема 5. Станки токарной группы и работа на них Устройство токарно-винторезного станка. Механизмы главного движения и движения подачи. Кинематическая схема станка. Принадлежности к токарным станкам. Работы, выполняемые на токарных станках. Точность и шероховатость поверхности при точении. Понятие о типах станков токарной группы: карусельных, револьверных, многорезцовых, полуавтоматах и автоматах. Область их применения. Понятие о токарных станках с ЧПУ. Задания и вопросы 33. Станки токарной группы. Разновидности, их назначение. 34. Узлы токарно-винторезного станка. Работы, выполняемые на станке. 35. Привод токарного станка. Определение КПД токарного станка. Тема 6. Станки сверлильно-расточной группы и работа на них Работы, выполняемые на сверлильных станках. Схема и элементы режима резания. Режущий инструмент для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки). Назначение режимов резания при сверлении, зенкеровании и развертывании, основное время. Точность и шероховатость поверхности при сверлении, зенкеровании, развертывании. Устройство вертикальносверлильного станка. Механизмы главного движения и движения подачи. Универсальные приспособления. Кондукторы.

9

10

Задания и вопросы 36. Режущий инструмент для обработки отверстий, назначение. 37. Сверла, назначение. Части и геометрические элементы сверла. 38. Зенкеры. Развертки. Назначение. Типы. 39. Точность, шероховатость, припуск при сверлении, зенкеровании, развертывании. 40. Последовательность назначения режима резания при сверлении, зенкеровании и развертывании. Основное время при сверлении. 41. Силы резания, крутящий момент и мощность при сверлении 42. Устройство вертикально-сверлильного станка. Механизмы главного движения и движения подачи. 43. Универсальные приспособления и кондукторы для сверления.

Задания и вопросы 50. Строгальные и долбежные резцы. Типы. Точность и шероховатость поверхности при строгании и долблении. 51. Схемы и элементы режима резания при строгании и долблении. Основное время. 52. Типы строгальных станков: поперечно- и продольно-строгальные станки. Работы, выполняемые на строгальных станках, и применяемые приспособления. 53. Долбежные станки. Работы, выполняемые на долбежных станках, и применяемые приспособления. 54. Конструкция протяжек и их геометрические элементы. Назначение. 55. Схемы протягивания (профильная, генераторная, прогрессивная). 56. Назначение режима резания при протягивании. Основное время. 57. Разновидности протяжных станков. Работы, выполняемые на протяжных станках.

Тема 7. Станки фрезерной группы и работа на них Сущность процесса фрезерования. Основные типы фрез. Геометрические элементы режущей части фрез. Элементы режима резания при фрезеровании. Методы фрезерования: по подаче, против подачи. Силы резания и мощность при фрезеровании. Основное время. Скорость резания и стойкость фрез. Назначение рационального режима резания. Типы фрезерных станков. Механизмы главного движения и движения подачи. Работы, выполняемые на фрезерных станках. Точность и шероховатость поверхности. Работы, связанные с применением делительной головки. Задания и вопросы 44. Основные типы фрез. Конструкция зуба фрезы. Стойкость фрез. 45. Методы фрезерования: по подаче, против подачи. Схемы. 46. Элементы режима резания при фрезеровании. Основное время. 47. Назначение режима резания при фрезеровании. 48. Станки фрезерной группы. Разновидности 49. Работы, связанные с применением делительной головки. Тема 8. Строгальные, долбежные, протяжные станки и работа на них Схемы и элементы режима резания при строгании и долблении. Строгальные и долбежные резцы. Основное время при строгании. Назначение режима резания при строгании. Типы строгальных станков: поперечно- и продольно-строгальные станки. Работы, выполняемые на строгальных станках, и применяемые приспособления. Долбежные станки. Работы, выполняемые на долбежных станках, применяемые приспособления. Точность и шероховатость поверхности при строгании и долблении. Обработка протягиванием. Конструкция и типы протяжек, их геометрические элементы. Горизонтальнопротяжной станок. Работы, выполняемые на протяжных станках. Основное время. Назначение режимов резания. Понятие о наружном протягивании и прошивке отверстий.

Тема 9. Зубообрабатывающие станки и работа на них Методы образования и нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колес. Схемы нарезания цилиндрических зубчатых колес методами копирования и обкатки. Нарезание зубьев зубчатых колес дисковыми и пальцевыми модульными фрезами. Нарезание зубьев зубчатых колес червячными фрезами. Устройство зубофрезерного станка. Устройство зубодолбежного станка. Области применения различных методов нарезания зубьев зубчатых колес. Понятие о нарезании конических зубчатых колес с прямым и спиральным зубом. Понятие о накатывании зубьев зубчатых колес. Отделка зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием, шлифованием, притиркой и хонингованием. Области применения различных методов отделки зубьев. Задания и вопросы 58. Нарезание цилиндрических зубчатых колес методами копирования и обкатывания. Схемы. 59. Нарезание зубьев колес дисковыми и пальцевыми модульными фрезами 60. Нарезание зубьев зубчатых колес червячными фрезами. 61. Нарезание зубчатых колес долбяками. 62. Сравнение методов нарезания колес по производительности и точности. 63. Понятие о нарезании конических зубчатых колес с прямым и спиральным зубом. Схемы. 64. Методы отделки зубьев цилиндрических колес. 65. Понятие о накатывании зубьев шестерён. Тема 10. Шлифовальные, отделочные станки и работа на них Сущность и область применения шлифования. Абразивный инструмент: материал, зернистость, связка, твердость, структура. Форма шлифовальных кругов. Маркировка кругов. Выбор шлифовальных кругов. Испытания,

11

12

балансировка и правка кругов. Алмазный инструмент, его характеристика и маркировка. Схемы шлифования, классификация шлифовальных станков. Элементы режима резания при круглом наружном шлифовании в центрах. Силы резания и мощность. Основное время при круглом наружном шлифовании. Выбор режима резания при шлифовании. Круглое внутреннее шлифование. Бесцентровое шлифование. Плоское шлифование. Круглошлифовальный станок, его гидрокинематическая схема. Работы, выполняемые на круглошлифовальных станках. Хонингование, суперфиниширование, притирка, полирование. Области применения. Точность и шероховатость поверхности при различных методах отделки. Заточные станки и работа на них. Техника безопасности при работе на шлифовальных и заточных станках.

