Главная
База знаний "Allbest"
Производство и технологии
Технологический процесс обработки детали "Корпус авиационный"
Технологический процесс обработки детали "Корпус авиационный"
Служебное назначение детали. Обоснование метода получения заготовки. Разработка технологического процесса изготовления детали. Обоснование выбора технологических баз. Проектирование режущего инструмента. Техническое нормирование станочных операций.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.09.2014 |
| Размер файла | 676,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
В целях постоянного ускорения обновления продукции машиностроения при высоких темпах роста производительности труда и снижения затрат производства предусматривается развивать его в основном за счёт использования станков с ЧПУ.
Это оборудование в комплексе с автоматическими системами организации работы и управления им на базе ЭВМ и микропроцессорной техники является очень сложным и дорогостоящим. В связи с этим необходимым условием его эффективного использования является высокая надёжность всех его элементов, длительный, непрерываемый режим работы при достаточно высоких режимах резанья с учётом возможности автоматической замены износившегося инструмента. Одним из главных элементов любого машиностроительного производства, является инструментальная оснастка, обеспечивающая надёжность функционирования каждого отдельного станка и производственной системы в целом, качество продукции, производительность, так же как и эти параметры, существенным образом влияющая на затраты производства.
В данном дипломном проекте предлагается технологический процесс обработки детали “Корпус авиационный” в условии крупносерийного производства. Основными направлениями на этом пути являются:
Совместная конструкторско-технологическая проработка конструкторской документации в целях повышения технологичности изделий с учетом их эксплуатационных свойств.
Выбор оптимального сочетания наиболее производительных, экономически выгодных и, вместе с тем, реальных в условиях данного производства методов обработки деталей и технологического оборудования для их изготовления.
3) Оптимальное решение о выборе заготовки экономически выгодной, с точки зрения изготовления и последующей обработки, с целью снижения ее металлоемкости и снижения вместе с этим времени ее механической обработки.
4) Применение высокопроизводительного оборудования и инструмента, что позволяет выбрать наиболее эффективные режимы обработки.
Для этого необходимо выбрать оптимальный метод получения заготовки, производительные и экономически выгодные методы механической обработки, подобрать высокопроизводительное оборудование и инструмент, что позволит использовать наиболее эффективные режимы обработки.
В дипломном проекте была сделана, попытка решить все эти вопросы в условиях крупносерийного производства.
1 Анализ состояния вопроса и обоснование целесообразности разработки темы
Прогрессивное развитие технологии машиностроения должно происходить путем механизации и автоматизации технологических процессов, обеспечивающих высокий рост производительности.
1.1 Анализ базового технологического процесса. Мероприятия, направленные на совершенствование технологического процесса
Проектирование технологических процессов изготовления деталей имеет цель установить наиболее эффективный и наименее трудоемкий технологический процесс. При этом обработка деталей на станках должна обеспечивать выполнение требований их нормальной работы.
В технологическом процессе изготовления детали "корпус авиационный" при увеличении объема выпуска деталей и уменьшении времени на обработку необходимо применять быстродействующие приспособления, высокопроизводительное оборудование. Применение средств контроля является средством предупреждения и исключения брака, установление оптимальных режимов резания, обеспечивающих высокую производительность при высоком качестве обрабатываемых поверхностей и отклонения формы в пределах допуска.
Для снижения трудоемкости изготовления детали "корпус авиационный" и увеличения объема выпуска предлагается применить оборудование более производительное, использовать быстродействующие приспособления, применить производительный способ получения заготовки, а также разработать специальное контрольное средство, режущего инструмента и специального приспособления.
1.2 Служебное назначение детали
Деталь “Корпус авиационный”, служит основой для образования герметичной подсборки, которая входит в состав авиационного узла. Детали корпуса которого, имеют особо точные посадочные места.
2. Технологическая часть
2.1 Объем выпуска деталей
, (1)
где N1 - годовой объем выпуска деталей, шт;
m - количество деталей данного наименования на изделие, m=1 шт;
- процент запасных частей, =1-2%;
- процент технологических потерь, =0,5-1%.
шт.
Тип производства
Тип производства определяется по коэффициенту серийности
, (2)
где tB - такт выпуска изделия, мин/шт;
Tср.шт. - среднее штучное время по операциям действующего на производстве или аналогичного технологического процесса, мин.
Такт выпуска изделия
, (3)
где Fg - действительный годовой фонд времени работы оборудования, Fg=4015,час;
N - годовая программа выпуска деталей, шт.
Средне-штучное время
, (4)
где ?Тшт - суммарное штучное время на изготовление детали, ?Тшт=10,37 мин.
мин.
.
Согласно справочнику [1] К от 1 до 10, тип производства крупносерийный.
Определим какое количество деталей необходимо в партии для одновременного запуска в условиях крупносерийного производства
, (5)
где а - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей, а=5 дней;
F - число рабочих дней в году, F=250 дней.
деталей.
Определим расчетным методом число смен на обработку партии деталей на участке
, (6)
где Т шт.ср - среднее штучное время на каждой операции, Тшт.ср=2,07 мин.
.
Принимаем две рабочих смены на обработку партии деталей.
Принятое число деталей в партии
, (7)
где Спр - принятое число смен.
деталь.
Рисунок 1 - Эскиз заготовки (отливки)
Выбор заготовки. Укрупненный технико-экономический расчет сопоставляемых методов получения заготовок
В качестве исходного материала для изготовления детали используется Сталь 20Л ГОСТ 977-88.
Выбор данного материала обусловлен требованиями представленной детали.
Материал детали обладает высокими литейными и пластическими свойствами, что очень важно при получении отливки. В проектируемом технологическом процессе в качестве заготовок применяются отливки, полученные литьем по выплавляемым моделям [рисунок 1].
Данная заготовка имеет центральное сквозное отверстие, а также часть простых и сложных поверхностей подвергаемые механической обработке. Отливки полученные таким способом, отличаются высокой чистотой поверхности и точностью.
Таблица 1 - Физико-механические свойства стали 20Л ГОСТ 977-88
Предел прочности |
Предел текучести |
Относительное удлинение |
Относительное сужение |
|
|
420 |
220 |
20 |
50 |
Таблица 2 - Химический состав стали 20Л ГОСТ 977-88
|
С,% |
Si,% |
Mn,% |
Cr,% |
S,% |
P,% |
Cu,% |
Ni,% |
|
|
0,17-0,25 |
0,20-0,52 |
0,35-0,90 |
0,30 |
0,045 |
0,04 |
0,30 |
0,30 |
Согласно стандартов ЕСТПП 14.201-83 технологичность детали оценивается следующими коэффициентами:
Коэффициент точности обработки
(8)
где - базовый и достигнутый коэффициенты.
(9)
где - средний квалитет точности обработки детали.
(10)
где - число размеров соответствующего квалитета точности;
Т - квалитет точности.
;
Оценка коэффициента точности удовлетворительная в пределах 0,85…0,92.
Коэффициент технологичности по точности шероховатости поверхности
(11)
где - базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости поверхности.
(12)
где - средняя шероховатость.
, (13)
где Ш - шероховатость поверхности по одному из показателей, мкм.;
- число поверхностей соответствующей шероховатости.
Коэффициент использования материала
, (14)
где q - масса детали, кг;
Q - масса детали, кг.
Анализ действующего технологического процесса
С точки зрения передовой технологии существующий базовый технологический процесс не является совершенным. В нем применяются универсальные станки и простейшие приспособления с ручным зажимом. Производится частая переналадка станков, что увеличивает вспомогательное время на обработку детали. Использование приспособлений с ручным приводом приводит к погрешностям обработки, следующими из-за различного усилия зажима и увеличению браковых деталей. Для снижения времени на контрольной операции применяется специальный мерительный инструмент.
2.2 Обоснование метода получения заготовки
В базовом технологическом процессе в качестве заготовки применяется сортовой прокат. В качестве альтернативного варианта предлагается выбрать метод получения заготовки методом литья по выплавляемым моделям. Данный метод литья экономически целесообразно для крупносерийного и массового производства точных отливок. Рассчитаем стоимость заготовок полученных обоими методами и годовой экономический эффект от изменения операции получения заготовки, а также сравним коэффициент использования материала КИМ для обоих случаев.
Стоимость отливки определяется по формуле:
(15)
где СЗ - стоимость 1 тонны материала, согласно прейскуранту, полученных из проката и метода литья по выплавляемым моделям руб., Сб=45000 руб;
Q - масса заготовки, кг; Qб=0,70кг, Qп=0,125 кг;
q - масса готовой детали, кг; q=0,081 кг ;
KТ, KС, KВ, КМ, КП - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок, по справочнику [1]:
KТ= 1,0; KС= 2,1; KВ= 1,0; КМ= 1,1;КП= 1,0.
Sотх - стоимость одной тонны отходов, руб; Sотх = 33840 руб.
руб.
Стоимость заготовки из прутка определяется по формуле:
(16)
где М - затраты на материал заготовки, руб;
CОЗ - технологическая себестоимость резки на штучные заготовки.
, (17)
где СП.З. - приведенные затраты на рабочем месте, руб/час;
ТШТ - штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, час.
руб/час.
Затраты на материал определяются по массе проката, требующегося на изготовление детали, и массе сдаваемой стружки
(18)
где Q - масса заготовки, кг;
S - цена 1 кг материала заготовки, руб;
q - масса готовой детали, кг;
Sотд - цена 1 кг отходов, руб.
руб.
руб.
Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок определяется по формуле:
(19)
где - стоимости заготовок по базовому и проектируемому варианту, руб;
Nг - годовая программа выпуска деталей, шт; Nг=77265 шт.
руб.
Рассчитаем коэффициент использования материала базового (заготовка из проката) и проектируемого (отливка) технологических процессов
;
.
.
Из расчета видно, что коэффициент использования материала для проектируемого технологического процесса значительно выше базового.
2.3 Разработка технологического процесса изготовления детали
В современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является использование заготовок с экономичными конструктивными формами, обеспечивающими возможность применения наиболее рациональных и экономичных способов их обработки на металлорежущих станках, т.е. обработки с наибольшей производительностью и наименьшими отходами металла в стружку.
От правильности выбора заготовки зависят трудоемкость и себестоимость обработки; при изготовлении заготовки, максимально приближающейся по форме и размерам к готовой детали, значительная часть трудоемкости процесса приходится на долю заготовительных цехов, а меньшая -- на механообрабатывающие цеха и, наоборот, при изготовлении заготовок с большими припусками основная доля трудоемкости приходится на механообрабатывающие цехи.
В проектируемом технологическом процессе учтены все недостатки, присутствующие в базовом технологическом процессе и внесены соответствующие изменения. Произведена замена операции получения заготовки из проката на литье и замена универсального оборудования (станков модели 16К20, 6Р11) на оборудование с ЧПУ (станки модели 16К20Ф305, 6Р11Ф3) на токарных и фрезерных операциях, а также разделение токарной и фрезерной операции на две токарных и две фрезерных. На токарной операции произведена замена приспособления с ручным зажимом на приспособление с пневмозажимом. Это позволяет сократить вспомогательное и подготовительно-заключительное время, а, следовательно, и штучное время на обработку.
Таблица 3 - Варианты технологического маршрута
2.4 Обоснование выбора технологических баз
Выбор баз на технологическую обработку - один из ответственных этапов в разработке технологического процесса, так как он определяет точность обработки детали и конструкцию приспособления.
В качестве технологических баз следует применять поверхности достаточно больших размеров, чтобы обеспечить точность базирования и закрепления заготовок в приспособлении. Эти поверхности должны иметь меньшую шероховатость, не иметь литейных углов и других дефектов.
Данная деталь служит основой для образования герметичной подсборки, которая входит в состав авиационного узла.
Основными базами детали “Корпус авиационный” является наружная цилиндрическая поверхность диаметром 46n7мм, правый торец; внутренняя цилиндрическая поверхность диаметром 40Н8мм и левый торец; на которые деталь устанавливается в приспособления для дальнейшей обработки цилиндрических и торцевых поверхностей, а также фрезерование наружного выступа.
Деталь на токарной операции 015 механической обработки базируется по наружной цилиндрической поверхности в трехкулачковом патроне.
