ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛЖСКИЙ  ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)

ВОЛГОГРАДСКОГО  ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 
 
 
 

КАФЕДРА ВТО 
 
 
 
 
 
 

Расчет  потребности в  абразивном инструменте  на операциях шлифования

 вариант 4 
 
 
 

Выполнил  студент группы ВМ-436: Бурлаков С.В.                                                                                                                                                   

                                                                              Проверил: Белухин Р.А. 
 
 
 
 
 
 

Волжский, 2010 

     1 Операционный метод расчета

     Определить  необходимое количество шлифовальных кругов из электрокорунда хромотитанистого типоразмера 1 750х80х305 характеристики 54C 25 СМ2 7 К3 35м/с А 1 кл. для операции круглого наружного чистового шлифования вала (при общем трехэтапном шлифовании). Необходимые исходные данные для расчета (правящий инструмент, марка обрабатываемого материала, точность обработки, размеры обрабатываемой поверхности, режимы шлифования и применяемая смазочно-охлаждающая жидкость СОЖ) приведены в таблице 4.1.

     Таблица 4.1 – Исходные данные

 

     Расчет  потребности в абразивном инструменте:

     А =                                      (4.1)

     Для определения А необходимо найти следующие величины: Т_о, Q_м, h_max и К_А1 – К_А13.

     1.1 Для определения числа проходов  по формуле необходимо найти величину припуска на обработку. Из таблицы А.1 для детали из серого чугуна диаметром 500 мм и длиной 3500 мм находим величину припуска на диаметр 2П = 1,05 мм, что в пересчете на радиус будет равно 0,525 мм. При трехэтапном шлифовании припуск на чистовую обработку составляет (0,3 – 0,35)П, где П – это припуск на сторону, т. е. на радиус. В нашем случае припуск на чистовое шлифование П₁ должен составлять (0,1575 – 0,315) мм. В расчетах примем П₁ = 0,1575 мм.

     1.2 Расчетную длину рабочего хода шлифовального круга вычисляем по формуле:

     L = l – 0,4Н.                                           (4.2)

     Подставив значение высоты круга Н = 63 мм в формулу (4.2), получаем:

     L = 3500 – 0,4∙80 = 3468 мм.

     1.3 Поправочный коэффициент К_о определяем из таблицы А.5 для круглого наружного чистового шлифования на проход (с осевой подачей). Значения К_о находятся в диапазоне от 1,25 до 1,5. Принимаем К_о = 1,5.

     1.4 Число проходов i для расчета основного времени для круглого наружного шлифования с осевой подачей:

     i = П / S_р.                                           (4.3)

     В формуле (4.3) под припуском П понимается межоперационный припуск для чистового шлифования П₁. Подставив в формулу 4.3 найденное значение припуска П₁ = 0,1575 мм и радиальную подачу S_р из таблицы исходных данных, получим:

     i = 0,1575 ∕ 0,004 = 39,3 ≈ 34 прохода.

     1.5 Частоту вращения детали находим  следующим образом:

      = = 8,92 об/мин.                       (4.4)

     1.6 Основное время Т_о находим из таблицы А.1 для операции круглого наружного шлифования с осевой подачей:

      .                                                  (4.5)

     Значение  К_о находим по таблице А.5 приложений.

     Подставив найденные значения в формулу (4.5), получим:

     

 мин.

     1.7 Средний диаметр обрабатываемой  поверхности определяем для условий  круглого наружного шлифования:

     D_дср = D_дmax – П₁ = 500 – 0,1575 = 499,8425 мм.

     1.8 Объем материала Q_м, мм³, удаляемый с одной детали на операции круглого наружного чистового шлифования цилиндрической детали:

     Q_м = πD_дср l П, мм³.                                               (4.6)

     Подставив значения П₁ и D_дср в формулу 4.6, получаем:

     Q_м = π·499,499,8425·3500·0,1575 = 865189,88 мм³.

     1.9 Размер используемой части круга  по радиусу h_max:

     h_max = 0,188 D_к = 0,188·750 = 141 мм.

     Значения  величин, входящих в формулу (4.1), заносим в таблицу 4.2.

     1.10 Значения поправочных коэффициентов  К_А1 – К_А13 находим по таблицам А.6 – А.19.

     Коэффициент К_А1 учитывает влияние правящего инструмента. Из таблицы А.6 для условий правки алмазно-металлическим карандашом находим К_А1 = 1,0.

     Коэффициент К_А2 учитывает влияние вида шлифования. Из таблицы А.7 для круглого чистового шлифования кругом из карбида кремния К_А2 = = 0,1.

     Коэффициент К_А3 учитывает влияние наружного диаметра шлифовального круга. Из таблицы А.8 для круга диаметром 750 мм находим    К_А3 = 1,06.

     Таблица 4.2 – Значения величин для расчета потребности в

абразивном  инструменте

 

     Окончание таблицы 4.2

 

     Коэффициент К_А4 учитывает влияние вида подачи и формы обрабатываемой поверхности. Из таблицы А.10 при шлифовании с осевой подачей (многоходовое шлифование) К_А4 = 1,0.

     Коэффициент К_А5 учитывает влияние типа шлифовального круга. Из таблицы А.11 для круга типа 1 К_А5 = 1,0.

     Коэффициент К_А6 учитывает влияние обрабатываемого материала. По таблице А.20 находим группу обрабатываемости, в которую входит серый чугун (5 группа). Из таблицы А.12 для 5 группы обрабатываемости берем соответствующее значение поправочного коэффициента: К_А6 = 1,0.

     Коэффициент К_А7 учитывает влияние точности обработки. Для определения К_А7 по таблице А.13 необходимо знать квалитет точности обработанной детали. В данном случае  на операции чистового шлифования необходимо ориентироваться на максимальную точность, что в таблице А.13 соответствует 6 квалитету точности. Тогда К_А7 = 0,85.

     Коэффициент К_А8 учитывает влияние твердости круга. В таблице А.14 значения коэффициента приведены для степеней твердости от М2 до СТ3. Для круга твердости СМ2 на операции круглого наружного шлифования К_А8 = 1,05.

     Коэффициент К_А9 учитывает влияние связки абразивного инструмента. Для керамической связки в таблице А.15 К_А9 = 1,0.

     Коэффициент К_А10 учитывает влияние марки абразивного материала. Наш инструмент изготовлен из шлифовального зерна марки 54С, что означает карбид кремния черный. Из таблицы А.16 для этой марки абразивного материала К_А10 = 1,1.

     Коэффициент К_А11 учитывает влияние скорости шлифования. Из таблицы А.17 для скорости 35 м/с К_А11 = 1,0.

     Коэффициент К_А12 учитывает влияние класса точности абразивного инструмента. Из таблицы А.18 для класса точности А поправочный коэффициент К_А12 = 0,95.

     Последний коэффициент К_А13 учитывает влияние применяемой смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Из таблицы А.19 для эмульсионной СОЖ поправочный коэффициент К_А13 = 1,0.

     Значения  поправочных коэффициентов К_А1 – К_А13 заносим в таблицу 4.2.

     Подставив данные таблицы 4.2 в формулу (4.1), получим:

     

 шт.

     Полученное  дробное значение округляем до целого числа в сторону увеличения. Тогда  расчетное количество абразивного  инструмента типоразмера 1 750х80х305 характеристики 54C 25 СМ2 7 К3 35м/с А 1 кл. для операции круглого наружного чистового шлифования заготовок, указанных в задании, равно 1 кругу.

 

      2 Маршрутный метод  расчета

     Определить  необходимое количество шлифовальных кругов из карбида кремния черного типоразмера 1 750х80х305 характеристики 54C 25 СМ2 7 К3 35м/с А 1 кл. для операции круглого наружного чистового шлифования вала. Необходимые исходные данные для расчета (правящий инструмент, преимущественная группа обрабатываемости материалов, шлифуемых данным инструментом, годовой фонд времени работы станков с использованием данного инструмента и применяемая смазочно-охлаждающяя жидкость СОЖ) приведены в таблице 4.3.

     Таблица 4.3 – Исходные данные