Задачи

Задания и вопросы 66. Шлифование. Сущность и назначение шлифования. 67. Виды шлифования. Схемы шлифования. 68. Абразивный инструмент. Форма шлифовальных кругов. Маркировка и характеристика круга. Выбор шлифовальных кругов. 69. Алмазный инструмент. Алмазные хонинговальные бруски. Маркировка. 70. Элементы режима резания при круглом наружном шлифовании. Основное время. 71. Понятие о хонинговании, суперфинише, притирке, полировании. Схемы. 72. Точность и шероховатость поверхности при различных методах отделки. Тема 11. Специальные методы обработки материалов Сущность и особенности электроискровой, электроимпульсной, анодномеханической и ультразвуковой обработки металлов. Обработка материалов лазерами, электронно-лучевая обработка. Области применения, производительность, точность обработки, шероховатость поверхности. Сущность методов обработки деталей пластическим деформированием. Преимущества процесса. Задания и вопросы 73. Сущность и особенности специальных методов обработки материалов. Области применения. Точность и шероховатость поверхности. 74. Сущность и особенности электроискровой и электроимпульсной обработки материалов. 75. Сущность и особенности анодно-механической и ультразвуковой обработки деталей. 76. Понятие об обработке материалов лазерами, электронным лучом. 77. Сущность методов обработки деталей пластическим деформированием. Области применения. Точность и шероховатость поверхности.

78. Определите скорость, мощность резания, основное и штучное вpемя при токарной обработке за один рабочий ход вала из конструкционной стали (σв) диаметром d и длиной l. Условия обработки: глубина резания t, подача s. Обработка производится резцом с пластинкой твердого сплава (быстрорежущей стали), с главным углом в плане ϕ и стойкостью Т (мин). Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. σв= 850 МПа, d = 50 мм, l = 300 мм, t = 2,5 мм, s = 0,23 мм/об, ϕ = 30°, Т = 40 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т14К8. Станок 1К62. Б. σв= 600 МПа, d = 60 мм, l = 400 мм, t = 3,2 мм, s = 0,3 мм/об, ϕ = 45°, Т = 45 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т5К10. Станок 1В62Г. В. σв= 750 МПа, d = 100 мм, l = 450 мм, t = 2,1 мм, s = 0,4 мм/об, ϕ = 60°, Т = 60 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т30К4. Станок 1А62. Г. σв= 700 МПа, d = 80 мм, l = 450 мм, t = 2,5 мм, s = 0,25 мм/об, ϕ = 30°, Т = 45 мин. Резец с пластинкой из быстрорежущей стали. Станок 1В62Г. Д. σв= 600 МПа, d = 45 мм, l = 250 мм, t = 3,5 мм, s = 0,25 мм/об, ϕ = 45°, Т = 60 мин. Резец с пластинкой из быстрорежущей стали. Станок 16К20. Е. σв= 800 МПа, d = 75 мм, l = 450 мм, t = 2,7 мм, s = 0,24 мм/об, ϕ = 60°, Т = 45 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т14К8. Станок 1А62Г. Ж. σв= 500 МПа, d = 80 мм, l = 400 мм, t = 2,5 мм, s = 0,35 мм/об, ϕ = 30°, Т = 30 мин. Резец с пластинкой из быстрорежущей стали. Станок 1В62Г. 79. Определите скорость, мощность резания, основное и штучное вpемя при токарной обработке за один рабочий ход вала из серого чугуна твердостью НВ диаметром d и длиной l. Условия обработки: глубина резания t, подача s. Обработка производится резцом с пластинкой твердого сплава, с главным углом в плане ϕ и стойкостью Т. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. НВ = 170, d = 50 мм, l = 300 мм, t = 2 мм, s = 0,23 мм/об, ϕ = 60°, Т = 30 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК4. Станок 1А62. Б. НВ = 180, d = 60 мм, l = 350 мм, t = 3,5 мм, s = 0,33 мм/об, ϕ = 45°, Т = 40 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК8. Станок 1А62Б. В. НВ = 190, d = 70 мм, l = 400 мм, t = 2,5 мм, s = 0,4 мм/об, ϕ = 30°, Т = 45 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК6. Станок 1А62Г. Г. НВ = 200, d = 80 мм, l = 500 мм, t = 2,8 мм, s = 0,25 мм/об, ϕ = 60°, Т = 55 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК4. Станок 16К20. Д. НВ = 210, d = 85 мм, l = 250 мм, t = 3,2 мм, s = 0,34 мм/об, ϕ = 45°, Т = 60 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК8. Станок 1К62. Е. НВ = 220, d = 75 мм, l = 500 мм, t = 2,7 мм, s = 0,24 мм/об, ϕ = 60°, Т = 45 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК3. Станок 1А62. Ж. НВ = 230, d = 80 мм, l = 400 мм, t = 2,5 мм, s = 0,35 мм/об, ϕ = 45°, Т = 50 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК4. Станок 16К20.

13

14

80. Приведите схему разложения силы резания P при точении на составляющие Pz, Px и Py, объяснив их действие на заготовку. Определите величины этих составляющих и необходимую мощность электродвигателя при обработке вала из конструкционной стали (σв) диаметром d. Условия обработки: глубина резания t, подача s, частота вращения шпинделя n. Обработка производится резцом с пластинкой твердого сплава с главным углом в плане ϕ и стойкостью Т. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. σв= 600 МПа, d = 120 мм, t = 5 мм, s = 0,48 мм/об, n = 230 мин-1, ϕ = 45°, Т = 30 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т5К12В. Станок 1А62. Б. σв= 850 МПа, d = 100 мм, t = 2,7 мм, s = 0,55 мм/об, n = 305 мин-1, ϕ = 60°, Т = 40 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т15К6Т. Станок 1А62Б. В. σв= 450 МПа, d = 90 мм, t = 3,3 мм, s = 0,7 мм/об, n = 380 мин-1, ϕ = 45°, Т = 50 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т15К6. Станок 16К20. Г. σв= 750 МПа, d = 80 мм, t = 5,5 мм, s = 0,35 мм/об, n = 400 мин-1, ϕ = 45°, Т = 45 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК8. Станок 1В62Г. Д. σв= 850 МПа, d = 90 мм, t = 2,5 мм, s = 0,47 мм/об, n = 315 мин-1, ϕ = 60°, Т = 55 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т30К4. Станок 1К62. Е. σв= 850 МПа, d = 70 мм, t = 3,2 мм, s = 0,5 мм/об, n = 500 мин-1, ϕ = 45°, Т = 60 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т14К8. Станок 1В62Г. Ж. σв= 450 МПа, d = 90 мм, t = 4,5 мм, s = 0,18 мм/об, n = 480 мин-1, ϕ = 60°, Т = 40 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК8. Станок 1А62Б.

