Evropský sociální fond
Motivace – inovace – zkušenost a vzdělávání
Praha & EU: INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI.
VÝROBNÍ KONSTRUKCE, 4. ročník - CVIČENÍ Jméno a příjmení: Školní rok: 2014/2015
Číslo úlohy: 2
Třída:
Počet listů: 12
Název úlohy:
LIŠTA MĚŘIDLA
VZOR Použitá literatura: ŘASA, Jaroslav a Josef ŠVERCL. Strojnické tabulky: pro školu a praxi. 1. vyd. Praha: Scientia, 2007, 586 s. ISBN 978-80-86960-20-3. PRAMET TOOLS, s.r.o. Soustružení. 2014.
Datum odevzdání: Odevzdáno dne:
Hodnocení:
Podpis vyučujícího:
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
Obsah 1.
Zadání .................................................................................................. 3
2.
Legenda................................................................................................ 4
3.
Použitý materiál .................................................................................. 5
4.
Rozměry polotovaru............................................................................ 5 Výpočet délky polotovaru ............................................................ 5
4.2.
Výpočet hrubé hmotnosti ............................................................ 5
4.3.
Výpočet koeficientu využití materiálu ......................................... 5
5.
Postup výroby součásti ....................................................................... 6
6.
Návrh vhodného frézovacího nástroje a VBD .................................... 8
7.
VKO 4
4.1.
6.1.
Volba nástroje podle typu obráběné plochy ............................... 8
6.2.
Stanovení dané operace dle charakteru ...................................... 8
6.3.
Volba materiálu VBD.................................................................... 8
6.4.
Kontrola vhodnosti VBD............................................................... 8
6.5.
Volba řezných podmínek ............................................................. 9
6.6.
Volba nástroje SAP15D a VBD...................................................... 9
6.7.
Určení posuvu pro VBD .............................................................. 10
6.8.
Hodnoty korekčních součinitelů ................................................ 10
6.9.
Výpočet výsledné řezné rychlosti .............................................. 10
Kontrola výkonu stroje...................................................................... 10 7.1.
Výpočet výsledné řezné rychlosti .............................................. 10
7.2.
Kontrola výkonu ......................................................................... 10
8.
Ostatní zvolené nástroje ................................................................... 11
9.
Tepelné zpracování součásti ............................................................. 12 9.1.
Normalizační žíhání .................................................................... 12
9.2.
Povrchové kalení ........................................................................ 12
9.3.
Popouštění ................................................................................. 12
Lišta měřidla
List č. 1
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
1. Zadání
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 2
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
2. Legenda mh – hrubá hmotnost [kg] mč – čistá hmotnost [kg] mt – hmotnost tyče [kg.m-1] Lp – délka polotovaru [mm] Lf – přídavek na délku [mm] Lv – délka výrobku [mm] K1 – koeficient využití materiálu Fz – řezná síla [N] p – řezný odpor [MPa] S – plocha průřezu třísky [mm2] P – výkon [W] Mk – Kroutící moment [Nm] n – otáčky [min-1] v – řezná rychlost [m.min-1] vT – výsledná řezná rychlost [m.min-1] f – posuv za otáčku [mm] ap – hloubka třísky [mm] i – počet třísek L – délka [mm] D – průměr [mm] B – šířka [mm] ts – čas [s] T – trvanlivost VBD [min] Kvx – korekční součinitel stavu stroje KVT – korekce na trvanlivost KvHB – korekce na tvrdost obrobku SolidWorks – CAD model výrobku
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 3
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
3. Použitý materiál Pro výrobu daný lišty měřidla jsem zvolil materiál 12 060. Konstrukční ocel nelegovaná, jakostní k zušlechťování. Uklidněná ocel se zaručeným chemickým složením. Určená na méně namáhané součásti, které mají vzdorovat opotřebení.
4. Rozměry polotovaru
4.1. Výpočet délky polotovaru Lv = 160 [mm] Lf = 2,15 [mm]
�𝑝 = �𝑣 + 2 ∗ �𝑓 = 160 + 2 ∗ 2,5 =165 [mm] Lp = 165 [mm]
4.2. Výpočet hrubé hmotnosti mt=6,15 [kg.m-1] � ℎ= �𝑡 ∗ � 𝑝= 6,15 ∗ 165 = 1,015 [𝑘��] 1000 1000
mh = 1,015 [kg]
4.3. Výpočet koeficientu využití materiálu mč = 0,566 [kg]
�1 =
�č 0,566 = = 0,56 �ℎ 1,015
K1 = 0,56
Využití materiálu je 56%.
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 4
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
5. Postup výroby součásti 1) Frézování č. 1 a) Hrubování z délky 165 mm na 161 mm (tříska 2 mm na obou stranách). b) Hlazení z délky 161 mm na 160 mm (tříska 0,5 mm na obou stranách). c) Hlazení tříska 1,5mm o délce 160 mm. d) Zkosení hran o velikosti 3 x 45° o délce 28 mm. 2) Frézování č. 2 a) Hrubování ze šířky 28 mm na 25 mm b) Hlazení ze šířky 25 na 24 mm c) Zkosení hrany o velikosti 3 x 45° o délce 160 mm. d) Zkosení hrany o velikosti 3 x 45° o délce 26,5 mm. 3) Frézování č. 3 a) Hrubování ze šířky 24 mm na 21 mm. b) Hlazení ze šířky 21 mm na 20 mm. c) Zkosení hrany o velikosti 3 x 45° o délce 160 mm. d) Zkosení hrany o velikosti 3 x 45° o délce 26,5 mm. 4) Frézování č. 4 a) Hrubování z výšky 26,5 mm na 18.5 mm o délce 24 mm. b) Hlazení z výšky 18,5 mm na 16,5 mm o délce 24 mm. c) Hlazení z výšky 16,5 mm na 17 mm o délce 24 mm. d) Hlazení z výšky 26,5 mm na 25,35 mm o délce 136 mm. 5) Vrtání č. 1 a) Předvrtání b) Vrtání Ø7,8 o hloubce 15 mm. 6) Výroba drážky o šířce 2 mm, výšce 15 mm a délce 22 mm. 7) Vrtání č. 2 a) Předvrtání b) Vrtání Ø5,3 o hloubce 9,5 mm.