Рисунок 2 - Типовая схема базирования
2.5 Расчет и назначение припусков на механическую обработку
Операция литья по выплавляемым моделям позволяет получить поверхность заготовки достаточно чистую, чем и обуславливаются данные для дальнейшего расчета.
Определим межоперационные припуски и размеры на токарную операцию 015.
При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения минимальный припуск на обработку определяется по формуле:
(20)
где Rzi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;
hi-1 - глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;
сi-1 - суммарное пространственное отклонение на
предшествующем переходе, мкм;
- погрешность установки на данном переходе, мкм.
При обработке противоположных или отдельно расположенных поверхностей
(21)
Элементы припусков назначаем согласно справочника [1]:
Определяем высоту неровностей RZ и глубину дефектного слоя после получения заготовки и ее последующей механической отработки.
для заготовки (отливки):
Rz=30 мкм;
h=100 мкм.
Производим подрезание правого торца в размер L=19,95-0,13мм.
для однократного подрезания:
Rz=15 мкм;
h=20 мкм.
Определим пространственные отклонения заготовки при обработке торцевых поверхностей:
(22)
где - величина коробления отливки.
(23)
где - удельная кривизна заготовок на 1мм длины,=0,7мкм;
D - диаметр торцовой поверхности.
мкм.
Пространственные отклонения при однократном подрезании торцев принимаем равным нулю.
Погрешность установки на данном переходе:
=90 мкм - установка заготовки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне;
=50 мкм - установка детали в приспособлении.
= 30+100+ 45 +90 = 265 мкм;
= 15+20+50 = 115 мкм.
Записываем в таблицу расчетный минимальный размер для правого торца 19,95-0,13мм.
Графа "расчетный размер" заполняется, начиная с конечного, в данном случае чертежного, размера последовательным прибавлением расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.
Таблица 4 - Расчет припусков и предельных размеров на обработку правого торца 19,95-0,13 мм
|
Технологические переходы обработки поверхности L=19,95-0,13 |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуcк Zmin.мкм |
Расчетный размерdp, мм |
Допуск, мкм |
Предельный размер, мм |
Предельныйприпуск , мкм |
||||||
|
RZ |
h |
Lmin |
Lmax |
Zminпр |
Zmaxпр |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
Заготовка |
30 |
100 |
45 |
90 |
- |
20,085 |
330 |
20,085 |
20,415 |
- |
- |
|
|
Точение однократное |
15 |
20 |
- |
50 |
265 |
19,82 |
130 |
19,82 |
19,95 |
265 |
465 |
|
|
Итого |
265 |
465 |
Находим расчетный размер заготовки прибавлением расчетного припуска однократного точения к минимальному расчетному размеру для однократного точения.
Lрзаг = 19,82 + 0,265 = 20,085 мм.
Значения допусков каждого перехода принимаются в соответствии с квалитетом точности для каждого вида обработки:
для однократного точения допуск по 11-му квалитету равен 0,13 мм;
для заготовки допуск по 13-му квалитету равен 0,33 мм.
Определяем наибольшие предельные размеры для чистового (однократного) точения:
Lmax=19,82+0,13=19,95 мм.
для заготовки:
Lmax.заг = 20,085+0,33 = 20,415 мм;
Lзаг.ном=20,3мм.
Минимальные предельные значения припусков Zпрmin равны разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения Zпрmax - соответственно разности наибольших предельных размеров.
для однократного точения:
Zпрmax=Lmaxi-1 - Lmaxi, мкм, (24)
Zпрmax=20,415-19,95=0,465 мм=465мкм.
Zпрmin=Lmini-1 - Lmini, мкм, (25)
Zпрmin= 20,085-19,82 =0,265 мм=265 мкм.
Находим общие припуски
Z0max,min,ном=УZпрmax, УZпрmin, УZпрном (26)
Z0max=465 мкм;
Z0min=265 мкм;
Z0ном=200 мкм.
Произведем проверку расчетов
Zпрmax-Zпрmin=Ti-1-T, (27)
465-265=330-130;
200=200.
На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков торцевой поверхности 19,95-0,13 мм.
Определим припуски и межоперационные размеры на растачивание внутренней цилиндрической поверхности диаметром мм.
При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения минимальный припуск на обработку определяется по формуле [20].
Элементы припусков назначаем согласно справочника [ 1]:
для заготовки:
Rz= 30 мкм;
h=100 мкм;
для чистового растачивания:
Rz =15 мкм;
h=20 мкм;
для тонкого растачивания:
Rz =2,5 мкм;
h=5 мкм.
Определяем пространственные отклонения заготовки
(28)
где - величина коробления отливки, =45 мкм;
- погрешность по смещению , =250 мкм, по справочнику [1].
мкм.
Определим пространственные отклонения
при черновом растачивании:
, (29)
где - кривизна заготовки;
Ку - коэффициент уточнения, Ку=0,04 - для чистового растачивания.
мкм.
Определяем погрешность установки на данном переходе:
=35 мкм - установка заготовки в трехкулачковом патроне;
= 0 мкм - установка детали в приспособлении.
= =799 мкм;
= =143 мкм.
Записываем в таблицу расчетный минимальный размер для отверстия диаметром 32,4H8(+0,039)мм.
Таблица 5 - Расчет припусков и предельных размеров на обработку отверстия диаметром 32,4H8(+0.039 )мм
|
Технологические переходы 32,4H8 мм |
Элементы припуска,мкм |
Расчетный припуcк 2Zmin. мкм |
Расчетный размерdp, мм |
Допуск, мкм |
Предельныйразмер, мм |
Предельныйприпуск , мкм |
||||||
|
RZ |
h |
Dmin |
Dmax |
2Zmin |
2Zmaxпр |
|||||||
|
Заготовка |
30 |
100 |
254 |
90 |
- |
31,497 |
390 |
31,107 |
31,497 |
- |
- |
|
|
Точение чистовое |
15 |
20 |
10 |
35 |
799 |
32,296 |
100 |
32,196 |
32,296 |
799 |
1089 |
|
|
Точение тонкое |
2,5 |
5 |
- |
- |
143 |
32,439 |
39 |
32,4 |
32,439 |
143 |
204 |
|
|
Итого |
942 |
1293 |
Графа "расчетный размер" заполняется, начиная с конечного, в данном случае чертежного, размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.