Фрезерная обработка

81. Приведите схему разложения силы резания P при точении на составляющие Pz, Px и Py, объяснив их действие на заготовку. Определите величины этих составляющих и необходимую мощность электродвигателя при обработке вала из серого чугуна твердостью НВ диаметром d. Условия обработки: глубина резания t, подача s, частота вращения шпинделя n. Обработка производится резцом с пластинкой твердого сплава с главным углом в плане ϕ и стойкостью Т. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. НВ = 170, d = 80 мм, t = 5 мм, s = 0,6 мм/об, n = 500 мин-1, ϕ = 30°, Т = 60 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК8. Станок 16К20. Б. НВ = 180, d = 90 мм, t = 2,7 мм, s = 0,57 мм/об, n = 400 мин-1, ϕ = 45°, Т = 40 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК4. Станок 1К62. В. НВ = 190, d = 70 мм, t = 3,3 мм, s = 0,7 мм/об, n = 630 мин-1, ϕ = 60°, Т = 30 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК6. Станок 1К62. Г. НВ = 200, d = 80 мм, t = 5 мм, s = 0,33 мм/об, n = 610 мин-1, ϕ = 45°, Т = 50 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК8. Станок 1А62. Д. НВ = 210, d = 100 мм, t = 3 мм, s = 0,4 мм/об, n = 460 мин-1, ϕ = 30°, Т = 60 мин. Резец с пластинкой твердого сплава Т5К10. Станок 16К20. Е. НВ = 220, d = 110 мм, t = 4,5 мм, s = 0,4 мм/об, n = 370 мин-1, ϕ = 60°, Т = 70 мин. Резец с пластинкой твердого сплава ВК8. Станок 1А62.

82. Определите основное. штучное время и скорость резания при фрезеровании плиты длиной l за несколько рабочих ходов i цилиндрической фрезой диаметром dфр. со скоростью движения подачи Vs (мм/мин), глубиной резания t и частотой вращения фрезы n. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. l = 350 мм, i = 1, dфр. = 80 мм, Vs = 22,4 мм/мин, t = 3 мм, n = 50 мин-1; Б. l = 400 мм, i = 2, dфр. = 90 мм, Vs = 31,5 мм/мин, t = 4 мм, n = 71 мин-1; В. l = 480 мм, i = 3, dфр. = 100 мм, Vs = 45 мм/мин, t = 5 мм, n = 100 мин-1; Г. l = 450 мм, i = 4, dфр. = 110 мм, Vs = 63 мм/мин, t = 5 мм, n = 140 мин-1; Д. l = 380 мм, i = 1, dфр.. = 90 мм, Vs = 90 мм/мин, t = 3 мм, n = 200 мин-1; Е. l = 440 мм, i = 2, dфр. = 80 мм, Vs = 22,4 мм/мин, t = 2 мм, n = 280 мин-1. Ж. l = 300 мм, i = 1, dфр. = 80 мм, Vs = 63 мм/мин, t = 5 мм, n = 140 мин-1; З. l = 320 мм, i = 2, dфр. = 100 мм, Vs = 90 мм/мин, t = 3 мм, n = 200 мин-1; И. l = 360 мм, i = 3, dфр. = 110 мм, Vs = 63 мм/мин, t = 5 мм, n = 140 мин-1. 83. Определите основное, штучное время и скорость резания при фрезеровании плиты длиной l за несколько рабочих ходов i цилиндрической фрезой диаметром dфр. с подачей sо, глубиной резания t и частотой вращения фрезы n. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. l = 200 мм, i = 1, dфр. = 90 мм, sо = 0,45 мм/об, t = 4 мм, n = 50 мин-1; Б. l = 350 мм, i = 2, dфр. = 120 мм, sо = 0,44 мм/об, t = 3 мм, n = 71 мин-1; В. l = 260 мм, i = 3, dфр. = 100 мм, sо = 0,63 мм/об, t = 4 мм, n = 100 мин-1; Г. l = 280 мм, i = 1, dфр. = 100 мм, sо = 0,9 мм/об, t = 4 мм, n = 100 мин-1; Д. l = 450 мм, i = 2, dфр. = 120 мм, sо = 0,89 мм/об, t = 3 мм, n = 71 мин-1; Е. l = 380 мм, i = 3, dфр. = 80 мм, sо = 1,8 мм/об, t = 4 мм, n = 50 мин-1. Ж. l = 180 мм, i = 1, dфр. = 120 мм, sо = 0,45 мм/об, t = 4 мм, n = 50 мин-1; З. l = 220 мм, i = 2, dфр. = 120 мм, sо = 0,63 мм/об, t = 4 мм, n = 100 мин-1; И. l = 320 мм, i = 3, dфр. = 120 мм, sо = 0,89 мм/об, t = 3 мм, n = 71 мин-1. 84. Определите скорость резания, основное и штучное время при фрезеровании плиты длиной l за несколько рабочих ходов i цилиндрической фрезой диаметром dфр. и числом зубьев z. Условия обработки: подача на 1 зуб фрезы sz , частота вращения фрезы n, глубина резания t. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. l = 200 мм, i = 1, dфр. = 80 мм, z = 8, sz =0,05 мм/зуб, t =3 мм, n =50 мин-1; Б. l = 300 мм, i = 2, dфр. = 90 мм, z=10, sz =0,06 мм/зуб, t =4 мм, n =71 мин-1; В. l = 400 мм, i = 3, dфр. = 100 мм, z=12, sz =0,07 мм/зуб, t =5 мм, n =100 мин-1; Г. l = 350 мм, i = 4, dфр. = 110 мм, z=14, sz =0,08 мм/зуб, t =3 мм, n =140 мин-1; Д. l = 200 мм, i = 1, dфр. = 120 мм, z=16, sz =0,09 мм/зуб, t =4 мм, n =100 мин-1; Е. l = 320 мм, i = 2, dфр. = 100 мм, z = 8, sz =0,10 мм/зуб, t =5 мм, n =71 мин-1; Ж. l = 180 мм, i = 2, dфр. = 80 мм, z=14, sz =0,08 мм/зуб, t =3 мм, n =140 мин-1; З. l = 250 мм, i = 1, dфр. = 100 мм, z = 8, sz =0,05 мм/зуб, t =3 мм, n =50 мин-1; И. l = 280 мм, i = 3, dфр. = 110 мм, z=16, sz =0,09 мм/зуб, t =4 мм, n =100 мин-1.

