Технологический процесс изготовления втулки компрессорного ротора

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Реферат

Исходными данными для курсовой работы служат чертёж детали, заводской технологический процесс, программа годового выпуска детали.

Пояснительная записка содержит характеристику узла и изделия, где работает деталь, расчёт и проектирование заготовки, разработку маршрутного и операционного техпроцессов, расчёт и проектирование режущего и мерительного инструментов.

Деталь, на которую разрабатывается технологический процесс - “Втулка 303.7020.003” входит в ротор газоперекачивающего агрегата ГПА - Ц1 - 16С/85 - 1,35М.

Содержание

Вступление

1. Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание конструктивных особенностей детали и условий её эксплуатации

2. Анализ технических требований на изготовление детали

3. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска

4. Анализ технологичности конструкции детали

5. Выбор способа получения заготовки и разработка технических условий к ней

6. Анализ существующего или типового технологического процесса

6.1 Расчёт припусков на механическую обработку

6.2 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки

6.3 Обоснование выбора металлорежущих станков

6.4 Обоснование выбора станочных приспособлений, режущего и мерительного инструментов

6.5 Расчёты режимов резания

6.6 Техническое нормирование операций

7. Научно-исследовательская часть

Выводы

Список литературы

Приложения

Введение

Машиностроение, поставляющее новую технику всем отраслям народного хозяйства, определяет технический прогресс страны и оказывает решающее влияние на создание материальной базы нового общества.

Технология машиностроения - наука об изготовлении машин требуемого качества, необходимого количества, в заданные строки с наименьшими затратами труда, то есть с минимальной себестоимостью.

С переходом Украины на рыночные отношения резко возросла потребность народного хозяйства в качественной, надёжной, конкурентоспособной продукции, изготавливаемой машиностроением и другими отраслями промышленности. Для получения качественной продукции на предприятиях внедряются передовые технологии и высокопроизводительное, прогрессивное оборудование.

Разработка нового технологического процесса связана с повышением качества продукции, вводом нового и использованием хорошо зарекомендовавшего себя прогрессивного оборудования, что позволит увеличить качество продукции и расширить рынки продаж изделий, выпускаемых на предприятии.

1. Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание конструктивных особенностей детали и условий её эксплуатации

Газоперекачивающие агрегаты типа ГПА - Ц1 - 16 представляют собой блочные, комплектные автоматизированные установки с газотурбинными авиационными приводами, мощностью 16 МВт, предназначены для транспортирования природного газа по магистральным трубопроводам.

Агрегаты изготавливаются в климатическом исполнении “ХЛ”, категория размещения І ГОСТ 6150-69 и обеспечивает нормальную работоспособность при температуре окружающего воздуха от -55єС до +45Cи относительной влажности воздуха 100%, а также при наличии осадков (дождь, снег, туман).

Сжимаемый газ - некоррозионный, взрывоопасный (природный газ).

Максимальная влажность газа на всасывании - состояние насыщения при отсутствии капельной влаги.

Запылённость газа, поступающего в компрессор, не должна превышать 5 мг/м², (при температуре +20єС и атмосферном давлении 0,101 МПа), раз мер механических частиц не более 30 мкм.

Температура газа на всасывании от 243К до 318К (от -30єС до +45єС). При кратковременной работе компрессора «на кольцо» допускается повышение температуры газа до 333К (+60єС).

В зависимости от конструкции проточной части нагнетателя, полностью унифицированные агрегаты могут быть использованы на конечное давление 5,6; 7,6; 8,5; 10; 12,5; 15; 20 МПа.

Рассмотрим название нашего агрегата и расшифруем его:

ГПА - Ц1 - 16С/85 - 1,35М

здесь ГПА - газоперекачивающий агрегат

Ц - с центробежным нагнетателем

16 - условная мощность, МВт

85 - конечное давление, кгс/см

1,35 - отношение входящего давления к выходящему.

