POLITECHNIKA ŁÓDZKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Instytut Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn

Praca przejściowa I

Temat: Napęd główny jednostki frezarskiej do frezowania płaszczyzn. Narzędzie głowica Ø80 .Ostrze z węglika spiekanego.

OBLICZENIA

Wykonał: Piotr Jarlachowicz

nr ind. 139964

sem. VI MiBM

rok akad. 2008/09

Opiekun pracy: mgr inż. Stanisław Sucharzewski

Łódź, czerwiec 2009.

Spis treści:

1. Dobór narzędzia str. 3

2. Parametry skrawania str. 3

3. Dobór silnika elektrycznego str. 5

4. Schemat kinematyczny str. 5

5. Obliczenia przekładni pasowej str. 5

6. Obliczenia wrzeciona str. 11

7. Obliczenie sił reakcji w łożyskach str. 13

8 Sprawdzenie wytrzymałości wpustu str. 15

9. Spis literatury str. 16

1. Dobór narzędzia

Na podstawie [1] dobrano głowice frezarska Ø80

R365 -080Q27-S15H

Dane na temat głowicy:

- średnica D_g = 80mm

- liczba ostrzy z = 6

- długość 50mm

- ostrze z węglika spiekanego

- chwyt cylindryczny

Głowica mocowana będzie za pomocą tulei rozprężnej do chwytu ze stożkiem 7:24, a chwyt z kolei montowany będzie do wrzeciona. Wielkość stożka 30.

2. Parametry skrawania

Parametry pracy freza zalecane przez producenta (pozycja [1]):

- prędkość skrawania V_C = 260

- posuw f_z = 0,10

- Prędkość obrotowa wrzeciona

- Prędkość posuwu

- Siła skrawania

gdzie:

C_f = 490 - współczynnik dla żeliwa obrabianego frezem palcowym,

e = 0,9, u = 0,72, y = 1,14 - wykładniki potęgowe,

B = 65mm - szerokość frezowania,

a = 6mm - głębokość frezowania

- Moc skrawania

3. Dobór silnika elektrycznego

Na podstawie obliczonej mocy i po uwzględnieniu sprawności przekładni pasowej, z katalogu [2] dobrano silnik indukcyjny 3 - fazowy na łapach

SLg 132S - 4

Moc silnika P = 5,5 kW

Prędkość obrotowa n_s= 1450
.

4. Schemat kinematyczny

5. Obliczenia przekładni pasowej na podstawie [8]

- Moc przenoszona P = 5,5 kW

- Moment obliczeniowy

- Wymagane przełożenie

- Na podstawie momentu obliczeniowego oraz przenoszonej mocy przyjęto pas klinowy typu B oraz średnice pierwszego koła pasowego równą D₁ =130mm

-Obliczenie średnicy drugiego koła pasowego

Przyjęto znormalizowana średnice drugiego koła pasowego równa D₂ =180 mm

-Obliczenie rzeczywistego przełożenia

-Obliczenie granicznej wartości rozstawu osi zgodnie z PN

Wstępny rozstaw osi przyjęto

-Obliczenie wstępnego kąta nachylenia cięgna

-Obliczenie długości pasa

Z tabl.1 przyjęto znormalizowaną długość pasa L=1250mm i dobrano pas o przekroju B.

-Obliczenie przybliżonego rozstawu osi

-Obliczenie kąta nachylenia cięgna

-Obliczenie rzeczywistego rozstawu osi

-Obliczenie średnicy równoważnej

Współczynnik przełożenia przyjmuje z tabeli 3b
=1,10

-Obliczenie prędkości pasa

- Liczba obiegów pasa

- Nominalna moc przenoszona przez 1pas odczytana z wykresu 3a

P₀= 2,5kW

-Współczynnik długości pasa odczytano z tabl.3c

-Obliczenie kąta opasania małego koła

- Współczynnik kąta opasania odczytany z tabl.3d

-Współczynnik warunków pracy i czasu pracy przyjęto z tabl.3e

- Obliczenie ilości pasów

Przyjęto liczbę pasów z=3

- Siła obwodowa

- Siła obciążająca wały przekładni

6. Obliczenia wrzeciona na podstawie [5]

- Przyjęto minimalną sztywność wrzeciona c_min = 200

- Na podstawie wykresu wg. Schenka z pozycji [5] przyjęto wartość współczynnika q = 0,235

- Przyjęto rozstaw łożysk b = 365

- Średnia średnica wrzeciona

gdzie:

d_b = 17mm - średnica otworu we wrzecionie

- Pozostałe średnice wrzeciona

oznaczenia według rysunku

- Odkształcenie wrzeciona

gdzie:

E = 210000MPa - moduł Younga

a = 120 odległość od początku wrzeciona do węzła łożyskowego A

J_b - moment bezwładności wrzeciona na zginanie

- Rzeczywista sztywność wrzeciona

7. Obliczenie sił reakcji w łożyskach

- Dane

P = 1236N a = 170mm

F_p = 1445N b = 365mm

G = 500N c = 210 mm

- Równania równowagi

- Obliczenie reakcji

9 Sprawdzenie wytrzymałości wpustu

- ze względu na naciski powierzchniowe

gdzie:

h = 8mm - wysokość wpustu

l = 40 mm - długość wpustu

d = 40mm - średnica wałka

k_A = 1,25 - współczynnik charakteru pracy

T - przenoszony moment obrotowy

- ze względu na ścinanie

gdzie:

b = 12mm - szerokość wpustu

10. Spis literatury

1. Katalog główny Sandvik Coromant 2007.

2. Katalog silników Cantoni 2006.

3. Katalog Bosch Rexroth 2007.

4. Katalog HIWIN 2009.

5. Koch J., Ilczyszyn J., Krzyżanowski J., Wrzeciona obrabiarek, WNT, Warszawa 1982.

6. Brodowicz W., Skrawanie i narzędzia, WSiP.

7. Durka A., Kramarek W., Mielczarek W., Pasek Z., Winiarski A., Projektowanie obrabiarek do metali.

8. Kurmaz L., Kurmaz O., Projektowanie węzłów i części maszyn.

9. Strona internetowa www.grim.pl

2

---