В графе "предельный размер" наибольшее значение (dmax) получается по расчетным размерам, округляемым до точности допуска соответствующего перехода.
Расчетный размер: dp=32,4H8 мм.
Для чистового растачивания:
dр1max = 32,439 - 0,143 = 32,296 мм;
для заготовки:
dр.заг.max = 32,296 - 0,799 =31,497мм.
Значения допусков каждого перехода принимаются в соответствии с квалитетом точности для каждого вида обработки:
для тонкого растачивания допуск по 8-му квалитету равен 0,039 мм;
для чистового растачивания допуск по 11-му квалитету равен 0,100 мм;
для заготовки допуск по 13-му квалитету равен 0,390 мм.
Наименьшие предельные размеры (dmin ) определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.
Таким образом, для тонкого растачивания
dрmin = 32,439 - 0,039 = 32,4 мм;
для чистового растачивания
dpmin = 32,296- 0,100 = 32,196 мм;
для заготовки
dpmin = 31,497 - 0,390 = 31,107 мм;
dзаг.ном=31,19мм.
Минимальные предельные значения припусков Zпрmin равны разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения Zпрmax - соответственно разности наибольших предельных размеров.
2Zпрmax=dmini-1 - dmini, мкм, (30)
2Zпрmax1=32,4-32,196=0,204 мм=204мкм;
2Zпрmax2=32,196-31,107=1,089 мм=1089мкм.
Определим общие припуски Zоmax, Zomin , Zoном по формуле (26)
2Zomax = 1293 мкм.
2Zomin = 942 мкм.
2Zoном = 400 мкм.
Произведем проверку расчетов по формуле (27)
1293-942=390-39 мкм;
351=351мкм.
На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков поверхности диаметров 32,4H8(+0.039)мм (см. Приложение А).
Таблица 6 - Назначенные припуски и допуски на обрабатываемые поверхности детали “Корпус авиационный”
|
№ поверхности |
Размер поверхности |
Табличный припуск, мм |
Расчетный припуск, мм |
Допуск, мм |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1 |
19,95h11 (расч) |
- |
0,35 |
0,13 |
|
|
2 |
46n7 |
1,6 |
- |
0,025 |
|
|
3 |
0,2Ч450 |
0,2 |
- |
0,25 |
|
|
4 |
1,5h12 |
1,5 |
- |
0,1 |
|
|
5 |
32,4H8 (расч) |
- |
1,1 |
0,039 |
|
|
6 |
41,8H9 |
1,1 |
- |
0,062 |
|
|
7 |
38,4H12 |
1,1 |
- |
0,25 |
|
|
8 |
8H14 |
0,35 |
- |
0,36 |
|
|
9 |
2 H13 |
2,0 |
- |
0,2 |
|
|
10 |
0,5Ч450 |
0,5 |
- |
0,25 |
|
|
11 |
36,2h13 |
3,8 |
- |
0,39 |
|
|
12 |
0,5h12 |
0,5 |
- |
0,1 |
|
|
13 |
19,6h13 |
0,35 |
- |
0,33 |
|
|
14 |
45,85h8 |
5,1 |
- |
0,039 |
|
|
15 |
3h12 |
0,35 |
- |
0,1 |
|
|
16 |
55h13 |
1,1 |
- |
0,46 |
|
|
17 |
1,6h12 |
0,35 |
- |
0,1 |
|
|
18 |
43,2h14 |
2,8 |
- |
0,62 |
|
|
19 |
1,2Н13 |
1,4 |
- |
0,14 |
|
|
20 |
52Н13 |
6,0 |
- |
0,46 |
|
|
21 |
2H13 |
2,0 |
- |
0,14 |
|
|
22 |
M45Ч1,5-8g |
0,15 |
- |
0,039 |
|
|
23 |
10,8h8 |
10,8 |
- |
0,27 |
|
|
24 |
0,5Ч450 |
0,5 |
- |
0,25 |
|
|
25 |
40H8 |
1,1 |
- |
0,039 |
|
|
26 |
0,5Ч450 |
0,5 |
- |
0,25 |
|
|
27 |
7,5H13 |
0,35 |
- |
0,22 |
|
|
28 |
35H13 |
1,1 |
- |
0,39 |
|
|
29 |
4,2H11 |
0,35 |
- |
0,1 |
|
|
30,31 |
4h12 |
0,55 |
- |
0,12 |
|
|
32,33 |
R1,5 |
0,55 |
0,12 |
||
|
34 |
63h10 |
0,55 |
- |
0,14 |
|
|
35 |
2h14 |
2,0 |
- |
0,25 |
|
|
36 |
2H8 |
2,0 |
- |
0,014 |
2.6 Расчет режимов резания
Расчет режимов резания на токарную операцию 015.
Данная операция выполняется на токарном станке с ЧПУ и включает в себя 11 переходов.
Переход 1:
Подрезание торца поверхности 1 в размер L=19,95мм.
Глубину резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания
(31)
где Cv, m, x, y - значения коэффициента и показателей степени, зависящие от обрабатываемого материала и вида обработки;
T - период стойкости инструмента, Т = 40 мин;
S - подача, S = 0,15 мм/об;
Kv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактическое условие резания и рассчитывается по формуле:
Kv=KMvЧKnvЧKUv, (32)
где Knv - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, Knv=0,8 (для стальных отливок с нормальной коркой);
Kиv - коэффициент. учитывающий качество материала инструмента, Киv =1;
KMv - поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.
Период стойкости при многоинструментальной обработке
Тми = ТЧКТи (33)
где Т - стойкость лимитирующего инструмента, Тми=40 мин.
КТи - коэффициент изменения периода стойкости при многоинструментальной обработке, КТи =1,05.
, (34)
где КГ - коэффициент материала инструмента, КГ=1;
n - показатель степени при точении, n=1,0;
- предел выносливости при растяжении, =420 МПа.
.
Kv=1,786Ч0,8Ч1=1,43.
м/мин.
Определим число оборотов
, (35)
где V - скорость резания, V=180,8 м/мин;
D - диаметр обрабатываемой поверхности, D=46 мм.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1250 об/мин.
Уточним действительную скорость резания
V=, (36)
V= м/мин.
Определим силу резания
(37)
где Сp, x, y, z, n - коэффициенты и показатели степени зависящие от видов обработки по справочнику [1]: Ср = 300; х = 1; y = 0,75; n=0.
Кр - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.
(38)
где - коэффициенты, характеризующие геометрию инструмента, = 0,70; = 1,0; = 1,0; = 1,0; =1,08.
, (39)
.
.
Н.
Определим мощность резания
, (40)
кВт.
Переход 2: чистовое точение цилиндрической поверхности 2мм.
Рассчитаем режимы резания на чистовую обработку поверхности 2.
Глубина резания равна припуску для чистового точения на сторону: t=0,5 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=46,1 мм.; V=184 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1250 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,5 мм; s =0,1 мм/об; V= 180,9 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=186Н; V= 180,9м/мин.
кВт.
Переход 3: Подрезание торца поверхности 4 в размер L=1,5+0,1 мм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 30.
Глубину резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=63 мм.; V=194 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1000 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,35 мм; s =0,1 мм/об; V= 197,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=131Н; V= 197,8 м/мин.
кВт.
Переход 4: тонкое точение цилиндрической поверхности 2 диаметром мм и 3 фаски 0,2Ч45мм.
Рассчитаем режимы резания на чистовую обработку поверхности 2 и 3.
Глубина резания равна припуску для тонкого точения на сторону: t=0,05 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=46 мм.; V=259,4 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,05 мм; s =0,1 мм/об; V= 231 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=19Н; V= 231м/мин.
кВт.
Переход 5: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 5 диаметром мм в размермм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 5.
Глубина резания равна припуску на чистовое растачивание на сторону: t=0,50 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=32,3 мм.; V=169 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,50 мм; s =0,15 мм/об; V=162м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=253Н; V= 162 м/мин.
кВт.
Переход 6: Тонкое растачивания цилиндрической поверхности 5 диаметром мм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 5.
Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=0,05 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (34)
D=32,4 мм.; V=164 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,05 мм; s =0,1 мм/об; V=162,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=19Н; V= 162,8 м/мин.
кВт.
Переход 7: Одновременное чистовое растачивания цилиндрических поверхностей 6 диаметром мм и 7 диаметром мм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 6,7.
Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=1,7 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=41,8 мм.; V=153 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1120 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 1,7 мм; s =0,1 мм/об; V=147 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=634Н; V= 147 м/мин.
кВт.
Переход 8: Подрезание торца поверхности 8 в размер L=8+0,36 мм.
Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 8 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=41,8 мм.; V=121 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=950 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 8 мм; s =0,1 мм/об; V=124,7 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=2987Н; V= 124,7 м/мин.
кВт.
Переход 9: Подрезание торца поверхности 9 в размер L=2+0,2 мм и точение фаски 0,5Ч450 мм поверхности 10.
Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 2 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (33)
D=38,4 мм.; V=137 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1120 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 2 мм; s =0,15 мм/об; V=135 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=1012Н; V= 135 м/мин.
кВт.
Переход 10: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 11 диаметром мм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 11.
Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=1,9 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=36,2 мм.; V=139 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1180 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 1,9 мм; s =0,15 мм/об; V=134 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=962Н; V= 134 м/мин.
кВт.
Переход 11: Подрезание торца поверхности 12 в размер L=0,5+0,1 мм.
Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,5 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=36,2 мм.; V=169 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1400 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,5 мм; s =0,15 мм/об; V=159 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=253Н; V= 159 м/мин.
кВт.
Расчет режимов резания на токарную операцию 020.
Данная операция выполняется на токарном станке с ЧПУ и включает в себя 15 переходов.
Переход 1: Подрезание торца поверхности 13 L=19,6-0,33 мм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 13.
Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=47,1 мм.; V=180,8 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1180 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 174,5 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=177Н; V= 174,5 м/мин.
кВт.
Переход 2: Чистовое точение цилиндрической поверхности 14 диаметром мм в размер диаметром мм.
Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,55 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=46 мм.; V=167 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1120 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,55 мм; s =0,15 мм/об; V= 162 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=278Н; V= 162м/мин.
кВт.
Переход 3: Подрезание торца поверхности 15 в размер L=3-0,1 мм.
Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=55 мм.; V=180,8 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1000 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 172,7 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=177Н; V= 172,7 м/мин.
кВт.
Переход 4: Чистовое точение цилиндрической поверхности 16 диаметром мм.
Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,55 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=55 мм.; V=167 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1000 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,55 мм; s =0,15 мм/об; V= 172,7 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=278Н; V= 172,7м/мин.
кВт.
Переход 5: Подрезание торца поверхности 17 в размер L=1,6+0,1 мм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 17.
Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=63 мм.; V=180,8 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=900 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 178 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=177Н; V= 178 м/мин.
кВт.
Переход 6: Чистовое точение поверхности 19 канавки b=1,2+0.14мм на цилиндрической поверхности 18 диаметром мм одновременно.
Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=1,4 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=43,2 мм.; V=145,6 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1060 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 1,4 мм; s =0,15 мм/об; V= 143,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=709Н; V= 143,8м/мин.
кВт.
Переход 7: Тонкое точение цилиндрической поверхности 14 диаметром мм.
Глубина резания равна припуску для тонкого точения на сторону: t=0,075 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=45,85 мм.; V=244 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,075 мм; s =0,1 мм/об; V= 230 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=28Н; V= 230м/мин.
кВт.
Переход 8: Чистовое точение цилиндрической поверхности 20 диаметром мм на глубине 2+0,14 мм поверхности 21 одновременно.
Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=2 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=52 мм.; V=137,4 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=800 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 2,0 мм; s =0,15 мм/об; V= 130,6 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=1012Н; V= 130,6м/мин.
кВт.
Переход 9: Чистовое точение цилиндрической поверхности 22 диаметром мм на длине 10,8+0,22мм поверхности 23 со снятием фаски 0,5Ч450 мм поверхности 24.
Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,42 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=45 мм.; V=173,5 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1250 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,42 мм; s =0,15 мм/об; V= 176,6 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=212Н; V= 176,6м/мин.
кВт.
Переход 10: Нарезание резьбы резцом поверхности 22 М45Ч1,5мм.
Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности.
Глубина резания t равна числу рабочих ходов i=5 (черновых - 3; чистовых - 2) на нарезание резьбы резцом на сторону: t=0,15 мм.
Продольная подача S равна шагу резьбы Р=1,5мм, выбираем: s = 1,5 мм/об.
Определим скорость резания по формуле:
, (41)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=43.4 мм.; V=69,5 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=500 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле:
СР=240; Р=1,5мм.; y=0,30; i=5; KP=KMP=0,65.
(42)
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=379Н; V= 68,1м/мин.
кВт.
Переход 11: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 25 диаметром мм в размер мм.
Глубина резания равна припуску на чистовое растачивание на сторону: t=0,45 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=39,8 мм.; V=172м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1320 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,45 мм; s =0,15 мм/об; V=165м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=228Н; V= 165 м/мин.
кВт.
Переход 12: Подрезание торца поверхности 27 в размер L=7,5+0,22 мм.
Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=40 мм.; V=179 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1400 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 179 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=177Н; V= 175,8 м/мин.
кВт.
Переход 13: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 28 диаметром мм.
Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,55 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=35 мм.; V=167 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1500 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,55 мм; s =0,15 мм/об; V= 164,9 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=278Н; V= 164,9 м/мин.
кВт.
Переход 14: Подрезание торца поверхности 29 в размер L=4,2+0,1 мм.
Глубину резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=35 мм.; V=179 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 175,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (40)
РZ=177Н; V= 175,8 м/мин.
кВт.
Переход 15: Тонкое растачивания цилиндрической поверхности 25 диаметром мм и фаски 0,5Ч450 мм с поверхностью 26.
Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=0,1 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (31)
м/мин.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)
D=40 мм.; V=233,6 м/мин.
По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим силу резания по формуле (37)
t= 0,1 мм; s =0,1 мм/об; V=201 м/мин; n=0; Кр= 0,70.
Н.
Определим мощность резания по формуле (38)
РZ=37Н; V= 201 м/мин.
кВт.
Расчет режимов резания на фрезерную операцию 025.
Данная операция выполняется на фрезерном станке с ЧПУ и включает в себя 2 переходов.
Переход 1: Определим режимы резания при предварительном фрезеровании выступа с поверхностями 30 и 31 в размер b=4-0.12мм, окончательная обработка поверхности 16 диаметром мм, которая состоит из двух переходов.
Глубина резания равна припуску на черновое фрезерование на сторону: t=3,5 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: sz=0,05мм/зуб.
Определим окружную скорость фрезы
, (43)
где sz=0,05мм/зуб; B=1,4 мм; CV=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=0,1; p=0,1; m=0,33;
T=80 мин.
м/мин.
Определим частоту вращения фрезы по формуле (35)
об/мин.
По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=1270 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим окружную силу резания
, (44)
где sz=0,05мм/зуб; B=1,4мм; CV=68,2; q=0,86; x=0,86; y=0,72; u=1,0; w=0.
Н.
Определим крутящий момент
, (45)
где D - диаметр фрезы, D=6 мм.
.
Определим мощность резания по формуле (40)
кВт.
Переход 2: Определим глубину резания при чистовом фрезеровании выступа b=4-0.12мм поверхности 30 и 31, 16 и двух радиусов 1,5 мм 32 и 33.
Глубина резания равна припуску на чистовое фрезерование на сторону: t= 0,75мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: sz=0,2мм/зуб.
Определим окружную скорость фрезы по формуле (43)
sz=0,2 мм/мин; B=1,4 мм; CV=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=0,1; p=0,1; m=0,33; T=80мин.
м/мин.
Определим частоту вращения фрезы по формуле (35)
об/мин.
По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=1600 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим окружную силу резания по формуле (44)
sz=0,2мм/мин; B=1,4мм; CV=68,2; q=0,86; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0.
Н.
Определим крутящий момент по формуле (45)
D=3 мм.
.
Определим мощность резания по формуле (40)
кВт.
Переход 3: Расчет режимов резания при чистовом фрезеровании диаметрального выступа мм поверхности 34.
Глубина резания равна припуску на чистовое фрезерование на сторону: t= 0,55 мм.
Подачу выбираем по справочнику [1]: sz=0,2мм/зуб.
Определим окружную скорость фрезы по формуле (43)
sz=0,014мм/мин; B=1,4 мм; CV=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=0,1; p=0,1; m=0,33; T=80мин.
м/мин.
Определим частоту вращения фрезы по формуле (35)
об/мин.
По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=1270 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим окружную силу резания по формуле (44)
sz=0,2мм/мин; B=1,4мм; CV=68,2; q=0,86; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0.
Н.
Определим крутящий момент по формуле (45)
D=6 мм.
.
Определим мощность резания по формуле (40)
кВт.
Переход 1 и 2: Расчет режимов резания на фрезерную операцию 030 с обработкой двух пазов поверхности 35 b=2+0,25 мм.
Глубина резания при фрезеровании: t= 7,5мм.
Определим подачу
sz=0,006мм/зуб.
sм=szЧzЧn; sм=0,006Ч64Ч200=76,8 мм/мин. Принимаем sм=87мм/мин.
Определим окружную скорость фрезы по формуле (43)
sz=0,006мм/мин;B=2,0 мм;CV=53; q=0,25; x=0,3; y=0,2; u=0,2; p=0,1; m=0,2;
T=60мин.
м/мин.
Определим частоту вращения фрезы
об/мин.
По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=158 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим окружную силу резания по формуле (44)
sz=0,006мм/мин; B=2,0мм; CР=68,2; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0.
Н.
Определим крутящий момент по формуле (45)
D=50 мм.
.
Определим мощность резания по формуле (40)
кВт.
Переход 1: Расчет режимов резания на сверлильную операцию 035.
Для обеспечения требуемой точности и заданной шероховатости отверстия диаметром мм рассчитаем режимы резания на предварительную обработку сверлением отверстия 1,9мм поверхности 36.
Определим глубину резания
t = 0,5ЧD, (46)
где D - диаметр сверла, D=1,9мм.
t = 0,5Ч1,9=0,95мм.
Подачу при сверлении выбираем максимально допустимую по прочности сверла, по справочнику [2]: S=0,1 мм/об.