Таблица 1.1 - Основные технические характеристики компрессора

№ п/п	Наименование параметра и единица измерения	Значение параметра
1	2	3
1	Производительность, отнесенная к температуре 293К (20єС) и давлению 0,101 МПа (1,0333 атм), м3/с (млн. м3/сутки)	442,6 (38,24)
2	Производительность по условиям всасывания, м3/с (м3/мин)	6,45 (387,2)
3	Давление начальное номинальное, МПа (кгс/см2)	6,18 (63,02)
4	Давление конечное номинальное, МПа (кгс/см2)	8,38 (85,45)
5	Отношение давлений	1,35
6	Частота вращения ротора компрессора, с-1 (об/мин)	85 (5100)
7	Политропный КПД компрессора, %	84
8	Температура газа на входе в компресор, К	292,8
9	Повышение температуры газа в компрессоре на номинальном режиме, К	26
10	Коэффициент сжимаемости по условиям входа в компрессор	0,888
11	Потребляемая мощность, МВт	15,2
12	Частота вращения вала СТ двигателя и вала компрессора, с-1 (об/мин): · Номинальная · Минимальная · Максимальная	86,67 (5200) 60,67 (3640) 91,0 (5460)

Агрегат представляет собой установку, состоящую из стыкуемых между собой на месте эксплуатации отдельных блоков. Базовая сборочная единица агрегата - турбоблок, в контейнере которого размещены нагнетатель с газотурбинным двигателем авиационного типа. Турбоблок состоит из таких основных сборочных единиц: рамы, приводного двигателя, контейнера, переходника, улитки, нагнетателя и газопровода.

Ротор передает рабочей среде кинематическую энергию, вызванную действием центробежной силы и создающую давление в колесах и диффузорах. Ротор состоит из вала с напрессованными на него рабочими колёсами, думмисом, дистанционными втулками, диском, упорного подшипника, который крепится к валу при помощи гайки, и втулками с износостойким покрытием под уплотнение.

В процессе сборки ротор подвергается динамической многоплоскостной поэтапной балансировке в соответствии с инструкцией по динамической балансировке ротора компрессора.

Деталь - втулка - является составной частью ротора и служит для закрепления на валу ротора упорного подшипника. Деталь представляет собой тело вращения, наружная поверхность которой имеет три ступени с перепадом в одну сторону. Внутренняя поверхность детали выполнена в виде конуса с уклоном 1:20.

Втулка предназначена для закрепления на валу ротора упорного подшипника. Посадочными поверхностями под обойму подшипника служат поверхность d182мм (обеспечивает обойме двойную опорную базу, лишает 2-ух степеней свободы), торцевая поверхность L27мм с Ra1,6мкм (установочная база, лишает 3-ех степеней свободы), имеющая 6 отверстий D18мм с потаем D40мм для установки в них 6 винтов, которые предназначены для лишения 6-ой степени свободы - поворота вокруг своей оси. Резьба М1802-6g предназначена для контргайки, которое исключает самопроизвольное перемещение подшипника по оси.

Деталь устанавливается на конусной поверхности ротора натягом 0,05мм. Наличие шпоночного паза шириной В8мм исключает возможность произвольного вращения вокруг своей оси, а 12 сквозных отверстий D15мм служат для облегчения детали.

При сборке необходимо соблюдать некоторые требования: обеспечить натяг конусной поверхности 0,05мм; необходимо чтобы левый торец соприкасался торцевой поверхности ротора. Для этого предназначен уступ на 2мм на левом торце, который в случае необходимости можно легко уменьшить.



Рисунок 1.1 - Эскиз детали

втулка компрессорный ротор металлорежущий

Поверхности конуса 1 и левого торца 2 детали с Ra1,6мкм будут основными поверхностями детали - основными конструкторскими базами (определяют положение рассматриваемой детали в узле), т.к. эти поверхности взаимодействуют с подшипниками в изделии.

Цилиндрическая поверхность 3 d182мм - вспомогательная конструкторская база (определяет положение всех присоединяемых деталей к рассматриваемой), т.к. определяет положение диска упорного подшипника к рассматриваемой детали.

Исполнительными поверхностями детали будут 6 отверстий D18мм, так как они служат для предотвращения поворота диска подшипника вокруг своей оси, то есть выполняют функциональное назначение.

Все остальные поверхности, которые не относятся ни к одному из выше указанных являются свободными (несоприкасающиеся с другими поверхностями детали).

