Strojírenské výpočty. Technická zpráva č. 2

Transkript

1 Strojírenské výpočty Technická zpráva č. 2 Václav Valíček, 2A/

2 Obsah 1 Sinusové pravítko Teorie Výpočtové vzorce + zadání Výpočet Sestavení výšky Rozbor chyby Taylorova rovnice Charakteristika Zadání a výpočet Vyhodnocení Soustružení Charakteristika Výpočtové vzorce Zadání a výpočet Rozbor Řazení otáček na univerzálním soustruhu Teorie Výpočtové vzorce Zadání a výpočet Rozbor Vrtání Teorie Výpočtové vzorce Zadání a výpočty Rozbor Zdroje

3 1 Sinusové pravítko 1.1 Teorie Sinusové pravítko se používá pro nepřímé měření úhlů. Postup je následující: měříme některé vedlejší rozměry, z nich pak vypočítáme úhly dle trigonometrických funkcí. Kontrolu provádíme pomocí úchylkoměru. Tabulka 1.1 Obrázek 1.1 Sinusové pravítko 1.2 Výpočtové vzorce + zadání H = L. sin a 0 α = arctg (z 2 z 1 ) L α = α 0 + α Zadání č. 9: a 0 = 28 6 z 1 = 2,856 mm z 2 = 2,832 mm L = 60 mm 2

4 1.3 Výpočet H = L. sin a 0 = 60. sin 28 6 = 28,26 mm α = arctg (z 2 z 1 ) L = arctg (2,832 2,856) 60 α = α 0 + α = ' 21'' = 28 7' 27'' 1.4 Sestavení výšky = Sestavíme koncové měrky pro výšku H = 28,26 mm 1. měrka => 1,06 mm 2. Měrka => 1,20 mm 3. Měrka => 6,00 mm 4. Měrka => 20,00 mm => 28,26 mm 1.5 Rozbor chyby Chybu měření spočítáme pomocí počtu použitých měrek. Počítáme mezery mezi použitými koncovými měrkami (s) a mezi stykovou plochou s měřidlem (p). Jelikož používáme 4 měrky, mezery mezi nimi budou 3 a počet styků s měřidlem je 2. s = 4 0,0002 = 0,0008 mm p = 2 0,0002 = 0,0004 mm Σ = 0,0012 mm 3

5 2 Taylorova rovnice 2.1 Charakterizace Taylorova rovnice slouží k výpočtu opotřebení nástrojů. m = log T 2 log T 1 logv c1 logv c2 Obrázek 2.1- Taylorova rovnice 2.2 Zadání a výpočet T 1 = 75 min v c1 = 140 m. min 1 T 2 = 15 min v c2 = 250 m. min 1 m = log T 2 log T 1 log 15 log 75 = = 2,775 logv c 1 logv c2 log140 log250 c T = T 1. v c1 m = T 2. v c2 m = ,2775 = ,775 = 6, c v = c m T = (6, ) 1 2,775 = 663,7 2.3 Vyhodnocení Hodnota konstanty m je 2,775. Pro c T a c v vyšly hodnoty následovně: c T = 6, , c v = 663,7. 1

6 3 Soustružení 3.1 Charakteristika Soustružení je třískové obrábění rotačních ploch obrobku. Děje se tak při pohybu rotačním (obrobku) a pochybu posuvného a řezného (nástroje). 3.2 Výpočtové vzorce Obrázek Pohyby při soustružení Řezná rychlost v c = π. D. n Posuvná rychlost v f = f. n Rychlost řezného pohybu v e = v 2 c + (v f ) Zadání a výpočet v e c = v e v c D = 160 mm f = 0,2 mm n = 355 min v c = π. D. n = ,355. π = 178, m. min 1 v f = f. n = 0, = 71 mm. min 1 v e = v c 2 + (v f ) 2 = 178, ( ) 2 = 178, m.min -1 v e c = v e v c = 178, , = 0, m. min Rozbor Řezná rychlost a rychlost řezného posuvu je takřka totožná, jejich rozdíl se odráží až v pátém desetinném místě. 5

7 4 Řazení otáček na univerzálním soustruhu 4.1 Teorie Otáčky, které je třeba na soustruhu zařadit nelze najít v žádných tabulkách ani firemních katalozích. Vždy je musíme vypočítat a používáme k tomu rovnici řezné rychlosti, kde počet otáček značí písmenko n. v c = π. D. n n = 103. v c π. D Když výsledná hodnota vyjde mezi obvyklé otáčky, zařadí se vždy nižší stupeň otáček. Otáčková řada: n = 14, 18, 22, 28, 36, 45, 56, 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560, 710, 900, 1120, 1800, 2240, 2800 min Výpočtové vzorce n (teor) = 103.v c π.d h D = f. sin ϗ r vc - teoretická řezná rychlost ap šířka záběru ostří bd šířka třísky hd tloušťka třísky AD záběr (průřez) třísky 4.3 Zadání a výpočet a p = D d b 2 d = A D = a p. f = h D. b D a p sin ϗ r D = 165 mm, vc =180 m.min -1 f = 0,3 mm d = 166 mm ϗr = 60 n (teor) = 103.v c = = 347,24 min-1 π.d π.165 Odpovídající nižší otáčky: n = 280 min -1 a p = D d 2 b d = = = 0,5 a p sin ϗ r = 0,5 sin 60 = 0,577 h D = f. sin ϗ r = 0,3. sin 60 = 0,2598 A D = a p. f = h D. b D = 0,15 mm 2 6

8 4.4 Rozbor Otáčky získané výpočtem jsou pouze teoretické. Vzhledem k tomu, že na klasickém soustruhu není možné volit otáčky libovolně, ale je nutno vycházet z geometrické řady, proto volíme nejbližší nižší otáčky z řady. Jedinou výjimkou je, pokud se otáčky získané výpočtem a nejbližší vyšší stupeň liší jen nepatrně. Druhým podstatným parametrem je záběr třísky (AD), který přímo souvisí s energií potřebnou na obrábění, tím pádem i s výrobními náklady. 7

9 5 Vrtání 5.1 Teorie Vrtání lze dle způsobu rozdělit do dvou základních druhů: a) vrtání do plného materiálu, b) úprava díry, př.: závit, zarovnávání hrubosti. Obrázek 5.1- Vrtání 5.2 Výpočtové vzorce h = f 2. sin ϗ r D A D = b. h b = do plného materiálu 2.sin ϗ r b = D d do díry 2.sin ϗ r 5.3 Zadání a výpočty D = 18 mm d = 10 mm n = 280 min-1 f = 0,08 mm h = f 2. sin ϗ r = 0,08 2. sin 60 = 0,03464 mm a)b a = D = 18 = 10,39 mm 2.sin ϗ r 2.sin 60 b) b b = D d = = 4,619 mm 2.sin ϗ r 2.sin 60 A Da = b a h = 10,39 0,03464 = 0,3599 mm 2 A Db = b b h = 4,619 0,03464 = 0,160 mm 2 8

10 5.4 Rozbor Z logiky věci vyplývá, že záběr třísky je u vrtání větší do plného materiálu, nežli úprava díry. Od toho se odvíjí i nejdůležitější parametr záběr třísky. 9

11 6 Zdroje KOCMAN, Karel a Jaroslav PROKOP. Výrobní technologie II: [obrábění]. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2002, 83 s. ISBN HUMÁR Anton, Doc. Ing., TECHNOLOGIE I: Výpočtová cvičení[online] Brno: