Технологічний процес обробки деталі “Фланець лабіринтів”

Коли постійність технологічної  бази не може бути забезпечена, для нової технологічної бази вибирають обов’язково оброблену, по можливості найбільш точно оброблену поверхню.

При виборі чорнової бази деталі “Фланець лабіринтів” враховуються наступні положення: за чорнову базу приймається необроблена поверхня Æ61,75. Це і розмір базування 2,6мм забезпечує надійне кріплення деталі при обробці. Чорнова база використовується тільки один раз. Технологічна і вимірювальна бази збігаються, при цьому похибка базування буде дорівнювати нулю і відпадає необхідність в перерахунку операційних розмірів і дотримується принцип “суміщення баз”.

Ескіз чорнової бази показано на рис. 1.5               

                                                                                   

 

Рисунок 1.5 – Ескіз чорнової бази

Деталь встановлюється в трьохкулачковий  патрон. Похибка встановлення в трикулачковий патрон розраховується за формулою 1.11:

 

 

ε_зl(6,2)=50мкм , ε_зl(4)=50мкм [1,с.42,табл.13], ε_зd(68,5)=100мкм, ε_зd(39,85)=100мкм [1,с.42,табл.13],

ε_у(68,5)= ε_зd = 100мкм≤Т_(68,5)=120мкм, ε_у(39,85) = ε_зd=100мкм≤Т_(39,85)=170мкм.

ε_у(6,2)= ε_бl = 100мкм<Т_(6,2)=100мкм, ε_у(4)= ε_бl =300мкм≤Т₍₄₎=300мкм.

Даний пристрій забезпечує обробку деталі з заданою  точністю.

При виборі чистової бази деталі “Фланець лабіринтів” враховуються наступні положення: за чистову базу приймається Æ. Це і розмір базування 1,5_-0,04 .Технологічна і вимірювальна бази збігаються, при цьому похибка базування буде дорівнювати нулю і відпадає необхідність в перерахунку операційних розмірів і дотримується принцип “суміщення баз”.

Ескіз чистової бази показано на рис. 1.6                   

                                                                                           

 

Рисунок 1.6 – Ескіз чистової  бази

Деталь встановлюється в цанговий патрон. Похибка закріплення при встановленні в цанговому патроні:

ε_зl(17,5)=50мкм , ε_зl(6,242)=50мкм , ε_зl(1,5)=50мкм ,[ [1,с.41,табл.12], ε_зd(67,968)=150мкм ε_зd(61)=150мкм ε_зd(66,3)=150мкм [1,с.41,табл.12],

ε_у(67,968)=ε_зd= 150мкм, ε_у(61)=ε_зd= 150мкм<Т₍₆₁₎=400мкм,

ε_у(66,3)=ε_зd= 150мкм<Т_(66,3)=400мкм, ε_у(17.5)=ε_бl= 70мкм≤Т_(17.5)=70мкм,

ε_у(6.242)=ε_бl= 52мкм<Т_(2,242)=52мкм, ε_у(1,5)=ε_бl= 40мкм<Т_(1,5)=40мкм.

Даний пристрій забезпечує обробку деталі з заданою  точністю. Розміри проставлені вірно.

 

1.8 Розробка технологічних операцій, які відрізняються від заводських

 

У ході курсового проекту розробляється й удосконалюється технологічний процес виготовлення деталі «Фланець лабіринтів» на основі базового технологічного процесу. Удосконалення технологічного процесу  відбувається за рахунок  суміщення операцій.

Операцію 75 – токарну, операцію 95 – токарну, операцію 100 – токарну суміщаємо в операцію 65 – токарну з ЧПУ [рис. 1.7].  Обробка виконується на токарному верстаті з ЧПК мод. DF-3.

 

Характеристика  верстата:

- найбільший  діаметр обробляємої заготівки:

За супортом,мм                                                                          630;   

на верхнім  супортом,мм                                                            100;

- найбільше  переміщення супорта, мм:

поздовжнє, мм                                                                            1000;

поперечне, мм                                                                            550;

- кількість швидкостей шпинделя:                                                 18;

- частота  обертання шпинделя, хв^-1:                                   31,5-1600;

- число  подач:                                                                                   14;

- число інструментів в магазині, шт:                                              12;

- потужність  електродвигуна, кВт:                                       55;

- габаритні розміри верстату, мм:                        4000х2700х2930;

- маса  верстату, кг:          7500;

 

 

 

                                                                                                       

Рисунок 1.7 - Ескіз обробки деталі “Фланець лабіринтів” на токарну операцію з ЧПУ

О 01. Встановити, закріпити, зняти і відкласти.

Т  ПР: 396110 Патрон цанговий.

О 02. Проточити поверхню, витримуючи  розмір 10 за програмою.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: 392101 Різець прохідний відігнутий Т15К6 ГОСТ 18877-83.

О 03. Протичити виточку, витримуючи  розмір 9 за програмою.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: 392101 Різець прохідний упорний Т15К6 ГОСТ 18879-83.

О 04. Проточити виточку, витримуючи  розміри 1,2,8 за програмою.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: хххххх Різець спеціальний Т15К6.

О 05. Проточити виточку, витримуючи  розміри 3,4,8 за програмою.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: хххххх Різець спеціальний Т15К6.

О 06. Проточити виточку, витримуючи  розміри 6,12  за програмою.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: хххххх Різець спеціальний Т15К6.

О 07. Проточити виточку, витримуючи  розміри 7,12 за програмою.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: хххххх Різець спеціальний Т15К6.

О 08. Нарізати різьбу , витримуючи  розміри 11,13 за програмою.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: 392101 Різець різьбовий Т15К6 ГОСТ 18885-83.

О 09.Притупити гострі кромки.

Т  ВИ: хххххх Державка спеціальна.

     РІ: 392101 Різець прохідний відігнутий Т15К6 ГОСТ 18877-83.

О 10. Перевірити розміри 1-13 згідно норм контролю.

Т  СИ: 393120 Калібр-скоба листова для діаметрів Ø56 ^+0,6 ГОСТ18362-73; 393120 Калібр-скоба листова для діаметрів Ø48 ^+0,05 ГОСТ18362-73; 393120 Калібр-пробка Ø 40,3^+0,8 ГОСТ 14810-69; 393120 Калібр-скоба листова для довжин 10,5_-0,12 ГОСТ 18355-73; 393120 Калібр-скоба листова для довжин 10_-0,1 ГОСТ18355-73; ХХХХХХ Штангензубомір спеціальний 0,3^+0,2; 393120 Калібр-пробка 3,75^+0,5 ГОСТ14810-69; 393120 Калібр-скоба листова для довжин 5,7_-0,3 ГОСТ 18355-73; ХХХХХХ Штангензубомір спеціальний 1; 393120 Калібр-скоба для діаметрів Ø43_-0,17 ГОСТ18362-73; 393120 Калібр-скоба для діаметрів Ø47,5^+0,17 ГОСТ 18362-73;393120 Калібр-скоба для діаметрів Ø50,5_-0,2 ГОСТ 18362-73; 393120 Калібр-скоба для діаметрів Ø55,5^+0,2 ГОСТ 18362-73.

О 11. Покласти деталь в тару.

Т хххххх Візок  електричний.

 

 

 

 

1.9 Розрахунок  і призначення режимів різання  на операції техпроцесу

 

Визначення режимів різання  та основного часу аналітичним способом на операцію 65 – токарну з ЧПУ, верстат з ЧПУ мод. DF-3.

Ескіз обробки  на операцію 65 показаний на рисунку 1.7.        

Рисунок 1.8 – Ескіз обробки на операцію 65

 

Перехід № 1

1 Згідно вихідних даних вибираємо ріжучий інструмент: матеріал різальної частини різця беремо з [1,с115-118 ], геометричні параметри різальної частини різця з [1, с.119-136].

Різець токарний прохідний Т15К6 ГОСТ 18883-83; ; Н=25; L=120; В=16; φ=45º; φ₁=45º.

2 Визначаємо глибину різання  t в мм за формулами 1.16, 1.18:

 

,      мм                                               (1.16)

                     

                                                    мм

 

3 Вибираємо подачу S_o в мм/об, [1, с.266-268]:

 

S_o = 0,15-0,24 мм/об

 

4 Коректуємо значення подачі за паспортом верстату, приймаємо - S_0вт =0,24 мм/об.

5 Визначаємо швидкість різання, яка допускається ріжучими властивостями інструменту в м/хв по формулі :

 

,                                            (1.17)

 

де Т=60 хв - стійкість інструменту [1, с.279-280, табл.30];

C_v, m, x, y вибираємо з  [1, с.269-270, табл.17];

- загальний поправочний коефіцієнт  на швидкість різання, який  враховує фактичні умови різання,

де  K_mv - поправочний коефіцієнт, який враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на швидкість різання [1, с.261-263, табл.1-4];      

K_nv - поправочний коефіцієнт, який враховує вплив стану поверхні заготівки на швидкість різання [1, с.263, табл.5];

          K_uv - поправочний коефіцієнт, який враховує вплив інструментального матеріалу на швидкість різання [1, с.263, табл.6];

K_φv, K_φ1v, K_rv - поправочні коефіцієнти , які враховують вплив геометричних параметрів різця на швидкість різання [1, с.271, табл.18].

 

K_mv=0,79; K_nv=0,8; K_uv=0,8; K_φv=0,83; K_φ1v=0,87; K_rv=1,03; C_v=350; m=0,2; y=0,2; x=0,15.

 

м/хв

 

6 Визначаємо частоту обертів оброблюваної деталі  відповідно знайденій швидкості різання по формулі:

 

                                        

,                                                                          (1.18)

хв^-1

 

7 Коректуємо частоту обертів оброблюваної деталі за паспортними даними верстату і встановлюємо дійсну частоту - n_вт=250 хв^-1.    

8 Визначаємо дійсну швидкість різання по формулі:

 

,                                              (1.19)

 м/хв

 

9 Визначаємо осьову силу різання P_z за формулою 1.20:

 

,                                     (1.20)  

 

де  С_р, x, y, n визначаємо по [1, с.273, табл.22]

 - поправочний коефіцієнт, який враховує вплив конкретних умов обробки,

де К_мр - поправочний коефіцієнт, який враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на  силові залежності     [1, с.264-265];

- поправочні коефіцієнти, які враховують вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання, вибираємо з [1, с.275].

 

С_р=300; y=0,75; n =-0,15; x =1,0; K_mр=1,19; K_φр=1,0; K_γр=1,1; K_λр=1,0; K_rр=0,93;

 

н

 

10 Визначаємо потужність, яка витрачається на різання по формулі:

 

                                              

, кВт                                     (1.21)

 

                 

кВт

 

11 Вибраний режим різання перевіряємо по потужності верстату. 

Обробка можлива, якщо N_різ < N_шп,

де N_шп – потужність на шпинделі верстату визначається по формулі:

 

N_шп  = N_дв∙ η,        (1.22)

 

де N_дв – потужність електродвигуна верстату, кВт;

η – к.к.д верстату [3,с.421].

 

 кВт

0,53 кВт< 8,8 кВт

 

 

12 Визначаємо шлях інструменту та машинний час за формулами:

 

,                            (1.23) 

 

де L –  шлях інструменту в напрямку подачі в мм;

n – частота  обертання інструмента ( шпинделя ) в хв^-1;

S – подача  в мм/об;

- кількість робочих ходів,

де t –  глибина різання;

h – припуск.

 

                                       ,           (1.24)

 

де l –  розмір поверхні, що обробляється в напрямку подачі в мм;

y – величина  врізання мм;

D – 1 3 мм – вихід ріжучого інструменту (перебіг).

 

 

мм

 хв

 

 

Перехід № 2

1 Згідно вихідних даних вибираємо ріжучий інструмент: матеріал різальної частини різця беремо з [1, с.115-118], геометричні параметри різальної частини різця з [1, с.119-136], вибираємо розміри поперечного перерізу корпусу різця за паспортом верстата.

Різець токарний прохідний упорний  Т15К6 ГОСТ 18879-83; Н=20; L=120; В=16; φ=90º.

2 Визначаємо глибину різання  t в мм за формулою 1.16:

 

t=0,5мм

 

3 Вибираємо подачу S_o в мм/об, [1, с.277-278]:

 

S_o = 0,115-0,2 мм/об

 

4 Коректуємо значення подачі за паспортом верстату, приймаємо менше значення - S_0вт =0,115 мм/об.

5 Визначаємо швидкість різання, яка допускається ріжучими властивостями інструменту в м/хв по формулі 1.17:

K_mv=0,79; K_nv=0,8; K_uv=0,8; K_φv=0,83; K_φ1v=0,87; K_rv=1,03; C_v=350; m=0,2; y=0,2; x=0,15.

 

м/хв

 

6 Визначаємо частоту обертів оброблюваної деталі відповідно знайденій швидкості різання по формулі 1.18:

 

хв^-1

 

7 Коректуємо частоту обертів оброблюваної деталі за паспортними даними верстату і встановлюємо дійсну частоту - n_вт=250 хв^-1.    

8 Визначаємо дійсну швидкість різання по формулі 1.19:

 

 м/хв.

 

9 Визначаємо осьову силу різання P_z за формулою 1.20:

 

С_р=300; y=0,75; n =-0,15; x =1,0; K_mр=1,19; K_φр=1,0; K_γр=1,1; K_λр=1,0; K_rр=0,93;[1,с.264-275]

 

н

 

10 Визначаємо потужність, яка витрачається на різання по формулі 1.21: