213 / 530
Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3
Технологическое оборудование,
оснастка и инструменты
____________________________________________________________________
213
зико-механических характеристик: модуль упругости первого рода E; коэффициент Пуассона
; предел текучести на растяжение (сжатие)
т
, предел прочности на растяжение (сжатие)
в
.
Средствами компьютерного моделирования
CAD
комплекса
Solid Works
осуществлено
построение 3D-модели шпинделя и определены его массо-центровочные характеристики
.
Расчет припусков позволил в окончательном виде определиться с габаритами заготовки, её
объемом, а также объемом снимаемого материала. С учетом режимных параметров на каж-
дом из переходов (черновой, получистовой и чистовой обработки) и коэффициента обраба-
тываемости материала, было определено основное время и, следовательно, производитель-
ность изготовления шпинделя. Основное время определяли по формуле:
)]
(15,0 )
(25,0 )
(6,0[
.
.
.
чист
чист
чист
чист п чист п чист п
чер
чер чер
обр
стружки
осн
s t v
s t
v
s t v
K
V
,
(1)
где
K
обр
– коэффициент обрабатываемости материала.
Выбор режимов резания был осуществлен согласно рекомендациям, представленным
в [22]:
Черновое точение:
v
чер
= 180м/мин;
t
чер
= 4мм;
s
чер
= 0,5мм/об;
Получистовое точение:
v
п.чист
= 260м/мин;
t
п.чист
= 1,5мм;
s
п.чист
= 0,25мм/об;
Чистовое точение:
v
чист
= 340м/мин;
t
чист
= 0,2мм;
s
чист
= 0,1мм/об.
При этом производительность изготовления равна:
осн
1
(2)
Расчет на прочность произведен методом конечных элементов в программном ком-
плексе
Ansys
[23]. Результаты расчета для шпинделя из стали 40ХН и конусом 45 представ-
лены на рис. 1.
Рис. 1.
Расчет коэффициента запаса прочности для шпинделя из стали 40ХН
и конусом 45
Результаты и обсуждение
На примере конкретного поставщика металлопроката [24] был осуществлен расчет
стоимости заготовок для исполнительного органа, результаты которого представлены в таб-
лице 1.
Обработка данных математического моделирование и последующее получение функ-