Разработка технологического процесса изготовления детали «Вал первичный»

     ∑N = ∑N_прод = 8,3 + 8,3 = 16,6 кВт.

 

      Мощность эл. двигателя токарно-гидрокопировального  станка N_дв = 28 кВт, η = 0,8, следовательно 16,6 кВт < 28 · 0,8 = 22,4 кВт.

     Мощность  привода достаточна для выполнения операции на расчетных режимах резания.

     9. Определение основного (машинного)  времени Т_м: 

     Т_м = L_рх / S_опр · n_пр, мин, 

     где L_рх – длина рабочего хода суппорта, мм;

     S_опр и n_пр – принятые подача и число оборотов шпинделя.

     Т_м = 230 / 0,5 · 630 = 0,73 мин.

     10. Определение основного (машинного)  времени Т_м на операцию:

     Т_м = 0,73 + 0,49 + 0,19 + 0,11 = 1,52 мин.

     015 Токарная операция с ЧПУ

     1. Глубина резания: t₁ = 0,5 мм; t₂ = 1,5 мм.

     2. Определяется нормативная подача S_он:

     S_он1 = 0,4 – 0,5 мм/об ([1], карта 1);

     S_он1 = 0,18 – 0,22 мм/об ([1], карта 1).

     Корректируется  нормативная подача S_он по паспорту станка:

     S_он1 = 0,5 мм/об;

     S_он2 = 0,2 мм/об.

     3. Определяется скорость резания  V_н:

     Нормативная скорость резания V_н:

     V_н1 = 131 м/мин;

     V_н2 = 155 м/мин.

     Поправочный коэффициент на скорость:

     К_lv = 1. Тогда

     V₁ = V_н1 · К_lv = 131 · 1 = 131 м/мин;

     V₂ = V_н2 · К_lv = 155 · 1 = 155 м/мин.

1. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя n:

 

     n₁ = V · 1000 / π · D = 131 · 1000 / 3,14 · 66,6 = 626,42 об/мин;

     n₂ = V · 1000 / π · D = 155 · 1000 / 3,14 · 66,6 = 626,42 об/мин. 

     5. Найденное число оборотов корректируется  по паспорту станка, подбирается  ближайшее значение:

     n_пр1 = 630 об/мин;

     n_пр2 = 630 об/мин.

2. Действительная скорость резания:

 

     V_д = π · D · n / 1000 = 3,14 · 66,6 · 630 / 1000 = 131 м/мин. 

     7. Производится проверка выбранного  режима по мощности. Нормативная  мощность, потребная на резание  N_пр:

     N = 4,9 кВт.

     8. Определение основного (машинного)  времени: 

     Т_м = L_рх / n · S_о, мин, 

     где L_рх – длина рабочего хода суппорта, мм;

     n – принятое число оборотов шпинделя, об/мин;

     S_о – принятая подача, мм/об;

     Т_м1 = 298 / 630 · 0,5 = 0,94 мин;

     Т_м2 = 18 / 630 · 0,2 = 0,14 мин.

     9. Определение основного (машинного)  времени Т_м на операцию:

     Т_м = 0,94 + 0,14 = 1,08 мин.

     020 Токарная универсальная операция

     1. Глубина резания: t = 2,5 мм.

     2. Определяется нормативная подача S_он:

     S_он = 0,4 – 0,5 мм/об ([1], карта 41).

     Поправочный коэффициент на подачу:

     К_nv = 1.

     Корректируется  нормативная подача S_он по паспорту станка:

     S_он = 0,5 мм/об.

     3. Определяется скорость резания V_н:

     Нормативная скорость резания V_н:

     V_н = 130 м/мин.

     Поправочный коэффициент на скорость:

     К_lv = 1. Тогда

     V = V_н · К_lv = 130 · 1 = 130 м/мин.

     4. По установленной скорости резания  определяем число оборотов шпинделя n: 

     n = V · 1000 / π · D = 130 · 1000 / 3,14 · 69 = 600 об/мин. 

     5. Найденное число оборотов корректируется  по паспорту станка, подбирается  ближайшее значение:

     n_пр = 630 об/мин.

3. Действительная скорость резания:

 

     V_д = π · D · n / 1000 = 3,14 · 69 · 630 / 1000 = 136,5 м/мин. 

     7. Выбираем мощность: 

     N_рез = N_Н · К_N = 1,7 · 1 = 1,7 кВт.

     N_Н = 1,7 кВт ([1], карта 7); К_N = 1; η = 0,75

     N_пр = N_рез / η = 1,7 / 0,75 = 2,26 кВт.

4. Определение основного (машинного) времени:

 

      Т_м = (L_рх / n_пр · S_опр) · i, мин, 

     где L_рх – длина прохода суппорта, мм;

     L_рх = l + l₁ + l₂, мм,

     где l – длина обрабатываемого поверхности, мм;

     l₁ – величина врезания и перебега, мм;

     l₂ – дополнительная величина на снятие стружки, мм.

     n_пр – принятое число оборотов инструмента, об/мин;

     S_опр – принятая подача инструмента, мм/об;

     Т_м = (148 / 630 · 0,5) · 1 = 0,47 мин.

     035 Горизонтально-фрезерная операция

     1. Устанавливаем глубину резания. При фрезеровании паза концевой фрезой глубиной резания считается ширина паза, в данном случае t₁ = b₁ = 11 мм. Глубина паза при фрезеровании его за один рабочий ход принимается за ширину фрезерования В₁ = h₁ = 3,5 мм.