В связи с тем, что посадочные поверхности вала ротора и втулки выполнены очень точно, этот факт обеспечивает точное взаимное расположение втулки относительно других деталей ротора. Поэтому конусное отверстие 1 принимается не как опорно-двойная направляющая база, а как двойная направляющая база; левый торец 2 при этом является опорной базой, а поверхность шпоночного паза 5 - второй опорной базой.

Таблица 1.2 - Матрица связей основных конструкторских баз

Поверхность	Степени свободы	Название базы
1	Z; Y; ?Z; ?Y	Двойная направляющая
2	X	Опорная база
5	?X	Опорная база

Таблица 1.3 - Матрица соответствий основных конструкторских баз

	X	Y	Z	База
П	0	1	1	ДНБ
В	0	1	1
П	1	0	0	ОБ
В	0	0	0
П	1	0	0	ОБ
В	0	0	0

где П - перемещение

В - вращение

2. Анализ технических требований на изготовление детали

Чертёж имеет достаточное и необходимое количество видов и сечений, которые обозначены и размещены согласно существующих стандартов Единой системы конструкторской документации.

Указана вся необходимая информация о поверхностях детали (размеры, их точность и шероховатость), которая легко и удобно читается. Шероховатость обозначена согласно старых стандартов, которые действовали на момент создания чертежа.

Технические требования на изготовление детали предоставлены и несут в себе необходимую информацию. Пункт 1 технических требований также написан согласно старых стандартов ЕСКД по форме: «Неуказанные предельные отклонения размеров H14; h14», но в нём не хватает ещё одного обозначения - ±IT14/2, которое необходимо для определения отклонений на линейные размеры. Согласно существующих стандартов ЕСКД этот пункт нужно записать по следующей форме: «H14; h14; ±IT14/2».

Пункт 3 технических требований гласит: «Размер Е выполнить по детали ТАИК 711142.43, обеспечив натяг 0,05…0,125», что подразумевает выполнение некоторой поверхности (на чертеже обозначена полкой-выноской Е) с натягом 0,05…0,125 по отношению к сопрягаемой детали.

В чертёж было внесено изменение согласно существующих норм и правил (был добавлен пункт технических требований).

В графе «Материал» основной надписи поставлено обозначение заготовки с внутризаводским обозначением, поэтому материал детали приходится узнавать из базового чертежа заготовки. В этом отношении отклонения от стандартов ЕСКД отсутствуют, но с точки зрения читаемости чертежа это обстоятельство довольно-таки неудобно.

3. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска

Тип производства и соответствующая ему форма организации работы определяет характер технологического процесса и его построение.

Исходные данные:

- Годовая программа изготовления деталей N=300 штук

- Режим работы предприятия B=2 смены в сутки

- Обозначение чертежа 303.7020.002

- Наименование детали - втулка

- Базовый технологический процесс и базовые нормы штучно-калькуляционного времени приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Базовый технологический процесс и базовые нормы штучно-калькуляционного времени Т_шк

Номер операции	Наименование операции	Штучно-калькуляционное время Тшк, часов
005	Слесарная
010	Токарная	4,00
015	Токарная	5,00
020	Контрольная
025	Разметочная	0,70
030	Сверлильная	1,60
035	Разметочная	0,06
040	Долбёжная	0,80
045	Шлифовальная	2,00
050	Слесарная

Расчётное количество станков по операциям:

(3.1)

где F_д=4029 ч - действительный годовой фонд времени станка

=0,75ч0,80 - усреднённое значение нормативного загрузки станка

Операция 010:

Операция 015:

Операция 030:

Операция 040:

Операция 045:

Фактический коэффициент загрузки рабочего места:

(3.2)

Операция 010:

Операция 015:

Операция 030:

Операция 040:

Операция 045:

Количество операций, выполняемых на одном рабочем месте:

(3.3)

Операция 010:

Операция 015:

Операция 030:

Операция 040:

Операция 045:

Результаты расчётов заношу в таблицу 3.2

Таблица 3.2 - Сводная таблица Т_шк, m_р, Р, _з.ф., О

Номер операции	Наименование операции	Тшк, ч	mр	Р	з.ф.	О
010	Токарная	4,0	0,372	1	0,372	2,15
015	Токарная	5,0	0,465	1	0,465	1,72
030	Сверлильная	1,6	0,149	1	0,149	5,37
040	Долбёжная	0,8	0,074	1	0,074	10,81
045	Шлифовальная	2,0	0,186	1	0,186	4,30
	13,4	-	5	-	24,35

Коэффициент закрепления операции:

(3.4)

Тогда:

Согласно ГОСТ 4.004-83:

0К_з.о.?1 - массовое производство

1К_з.о.?10 - крупносерийное производство

10К_з.о.?20 - среднесерийное производство

20К_з.о.?40 - мелкосерийное производство

Следовательно, в нашем случае речь идёт о крупносерийном производстве.

