--PAGE_BREAK--
8. Выбор технологических баз и размерный анализ
База — это поверхность или сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования. В зависимости от числа идеальных опорных точек, с которыми база находится в контакте, различают установочную базу, контактирующую с тремя опорными точками, направляющую базу, контактирующую с двумя опорными точками и упорную базу, контактирующую с одной опорной точкой.
Конструкторская база — это база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.
Технологической базой, используемой при обработке заготовок на станках, называется поверхность, линия или точка заготовки, относительно которых ориентируются ее поверхности, обрабатываемые на данном установе.
Измерительной базой называется поверхность, линия или точка, от которых производится отсчет выполняемых размеров при обработке или измерении заготовки, а также при проверке взаимного расположения поверхностей детали или элементов изделия.
Если конфигурация заготовки не дает возможности выбрать технологическую базу, позволяющую удобно, устойчиво и надежно ориентировать и закрепить заготовку в приспособлении или на станке, то прибегают к созданию искусственных технологических баз. Характерным примером служат центровые отверстия, не требующиеся для готового вала и необходимые исключительно из технологических соображений.
Совмещение установочной, измерительной и сборочной баз при постоянстве выбранной базы в значительной степени облегчает решение сложных технологических задач, возникающих при обработке любых деталей.
В качестве заготовки используется прокат. При изготовлении червяка обработка поверхностей 1,21 происходит закрепление детали за необработанную поверхность 9. Затем сверлятся центровые отверстия 22,26. Последующая обработка поверхностей 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16, 17,18,19 проводится при установке заготовки в центра 22,26. Нарезание винтовой канавки червяка производится при установке заготовки в центра 22,26 и зажим за поверхность 3 или 17. При изготовлении шпоночного паза 20 зажим заготовки производится за поверхности 3,14 с упором в поверхность 7. Обработка поверхности 24,25 и нарезание резьбы поверхностей 23,27 производится при зажиме за поверхность 9 с упором заготовки в торцы 7,11.
Рис.1 – размерный анализ детали
9. Выбор технологического маршрута
Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить ее конструкцию и функции. Разрабатываемый тех-нологический процесс должен обеспечивать повышение производительности труда и качества детали, сокращение материальных и трудовых затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду. Технологический процесс обработки деталей подобного типа включает в себя несколько этапов: обработка наружных поверхностей при установке на необработанные и предварительно обработанные поверхности, получение базовых поверхностей, используемых в дальнейшем на других операциях.
Намечая технологический процесс обработки детали, следует придерживаться следующих правил:
1. Обрабатывать наибольшее количество поверхностей данной детали за одну установку и т. д.
2. Использовать по возможности только стандартный режущий инструмент;
3. Не проектировать обработку на уникальных станках. Применение уникальных и дорогостоящих станков должно быть технологически и экономически оправдано;
4. С целью экономии труда и времени технологической подготовки производства использовать типовые процессы обработки.
Таблица 43 — Технологический маршрут обработки червяка.
Операции
Технологические базы
Используемое
оборудование
005
Заготовительная
Цилиндрическая поверхность
Отрезной станок
010
Фрезерная
Фрезерование торцов и зацентровка
Цилиндрическая поверхность
Фрезерно-центровальный станок
015
Токарная (черновая)
Черновая обточка основных диаметров червяка Æ60, Æ38, Æ35, Æ32 мм
Центровые
отверстия вала
Токарный
станок
020
Термическая
Обработка НВ 261 min
-
Электропечь и
закалочная ванна
025
Правочная
Правка червяка для выравнивания
короблений, возникших во время термообработки
-
Пресс для правки
030
Токарная (чистовая)
Чистовая обточка основных диаметров червяка Æ60, Æ35, Æ32 мм
Центровые
отверстия вала
Токарный
станок
035
Зубодолбежная
Нарезание червяка
Центровые
отверстия вала
Зубодолбежный
станок
040
Фрезерная
Фрезерование шпоночного паза
Цилиндрическая поверхность и
торец червяка
Вертикально-фрезерный станок
045
Сверлильная
Сверлить отверстия Æ5мм и нарезать резьбу М6
050
Калить ТВЧ зуб червяка и шейку Æ45h10
-
Установка ТВЧ
055
Шлифование основных диаметров червяка Æ35, Æ32
Центровые
отверстия вала
Круглошлифовальный станок
060
Шлифование зуба червяка
Центровые
отверстия вала
Червячно-шлифовальный станок
065
Полировка зуба червяка
Центровые
отверстия вала
Червячно-шлифовальный станок
070
Слесарная
Зачистить заусенцы, прокалибровать резьбу
Верстак слесарный
075
Контрольная
—
-
10. Характеристика применяемого оборудования
10.1. Двусторонний фрезерно-центровальный полуавтомат последовательного действия МР-71Р.