15

16

Расчет и настройка делительной головки

Осевая обработка

85. Требуется нарезать на универсальном горизонтально-фрезерном станке, имеющем делительную головку УДГ-160, цилиндрическое зубчатое колесо с прямыми зубьями (модуль m, число зубьев z). Проведите расчет настройки делительной головки, определите глубину фрезерования, диаметр заготовки, укажите тип фрезы и опишите методику нарезания зубьев колеса. * А. m = 2, z = 25, N = 40, станок 6Р80; Б. m = 3, z = 34, N = 40, станок 6Р81; В. m = 4, z = 37, N = 40, станок 6Р82Г; Г. m = 5, z = 39, N = 40, станок 6Р83; Д. m = 4, z = 41, N = 40, станок 6Р80; Е. m = 2, z = 43, N = 40, станок 6Р81; Ж. m = 3, z = 47, N = 40, станок 6Р82Г; З. m = 5, z = 51, N = 40, станок 6Р83.

88. Определите скорость резания, основное и штучное время при сквозном сверлении на вертикально-сверлильном станке (модель) плиты толщиной h из серого чугуна твердостью НВ сверлом диаметром dсв., изготовленным из стали Р9 и стойкостью Т мин. Подача s мм/об. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. h = 30 мм, НВ = 170, dсв = 16 мм, Т = 30 мин, s = 0,2 мм/об, станок 2Н135; Б. h = 48 мм, НВ = 180, dсв = 18 мм, Т = 30 мин, s = 0,28 мм/об, станок 2Н135; В. h = 50 мм, НВ = 190, dсв = 26 мм, Т = 40 мин, s = 0,40 мм/об, станок 2Н135; Г. h = 60 мм, НВ = 200, dсв = 35 мм, Т = 45 мин, s = 0,56 мм/об, станок 2Н135; Д. h = 40 мм, НВ = 170, dсв = 20 мм, Т = 30 мин, s = 0,28 мм/об, станок 2Н150. Е. h = 60 мм, НВ = 180, dсв = 22 мм, Т = 50 мин, s = 0,40 мм/об, станок 2Н150. Ж. h = 70 мм, НВ = 190, dсв = 24 мм, Т = 55 мин, s = 0,56 мм/об, станок 2Н150. З. h = 80 мм, НВ = 200, dсв = 28 мм, Т = 60 мин, s = 0,80 мм/об, станок 2Н150.

86. Требуется нарезать методом дифференциального деления на универсальном горизонтально-фрезерном станке с помощью делительной головки УДГ-160 цилиндрическое зубчатое колесо с прямыми зубьями (модуль m, число зубьев z). Проведите расчет настройки делительной головки, определите глубину фрезерования, укажите тип фрезы, подберите сменные зубчатые колеса с соответствующим передаточным отношением. * А. m = 2, z = 61, N = 40, станок 6Р80; Б. m = 3, z = 63, N = 40, станок 6Р81; В. m = 4, z = 67, N = 40, станок 6Р82Г; Г. m = 5, z = 69, N = 40, станок 6Р83; Д. m = 4, z = 71, N = 40, станок 6Р80; Е. m = 2, z = 73, N = 40, станок 6Р81; Ж. m = 3, z = 77, N = 40, станок 6Р82Г; З. m = 5, z = 79, N = 40, станок 6Р83. 87. Требуется нарезать на универсальном горизонтально-фрезерном станке (шаг ходового винта продольной подачи tх.в.=12 мм) с помощью делительной головки УДГ-160 косозубое зубчатое колесо (модуль m, число зубьев z) с шагом спирали Т мм. Проведите расчет настройки делительной головки, определите угол поворота стола, подберите сменные зубчатые колеса с соответствующим передаточным отношением. * А. m = 2, z = 61, Т = 200 мм, N = 40, станок 6Р80; Б. m = 3, z = 63, Т = 250 мм, N = 40, станок 6Р81; В. m = 4, z = 67, Т = 260 мм, N = 40, станок 6Р82Г; Г. m = 5, z = 69, Т = 270 мм, N = 40, станок 6Р83; Д. m = 4, z = 71, Т = 300 мм, N = 40, станок 6Р80; Е. m = 2, z = 73, Т = 340 мм, N = 40, станок 6Р81; Ж. m = 3, z = 77, Т = 360 мм, N = 40, станок 6Р82Г; З. m = 5, z = 79, Т = 380 мм, N = 40, станок 6Р83. ________________________

* Изобразите кинематическую схему делительной головки с заготовкой и фрезой.