Определим скорость резания
, (47)
где Сv, q, m, y - коэффициенты и показатели степени, значения которых для сверления согласно справочнику [2] следующие: Cv=7,0; q=0,40; y=0,70; m=0,20;
T - период стойкости инструмента, мин; Т=15 мин;
KV - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактическое условие резания и рассчитывается по формуле:
Определим поправочный коэффициент по формуле (32)
Kv=0,60Ч1Ч1=0,60.
м/мин.
Определим число оборотов по формуле (35)
V=16 м/мин; D=1,9 мм.
об/мин.
По паспорту станка 2Н118, выбираем nф=1860об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим крутящий момент
, (48)
где СМ, q, y - коэффициент и показатели степени;CМ=0,0345; q=2,0; y=0,8;
КР - коэффициент, учитывающий фактическое условие обработки, в зависящий от материала обрабатываемой заготовки.
КР=КМР;
,
НЧм.
Определим осевую силу
СР=68; q=1,0; y=0,7.
(49)
Н.
Определим мощность резания
, (50)
где Мкр - крутящий момент при сверлении, Мкр = 0,23НЧм;
n - частота вращения шпинделя, n = 2900 об/мин.
кВт.
Переход 2: Расчет режимов резания развертывание поверхности 36 диаметром мм.
Определим глубину резания при развертывании
t = 0,5(D - d), (51)
где D - диаметр машинной (чистовой) развертки, D=2,0 мм;
d - диаметр отверстия, d = 1,9 мм.
t = 0,5 (2,0 - 1,9) = 0,05 мм.
Подачу при развертывании выбираем по справочнику [2]: s = 0,8 мм/об,
Для достижения более высокого качества отверстия введем поправочный коэффициент Kos = 0,8.
s = 0,8Ч0,8 = 0,64 мм/об. Принимаем s=0,56 мм/об.
Определим скорость резания по формуле (41)
Cv=10,5; q=0,3; x=0,20; y=0,65; m=0,4; Т=15 мин; KV=0,65.
м/мин.
Определим число оборотов по формуле (35)
об/мин.
По паспорту станка 2Н118, выбираем nmin=1000 об/мин.
Уточним действительную скорость резания по формуле (36)
V= м/мин.
Определим крутящий момент при развертывании
(52)
где s - подача, мм на один зуб инструмента, равная s/z, s мм/об;
z - число зубьев развертки;
СР; x; y - коэффициент и показатели степеней учитывающие условия обработки, Сp= 200; х = 1; y = 0,75.
(53)
где s- подача за один оборот развертки, s = 0,64 мм/об;
z - число зубьев, z = 8.
мм/зуб.
НЧм.
Определим мощность резания по формуле (50)
кВт.
2.7 Техническое нормирование станочных операций
Произведем расчет норм времени на все присутствующие операции.
Определим нормы штучного времени согласно [3] по формуле, мин.:
, (54)
где То - основное время на операцию, мин.;
Тв - вспомогательное время на операцию, мин.;
Ктв - поправочный коэффициент на вспомогательное время, зависит от серийности работ, К =0,75;
Qобс и Qотл - время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, составляет 10% от оперативного.
Определим оперативное время по формуле:
Топ=То+Тв, (55)
где То - основное время на обработку всех переходов, определяется по формуле [ 3], мин.
, (56)
где l - длина пути, проходимого инструментом в направлении подачи при обработке i- го технологического перехода;
l1 - величина врезания и перебега резца, мм; l1=1-3мин;
l2 - дополнительная длина на взятие пробной стружки, мм; l2=1-3мин;
n - число оборотов шпинделя в минуту, об/мин.;
S - подачи на один оборот шпинделя в минуту, мин/об;
i - число проходов.
Определим вспомогательное время на переходы данных операций по формуле:
ТВ=tуст+tпер+tизм (57)
где Тв - норматив времени вспомогательной работы станка по программе
tуст - время на установку и снятие детали, мин;
tпер - вспомогательное время, связанное с переходом, мин;
tизм - вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности после окончания обработки.
tпер - время технологических пауз - остановок подачи и вращения шпинделя для проверки размеров, осмотра или смены инструмента, Тпер =0,2 мин. В данном случае инструмент меняется три раза.
Произведем расчет норм времени для токарной операции 020 по справочным нормативам [3]
tпер = 0,2Ч6 = 1,2 мин.
tуст - время на установку и снятие детали массой до 3 кг в самоцентрирующем патроне, мин.
tуст=аЧQx, (58)
где а, х - коэффициенты и показатели степени, а=0,248, х=0,236;
Q - масса детали, Q=0,081 кг.
tуст=0,248Ч0,0810,236=0,137 мин.
tизм - вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности после окончания обработки.
tизм=УkЧDzизмЧLu, (59)
где k, z, u - коэффициент и показатели степени для измерительного инструмента - штангенциркуль с точностью измерения до 0,02мм, k=0,0187, z=0,21, u=0,330;
D=63мм; L=19,6мм.
tизм=0,0187Ч630,21Ч19,60,330=0,12мин.
ТВ=0,137+1,2+0,12=1,46мин.
Рассчитаем основное время по переходам
Переход 1:
мин;
Переход 2:
мин;
Переход 3:
мин;
Переход 4:
мин;
Переход 5:
мин;
Переход 6:
мин;
Переход 7:
мин;
Переход 8:
мин;
Переход 9:
мин;
Переход 10:
мин;
Переход 11:
мин.
То.общ1=0,05+0,09+0,17+0,02+0,04+0,05+0,12+0,04+0,06+0,03+0,03=0,73мин.
Произведем расчет норм времени для токарной операции 020 по справочным нормативам [3]
Рассчитаем основное время по переходам
Переход 1:
мин;
Переход 2:
мин;
Переход 3:
мин;
Переход 4:
мин;
Переход 5:
мин;
Переход 6:
мин;
Переход 7:
мин;
Переход 8:
мин;
Переход 9:
мин;
Переход 10:
мин.
При нарезании резьбы на станке используем 5 проходов. Значит To2.10Ч5=0,11мин.
Переход 11:
мин;
Переход 12:
мин;
Переход 13:
мин;
Переход 14:
мин;
Переход 15:
мин.
То.общ.2=0,06+0,13+0,06+0,04+0,09+0,04+0,05+0,05+0,08+0,11+0,06+0,04+0,05+ 0,03+0,07=0,96мин.
Определим вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности после окончания обработки.
k=0,033, z=0,16, u=0,27; D=63мм; L=19,6мм.
tизм=0,033Ч630,16Ч19,60,27=0,143мин.
tпер = 0,2Ч14=2,8 мин.
tуст=0,133 мин.
Определим вспомогательное время
ТВ=0,133+2,8+0,143=3,08мин.
Определим штучное время
Произведем расчет норм времени для фрезерной операции 025 по справочным нормативам [3]
Определим основное время по переходам
Переход 1:
мин;
Переход 2:
мин;
Переход 3:
мин.
Tобщ.3=1,15+0,21+0,3=1,66 мин.
tизм=0,119Ч2=0,238мин.
tпер = 0,2Ч5=1 мин.
tуст=0,133 мин.
Определим вспомогательное время
ТВ=0,133+1+0,238=1,37мин.
Определим штучное время
Произведем расчет норм времени для фрезерной операции 030 по справочным нормативам [3]
Определим основное время для двух одинаковых пазов
, (60)
мин;
мин.
Tобщ.3=0,66+0,66=1,32 мин.
tизм=0,119Ч2=0,238мин.
tпер = 0,2Ч2=0,4 мин.
tуст=0,133 мин.
Определим вспомогательное время
ТВ=0,133+0,4+0,238=0,77мин.
Определим штучное время
Произведем расчет норм времени для сверлильной операции 035 по справочным нормативам [3]
Определим основное время по переходам
Переход 1:
мин;
Переход 2:
мин.
То=0,04+0,02=0,06 мм.
tизм=0,119Ч2=0,24мин.
tпер = 0,2Ч2=0,4мин.
tуст=0,133 мин.
Определим вспомогательное время
ТВ=0,133+0,4+0,24=0,77мин.
Определим штучное время
Общее штучное время
?Тшт=1,85+3,28+2,7+1,9+0,64=10,37 мин.
2.8 Выбор СОТС
В современном машиностроении год от года возрастает роль СОТС для обработки металлов резанием. Применение СОТС в значительной степени ускоряет сложный и длительный процесс преобразования заготовок деталей машин и механизмов. При этом улучшается качество обрабатываемых поверхностей, повышается точность обработки, улучшаются условия труда.
СОТС подразделяется на минеральные масла с различными присадками, водные эмульсии, полусинтетические и синтетические.
При выборе СОТС необходимо учитывать совокупность условий, при которых она будет применяться: вид обработки, состав и свойства обрабатываемого материала, режимы обработки и характер стружки, требуемое количество обрабатываемых поверхностей. Большое значение может также иметь материал и конструкция инструмента, его сложность и наладка, износостойкость. На токарных и фрезерных операциях механической обработки я применяю жидкость смазочно-охлаждающую МР-1у по ТУ 38.101731-80. СОЖ относится к масляным - (М) и дающий прозрачный раствор - (Р). Применяется при механической обработки резанием углеродистых конструкционных сталей на станках автоматах. Метод подачи - свободная струя.
Таблица 7
Химический состав смазочно-охлаждающей жидкости МР-1у
|
Наименования показателей |
Нормы |
Данные анализа |
|
|
1. Внешний вид |
Прозрачная маслянистая жидкость от желтого до коричневого цвета |
Прозрачная маслянистая жидкость светло коричневого цвета |
|
|
2. Запах |
Специфический для минерального масла |
Специфический для минерального масла |
|
|
3. Удельная масса при 20 град.С,г/см3 в пределах |
Подобные документы
Проведение анализа технологичности и разработка технологического процесса изготовления детали "Корпус разъема". Обоснование метода получения заготовки и выбор способов обработки поверхностей детали. Расчет технологического маршрута изготовления детали.
курсовая работа [260,6 K], добавлен 05.11.2011Служебное назначение и конструкция детали "Корпус 1445-27.004". Анализ технических условий изготовления детали. Выбор метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута обработки детали. Расчет припусков на обработку и режимов резания.
дипломная работа [593,2 K], добавлен 02.10.2014Общая характеристика и функциональные особенности детали "Корпус". Принцип выбора способа получения заготовки, оценка ее технологичности. Обоснование маршрута обработки. Описание спроектированной конструкции приспособления, а также режущего инструмента.
курсовая работа [513,0 K], добавлен 17.04.2014Служебное назначение и условие работы детали "Корпус приспособления", проектирование заготовки. Определение методов обработки поверхностей. Разработка технологических операций с подбором оборудования на предприятии по заданной детали. Расчет норм времени.
дипломная работа [741,6 K], добавлен 11.07.2014Назначение и основные условия работы детали в узле. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор и обоснование метода получения заготовки. Разработка элементов маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали "корпус рычага".
контрольная работа [126,2 K], добавлен 13.03.2015Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Выбор вида и обоснование способа получения заготовки. Расчет и конструирование режущего инструмента на заданной операции. Техпроцесс обработки детали.
дипломная работа [411,8 K], добавлен 14.07.2016Описание служебного назначения детали. Определение типа производства от объема выпуска и массы детали. Выбор вида и метода получения заготовки. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки и оборудования. Разработка техпроцесса изготовления корпуса.
курсовая работа [137,3 K], добавлен 28.10.2011Назначение и конструктивно-технологический анализ детали "вал". Выбор и обоснование размеров заготовки; расчет припусков и технологические операции обработки детали. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки; сборочный процесс.
курсовая работа [703,1 K], добавлен 05.12.2013Описание машины и узла, служебное назначение детали "валик правый". Выбор вида и метода получения заготовки, технико-экономическое обоснование выбора заготовки. Разработка маршрута изготовления детали. Расчет припусков, режимов резания и норм времени.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 28.10.2011Определение типа и организационной формы производства. Служебное назначение и техническая характеристика детали. Выбор и обоснование вида заготовки и метода ее получения. Анализ конструкции детали. Разработка технологического маршрута изготовления детали.
курсовая работа [266,4 K], добавлен 22.03.2014