Станок предназначен для фрезерования торцов заготовки с последующей зацентровкой заготовок при обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Таблица 5 — Характеристики фрезерно-центровального станка МР-71М
10.2. Токарно-винторезный станок 16К20
Станок используется для токарной обработки различных заготовок типа валы и диски, нарезки различных резьб, дуг, конусов и внутренних и внешних криволинейных поверхностей с высокой точностью обработки.
В конструкции станков применены горизонтальные закаленные направляющие, суппорт базируется на направляющих TSF
В главном приводе применяются двухскоростные электродвигатели с частотным преобразователем
Точность подач обеспечивается за счет применения шарико-винтовых пар, приводимых в действие серводвигателями.
Допустима установка вертикальных 4-х и 6-ти позиционных резцедержателей и 6-ти позиционных горизонтальных резцедержателей.
Все механические, электрические и гидравлические системы станка объединены в одном корпусе.
Таблица 6 — Характеристики токарно-винторезного станка 16К20
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной мм.
500
Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах мм.
900
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над станиной мм
320
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом мм.
200
Наибольший ход суппортов по оси Х/по оси Z мм.
200 210/905
Максимальная скорость, мм/мин:
— продольных подач
— поперечных подач
5000
3000
Скорость рабочих подач, мм/мин:
— продольных
— поперечных
1...2000
0,5...1500
Количество ступеней регулирования частот вращения шпинделя
3
Частоты вращения шпинделя на ступени I/II/III (с эл.двигателем 1500 об/мин) об/мин
3 80/220/660
Мощность электродвигателя, кВт:
11
Габаритные размеры станка, мм:
3700 ×2260 ×1650
Масса станка, кг.
3 800
10.3. Зубодолбежный станок ЕЗ1
Станок используется для нарезания долбяком винтовой канавки червякапри обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять долбяки, изготовленные из быстрорежущей стали и твердого сплава, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Таблица 7 — Характеристики зубодолбежного станка ЕЗ10
Наибольший диаметр заготовки мм.
200
Наибольшая длина устанавливаемой заготовки мм.
900
Наибольший модуль нарезаемого червяка мм
12
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом мм.
200
Номинальный диаметр устанавливаемого долбяка
100
Число двойных ходов инструмента в мин:
33-188
Круговая подача, мм/дв. ход:
0,2-1,5
Радиальная подача, мм/дв. ход:
2,07-5,4
Мощность электродвигателя, кВт:
5,7
Габаритные размеры станка, мм:
4200 ×1800 ×3300
Масса станка, кг.
10 800
10.4. Вертикально-фрезерный станок 6Р1
Станки предназначены для выполнения разнообразных фрезерных, сверлильных работ при обработке деталей любой формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Поворотная шпиндельная головка станков оснащена механизмом ручного осевого перемещения гильзы шпинделя, что позволяет производить обработку отверстий, ось которых расположена под углом до ±45° к рабочей поверхности стола. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Таблица 8 — Характеристики фрезерного станка 6Р10
10.5. Радиально-сверлильный станок 2М55
Станки предназначены для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания различных резьб при обработке деталей любой формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Поворотная шпиндельная головка станков оснащена механизмом ручного осевого перемещения гильзы шпинделя, что позволяет производить обработку отверстий, ось которых расположена под углом до ±45° к рабочей поверхности стола. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Таблица 9 — Характеристикирадиально-сверлильного станка 2М55
10.6. Круглошлифовальный станок 3М153
Станки предназначены для шлифования, полирования наружных поверхностей тел вращения. Заготовки большой длины шлифуются путем перемещения заготовки относительно шлифовального круга, если длина шлифования меньше ширины шлифовального круга, шлифование происходит методом врезания.