89. Определите скорость резания, основное и штучное вpемя при сверлении сквозного отверстия в стальной заготовке σв глубиной h. Условия обработки: диаметр спирального сверла dсв , подача s; стойкость сверла из быстрорежущей стали Т. Приведите схему обработки с обозначением на ней всех элементов режима резания. А. σв = 700 МПа, h = 40 мм, dсв = 22 мм, Т = 25 мин, s = 1,12 мм/об; станок 2Н135; Б. σв = 750 МПа, h = 50 мм, dсв = 25 мм, Т = 25 мин, s = 0,40 мм/об; станок 2Н135; В. σв = 800 МПа, h = 55 мм, dсв = 28 мм, Т = 30 мин, s = 0,56 мм/об; станок 2Н135; Г. σв = 850 МПа, h = 65 мм, dсв = 33 мм, Т = 40 мин, s = 0,8 мм/об; станок 2Н135; Д. σв = 750 МПа, h = 45 мм, dсв = 42 мм, Т = 30 мин, s = 0,28 мм/об; станок 2Н150. Е. σв = 950 МПа, h = 35 мм, dсв = 45 мм, Т = 40 мин, s = 0,40 мм/об; станок 2Н150. Ж. σв = 850 МПа, h = 45 мм, dсв = 48 мм, Т = 35 мин, s = 0,56 мм/об; станок 2Н150. З. σв = 750 МПа, h = 65 мм, dсв = 50 мм, Т = 60 мин, s = 1,12 мм/об; станок 2Н150.

17

18

Шлифовальная обработка 90. Определите скорость вращения круга, детали, основное и штучное вpемя при наружном шлифовании c продольной подачей на кругло-шлифовальном станке (модель) стальной заготовки (HB или HRC). Условия обработки: диаметр D и длина ℓ детали, припуск на обработку (на диаметр) h, поперечная подача Sпоп. Приведите схему обработки с обозначением на ней элементов режима резания. Выберите характеристику абразивного круга. А. D = 25 мм, ℓ = 170 мм, h = 0,35 мм, Sпоп = 0,01 мм/2х, HB 220, станок 3А110В; Б. D = 30 мм, ℓ = 200 мм, h = 0,4 мм, Sпоп = 0,02 мм/2х, HB 240, станок 3А110В; В. D = 60 мм, ℓ = 300 мм, h = 0,4 мм, Sпоп = 0,03 мм/2х, HB 260, станок 3130; Г. D = 90 мм, ℓ = 400 мм, h = 0,5 мм, Sпоп = 0,04 мм/2х, HB 280, станок 3130; Д. D = 35 мм, ℓ = 250 мм, h = 0,35 мм, Sпоп = 0,05 мм/2х, HB 300, станок 3М150;

Приложение 1

Титульный лист контрольной работы ________________________________________________________________________________

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П.Горячкина» Кафедра технологии машиностроения

Е. D = 45 мм, ℓ = 450 мм, h = 0,44 мм, Sпоп = 0,01 мм/2х, HB 320, станок 3М150; Ж. D = 50 мм, ℓ = 400 мм, h = 0,45 мм, Sпоп = 0,02 мм/2х, HRC 25, станок 3М153; З. D = 60 мм, ℓ = 450 мм, h = 0,5 мм, Sпоп = 0,03 мм/2х, HRC 28, станок 3М153; И. D = 58 мм, ℓ = 300 мм, h = 0,46 мм, Sпоп = 0,04 мм/2х, HRC 32, станок 3М151; К. D = 64 мм, ℓ = 500 мм, h = 0,6 мм, Sпоп = 0,05 мм/2х, HRC 40, станок 3М151; Л. D = 140 мм, ℓ = 400 мм, h = 0,5 мм, Sпоп = 0,01 мм/2х, HRC 45, станок 3М194; М. D = 240 мм, ℓ = 600 мм, h = 0,6 мм, Sпоп = 0,04 мм/2х, HRC 55, станок 3М194.

Контрольная работа по дисциплине «Технология конструкционных материалов» Шифр

___________________

Вариант №_____________________ Примечание. 1. Продольная подача Sпрод = (0,2 …0,4)⋅В мм/об (где В – ширина круга, мм). 2. Характеристика круга – см. табл. 10. Выполнил: студент ФЗО, гр. __________________ (Ф.И.О.)

Проверил __________________________________

Москва 200__

19

20

Приложение 2

Паспортные данные станков Токарно-винторезные станки Модели: 1А62, 1А62Б, 1А62Г частоты вращения шпинделя (мин-1): 11,5, 14,5, 19, 24, 30, 37,5; 46, 58, 76, 96, 120, 150, 184, 230, 305, 380, 480, 600, 610, 770, 960, 1200; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 7 кВт; КПД станка η = 0,75. Модель 1В62Г частоты вращения шпинделя (мин-1): 10; 12,5; 16, 20; 25; 31,5; 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 7,5 кВт; КПД станка η = 0,786. Модель 1К62 частоты вращения шпинделя (мин-1): 12,5; 16, 20, 25, 31,5; 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 10 кВт; КПД станка η = 0,8. Модель 16К20 частоты вращения шпинделя (мин-1): 12,5; 16, 20, 25, 31,5; 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 10 кВт; КПД станка η = 0,75.

Горизонтально-фрезерные станки Модель 6Р80 размеры рабочей поверхности стола – 200 х 800; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 3 кВт; КПД станка η = 0,8. Модель 6Р81 размеры рабочей поверхности стола – 250 х 1000; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 5,5 кВт; КПД станка η = 0,7. Модель 6Р82Г размеры рабочей поверхности стола – 320 х 1250; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 7,5 кВт; КПД станка η = 0,8. Модель 6Р83 размеры рабочей поверхности стола – 400 х 1600; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 11 кВт; КПД станка η = 0,8.

Делительная головка УДГ Д-160 Наибольший диаметр обрабатываемой детали – 160 мм. Размеры основания делительной головки – 212 х 156 мм Характеристика N = 40. Число отверстий делительного диска (лимба): на одной стороне – 16, 19, 23, 30, 33, 39, 49, на другой стороне – 17, 21, 29, 31, 37, 41, 54. Числа зубьев сменных колес: 25, 25, 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100.

Вертикально-сверлильные станки Модель 2Н135 наибольший условный диаметр сверления в стали – 35 мм; рабочая поверхность стола – 450 х 500; частоты вращения шпинделя (мин-1): 31,5; 45, 63, 90, 125, 180, 250, 355, 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; мощность электродвигателя главного движения Νэ = 4,0 кВт; КПД станка η = 0,8. Модель 2Н150 наибольший условный диаметр сверления в стали – 50 мм; рабочая поверхность стола – 500 х 560; частоты вращения шпинделя (мин-1): 22, 32, 45, 63, 89, 123, 176, 248, 350, 493, 645, 980. подача, мм/об: 0,05; 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6; 2,0; 2,24. мощность электродвигателя главного движения Νэ = 7,5 кВт, КПД станка η = 0,8.

