описание конструкции и назначение литой детали

Вещества, вводимые в жидкий сплав перед его кристаллизацией, называют модификаторами.В качестве модификаторов могут быть использованы тугоплавкие частицы, которые искусственно увеличивают число центров кристаллизации (зародышей) в расплаве, и поверхностно-активные элементы, которые адсорбируются на гранях кристалла. Сдерживая его рост путем изоляции от жидкости, вещества, вступающие в химические реакции с элементами и газами, находящимися в расплаве, образуют новые соединения, влияющие на последующие процессы кристаллизации и изменяющие физико-химическую природу сплавов. Модификаторы часто представляют собой комплексные соединения, состоящие из нескольких элементов и обладающие раскисляющей, дегазирующей и графитизирующей способностью.Серый чугун модифицируют ферросилицием, силикокальцием, редкоземельными элементами с церием и иттрием, теллуром и др. Цель модифицирования – получение однородной структуры в разностенной отливке и повышение его механических свойств. Высокопрочный чугун модифицируют магнием и церием, что вызывает формирование графита шарообразной формы. Ковкий чугун модифицируют алюминием, бором, висмутом, в связи с чем сокращается цикл отжига и формируется графит хлопьевидной формыПосле модифицирования чугун сразу заливают в литейную форму во избежание потери эффекта модифицирования и охлаждения металла.Рафинирование – процесс удаления вредных примесей из сплава. Для освобождения стали и чугуна от фосфора и серы металл рафинируют марганцем и известняком. Рисунок 6 – Производство чугунамеханическая обработка отливокБазирование при проектировании отливокБазирование влияет на точность при механической обработке и качество изделия, определяется направлением кристаллизации отливок, согласуется с плоскостью разъема.Основные принципы базирования при проектировании отливок:Количество баз согласуется с количеством основных небольших размеров детали и шероховатостью поверхности и способалитья.Черноваябазасоответствуетнеобрабатываемойповерхности, должна быть вне плоскостиразъема.Последовательностьобработкинаправленаотповерхностис максимальным припуском кминимальному.Сохранениепостоянствабаздлялитейныхоперацийи механическойобработки.Поверхностиобрабатываютсяизначальноте,которыеневлияютна жесткость заготовок при механическойобработке.Черновые базы указываются на чертеже отливки, чистовые – в операционной карте наэскизах.Обработка отливки резаниемДля снятия припуска на механическую обработку с поверхности заготовки (отливки) необходимо определить скорость резания, число оборотов шпинделя станка, крутящий момент и др.Подрезать торецДиаметр заготовки Ø88 мм, диаметр отверстия Ø26 мм, длина обработки 42 мм. Выбираем для обработки резец, оснащенный пластиной из твердого сплава ВК6ромбической , радиусом при вершине Глубина резания . Согласно справочнику [4, табл. 11, стр.364] при глубине резания до 3, диаметре детали 60…100 мм, размере державки 20х25:S = 0,6…1,2 мм, принимаем S = 0,6 мм. Для расчёта скорости резания согласно [4, стр. 363] используется следующая зависимость:где–коэффициент [4, табл. 17, стр. 368];–стойкость резца, мин [4, стр. 363];–глубина резания, мм;–подача на оборот, мм/об;–поправочный коэффициент–коэффициент, учитывающий материал заготовки, [4, табл. 4 стр. 360];–коэффициент, учитывающий состояние поверхности, [4, табл. 5, стр. 361];–коэффициент, учитывающий материал инструмента, [4, табл. 6, стр. 361].Показатели степеней определяются по [4, табл. 17, стр. 368].=243=0,2=0,15=0,4=60 минТогда:Частота вращения шпинделя определяется по следующей зависимости:Подставим числовые значения:Для расчёта мощности резания (эффективной) согласно [4, стр. 371] используется следующая зависимость:в которой на основании [4, стр. 371]где–коэффициент [4, табл. 22, стр. 372];–глубина резания, мм;–подача на оборот, мм/об;–скорость резания, м/мин;где–поправочныйкоэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [4, табл. 9, стр. 363].Показатели степеней определяются по [4, табл. 22, стр. 372].=92ТогдаОсновное время при обработке торца вала: Переход: Точение черновоеДиаметр заготовки Ø88мм, диаметр детали Ø81мм, длина обработки 36 мм. Выбираем для обработки резец, оснащенный неперетачиваемой пластиной из твердого сплава ВК: с углом в плане φ = 45°, радиусом при вершине Глубина резания . Согласно справочнику [4, табл. 14, стр.366] при радиусе при вершине резца принимаем S = 0,8 мм. Для расчёта скорости резания согласно [4, стр. 363] используется следующая зависимость:Показатели степеней определяются по [4, табл. 17, стр. 368].=243=0,2=0,15=0,4=60 минТогда:.Показатели степеней определяются по [4, табл. 22, стр. 372].=92ТогдаОсновное время при обработке Поршня: Переход: Точение чистовоеДиаметр заготовки Ø81мм, диаметр детали Ø80,2мм, длина обработки 36 мм. Выбираем для обработки резец, оснащенный неперетачиваемой пластиной из твердого сплава ВК: с углом в плане φ = 45°, радиусом при вершине Глубина резания . Согласно справочнику [4, табл. 14, стр.366] при радиусе при вершине резца принимаем S = 0,1 мм. Для расчёта скорости резания согласно [4, стр. 363] используется следующая зависимость:Показатели степеней определяются по [4, табл. 17, стр. 368].=292=0,2=0,15=0,2=60 минТогда:.Показатели степеней определяются по [4, табл. 22, стр. 372].=92ТогдаОсновное время при обработке Поршня: Рассмотрим рассверливание отверстия с диаметра Ø25,8 до диаметра Ø29 мм. Длина обработки составляет 27 мм, диаметр сверла: . Глубина резания составляет: мм, а подача на оборот S в соответствии с данными справочника: 0,54…0,6, выбираем S = 0,55 мм/об. Сверло спиральное цельное берем из твердого сплава ВК8. Для расчёта скорости резания при рассверливании согласно [4, стр. 382] используется следующая зависимость:Показатели степеней определяются по [4, табл. 39, стр. 383].=56,9;=0,4, =0,45, =0,5, х = 0,15; =50 минТогда:Подставим числовые значения:Показатели степеней определяются по [4, табл. 42, стр. 385].=0,196=0,85=0,8х = 0,8= 46=1,0=0,4Тогда:,.Рассмотрим зенкерование с диаметра Ø29 мм до Ø32 мм. Длина обработки составляет 27 мм, диаметр зенкера: . Глубина резания составляет: мм, а подача на оборот S в соответствии с данными справочника: 0,54…0,6, выбираем S = 0,7∙1,3=0,9 мм/об. Зенкер берем из твердого сплава ВК8. Для расчёта скорости резания при зенкеровании согласно [4, стр. 382] используется следующая зависимость:Показатели степеней определяются по [4, табл. 39, стр. 383].=105;=0,4, =0,45, =0,4, х = 0,15; =50 минТогда:Подставим числовые значения:Показатели степеней определяются по [4, табл. 42, стр. 385].=0,196=0,85=0,8х = 0,8= 46 =1,0=0,4Тогда:,.Суммарный расход энергии: Таблица 4Упрощенная маршрутная карта обработки заготовки резанием. Деталь «Поршень»№опера-цииНаименование операцииОборудованиеПриспособ-лениеИнструментОперационный эскиз1234561Подрезать торец пов.1Токарный станок с ЧПУ F.O.R.T. модели ВНС-1800Патрон токарныйПодрезнойрезец2Точить предварительно пов.4Проходнойчерновой 3Точить окончательно пов.4Проходнойчистовой4Точить канавку 5 предварительноРезец канавочный5Точить канавку окончательнопов.5Резец канавочный4Рассверлить отв.2Сверло 5Зенкеровать отв.2Зенкер 6Расточить выемку 3Резец расточнойПродолжение таблицы 4123456Переустановить детальТокарный станок с ЧПУ F.O.R.T. модели ВНС-1800Патрон токарныйПодрезнойрезец7Точить предварительно пов.2 Проходнойчерновой 8Точить окончательно пов.2Проходнойчистовой9Расточить фаску 20⁰Резец расточной1Круглошлифовальная операция Шлифовать пов. 6 Кругло-шлифовальный Станок станка с ЧПУ F.O.R.T. модели КС32х60Приспо-соблениеспециаль-ноеКруг шлифовальныйПродолжение таблицы 41234562Переустановить детальКругло-шлифовальный Станок станка с ЧПУ F.O.R.T. модели КС32х60Круг шлифовальный3Шлифовать пов. 14Шлифовать пов.4Патрон токарный с обратными кулачкамиКруг шлифовальныйБиблиографический списокКувшинкин С.Ю. Технология конструкционных материалов: Методические указания к лабораторным работам «Обработка металлов резанием» / С.Ю. Кувшинкин, В.И. Болобов // СПб.: Санкт-Петербургский горный университет – 2017. - 43 с.Кувшинкин С.Ю. Технология конструкционных материалов: Методические указания к практическим занятиям / С.Ю. Кувшинкин, П.В. Иванова // СПб.: Санкт-Петербургский горный университет – 2020. - 61 с.Кувшинкин С.Ю. Технология конструкционных материалов: Методические указания к курсовой работе // СПб.: Санкт-Петербургский горный университет – 2019. - 17 с.Справочниктехнолога-машиностроителя.В2-хт.Т.2/Подред.А.М. Дальского,А.Г.Суслова,А.Г.Косиловой,Р.К.Мещерякова.–5-е изд., исправл. -М.: Машиностроение – 1, 2003 г. 944 с.Технология конструкционных материалов: Учеб. пособие / Ю.П. Бойцов, С.Л. Иванов, С.Ю. Кувшинкин, Э.А. Кремчеев; Саект-Петербургский госуларственный горный институт (технический университет). СПб.2005. 86с. . Бойцов Ю.П. Технология конструкционных материалов: Учебное пособие / Болобов В.И. Технология конструкционных материалов / В.И. Болобов, С.Л. Иванов, Э.А. Кремчеев, С.Ю. Кувшинкин // СПб.: Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет) – 2008. – 80 с.