Суточный выпуск деталей:

где 254 дня - количество рабочих дней в году

Суточная продуктивность потоковой линии при загрузке её на 60%:

где - суточный фонд времени работы оборудования;

- средняя трудоёмкость механических операций;

- число операций

При сравнении видим, что суточный выпуск деталей меньше, чем суточная продуктивность потоковой линии при её загрузке на 60%, т.е. применение однономенклатурной потоковой линии нецелесообразно. Поэтому применяем групповую форму организации производства.

Крупносерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых, периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска и является одним из основных типов современного машиностроительного производства.

Предприятиями этого типа выпускается в настоящее время 6070% всей продукции машиностроения Украины. По технологическим и производственным характеристикам крупносерийное производство занимает промежуточное место между единичным и массовым.

В крупносерийном типе производства используются универсальные и специализированные, частично специальные станки, которые располагаются в последовательности технологического процесса для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки; в той же последовательности образуется и движение деталей.

Производство идет партиями. Производственный процесс ведется таким образом, что после выполнения обработки заготовок на одной операции производится обработка этой же партии на следующей операции.

При крупносерийном типе производства широко используются станки с числовым программным управлением, обрабатывающие центры, а также находят применение гибкие автоматические системы станков с ЧПУ. Переналадка станков, приспособлений и инструментов, а также перестройка производственного процесса при переходе на обработку других разновидностей сходных деталей обеспечиваются предварительной технологической подготовкой.

Средняя квалификация рабочих при крупносерийном типе производства выше, чем в массовом производстве, но ниже, чем в единичном. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающими на сложных универсальных станках, и наладчиками используются рабочие-операторы невысокой квалификации, работающие на настроенных станках.

Технологическая документация и техническое нормирование подробно разрабатываются для наиболее сложных и ответственных заготовок при одновременном применении упрощенной документации и опытно-статистического нормирования простейших заготовок.

Определяем партию запуска: расчётное количество деталей в партии

где - периодичность запуска деталей в изготовление [19, с.23].

Корректируем размер партии за счёт определения числа смен на обработку всей партии:

где - сменный фонд времени работы станков

- количество смен в сутки

- нормативный коэффициент загрузки оборудования [19, с.20].

Число смен З округляем к ближайшему целому значению: .

Тогда число деталей в партии:



4. Анализ технологичности конструкции детали

Втулка изготавливается из стали 40Х. Используя [1], с.143, выписываю химический состав стали (табл. 4.1) и механические свойства (табл. 4.2).

Таблица 4.1 - Химический состав стали 40Х

	Содержание элементов, %
	C	Cr	Si	Mn	не более
					S	P	Ni	Cu
Сталь 40Х	0,36-0,44	0,8-1,0	0,17-0,37	0,5-0,8	0,035	0,035	0,3	0,3

Таблица 4.2 - Механические свойства стали 40Х

Сталь 40Х	1020	980	17	24	160	2820

где предел текучести; вязкости

относительное удлинение; сужение.

Сталь 40Х - широко распространенный инструментальный материал, который имеет много заменителей.

Материалы заменители - 45Х; 38ХА; 40ХН; 40ХС; 40ХФ; 40ХР. В отношении материала - деталь технологична.

Технологические свойства:

­ свариваемость - трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

­ склонность к отпускной хрупкости - склонна.

­ флокеночувствительность - чувствительна.

­ назначение: оси, валы, шестерни, плунгнеры, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Технологичной считается та конструкция, обработка которой возможна с максимальной производительностью труда и минимальной себестоимостью. Показатели технологичности делятся на качественные и количественные.

К качественным показателям относятся следующие факторы:

­ материал детали

­ базирование и закрепление

­ простановка размеров

­ допуски формы и расположения

­ взаимозаменяемость

­ конструктивные нетехнологичные элементы.

К количественным показателям относят:

­ коэффициент использования заготовки

­ коэффициент использования материала

­ коэффициент точности

­ коэффициент шероховатости.

Качественная оценка технологичности: по материалу (сталь 40Х) деталь технологична.

Деталь имеет отношение L/D < 1 (116/260 < 1), что обеспечивает достаточную жесткость при закреплении и обработку без специальных приспособлений.

Базирование и закрепление детали не представляет особой сложности, так как наружные поверхности вполне пригодны для этого. Заготовку можно закрепить в трехкулачковом самоцентрирующем патроне с упором в торец.

Постановка размеров выполнена грамотно, что обеспечивает легкое чтение чертежа, свободное выполнение и контроль размеров в процессе механической обработки (за исключением простановки размера L105мм, так как при проверке требует дополнительных расчетов).

Точность размеров и требования к шероховатости поверхностей детали - различные: конусное отверстие требует чистового растачивания и шлифования; цилиндрическая поверхность d130h8мм с шероховатостью Ra1,6мкм - чистового обтачивания; отверстие D8H7мм - развертывание ручной разверткой. Для выполнения этих требований необходимо назначить дополнительные стадии обработки и ввести добавочные операции, применить специальный режущий и сложный мерительный инструмент. Все это позволяет считать деталь нетехнологичной.

По допускам формы и расположения деталь можно считать нетехнологичной, так как у нее присутствуют жесткие допуски радиального биения (0,02мм и 0,03мм), позиционные допуски отверстий (0,6мм на диаметр), допуск симметричности шпоночного паза (0,05мм).

Нетехнологичными конструктивными элементами данной детали являются:

­ наличие центрального фасонного (конусного) отверстия сложной формы и высокой точности с шероховатостью Ra0,8мкм

­ глухие отверстия D8мм, 4 отверстия с резьбой М5, 6 отверстий D6мм, что усложняют процесс обработки

­ наличие специального выступа на торце детали требует дополнительного прохода резцом

­ наличие фасок различного размера:

Заготовка получена на кривошипно-горячештамповочных прессах. Этот способ получения нетехнологичен, так как стоимость продукции выше, чем той, которая получена на молотах. Также заготовку можно получить резкой из проката, хотя в данном случае растут расходы производства.

Коэффициент использования базовой заготовки. Заготовкой в базовом технологическом процессе является поковка, штампованная на молотах. Коэффициент использования базовой заготовки рассчитывается по формуле:

(4.1)

где - масса детали (=16 кг)

- масса заготовки (26,4 кг)

Тогда:- ниже уровня ЕСТПП ([]=0,7)

Коэффициент использования материала базовой заготовки рассчитывается по формуле:

(4.2)

где - масса отходов производства (составляет 10% от массы заготовки).

Тогда: - ниже уровня ЕСТПП ([]=0,64).

Следовательно, получение заготовки методом штамповки на молотах нетехнологично.

Для расчетов коэффициентов шероховатости и точности составлена таблица 4.3

Таблица 4.3 - Характеристика поверхностей детали

Наименование поверхности	Количество	Квалитет точности	Параметр шероховатости , мкм
Наружные
d260	1	14	12,5
d182	1	8	1,6
d130	1	8	1,6
Внутренние
D106	1	14	12,5
Торцевые
Левый торец	1	14	1,6
Левый торец	1	14	6,3
Правый торец	1	14	12,5
L27	1	14	12,5
L28	1	12	1,6
Резьбовые
Наружная М180 2	1	6	3,2
В отверстии М5	4	6	3,2
Отверстия
D15	12	14	12,5
D18	6	14	12,5
D6	6	14	12,5
D40	6	14	12,5
D8	1	7	12,5
Фаски
245	2	14	12,5
1,645	4	14	12,5
145	4	14	12,5
Шпоночный паз
Боковые поверхности	2	11	3,2
Дно паза	1	9	12,5
Прочие поверхности
Конусное отверстие	1	7	0,8
Проточка под резьбу	1	14	12,5
Всего	60	761	623,4

По данным таблицы находятся коэффициенты точности и шероховатости соответственно по формулам (4.3) и (4.4).

Коэффициент точности обработки:

(4.3)

где - среднее арифметическое значение квалитета точности.

0,8 - уровень точности по ЕСТПП

Значение

Тогда:

Коэффициент шероховатости находится по формуле:

(4.4)

где - среднее арифметическое значение шероховатости

0,32 - уровень шероховатости по ЕСТПП

Значение

Тогда:

Выполнив расчеты и рассмотрев качественные и количественные оценки технологичности, можно сказать, что деталь по параметрам точности и шероховатости соответствует уровню ЕСТПП, а значит, является технологичной.

5. Выбор способа получения заготовки и разработка технических условий к ней

Помимо минимальной металлоемкости и трудоемкости изготовления заготовки к ней предъявляют ряд требований, обусловленных следующей механической обработкой, к числу которых относят такие:

­ повышенная точность размеров

­ минимальные припуски на обработку (снижается себестоимость обработки за счет уменьшения количества проходов и переходов)

­ рациональное расположение литейных и штамповочных уклонов

минимизация или полное устранение дефектного слоя, который приводит к увеличению припусков и большего износа режущего инструмента.

В базовом технологическом процессе заготовку получали штамповкой на молотах. Преимущество такого способа - дешевизна и простота. Точность получения заготовок средняя, а напуски получаются сравнительно небольшие. Но количественные оценки технологичности (коэффициенты использования материала и заготовки) при таком способе получения заготовки ниже уровня ЕСТПП.

В предыдущем пункте было рассчитано, что получение заготовки методом штамповки на молотах нетехнологично.

В связи с этим, учитывая конструкцию детали, а также, стараясь уменьшить припуски на механическую обработку и повысить производительность труда, в качестве метода получения заготовки для серийного типа производства рационально будет изменить способ получения заготовки на штамповку на кривошипных горячештамповочных прессах КГШП.

Определим стоимость заготовки, полученной на различных способах изготовления.

 (5.1)

где - стоимость заготовки детали, грн.;

- масса заготовки, кг;

- оптовая цена 1 кг заготовки, грн.;

- транспортно-заготовительные расходы 5ч7% (принимаем )

- масса детали, кг (в нашем случае )

- цена 1 тонны отходов, грн. (принимаем )

Оптовая цена рассчитывается по формуле:

(5.2)

где - оптовая цена тонны штамповки, грн. (принимаем )

- коэффициент, учитывающий массу штамповки ()

- коэффициент, учитывающий группу сложности заготовки ()

- коэффициент, учитывающий объем производства ()

- показатель, характеризующий точность заготовки ()

Следовательно:

Тогда для заготовки, полученной на ГКМ:

Ориентировочная масса поковки, полученой на КГШП:

(5.3)

где - масса детали

- коэффициент для определения ориентировочной расчетной массы поковки. Выбирается по [3], табл.20, с.31.

Так как форма заготовки - круглая типа втулка, то принимаю коэффициент =1,6. Следовательно: =16 1,6=25,6 (кг)

Тогда для заготовки, полученной на КГШП:

Т.к. , то принимаем способ получения заготовки на кривошипных горячештамповочных прессах КГШП.

КГШП приспособлены для высокомеханизированного и автоматизированного производства поковок, допускают эксцентрическое расположение ручьев в штампе, снабжены нижними и верхними выталкивателями. КГШП используют для штамповки поковок из труднодеформируемых и малопластичных сталей и сплавов. В штампованной заготовке структура металла более однородна, благодаря чему деталь будет более прочной. При штамповке на КГШП получают поковки с более точными размерами, чем при штамповке на молотах. Более совершенная конструкция штампов обеспечивает меньшую величину смещения половины штампа, уменьшение припусков на 2030%, напусков, штамповочных уклонов в 23 раза, а, следовательно, увеличение коэффициента использования материала.

Но у КГШП высокая стоимость, сложность регулировки и эксплуатации, меньшая универсальность, худшее заполнение глубоких плоскостей (у КГШП малая скорость деформирования), более сложная конструкция.

Так как выбран способ получения заготовки - штамповка на КГШП, то класс точности поковки - Т3, а материал заготовки 40Х, то группа стали - М2 ([3], табл.1, с.7-8).