Таблица 10 -Характеристикикруглошлифовального станка 3М153
Наибольший диаметр заготовки мм.
140
Наибольшая длина устанавливаемой заготовки мм.
500
Наибольшая длина шлифования, мм
450
Угол поворота стола, °
±6
Скорость перемещения стола, м/мин
0,02-5
Частота вращения шпинделя об/мин:
50-1000
Наибольший размер шлифовального круга, мм:
500
Частота вращения шпинделя шлифовального круга об/мин:
1900
Мощность электродвигателя, кВт:
7,5
Габаритные размеры станка, мм:
2700 ×2540 ×1950
Масса станка, кг.
4000
10.7. Червячно-шлифовальный станок 5К881
Станки предназначены для шлифования, полирования боковых поверхностей винтовой канавки червяков. Шлифование производится путем перемещения заготовки относительно шлифовального круга сначала с одной стороны канавки, затем с другой стороны. Шлифовальный круг предварительно правится под необходимый модуль и расчетный коэффициент диаметра червяка.
Таблица 11 -Характеристикичервячно-шлифовального станка 5К881
Наибольший диаметр заготовки мм:
50-320
Наибольшая длина нарезаемой части заготовки мм:
36
Модуль шлифуемых червяков:
1-16
Число заходов шлифуемых червяков:
1-8
Наибольший ход винтовой линии червяка, мм:
200
Наибольшая высота шлифуемого профиля, мм:
35
Наибольший угол подъема винтовой линии, °:
±45
Наибольший размер шлифовального круга, мм:
400
Ширина однониточного шлифовального круга, мм:
10; 16; 20
Частота вращения шпинделя шлифовального круга об/мин:
1657-2340
Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин:
0,3-45
Мощность электродвигателя, кВт:
3
Габаритные размеры станка, мм:
3690 ×3900 ×1710
Масса станка, кг.
5076
продолжение
--PAGE_BREAK--
11. Расчет припусков
Разность размеров заготовки и окончательно обработанной детали определяет величину припуска, т.е. слоя, который должен быть снят при механической обработке.
Припуски разделяют на общие и межоперационные. Под общим понимают припуск, снимаемый в течение всего процесса обработки данной поверхности — от размера заготовки до окончательного размера готовой детали. Межоперационным называют припуск, который удаляют при выполнении отдельной операции.
В производственных условиях размеры припусков устанавливают на основании опыта, используя данные по массе и габаритам детали, а также в зависимости от необходимого квалитета точности и требуемой шероховатости поверхности. Такой метод определения припусков называют табличным в отличие от аналитического, при котором общая величина припуска определяется путем расчета его по составным элементам с использованием различных коэффициентов.
Таблица 12 – Определение припусков табличным методом
Номинальный диаметр, мм
Длина,
мм
Операции
Припуск ,
мм
Размер заготовки, мм
Æ60
70
Точение черновое
Точение чистовое
4
1,5
Æ65,5
Æ35k6
33
Точение черновое
Точение чистовое
Шлифование
4,0
1,5
0,4
Æ40,9
Аналитический способ расчета является более точным по сравнению с табличным, так как учитывает конкретные условия выполнения операций технологического процесса.
Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для Æ60h10(-0,12) мм червяка. В качестве заготовки используем прокат из стали горячекатаной круглой ГОСТ 2590-71 обычной точности — В.
1. Маршрут обработки:
Операция 015 Токарная (Черновое точение)
Операция 030 Токарная (Чистовое точение)
Для выполнения расчетов данные располагают в виде таблицы, в которой указывают операции технологического процесса.
Таблица 13 — расчетная таблица элементов припуска
Вид
заготовки и техноло-гическая
операция
Точность
заготовки и
обработан-ной по-верхности
Допуск на
размер
d, мм
Элементы припуска, мкм
Промежуточные размеры,
мм
Промежу-точные припуски, мм
Rz
Т
r
e
Dmax
Dmin
2Zmax
2Zmin
Заготовка прокат
Обычной точности
+0,5
— 1,1
150
250
472
-
64,36
62,34
-
-
Токарная черновая
h12
0,30
50
5
11
40
60,72
60,3
3,64
2,04
Токарная чистовая
h10
0,120
30
30
70
20
60
59,88
0,72
0,42
Где Rz– параметр шероховатости;
Т – глубина дефектного слоя;
r— пространственное отклонение;
e— погрешности установки.
2. Заготовка
Качество поверхности заготовки из проката обычной точности для диаметра 26…75 Rz= 150 мкм; Т = 250мкм [1, стр.42, табл.17]. Точность изготовления стали горячекатаной круглой по ГОСТ 2590-88 для диаметров 26…75 обычной точности ().
3. Механическая обработка
Точность и качество поверхности после механической обработки.
Черновое обтачивание-квалитет 12; Rz= 50 мкм; Т = 50 мкм;
чистовое обтачивание-квалитет10; Rz= 30 мкм; Т = 30 мкм;[1, стр.43, табл.19]
Технологические допуски на размер.
черновое обтачивание d= 0,300 мм;
чистовое обтачивание d= 0,120 мм.
4. Минимальные промежуточные припуски
4.1.Черновая токарная обработка
2Zmin= [1, cтр.41]
где Rzi-1— высота неровностей профили на предшествующем переходе;
Тi-1— глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем
переходе;
rSi-1 — суммарные пространственные отклонения на предшествующем переходе
ei— погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
Определение величины rSi-1для проката
rSi-1 = ,
где rк — отклонение местное (кривизна профиля сортового проката в зависимости от способа установки)
rц - отклонение расположения при центрировании.
rк = Dk×l, [1, стр.45, табл.20]
где Dk -удельная кривизна заготовки [1, стр.48, табл.22]
Dk= 0,1 мкм/мм;
l=L/2
где L- длина заготовки; L=282 мм.
l=141 мм.
rк=0,1×141=14,1 мкм.
Величина rцопределяется по формуле:
rц =0,25 мкм, [1, стр.46, табл.21]
rц =0,25=472 мкм
В результате rSi-1= мкм.
Погрешность установки при базировании в центрах определяется по эмпирической формуле ei= 0,25 ×dзаг;
ei= 0,25 ×1600 = 400 мкм
Итого 2Zmin= 2(150+250+
4.2. Чистовая обработка
Остаточная сумма погрешностей после чернового обтачивания в центрах rSi-1= 110 мкм [1 стр.55, табл.27].
Погрешность базирования в центрах для детали после черновой обработки в центрах составляет ei= 0,05 ×dчерн;
ei= 0,05 ×400 = 20 мкм
Итого 2Zmin= 2(50+50+
5. Определение максимальных промежуточных припусков
Величина максимального припуска определяется:
2Zmax = 2Zmin + di
Черновая токарная обработка:
2Zmax= 2037+1600 =3637 мкм »3,64 мм
Чистовая токарная обработка:
2Zmax= 424 + 300 = 724 мкм »0,72 мм
6. Промежуточные межоперационные размеры
Минимальные и максимальные размеры получают прибавлением к предельным размерам минимальных и максимальных припусков по операциям (переходам)
Dmin =Dmin + 2Zmin
Dmax = Dmax + 2 Zmax
Черновое точение
Dmin= 59,88 + 0,42 = 60,3 мм
Dmax= 60 + 0,72 = 60,72 мм
Заготовка
Dmin= 60,3 + 2,04 = 62,34 мм
Dmax= 60,72 + 3,64 = 64,36 мм
7. Размер диаметра проката (заготовка)
Исходя из необходимого по расчету диаметра максимально Æ64,36 мм по ГОСТ 2590-88 принимаем круг ближайшего большего размера, т.е. Æ65мм.
Припуск на черновое точение несколько возрастает ввиду увеличения размера заготовки.
Таблица 14 – графическое представление припусков:
Поверхности
Припуск
Расчетный, мм
Табличный, мм
Æ60h10 мм
Æ64,36
Æ38h14 мм
Æ44
Æ35k6мм
Æ41
Æ32s6мм
Æ38
282 мм
290
12. Разработка операций технологического процесса
Операция 005 Заготовительная
Оборудование: станок отрезной 8А240
Приспособление: призмы опорные ГОСТ 12195-66
Режущий инструмент: дисковая сегментная пила ГОСТ 4047-82
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89
Технологическая база – наружный диаметр
1. Отрезать заготовку из круга Æ65мм в размер 290 мм.
Операция 010 Фрезерно-центровальная
Оборудование: станок центровальный МР-71Р
Приспособление: призмы опорные ГОСТ 12195-66
Режущий инструмент: фреза торцевая Æ125мм ГОСТ 24359-80
сверло центровочное Æ6,4мм ГОСТ 14952-75
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89
Технологическая база – наружный диаметр
1. Фрезеровать торцы 1 и 21 в размер 282 мм.
2. Центровать торцы 1 и 21 Æ6,4мм на глубину 6,5 мм.
Операция 015 Токарная (черновая)
Оборудование: станок токарно-винторезный 16К20
Приспособление: центра ГОСТ8742-75
Режущий инструмент: резец проходной упорный ГОСТ 18870-73
резец проходной отогнутый ГОСТ 18868-73
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
Установ А
1. Точить Æ60,5 на длине 183 мм;
2. Точить Æ38 на длине 113 мм;
3. Точить Æ35,7 на длине 55 мм;
4. Точить Æ32,7 на длине 32 мм;
Установ Б
5. Точить Æ38 на длине 99 мм;
6. Точить Æ35,7 на длине 44 мм;
Операция 020 Термическая
Оборудование: электропечь шахтная
Измерительный инструмент: твердомер
Технологическая база – наружный диаметр
1. Улучшить червяк в печи до твердости 261 HBmin
продолжение
--PAGE_BREAK--
Операция 025 Правочная
Оборудование: пресс гидравлический
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-500 ГОСТ 166-89
Технологическая база – наружный диаметр
1. Править червяк от короблений возникших после термообработки
Операция 030 Токарная (чистовая)
Оборудование: станок токарно-винторезный 16К20
Приспособление: центра ГОСТ8742-75
Режущий инструмент: резец проходной упорный ГОСТ 18870-73
резец проходной отогнутый ГОСТ 18868-73
резец канавочный ГОСТ 18884-73
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
Установ А
1. Точить Æ60 на длине 70 мм;
2. Точить Æ35,2 на длине 23 мм;
3. Точить Æ32,2 на длине 32 мм;
4. Точить канавку 14;
5. Точить фаску 19 (2х45°);
6. Точить фаску 16 (1х45°);
7. Точить 2 фаски 8 и 10 (5х45°).
Установ Б
8. Точить Æ35,2 на длине 44 мм;
9. Точить канавку 4;
10. Точить фаску 2 (2х45°).
Операция 035 Зубодолбежная
Оборудование: станок зубофрезерный ЕЗ10
Приспособление: центра ГОСТ8742-75;
патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80
Режущий инструмент: долбяк зуборезный ГОСТ 9323-79
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89;
зубомер
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
1. Нарезать 4-х заходный червяк.
Операция 040 Фрезерная
Оборудование: станок фрезерный 6Р10
Приспособление: специальное
Режущий инструмент: фреза шпоночная ГОСТ 9140-78
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89
Технологическая база – наружный диаметр и торец червяка
1. Фрезеровать шпоночный паз 10N9 выдерживая размер 5+0,1.
