Разработка технологического процесса изготовления детали

101.912 – 98.486 = 3.426 мм

Минимальные припуски:

98.086 – 97.78 = 0.306 мм

99.912 – 98.086 = 1.826 мм

Результаты расчетов заносим в графы 11 и 12 таблицы 6.

Определяем общие припуски:

1. Общий наибольший припуск:

 мм

2. Общий наименьший припуск:

 мм

Правильность расчетов определяем по уравнению:

 

Таблица 5. Результаты расчетов припусков на обработку и предельных размеров по техническим переходам

Технологические переходы обработки поверхности	Rz	h		Расчетный припуск , мкм	Расчетный минимальный размер, мм	Допуск на промежуточные размеры, мкм	Принятые (округленные) размеры заготовки по переходам, мм		Предельное значение припусков, мм
Прокат	160	250	503	-	99.912	2000	101.9	99.9	-	-
Обтачивание черновое	63	60	30		98.086	400	98.5	98	3.426	1.826
Обтачивание чистовое	-	-	-	306	97.78	120	97.8	97.8	0.586	0.306

 

 

 

3.8 Расчет режимов резания обработки гайки

Методику назначения режимов резания для различных методов будем брать из справочной литературы [3]. Наиболее выгодными считаются такие режимы обработки, которые обеспечивают наименьшею себестоимость механической при удовлетворение всех требований по качеству продукции и производительности обработки.

В общем случае будем соблюдать определенную последовательность назначения режимов резания: , где t – глубина резания, S – подача на один оборот, V – скорость резания, n – частота вращения.

Расчет режимов резания для токарной обработки 10 поверхности

1. Глубина резания t

При черновом точение и отсутствие ограничений по мощности станка и жесткости системы СПИД глубина резания принимается равной припуску на обработку.

При чистовом точение припуск срезается за два проходи и более. На каждом последующем переходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предыдущем.

Определим общую глубину резания:

 

Обработку поверхности следует проводить в два прохода:

Черновой проход – принимаем глубину резания t = 2.5 мм.

Чистовой проход – принимаем глубину резания t = 1 мм.

Рассчитаем режимы резания для чернового прохода.

2. Подача S

При черновой обработке принимаем максимально допустимую по мощности оборудования и жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. Выбираем рекомендуемые подачи при черновом наружном точение в зависимости от диаметра обрабатываемой заготовки:

При черновом точение S = 0.5 – 0.9мм/об [4].

Корректируем подачу, согласовываясь с паспортными данными станка 1К62Д:

Для черновой обработки S = 0.78 мм/об.

3. Скорость резания V

При наружном продольном точение Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле:

 

Т – среднее значение стойкости инструмента, принимаем Т = 30 мин.

Значение коэффициента и показателей m, x, y определяем табличным методом:

При черновом точение: = 340, m = -, x = -, y = 0.45;

Определим поправочный коэффициент по формуле:

 

Где:

Коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки:

 

где: - параметр характеризующий обрабатываемый материал, ;

- коэффициент, характеризующий  группу стали по обрабатываемости, nv = 1 [4], тогда:

 

Коэффициент характеризует состояние поверхности, = 0.9 – для проката.

Коэффициент характеризует материал инструмента, = 1;

Коэффициент характеризует главный угол в плане, = 0.9;

Коэффициент характеризует вспомогательный угол в плане, = 0.91;

Коэффициент характеризует вид обработки, = 1; тогда:

 

Определим скорость резания:

 

4. Скорость вращения шпинделя

 

 

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 1К62Д, принимаем:

n = 800 об/мин;

5. Определение действительной скорости движения резания

 

6. Определение главной составляющей силы резания

 

Находим значения коэффициента С и показателей степеней формулы x, y, n для наружного продольного точения: С = 300, х = 1, у=0.75, n = -0.15 [4].