Эти параметры и все дальнейшие расчеты производятся согласно ГОСТ 7505-89.

Степень сложности поковки ([3], прил.2, с.29) определяют из отношения:

(5.4)

где - масса поковки ориентировочная

- масса геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

(5.5)

где - масса детали

- коэффициент для определения ориентировочной расчетной массы поковки. Выбирается по [3], табл.20, с.31.

Так как форма заготовки - круглая типа втулка, то принимаю коэффициент =1,6.

Тогда:

=16 1,6=25,6 (кг)

(5.6)

где - объем геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки

- плотность стали (=7,85 г/см=7850 кг/м).

(5.7)

(5.8)

где - максимальный диаметр детали

- максимальная высота (толщина) детали.

Таким образом: =260 1,05=273 (мм) =0,273 (м)

=116 1,05=121,8 (мм) =0,1218 (м)

А, следовательно: (кг)

Тогда:

Значит, степень сложности поковки - С2.

По группе стали (М2), степени сложности поковки (С2) и классу точности поковки (Т3) определяется исходный индекс заготовки ([3], табл. 2, с.10).

Таким образом, исходный индекс для данной заготовки - 14.

Зная исходный индекс, размеры поверхностей и параметр шероховатости, который необходимо достичь после механической обработки, определяются основные и дополнительные припуски на механическую обработку, допускаемые отклонения линейных размеров в зависимости от принятых окончательных размеров заготовки. Результаты расчётов заношу в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Определение припусков и допусков поковки на механическую обработку

Размер, мм	Точность	Шероховатость, мкм	Припуски, мм	Допуски, мм	Размеры, мм
			основные	дополнительные	общие		рассчитанные	принятые
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Наружные поверхности
d260	14	12,5	2,2	1,5+0,4	4,1	+2,7 -1,3	268,2	268,0
d182	8	1,6	2,5	1,5+0,4	4,4	+2,4 -1,2	190,8	191,0
d130	8	1,6	2,3	1,5+0,4	4,2	+2,1 -1,1	138,4	138,5
Внутренние поверхности
d110,5	7	0,8	2,5	1,5	4,0	+1,1 -2,1	102,5	102,5
Линейные поверхности
L116	14	1,6	2,7	0,5	3,2	+2,4 -1,2	121,9	122,0
L116	14	12,5	2,2	0,5	2,7
L27	14	12,5	1,7	0,5	2,2	+1,6 -0,9	34,4	34,5
L88	11	1,6	2,5	0,5	3,0	+1,8 -1,0	94,2	94,0

где L88мм получен путем вычитания L116мм и L280,1мм.

Квалитет точности найден по [6], табл.2, с.441.

Основные припуски определяю по [3], табл.3, с.12-13.

Дополнительные припуски:

1) смещение по поверхности разъема штампов - 0,4мм (для плоской поверхности разъема по [3], табл.4, с.14)

2) изогнутость и отклонение от плоскости и прямолинейности - 0,5мм ([3], табл.5, с.14)

3) отклонение от концентричности прошитого в поковке отверстия - 1,5мм ([3], табл.12,с.23).

Тогда, размеры поковки:

­ диаметр: 260+24,1=268,2 (мм)

­ диаметр: 182+24,4=190,8 (мм)

­ диаметр: 130+24,2=138,4 (мм)

­ диаметр: 110,5-24,0=102,5 (мм)

­ толщина: 116+3,2+2,7=121,9 (мм)

­ толщина: 27+2,2+2+3,2=34,4 (мм) - где 2мм - напуск на торец

­ толщина: 88+3,0+3,25=94,2* (мм)

Для определения размера на заготовке, соответствующего размеру L280,1мм на детали, проводим такую математическую операцию: L=121,9-94,2=27,7(мм) - принимаю L=28мм.

Допускаемые отклонения размеров поковки определяю по [3], табл.8, с.17. Для внутреннего размера D110,5мм учитываю [3], с.16, пункт 5.2.

Определяю массу заготовки:

(5.9)

где - плотность стали (=7850 кг/м)

- объем заготовки

V=V+V+V-V (5.10)

где V- объем элементарных цилиндрических частей заготовки (і=13)

V - объем прошитого отверстия (усечённого конуса), у которого один диаметр D=102,5мм, а второй: D = D-2Ltgб (формула выведена из формулы конусности).