Операция 045 Сверлильная
Оборудование: станок радиально-сверлильный 2М55
Приспособление: специальное
Режущий инструмент: сверло спиральное ГОСТ 10903-77;
метчик ГОСТ 3266-81
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89
резьбомер.
Технологическая база – наружный диаметр и торец червяка
Установ А
1. Сверлить отв. Æ5 мм на глубину 8 мм;
2. Сверлить отв.Æ4,8 мм на глубину 18 мм;
3. Нарезать резьбу М6 на глубину 15 мм;
Установ Б
4. Сверлить отв. Æ5 мм на глубину 8 мм;
5. Сверлить отв.Æ4,8 мм на глубину 18 мм;
6. Нарезать резьбу М6 на глубину 15 мм;
Операция 050 Термическая ТВЧ
Оборудование: установка ТВЧ
Измерительный инструмент: твердомер
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
1. Закалить зуб червяка до твердости 45…50 HRCна глубину 0,8…1,2 мм;
Операция 055 Круглошлифовальная
Оборудование: станок круглошлифовальный 3М153
Приспособление: центра ГОСТ8742-75; хомутик ГОСТ 16488-70
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП500х40х40 14А80НСТ3Б ГОСТ 2424-83
Измерительный инструмент: калибр-скоба Æ35к6, Æ32s6.
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
Установ А
1. Шлифовать Æ35к6;
2. Шлифовать Æ32s6;
Установ Б
3. Шлифовать Æ35к6.
Операция 060 Зубошлифовальная
Оборудование: станок червячно-шлифовальный 5К881
Приспособление: центра ГОСТ8742-75; хомутик ГОСТ 16488-70
Режущий инструмент: шлифовальный круг 2П200х10х20 14А80НСТ3Б ГОСТ 2424-83
Измерительный инструмент: калибр.
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
1. Шлифовать зуб червяка.
Операция 065 Зубополировальная
Оборудование: станок червячно-шлифовальный 5К881
Приспособление: центра ГОСТ8742-75; хомутик ГОСТ 16488-70
Режущий инструмент: шлифовальный круг 2П200х10х20 АМ ГОСТ 2424-83
Измерительный инструмент: калибр.
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
1. Полировать зуб червяка.
Операция 070 Слесарная
Оборудование: верстак слесарный
Приспособление: тиски
Режущий инструмент: напильник; метчик ГОСТ 3266-81.
1. Притупить острые кромки
2. Прокалибровать резьбу
Операция 075 Контрольная
Окончательный контроль по чертежу.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89;
калибр-скоба Æ35к6, Æ32s6.
13. Расчет режимов резания
При назначении режимов резания необходимо учитывать характер обработки, тип и размер инструмента, материал его режущей части и состояние заготовки. При черновой обработке назначают по возможности максимальную глубину резания и максимально возможную подачу, исходя из жесткости системы СПИД, мощности станка и других ограничивающих факторов.
Аналитический метод:
1. Операции 015 токарная (черновая). Установ А, переход 1.
Глубина резания — мм.
Ширина резания мм.
Подачу принимаем мм/об; [2, том 2, стр.364, табл.11]
Стойкость инструмента мин.
Скорость резания:
[2, том 2, стр.363], где
— общий поправочный коэффициент на скорость резания.
[2, том 2, стр.369], где
— коэффициент учета материала заготовки.
— коэффициент учета состояния поверхности заготовки.
— коэффициент учета материала инструмента.
[2, том 2, стр.358, табл.1], где
— коэффициент группы стали.
, [2, том 2, стр.359, табл.2],
;
; [2, том 2, стр.361, табл.5],
; [2, том 2, стр.361, табл.6],
; [2, том 2, стр.367, табл.17],
м/мин.
Частота оборотов шпинделя расчетное:
об/мин.
По паспорту станка принимаем об/мин
Фактическая скорость резания:
м/мин
Окружная сила резания:
; [2, том 2, стр.371], где
— поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.
, где
— коэффициенты учитывающие фактические условия резания.
; ; [2, том 2, стр.362, табл.9],
; [2, том 2, стр.374, табл.23],
;
; [2, том 2, стр.372, табл.22],
Н
Эффективная мощность резания:
; [2, том 2, стр.371],
кВт,
кВт, т.е. имеем запас по мощности.
2. Операция 040 фрезерная.
Глубина резания —
Ширина резания
Длина резания
Диаметр фрезы , число зубьев .
Подачу принимаем ; [2, том 2, стр.406, табл.80],
Стойкость инструмента ; [2, том 2, стр.411, табл.82],
Скорость резания определяется:
; [2, том 2, стр.406], где
— общий поправочный коэффициент на скорость резания.
; [2, том 2, стр.406], где
— коэффициент учета качества обработанной поверхности.
— коэффициент учета состояния поверхности заготовки.
— коэффициент учета материала инструмента.
[2, том 2, стр.358, табл.1], где
— коэффициент группы стали.
По т.2 с.262 [2]
, [2, том 2, стр.359, табл.2],
;
; [2, том 2, стр.361, табл.5],
; [2, том 2, стр.361, табл.6],
, [2, том 2, стр.408, табл.81],
Частота оборотов шпинделя расчетное:
По паспорту станка принимаем
Фактическая скорость резания:
Окружная сила при фрезеровании:
[2, том 2, стр.406], где
— поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.
; ; [2,том 2, стр.362, табл.9],
; [2, том 2, стр.412, табл.83],
Величины остальных составляющих силы резания: горизонтальной Рh; вертикальной Рv; радиальной Рy; осевой Рх устанавливаются из соотношения с главной составляющей Pz. По справочнику [2, том 2, стр.413, табл.84].
Крутящий момент на шпинделе:
; [2, том 2, стр.411],
.
Эффективная мощность резания:
; [2, том 2, стр.411],
Для остальных операций режимы резания определяем по машиностроительным нормативам.
3. Операция 010 токарная. Установ А. Переход 2. Точить Æ38
Глубина резания —
Подача
[4, стр.29, карта Т-4] , где
— коэффициент, зависящий от размера обработки.
— коэффициент обрабатываемости материала.
— коэффициент характеризующий материал режущей части.
.
Число оборотов шпинделя расчетное:
По паспорту станка принимаем
Фактическая скорость резания:
Сила резания:
[4, стр.35, карта Т-4],
[4, стр.36]
Мощность резания:
Мощность привода станка 16К20
Аналогично выбираем режимы резания для других операций, результаты заносим в табл.15.
Таблица 15 – режимы резания
Номер операции
содержание перехода
t,
мм
s,
мм/об
V,
м/мин
n,
об/мин
N,
кВт
Операция 010 Фрезерно-центровальная
1. Фрезеровать торцы в размер 414 мм.
4
0,2
78,5
200
0,2
2. Центровать торцы Æ6,4мм на глубину 10 мм.
3,2
0,1
16
80
0,18
Операция 015 Токарная (черновая)
Установ А
1. Точить Æ6,5на длине 183мм;
2,25
0,8
82
400
5,3
2. Точить Æ38на длине 113мм;
3,75
0,4
60
500
3,5
3. Точить Æ35,7на длине 55мм;
1,15
0,6
71
630
1,6
4. Точить Æ32,7 на длине 32 мм;
1,5
0,6
65
630
2,0
Установ Б
5. Точить Æ38на длине 99мм;
3,75
0,4
60
500
3,5
6. Точить Æ35,7 на длине 44 мм;
1,15
0,6
71
630
1,6
Операция 030 Токарная (чистовая)
Установ А
1. Точить Æ60 на длине 70 мм;
0,25
0,4
118
630
0,45
2. Точить Æ35,2 на длине 23мм;
0,25
0,4
88
800
0,33
3. Точить Æ32,2 на длине 32 мм;
0,25
0,4
80
800
0,3
4. Точить канавку В;
0,25
0,25
22
200
0,06
5. Точить фаску 2х45°;
2
0,2
110
1000
0,25
6. Точить фаску 1х45°;
1
0,2
100
1000
0,23
7. Точить 2 фаски 5х45°.