Кругло-шлифовальные станки Параметры

3А110В

3130

3М150

Наибольшие размеры заготовки в мм: диаметр-длина

140 − 200

280 − 650

140 − 360

3 − 30

10 − 280

10 − 45

50

60

350

180

630

340

450

700

3800

2680, 3900 100 − 1000

1800 80 − 700

1590 50 − 500

600, 1300 12 − 120

250 − 25

350 − 32

400 − 25

500 − 63

600–100

750–100

0,03 − 2,2

0,3 − 6,0

0,02 − 4,0

0,02 −5,0 0,05−5,0

0,05−3,7

−

−

0,05−5,0

0,05−5,0

0,1 − 4,0

−

0,0025

0,01

0,002

0,0025

0,005

0,005

2,2

2,8

4,0

7,5

10

25

Рекомендуемый диаметр шлифования Наибольшая длина шлифования, мм Частота вращения шпинделя, об/мин: - круга - заготовки Наибольшие размеры круга в мм: наружный диаметр - высота

Скорость перемеще ния стола, м/мин Скорость врезной подачи круга, мм/мин Перемещение круга на одно деление лимба, мм/ход Мощность электродвигателя главного движения, кВт

3М153

3М151

140 −500 200−700

1670, 2350 1900 100 − 1000 50 − 1000

3М194 560 −4000

21

22

Приложение 3

Таблица 4. Поправочный коэффициент Киv, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания

Справочные таблицы для решения задач Таблица 1. Значения коэффициента и показателей степени в формулах скорости резания Вид обработки

Материал режущей части резца

Коэффициент и показатели степени

Характеристи ка подачи

Cv x y Обработка стали конструкционной углеродистой, σв = 750 МПа Наружное продольное точение проходными резцами

Т15К6

S < 0,30

420

0,30 ≤ S ≤ 0,70

350

S > 0,70

340

m

0,20 0,15

0,35

0,20

Обрабатываемый

Значения коэффициента Киv в зависимости от марки

материал

инструментального материала

Сталь конструкционная

Т5К12В 0,35

Сталь закаленная

Т15К6 1,0 ВК8

Серый и ковкий чугун

0,45

0,83

Т5К10 Т14К8 0,65 0,8 НRС 35 − 49 Т30К4 ВК6 1,25 0,85 ВК6 ВК4 1,0

Т15К6 1,00

Т15К6Т Т30К4 ВК8 1,15 1,4 0,4 НRС 50 − 62 ВК4 ВК6 ВК8 1,0 0,92 0,74 ВК3 -

ВК8 0,83 ВК3

1,1

1,15

1,25

Обработка серого чугуна, НВ 190 Наружное продольное точение проходными резцами

S ≤ 0,40

292

0.20

ВК6 S > 0,40

0,15

243

0,40

0,20

Таблица 2. Поправочный коэффициент Кмv, учитывающий влияние физикомеханических свойств обрабатываемого материала на скорость резания Обрабатываемый материал

Кмv=Кr (750/σв)nv

Серый чугун

Кмv=(190/НВ) nv

Примечания: 1. σв и НВ – фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания. 2. Коэффициент Кr и показатель степени nv см. в табл. 3.

Таблица 3. Значение коэффициента Кr и показатели степени nv в формуле для расчета коэффициента обрабатываемости Кмv Обрабатываемый материал Сталь углеродистая σв, МПа , < 450 450-550 > 550 Чугун серый

Коэффициент Кr для резцов из быстроре- из твердого жущей стали сплава 1,00 1,00 1,00 -

1,00 1,75 1,00 -

Показатели степени nv при обработке резцами из быстроре- из твердого жущей стали сплава 1,00 1,75 1,75 1,70

Главный Коэффи Вспомо- Коэффи гатель-циент угол в -циент ный угол плане φ, Кφ1v Кφv в плане град. φ1, град.

Расчетная формула

Сталь

Таблица 5. Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние параметров резца на скорость резания

1,00 1,25

Радиус при вершин е резца r, мм

Коэффи Сечение Коэффи -циент державки -циент q, мм Кrv Кqv

20

1,4

10

1,0

1

0,94

30

1,2

15

0,97

2

1,00

45

1,0

20

0,94

3

1,03

60

0,9

30

0,91

-

-

90

0,7

-

-

-

-

12 х 20 16 х 16 16 х 25 20 х 20 20 х 30 25 х 25 25 х 40 30 х 30 40 х 60

0,93 0,97 1,0 1,04 1,12

Таблица 6. Поправочный коэффициент Коv, учитывающий влияние вида обработки на скорость резания Вид обработки Наружное точение: продольное поперечное

Отношение диаметров d : D

Коэффициент Коv

0,0-0.4 0,5-0,7 0,8-1,0

1,00 1,24 1,18 1,04

-

0

-

0,4

-

38 0

-

Показатель степени n (в числителе – для твердого сплава, в знаменателе – для быстрорежущей стали)

Расчетная формула

Конструкционная сталь σв, МПа ≤ 600 >600 Серый чугун

Кмр = (НВ/190)n

0,75/0,35 0,75/0,75 0,4/0,55

Ковкий чугун

Кмр = (НВ/150)n

0,4/0,55

Кмр = (σв / 750)n

0,75

-

0,9

Таблица 9. Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при точении стали и чугуна Параметр Наименование Величина

0

43

-

Главный угол в плане φ, град

0,75

0

точение

Передний угол γ, град.

1,0

НВ 150

сплав ковкий

Чугун

и поперечное

81

1,0 1,0 158

Чугун серый НВ 190

σв=750 МПа

Обрабатываемый материал

1,0

0 0,4 1,0 0,9 1,0 92

0,75

0

54

0,75

0

46

0,65 1,2 67 0 0,9 1,0 200

0,75

0

125

0,75

0,73 0,72 408

0,80

0

173

0.67

0

-

-0,4 0,5 1,0 0,9 243 1,0

Сталь конструкционная и стальное литье

Твердый сплав

Наружное прод. и попер. точение и растачивание Отрезание и прорезание Быстроре Наружное прод., -жущая и попер.точение, сталь растачивание Наружное прод. Твердый и поперечное сплав точение и растачивание Быстроре Отрезание и -жущая прорезание сталь Твердый Наружное прод.