8) Výroba díry se závitem M5 a) Předvrtání b) Vrtání Ø4,5 o hloubce 9,5 mm. c) Výroba závitu M5 o hloubce 9 mm. 9) Tepelné zpracování a) Normalizační žíhání na teplotě 860 ± 10°C b) Povrchové kalení na teplotě 1020 ± 5°C na tvrdost 53 HRC.
c) Popouštění 600 ± 10°C. 10) Broušení plochy o délce 136 mm, šířce 20 mm (tříska 0,35 mm) 11) Broušení díry Ø8 o hloubce 15mm.
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 5
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
Frézování č.1 Hrubování z délky 165 mm na 161 mm (tříska 2 mm na obou stranách). Hlazení z délky 161 mm na 160 mm (tříska 0,5 mm na obou stranách). Hlazení tříska 1,5mm o délce 160 mm. Zkosení hran o velikosti 3 x 45° o délce 28 mm. Frézování č. 2 Frézování č. 3 Frézování č. 4 Vrtání č. 1 Výroba drážky Vrtání č. 2 Výroba díry se závitem M5 Broušení plochy Broušení díry Ø8
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 6
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
6. Návrh vhodného frézovacího nástroje a VBD Největší namáhání na nástroj a VBD při výrobě je s hloubkou řezu ap = 4 [mm].
6.1. Volba nástroje podle typu obráběné plochy
Pro danou operaci je vhodné použít stopkovou frézu SAP15D.
6.2. Stanovení dané operace dle charakteru
Daná operace je střední frézování.
6.3. Volba materiálu VBD
Pro danou operaci a nástroj je vhodné použít VBD z materiálu s továrním označením 8040.
6.4. Kontrola vhodnosti VBD
Je potřeba, aby trvanlivost břitu byla minimálně 20 minut. VBD z materiálu 8040 má trvanlivost břitu 20 – 50 min. Pro danou operaci je daný materiál vhodný.
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 7
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
6.5. Volba řezných podmínek
Pro danou operaci je řezná rychlost v = 200 [m . min-1].
6.6. Volba nástroje SAP15D a VBD
Pro danou operaci byl vybrán nástroj 32A3R033A32-SAP15D.
Pro danou operaci byla vybrána VBD APKX 1505PDER-M.
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 8
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
6.7. Určení posuvu pro VBD
Pro danou operaci je posuv f = 0,2 [mm . zub-1].
6.8. Hodnoty korekčních součinitelů
6.9. Výpočet výsledné řezné rychlosti kvx = 1,1 kVT = 1,13 kVHB = 0,79
��𝑇 = 𝑣 ∗ ��𝑣𝑥 ∗ ��𝑉��∗ ������𝐵 = 200 ∗ 1,1 ∗ 1,13 ∗ 0,79 = 196[�. VT=196 [m.min-1] �𝑖�−1 ]
p = 4500 [Mpa]
7. Kontrola výkonu stroje 7.1. Výpočet výsledné řezné rychlosti
Fz = 3600 [N]
𝐹𝑧 = 𝑝 ∗ 𝑆 = 4500 ∗ 4 ∗ 0,2 = 3600 [�] P = 12 [kW]
7.2. Kontrola výkonu 𝑃 = 2 ∗ �𝑘 ∗ 𝜋 ∗ �= 2 ∗ 𝐹𝑧 ∗ 𝑟1 ∗ 𝜋 ∗ � 𝑃 = 2 ∗ 3600 ∗ 0,016 ∗ 𝜋 ∗
1989,44 = 12000 [��] = 12[𝑘��] 60
Výkon stroje je dostatečný, který je 15 [kw].
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 9
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
8. Ostatní zvolené nástroje Kvůli nemožnosti určení ostatních nástrojů z katalogu PRAMET a ISCAR byly nástroje stanoveny ze Strojnických tabulek. Buď nebyla požadovaná velikost (vrták menší, než Ø16 mm) v katalogu nebo daný typ nástroje (brusný kotouč, brousící tělísko a drážkovací kotouč). Vrták krátký Ø 4,5 [mm] ČSN 22 1121 Vrták krátký Ø 5,3 [mm] ČSN 22 1121 Vrták krátký Ø 7,8 [mm] ČSN 22 1121 Závitník strojní na metrický závit M5 ČSN 22 3042 Brusný kotouč plochý ČSN 22 4510 Brousící tělísko válcové se stopkou Ø 5 [mm] ČSN 22 4610 Drážkovací kotouč Ø 100 [mm] ČSN 22 4513
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 10
Dáno
Výpočet - postup
Výsledek
9. Tepelné zpracování součásti Zvýšení odolnosti kvůli požadované tvrdosti a otěruvzdornosti se bude povrchově kalit. Nejdříve se bude normalizačně žíhat kvůli tvaru zrn a vyšší pevnosti. Nakonec se bude popouštět z důvodu snížení vnitřního pnutí.
9.1. Normalizační žíhání Za teploty 860 ± 10°C, ochlazení na vzduchu.
9.2. Povrchové kalení Za teploty 1020 ± 5°C, ohřev plamenem a ochlazení do vody.
9.3. Popouštění Za teploty 600 ± 10°C, ohřev v peci a ochlazení na vzduchu.
VKO 4
Lišta měřidla
List č. 11