5
0,2
151
800
0,35
Установ Б
8. Точить Æ35,2 на длине 44 мм;
0,25
0,4
88
800
0,33
9. Точить канавку Г;
0,25
0,25
22
200
0,06
10. Точить фаску 2х45°.
2
0,2
110
1000
0,25
Операция 035 Зубодолбежная
1. Нарезать 4-х заходный червяк.
11
0,15
22
78
4,5
Операция 040 Фрезерная
1. Фрезеровать шпоночный паз 10N9 выдерживая размер 5+0,1
5
0,16
6,3
200
0,12
Операция 045 Сверлильная
Установ А
1. Сверлить отв. Æ5 мм на глубину 8 мм;
2,5
0,1
16
1000
0,05
2. Сверлить отв. Æ4,8 мм на глубину 18 мм;
2,4
0,1
15
1000
0,05
3. Нарезать резьбу М6 на глубину 15 мм;
0,6
1
6
315
0,02
Установ Б
4. Сверлить отв. Æ5 мм на глубину 8 мм;
2,5
0,1
16
1000
0,05
5. Сверлить отв.Æ4,8 мм на глубину 18 мм;
2,4
0,1
15
1000
0,05
6. Нарезать резьбу М6 на глубину 15 мм;
0,6
1
6
315
0,02
Операция 055 Круглошлифовальная
Установ А
1. Шлифовать Æ35к6;
0,01
0,2
23
209
2,5
2. Шлифовать Æ32s6;
0,01
0,2
23
228
2,2
Установ Б
3. Шлифовать Æ35к6.
0,01
0,2
23
209
2,5
Операция 060 Зубошлифовальная
1. Шлифовать зуб червяка.
0,01
0,2
40
212
5,5
Операция 065 Зубополировальная
1. Полировать зуб червяка.
0,01
0,2
40
212
5,5
продолжение
--PAGE_BREAK--
14. Нормирование операций
Под технически обоснованной нормой времени понимают время, необходимое для выполнения заданного объема работ при определенных организационно-технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средств производства.
В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени. Для расчета норм штучно-калькуляционного времени ()к норме штучного времени следует добавить подготовительно-заключительное время.
[1, стр.81], где
— подготовительно-заключительное время на партию деталей;
— число деталей в настроечной партии;
— штучное время на деталь.
[1, стр. 102], где
— основное время;
— время на установку и снятие детали;
— время на закрепление и открепления детали;
— время на измерение детали;
— время приемы управления;
— время на обслуживание рабочего места и отдых.
Рассчитаем нормы штучного времени по укрупненным машиностроительным нормативам.
мин, [5, стр.281, карта 135],
мин, [5, стр.276, карта 134],
мин, [5, стр.314, карта 143],
мин, [5, стр.276, карта 134],
[5, стр.274, карта 132],
Основное время определяется по формуле: :
мин, [5, стр.338, карта 158],
Порядок расчета норм времени занесем в таблицу 16
Таблица 16 – нормы времени на операцию 015
Содержание работы
Длина обработки мм
Глубина резания, t мм
Табличное время, мин
Номер карты
Установ А: Установить и снять деталь 7,5 6
1. Точить Æ60,5 на длине 183 мм;
2. Точить Æ38 на длине 113 мм;
3. Точить Æ35,7 на длине 55 мм;
4. Точить Æ32,7 на длине 32 мм;
183
113
55
32
2,25
3,75
1,15
1,5
0,8
,5х3
0,25
0,15
158
158
158
158
Установ Б: Переустановить и снять деталь 5,25 6
5. Точить Æ38 на длине 99 мм;
6. Точить Æ35,7 на длине 44 мм;
99
44
3,75
1,15
0,45х3
0,2
158
158
Итого: 7,5+0,8+1,5+0,25+0,15+5,25+1,35+0,2=17мин
продолжение
--PAGE_BREAK--