300

0,75

-0,15

0,6

-0.3

339

n y x x Cp х Ср

y

n

y

n

Cp

осевой Рx радиальной Рy тангенциальной Рz

Коэффициенты и показатели степени в формулах для составляющей

Вид обработки Обрабаты- Материал ваемый режущей материал части

Таблица 7. Значения коэффициента и показателей степени в формулах составляющих силы резания при точении

Таблица 8. Поправочный коэффициент Кмр для стали и чугуна, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

Угол наклона главного лезвия λ, град. Радиус при вершине r, мм

30 45 80 90 30 45 60 90 -15 0 10 12−15 20−25 -5 0 5 15 0,5 1,0 2,0 3,0 5,0

Поправочный коэффициент Материал режущей для составляющей Обозначасти резца чение радиальтангенной Рy циальной Рz 1,08 1,30 Твердый 1,00 1,00 сплав 0,94 0,77 0,89 0,50 Кφр 1,08 1,63 Быстро1,00 1,00 режущая 0,08 0,71 сталь 1,08 0,44 Твердый 1,25 2,0 сплав 1,10 1,4 1,00 1,0 Кγр 1,15 1,6 Быстрореж 1,00 1,0 ущая сталь 0,75 1,00 Твердый 1,00 1,25 сплав Кλр 1,70 Быстрореж ущая сталь

Кrр

0,87 0,93 1,00 1,04 1,10

0,66 0,82 1,00 1,14 1,35

осевой Рx 0,78 1,00 1,11 1,17 0,70 1,00 1,27 1,82 2,0 1,4 1,0 1,7 1,0 1,07 1,00 0,85 0,65

1,0

25

26

Таблица 11. Вспомогательное время на установку и снятие детали при точении

Таблица 13. Вспомогательное время на установку и снятие детали при фрезеровании

Способ установки детали

Характер выверки

1

Масса детали, кг, (до) 3 5 10 Время, мин

30 Способ установки детали

В самоцентрирующем Без выверки патроне По мелку По индикатору В самоцентрирующем Без выверки патроне с поджатием По мелку задним центром В четырехкулачковом Без выверки патроне По рейсмусу По индикатору В центрах с хомутиком Без выверки

0,38 0,80 1,65 0,49 0,83

0,55 0,95 1,90 0,66 1,20

0,68 1,15 2,30 0,80 1,40

0,94 1,42 2,90 1,06 1,75

1,70 2,10 4,40 1,75 2,70

0,33

0,95 1,48 2,10 0,55

1,05 1,70 2,50 0,62

1,32 2,10 3,10 0,76

В центрах с люнетом

Без выверки

0,58

0,68

0,74

Без выверки

1,10

1,30

2,30

На планшайбе центрирующим приспособлением

1

Масса детали, кг, до: 3 5 10 20 Время, мин

30

В центрах

0,2

0,5

0,6

0,7

1,0

1,4

В трехкулачковом патроне

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

–

В тисках с простой выверкой

0,3

0,6

0,7

0,8

1,0

–

1,92 3,10 4,50 1,60

В тисках с выверкой средней сложности

0,4

0,9

1,2

1,5

2,0

–

На призмах

0,6

1,0

1,3

1,5

2,1

2,4

На столе с простой выверкой

0,7

0,9

1,2

1,6

1,8

2,2

0,96

1,32

На столе с выверкой средней сложности

1,0

1,2

1,5

1,8

2,2

3,0

2,55

3,20

с

Таблица 14. Вспомогательное время на рабочий ход при фрезеровании Операции

Время, мин. Обработка плоскостей (первый проход с двумя пробными стружками) 1,0

Таблица 12. Вспомогательное время на рабочий ход при точении Переход

Высота центров, мм 100 200 300 Время, мин.

Наружное точение или растачивание по 9, 10 квалитету

0,70

0,80

1,00

Наружное точение или растачивание по 11-13 квалитетам

0,40

0,50

0,70

0,10

0,20

0,30

0,10

0,20

0,30

Снятие фасок, радиусов, галтелей

0,06

0,07

0,07

Нарезание резьбы резцом

0,03

0,04

0,06

Нарезание резьбы метчиком или плашкой

0,20

0,20

0,26

Сверление и центрование

0,50

0,60

0,90

Наружное точение или растачивание на последующие рабочие ходы Подрезка или отрезание

В состав приведённых норм времени входят следующие приемы работы: подвод резца к детали, включение подачи, выключение подачи, отвод резца от детали, выключение вращения шпинделя.

Обработка плоскостей (первый проход с одной пробной стружкой)

0,7

Обработка плоскостей (последующие ходы)

0,1

Обработка пазов (последующие ход с одной пробной стружкой)

0,8

Обработка пазов (последующие ходы)

0,2

Таблица 15. Вспомогательное время на установку и снятие детали при сверлении Масса детали, кг, до: Способ установки 3 5 8 12 Время, мин В тисках с винтовым значимом В тисках с пневматическим значимом На столе без крепления На столе с креплением болтами и планками Сбоку стола с креплением болтами и планками В самоцентрирующемся патроне В кондукторе

20

0,5 0,4 0,12 0,95

0,6 0,5 0,14 1,0

0,7 0,6 0,15 1,2

0,8 0,7 0,17 1,4

0,9 0,8 0,2 1,6

1,1 0,18 0,8

1,3 0,2 0,9

1,5 0,24 1,0

1,8 0,28 1,1

2,1 0,35 1,3

27

28

Таблица 16. Вспомогательное время на рабочий ход при сверлении

Таблица 19. Вспомогательное время на измерения Измерительный инструмент

Время в мин при сверлении каждого последующего отверстия того же диаметра Наибольший диаметр сверления, мм 25 50 12 25 50

Первого отверстия

0перации

12 Сверление по разметке Сверление по кондуктору Рассверливание, зенкерование Развертывание