Учитываем К – общий поправочный коэффициент равный произведению отдельных поправочных коэффициентов, учитывающих измененные условия обработки. Определяем их значение:

 

Показатель степени n = 0.75 для обработки конструкционной стали твердосплавным резцом, тогда:

 

Главный угол в плане 0.94;

Передний угол = 1.1;

Изменение угла наклона передней режущей кромки = 1.

Определяем общий поправочный коэффициент:

 

Подставляем полученные данные и определяем главную составляющую сил резания:

 

7. Определение затраченной мощности

 

Проверяем достаточна ли мощность привода станка. Необходимо проверить выполнения уравнения:

 

Мощность на шпинделе станка:

 

По паспортным данным станка 1К62Д получаем: = 11 кВт; = 0.75, тогда:

 

Получаем: 1.27 < 8.25 – обработка возможна.

8. Определение основного времени

 

В решение были определены следующие параметры формулы:

Частота вращения шпинделя n = 800 об/мин;

Подача 0.78 мм/об.

Определяем длину рабочего хода резца:

 

где l – длина обрабатываемой поверхности, l = 28.5 мм;

у – врезание резца,  , тогда:

Врезание: у = 2 · ctg60 = 2 · 0.58 = 1.16 мм;

∆ - перебег резца (1..3 мм), принимаем ∆ = 3 мм, тогда:

Длина рабочего хода на операции:

 

Определим основное время:

 

 

Расчет режимов резания для сверления сквозного отверстия

1. Глубина резания

При сверление глубина резания рассчитывается:

 

Тогда в нашем случае:

t = 0.5 · 30 = 15 мм

2. Подача

Пи сверление отверстий без ограничивающих факторов выбираем допустимую возможную подачу по прочности сверла, в нашем случае S = 0.26 – 0.29 мм/об [4]. Корректируем подачу по паспортным данным станка и принимаем S = 0.25 мм/об.

3. Скорость резания

При сверление скорость резания рассчитывается по формуле:

 

Значение показателей выбираем из таблице 28 [4]:

= 7, q = 0.4, y = 0.7, m = 0.2.

Т – период стойкости инструмента, определяется в зависимости от диаметра сверла, в нашем случае Т = 25 минут.

общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

 

где - коэффициент на обрабатываемый материал, определяется по формуле:

 

Значение коэффициента и nv принимаем согласно условия из таблицы 2 [4], тогда:

 

- коэффициент  на инструментальный материал, в  нашем случае  = 1;

 – коэффициент, учитывающий глубину сверления, = 1, тогда:

 

Определим скорость резания:

 

Определим частоту вращения шпинделя:

 

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка, принимаем = 400 об/мин.

Определим истинную скорость резания:

 

4. Определение крутящего момента и осевой силы

Осевая сила при сверление определяется по формуле:

 

Значения показателя , q, y определяем по таблице 32 [4], = 0.0345, q = 2,  y = 0.8.

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением:

 

Определим крутящий момент:

 

Осевую силу определяем по формуле:

 

Значения показателя , q, y определяем по таблице 32 [4], = 68, q = 1,  y = 0.7, тогда:

 

5. Определение мощности резания

Мощность резания определяем по формуле:

 

Проверяем достаточна ли мощность привода станка. Необходимо проверить выполнения уравнения:

 

Мощность на шпинделе станка:

 

По паспортным данным станка 1К62Д получаем: = 11 кВт; = 0.75, тогда:

 

Получаем: 4.06 < 8.25 – обработка возможна.

6. Определение основного времени сверления

Основное время сверления определяется по формуле:

 

где l –длина обрабатываемого отверстия, l = 115 мм;

- величина врезания  инструмента, определяется по формуле:

 

- величина перебега  инструмента, = 0.5…3 мм, принимаем  = 3 мм, тогда:

 

Результаты расчетов режимов резания для всех поверхностей занесем в таблицу 7.