     2. Назначаем подачу на зуб фрезы  ([1], карта 161). Для фрезерования  стали, S_z1 = 0,08 – 0,05 мм/зуб.

     По  паспорту станка принимается ближайшее  значение подачи:

     S_z1 = 0,08 мм/зуб.

     3. Назначаем период стойкости фрезы ([1], табл. 2) Т = 120 мин.

     4. Определяется скорость главного  движения резания, допускаемую  режущими свойствами фрезы V_н:

     Нормативная скорость резания V_н:

     V_н1 = 39,2 м/мин.

     Поправочный коэффициент на скорость в зависимости  от группы и механической характеристики стали К_мv ([1], карта 120):

     К_мv = 1. Тогда  

     V₁ = V_н1 · К_мv = 39,2 · 1 = 39,2 м/мин.

 

      4. По установленной скорости резания  определяем частоты вращения  шпинделя n: 

     n₁ = V₁ · 1000 / π · D = 39,2 · 1000 / 3,14 · 60 = 208 об/мин. 

     5. Найденное число оборотов корректируется  по паспорту станка, подбирается  ближайшее значение:

     n_пр1 = 250 об/мин.

     6. Действительная скорость резания: 

     V_д1 = π · D · n₁ / 1000 = 3,14 · 60 · 250 / 1000 = 47,1 м/мин. 

     7. Определяем скорость движения  подачи S_м: 

     S_м1 = S_z1 · z · n_д1 = 0,08 · 5 · 250 = 100 мм/мин. 

     Корректируем  эту величину по данным станка и  устанавливаем действительную скорость движения подачи:

     S_м1 = 100 мм/мин.

     8. Определяем мощность, затрачиваемую  на резание: N_табл = 1,0 кВт. Для заданных условий обработки поправочный коэффициент на мощность К_N = 1. Тогда N_рез = N_табл = 1 кВт.

     9. Проверяем, достаточна ли мощность  привода станка:

     N_шп = 7,5 · 0,8 = 6,0 кВт; N_рез ≤ N_шп; 1 < 6,0, т.е. обработка возможна.

5. Определение основного (машинного) времени:

 

     Т_о = L / S_м, мин; L = l + y + ∆.

     Т_о1 = 34 / 20 = 1,7 мин. 

     030 Шлицефрезерная операция

     1. Определяется нормативная подача S_он:

     S_он = 1,6 – 2,0, мм/об ([5], карта 15, лист 1).

     Принимаем S_он = 1,6 мм/об.

     С учётом поправочных коэффициентов ([5], карта 3, лист 2) в зависимости от обрабатываемого материала К_ms=1 и угла наклона зуба К_βs=1, количества заходов фрезы К_ks= 0,65. Подача S_о =1,6 · 0,65 · 1 · 1= 1,04 мм/об.

     Согласно  паспортным данным станка принимаем  ближайшее значение подачи:

     S_о =1,6 мм/об.

     2. Выбор скорости резания и числа  оборотов.

     При m=3,5; S_о =1,6 мм/об; V_н = 36 м/мин ([5], карта 17).

     3.Определяем  необходимое число осевых перемещений  фрезы: 

     m=3,5; Z=14; S_о =1,6 мм/об → количество осевых перемещений 3 ([5], карта 16).

     Учитывая  поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от материала К_mв=1. Количество заходов фрезы К_kв= 0,75, количество осевых перемещений К_wv= 1,1 угла наклона шлицев К_βв=1 ([5], карта 15).

     Нормативная скорость резания будет равна: 

     V_н = V_т · К_mв · К_kв · К_wv · К_βв = 36 · 1 · 0,75 · 1,1 · 1 = 29,7 м/мин. 

     4. По установленной скорости определяется  число оборотов фрезы в мин: 

     n = 318,5 (V / D), об/мин,

     n = 318,5(29,7 / 80) = 118,0 об/мин.

 

      Для работы принимается ближайшее  имеющееся на станке (согласно паспортным данным станка) число оборотов n = 140 м/мин, тогда фактическая скорость резания равна: 

     V =(π · D · n) / 1000, м/мин,

     V =(3,14 · 80 · 140) / 1000= 35,4 м/мин. 

     5. Определяем мощность:

     При S_о =1,6 мм/об и m=3,5 потребная на резание мощность N_н = 1,1кВт в зависимости от материала К_NM = 1,1; количества заходов фрезы К_кM = 1,64; принятого количества осевых перемещений К_Nн =1,1; угла наклона зубьев К_βN = 0,95; 

     N_н = N · К_NM · К_кM · К_Nн · К_βN, кВт,

     N_н = 1,1 · 1,64 · 1,1 · 0,95 · 1,1 = 1,88 кВт. 

     Найденное значение мощности проверяется по мощности эл.двигателя с учётом КПД станка η = 0,5 мощность на шпинделе N_э:

     N_э= N_д · η = 7,5 · 0,5 = 3,75 кВт, т.е больше мощности, потребной на резание. Следовательно, установленный режим резания по мощности станка осуществим.

     6. Определение основного времени:

     Т_о= [(l + l₁) · z] / ( n · S_о · k), мин.

     где l₁ = 17 – величина врезания и перебега ([5], карта 18);