0,12

0,14

0,16

0,05

0,06

0,07

0,10

0,12

0,13

0,04

0,05

0,06

0,08

0,10

0,12

0,03

0,04

0,05

0,10

0,12

0,15

0,04

0,05

0,07

Масса детали, кг, до: 5 10 18 30 Время, мин

50

80

0,4

0,5

0,6

1,0

2,2

2,8

3,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,5

2,5

3,2

4,0

В четырехкулачковом патроне

0,6

1,0

1,4

2,0

2,6

4,0

5,0

6,0

В центрах с люнетом

0,5

0,7

0,8

0,9

1,2

2,4

3,0

3,6

В центрах на оправке

1,4

1,5

2,0

3,0

-

-

-

-

1

3

В центрах

0,2

В трехкулачковом патроне

Таблица 18. Вспомогательное время на рабочий ход при круглом наружном шлифовании Операция

Линейка Угольник Штанга раздвижная Штангенциркуль Микрометр Скоба двухсторонняя Скоба односторонняя Нутромер (микрометрический штихмасс) Пробка двухсторонняя предельная Индикатор

Таблица 17. Вспомогательное время на установку и снятие детали при круглом наружном шлифовании Способ установки детали

Точность измерения, мм; квалитет 0,1 мм 0,02 мм 0,1 мм 11 − 13 6 − 10 11 − 13 6 − 10

Высота центров, мм 200 300 Время, мин.

Шлифование первой поверхности на одной детали

0,70

0,80

Шлифование последующих поверхностей на одной детали

0,40

0,50

Шлифование поверхности на каждый последующий ход

0,10

0,20

Измеряемый размер, мм 100 500 1000 Время, мин 0,06 0,09 0,11 0,10 0,24 0,17 0,21 0,13 0,20 0,44 0,25 0,35 0,66 0,22 0,30 0,07 0,16 0,06 0,13 0,06 0,20 -

0,01 мм

0,15

0,18

0,34

9 − 10 6−8 6 − 10

0,13 0,18 0,08

-

-

Таблица 20. Значения параметров шероховатости обработанной поверхности Класс шероховатости – – 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Параметры шероховатости, мкм Ra Rz – 100 80; 63; 50; 40 40; 32; 25; 20 20; 16; 12,5; 10 10; 8,0; 6,3; 5,0 5,0; 4,0; 3,2; 2,5 2,5; 2,0; 1,6; 1,25 1,25; 1,00; 0,80; 0,63 0,63; 0,50; 0,40; 0,32 0,32; 0,35; 0,20; 0,16 0,16; 0,125; 0,10; 0,08 0,08; 0,063; 0,05; 0,04 0,04; 0,032; 0,025; 0,020 0,02; 0,016; 0,012; 0,010 0,01; 0,008

1600;1250;1000;800 630; 500; 400 320; 250; 200; 160 160; 125; 100; 80 80; 63; 50; 40 40; 32; 25; 20 20; 16; 12,5; 10,0 10; 8; 6,3 6,3; 5,0; 4,0; 3,2 3,2; 2,5; 2,0; 1,60 1,6; 1,25; 1,0; 0,80 0,80; 0,63; 0,50; 0,40 0,40; 0,32; 0,20 0,20; 0,16; 0,125; 0,100 0,10; 0,08; 0,063; 0,050 0,05; 0,04; 0,032; 0,025

Примечания: 1. Параметр Ra является предпочтительным 2. Предпочтительные значения параметров подчеркнуты

Базовая длина l, мкм 25 25 8 8 8 2,5 2,5 0,8 0,8 0,8 0,025 0,025 0,025 0,025 0,08 0,08

29

30

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием. – М.: Колос, 1997. − 320 с. 2. Карпенков В.Ф., Баграмов Л.Г., Стрельцов В.В., Карпенкоа А.В. Технология конструкционных материалов. Основы обработки металлов резанием. – М.: Компания Спутник+, 2002. – 396 с. 3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. М. Дальского и др. – М.: Машиностроение-1, 2001. Т. 1. – 912 с; Т. 2. – 944 с. 4. Байкалова В.Н., Колокатов А.М., Малинина И.Д. Расчет режимов резания при точении: Методические рекомендации по курсу «Технология конструкционных материалов и материаловедение». – М.: Изд-во МГАУ, 2000. − 40 с. 5. Баграмов Л.Г., Колокатов А.М. Расчет режимов резания при фрезеровании: Методические рекомендации по курсу «Технология конструкционных материалов». Ч. 1. Торцовое фрезерование. – М.: Изд-во МГАУ, 2000. − 40 с. 6. Байкалова В.Н., Колокатов А.М., Приходько И.Л. Техническое нормирование станочных операций: Методические рекомендации. – М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2004. – 26 с. 7. Абразивная обработка: Учебное пособие / С.С. Никифоров и др.– М.: МГАУ, 1998. − 88 с. 8. Практикум по технологии конструкционных материалов и материаловедению. 3-е изд. / Под ред. проф. С.С. Некрасова. − М.: Агропромиздат, 1991. − 297 с. 9. Баранчиков В.И. Справочник конструктора-инструментальщика. – М.: Машиностроние, 1994. − 384 с. 10. Некрасов С.С., Кренев В.Д., Приходько И.Л. Протягивание: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГАУ, 1999. − 72 с. 11. Некрасов С.С., Носихин П.И., Кренев В.Д. Методические рекомендации по дисциплине «Расчет режимов резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании». – М.: Изд-во МИИСП, 1992. − 51 с. 12. ГОСТ 25751-83 "Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий". 13. ГОСТ 25761-83 "Виды обработки резанием. Термины и определения общих понятий". 14. ГОСТ 25762-83 "Обработка резанием. Термины, определения и обозначения общих понятий". 15. ГОСТ 2.309-73* ЕСКД. Обозначения шероховатости поверхностей. 16. ГОСТ 2789-73 * Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

КОЛОКАТОВ Александр Михайлович КРЕНЕВ Василий Данилович

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Оригинал-макет А.М. Колокатова План 2004 г., 087 Подписано к печати Формат бумаги 60 х 84/16. Бумага офсетная Гарнитура «Таймс» Печать офсетная. Уч.-изд. 2,0 л. Тираж 200 экз. Заказ № Цена договорная Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина Отпечатано в лаборатории оперативной полиграфии ФГОУ ВПО МГАУ 127550, Москва, Тимирязевская, 58