Таблица 7. Результаты расчета режимов резания

№ перехода	Содержание перехода	D, мм	L, мм	t, мм	S,мм/об	V, м/мин	n, об/мин	,мин
005	Отрезка заготовки	105	120	-	-	-	-	-
010	Фрезеровать торец 1, 2	105	115	2.5	0.035	142	700	0.4
015	Точить начерно поверхность 3 согласно эскизу 1 (3 прохода)	85	12	3	0.78	263	800	0.08
	Точить начисто поверхность 3 согласно эскизу 1 (3 прохода)	75	12	1.8	0.5	337	1250	0.8
	Точить начерно поверхность 2 согласно эскизу 1 (4 проходов)	85	103	2.5	0.78	267	1000	0.548
	Точить начерно поверхность 1 согласно эскизу 1	Расчет на данную поверхность не проводим, так как она выходит сама собой при точение поверхности 2 (угол резца 45)
	Точить начерно поверхность 1 согласно эскизу 2 (2 прохода)	99	28.5	2.5	0.78	263	800	0.104
	Точить начисто поверхность  1 согласно эскизу 2	98	28.5	1	0.5	384	1250	0.052
	Сверление отверстия 2 согласно эскизу 2	30	115	15	0.25	37.68	400	1.27
	Точить начерно поверхность 1 согласно эскизу 3 (14 проходов)	75.05	68	1.5	0.78	290	1250	1.036
	Точить начерно поверхность 2 согласно эскизу 3 (11 проходов)	74	43	1	0.78	290	1250	0.528
	Точить выточки 3 согласно эскизу 3	78	-	3	0.3	367	1500	0.048
	Точить выточку 4 согласно эскизу 3	77	-	2	0.3	362	1500	0.014
020	Закалка ТВЧ	-	-	-	-	-	-	-
025	Нарезка резьбы согласно техпроцессу	74	43	1.2	3	146	630	0.023
030	Шлифование поверхности согласно эскиза	75	68	0.05	6	2420	1285	0.33
035	Фрезерование проточек (3 штуки)	16	29	5.5	0.1	20	400	2.487
040	Слесарная	-	-	-	-	-	-	-
045	Контрольная	-	-	-	-	-	-	-

 

3.9 Нормирование операций технологического процесса

Одним из основных требований при проектирование технологических операций является требование минимума затрат труда на ее выполнение.

Критерием оценки трудоемкости является норма штучного времени.

Штучное время обработки:

 

Где: - основное (технологическое) время;

- вспомогательное  время;

- время обслуживания  рабочего места;

- время перерывов  в работе.

Рассчитаем штучное время для 015 операции.

Основное время обработки – это сумма основного времени на каждом переходе, = 4.48

Вспомогательное время – это время на вспомогательные функции:

  = 0.32 мин – время на установку и снятие заготовки;

= 0.29 мин – вспомогательное время на проточку пазов (при изготовление детали необходимо точить 3 паза);

= 0.11 мин –  вспомогательное время на проточку  фасок (2 фаски);

= 0.07мин – вспомогательное время на изменение величины подачи (на данной операции подача меняется 5 раз);

= 0.1 мин – вспомогательное время на смену инструмента путем поворота резцовой головки (на данной операции инструмент меняется 4 раза);

= 0.8 мин – вспомогательное время на установку инструмента (используем 4 разных инструмента), тогда:

 

 

Находим оперативное время:

 

Находим время обслуживания рабочего места:

 

Найдем время перерывов:

 

Найдем штучное время:

 

Аналогично производится расчет штучного времени на остальные поверхности и заносятся в таблицу 8.

Таблица 8. Таблица нормирование операций технологического процесса

№ операции	, мин	мин	мин	мин	мин	мин
010	0.4	1.12	1.52	0.06	0.07	1.65
015	4.48	5.36	9.84	0.39	0.49	10.72
025	0.023	1.22	1.243	0.049	0.062	1.354
030	0.33	1.29	1.62	0.064	0.081	1.765
035	2.487	1.19	3.677	0.147	0.184	4.008