Нр =(119,3 – 59,3/2×91,4)×0,001 =0,118 (м).

Теперь находим суммарную площадь питателя:

SFmin = 19,64×106/7,3×103×9,7∙ 0,4Ö2×9,83×0,118 = 455,95 (мм2).

Площадь каждого питателя равна:

Fпит = SFmin/2; Fпит =455,95/2 =227,975 (мм3).

Площади остальных элементов литниковой системы определяются из следующих соотношений для чугунных отливок: Fст: Fшл: Fпит = 1,15:1,1:1,0

Fст = Fпит×1,15; Fст = 227,975×1,15 =262,17 (мм2);

Fшл = Fпит×1,1; Fшл =227,975×1,1 =250,77 (мм2).

После размеров элементов литниковой системы необходимо выбрать их конструкции. Литниковая чаша правильной формы тормозит металл по пути в форму, успокаивает потоки, улавливает шлаки и содействует выделению газов из металла в момент заливки. Внутренние размеры чаши устанавливаются из следующих соотношений: B =3dст; h = 0,7b; l =1,6b, где l,B,h – длина, ширина и высота чаши; dст – диаметр стояка в нижней части.

Диаметр стояка определяется по формуле:

dст =Ö4×Fст/p ; dст = Ö4×262,17/3,14 = 18,27 (мм).

B =3×18,27 =54,81 (мм); h =0,7×54,81 =38,367 (мм); l =1,6×54,81 = 87,696 (мм).

Сечения питателей и шлакоуловителей имеют форму равнобедренной трапеции. Определим их размеры по таблице: h =4мм; А =29мм; B =33мм [18].

2.6.3 Разработка чертежа литейной формы в разрезе

Чертеж литейной формы в разрезе показан на чертеже 2.5.

2.7 Определение массы стержня и формовочной смеси

Массу стержня определяют по формуле: Q =V1×r1,кг, где V – объем стержня, м3; r –плотность металла, кг/м3 (r =1700 кг/м3).

Для расчета объема стержня разобьем его на три части: одну цилиндрическую и две конических. Объем цилиндрической части находим по формуле Vц =pR2h, а объем конической части находим из разности объемов по формуле Vк = = ph/3 (R2 + R∙r + r2).После того как найдем объемы всех частей, сложим и получим объем стержня: Vст = Vа+Vв+Vс = (V1 +V2+Vс) = 3,14×0,02/3∙(0,1342 + + 0,134∙0,063 + 0,0632) + 3,14×0,035/3∙(0,1342 + 0,134∙0,06 + 0,062) + + 3,14×0,1342×0,052 = 0,0046 (м3);

Q = 0,0046×1700 = 7,82 (кг).

Массу формовочной смеси определяют как произведение плотности формовочной смеси на разность объемов опок и объема, занимающего отливкой, стержнем и литниковой системой: Q4 =(V3 – (V+V1+V2))×r2, кг;

где – V,V1,V2,V3 – объемы отливки стержня, литниковой системы и опок, м3;

r1 – плотность уплотненной формовочной смеси; r2 =1700 кг/м3.

Объем литниковой системы состоит из объемов питателя, шлакоуловителя, стояка, литниковой чаши и выпоров. V2 =0,00078 (м3).

Q4 =(0,05 –(0,00269+0,0046+0,00078))×1700 = 70,9 (кг).

2.8 Оценка технико-экономической эффективности

Одним из наиболее важных показателей технико–экономической эффективности технологического процесса, позво­ляющих оценить его совершенство, является удельный расход жид­кого металла на получение отливки с учетом потерь на литниковую систему.

Удельный расход жидкого металла определяется по формуле:

К = (Q/Q+Q2)×100%;

где Q2 –масса литниковой системы, определяющая из выражения Q2 =V2×r, кг

Q2 =0,00078×7300 =5,694 (кг); К =(19,64/19,64+5,694)×100% =77,5%

Вывод: среднее значение удельного расхода чугуна в машиностроении составляет 75%. В данной работе, при расчетах удельный расход чугуна составил 77,5%, что чуть больше 75%, это показывает, что процесс достаточно эффективен [14].

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ОТЛИВОК ДЛЯ МАШИН ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

3.1 Выбор режущего инструмента

Из анализа чертежа определено, что обрабатываемая поверхность внешняя цилиндрическая. Длина обработки поверхности 80мм. Для обработки этой поверхности выбирается проходной резец. Геометрические параметры заточки режущей части и материал режущей части выбирается в зависимости от условий резания по таблице 6,7,8. Материал режущей части - твердый сплав ВК 6. Геометрические параметры режущей части резца: g = 8º ; a =10°;l =0°; j =60…75°; j1 =5…10°.

g –главный передний угол, оказывающий большое влияние на процесс режима резания - с увеличением этого угла, уменьшается деформация срезанного слоя, снижается усилие резания и расход мощности.

a – главный задний угол, уменьшает трение между задней поверхностью инструмента и поверхностью резания заготовки, уменьшает износ инструмента, увеличение угла снижает прочность режущего лезвия.

l – угол наклона режущего лезвия влияет на направление схода стружки, с увеличением его качество обработанной поверхности ухудшается, усилие резания увеличивается.

r - радиус при вершине резца уменьшает шероховатость обработанной поверхности.

j – главный угол в плане, влияющий на чистоту обработанной поверхности и на износ инструмента.

j1 – вспомогательный угол в плане, влияющий на шероховатость поверхности – с уменьшением угла шероховатость поверхности уменьшается, одновременно увеличивается прочность вершины резца и снижается его износ.

3.2 Выбор подачи

Подача S – величина, перемещения режущей кромки резца в направлении движения подачи в единицу времени или за один оборот заготовки.

При черновой обработке величина подачи выбирается, возможно, большей с учетом допускаемой прочности режущего инструмента и механизма подачи станка, технологических условий обработки.

При чистовой обработке выбор подачи согласовывается классом точности и чистотой обработанной поверхности. Подача выбирается по таблицам и равна S =0,65…0,70мм/об, при радиусе в вершине резца r=1,5мм.

Выбранная подача проверяется по паспортным данным станка 1А62 (таблица 13) s =0,65мм/об.

3.3 Определение скорости резания

Скорость резания расчетным путем определяется по формуле: Vp=Cv×Kv/Tm×txv×Syv; где Cv – коэффициент влияющий на скорость резания; m, xv,yv –степенные показатели выбираются по таблице ,

Cv =243, xv =0,15, yv =0,4, m =0,20;

Т – стойкость инструмента, Т =60мин;

Kv – поправочный коэффициент, который определяется, как произведение частных коэффициентов, определяемых по таблице [15].

Kv = Кm×Кj×Кr×Кg×Кl;

где Кm – поправочный коэффициент, учитывающий влияние свойств обрабатываемого материала на скорость резания, Кm=(190/HB)1,25 =(190/220)1,25 =0,83;