(5.11)

где 2tg- конусность отверстия (при диаметральном выражении)

D- больший диаметр

D- меньший диаметр

Тогда: D=102,5-122*0,05=96,4 (мм)

(5.12)

(5.13)

Следовательно, объем заготовки:

По формуле (5.9) нахожу массу заготовки: (кг)

Определяю коэффициенты использования предлагаемой заготовки и материала:

Эти коэффициенты выше, чем соответственные коэффициенты у базовой заготовки, но они все равно ниже уровня ЕСТПП. Этот факт обусловлен сложностью изготовления детали, наличие у нее поверхностей высокой точности и шероховатости, наличие отверстий, шпоночного паза и тому подобных поверхностей.

6. Анализ типового технологического процесса

В настоящее время существует много разнообразных технологических способов получения поверхностей заданного качества, которые обеспечивают одинаковые требования к обрабатываемым поверхностям деталей, но существенно различаются по себестоимости и реализации.

Исходя из этого, одну и ту же поверхность детали можно обработать несколькими последовательно выполненными технологическими методами, которые составляют разные маршруты обработки поверхностей.

При проектировании одной из задач является создание такого технологического процесса, который обеспечивал бы заданную точность и шероховатость поверхностей детали, нужные физико-механические качества поверхностного слоя материала при наибольшей производительности и минимальной себестоимости производства.

6.1 Расчёт припусков на механическую обработку поверхностей

Используя расчётно-аналитический метод проф. Кована, рассчитываем припуски на наружную цилиндрическую поверхность 182. Расчёты выполняем с помощью ЭВМ и соответствующего программного обеспечения.

Исходными данными являются:

- вид обрабатываемой поверхности - наружная цилиндрическая

- метод получения заготовки - поковка штампованная

- масса поковки - 24,02 кг

- группа стали - М2

- степень сложности - С2

- класс точности поковки - Т3

Результаты расчётов приведены на распечатке (см. приложение).

6.2 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки

025 Токарная операция с ЧПУ

В первом варианте деталь закрепляется в 3-кулачковом самоцентрирующемся патроне 7100-0009-П ГОСТ 2675-80 с сырыми кулачками, расточенными на D182мм. Базирование происходит по торцу и цилиндрической поверхности d182мм.

На данной операции окончательно подрезается торец 1 на размер L116мм с (шероховатостью Ra1,6мкм), а 2-на размер L27мм (с Ra6,3мкм) дополнительным проходом подрезного резца; обтачивается наручная цилиндрическая поверхность 4- d260мм; факса 3 -1; растачивается конусное отверстие 5 (применяются 3 стадии обработки: черновая, получистовая и чистовая), на которое остается припуск 0,25мм на сторону для внутришлифовальной операции.

Вычислим погрешность базирования на линейные размеры L27 и L116:

Рисунок 6.1 - Схема базирования на операции 025 (1 вариант)

Во втором варианте деталь закрепляется в 3-кулачковом самоцентрирующемся патроне 7100-0009-П ГОСТ 2675-80 с сырыми кулачками, расточенными на D131 мм. Базирование происходит по торцу и цилиндрической поверхности d131 мм (оставлен припуск 1 мм на проточку этой поверхности в сборе с остальными деталями в ротор).

Рисунок 6.2 - Схема базирования на операции 025 (2 вариант)

Вычислим погрешность базирования на линейные размеры L27 и L116:

Более целесообразно применять первый вариант, поскольку в этом случае не требуется проводить выверку детали по базовой поверхности D182мм для достижения допуска торцевого биения 0,03 мм, а деталь сразу зажимается за эту поверхность. При этом соблюдается принцип совмещения баз: измерительная база совмещается с технологической, что обеспечивает необходимую точность обработки без дополнительных затрат времени, а следовательно с меньшей себестоимостью обработки. Хотя в этом случае и существует большая погрешность базирования на размер L116, но за счёт специального буртика, выступающего на 2 мм её можно компенсировать. А во втором случае не возможно компенсировать большую погрешность базирования на размер L27, т.к. конструктивные особенности детали этого не позволяют.

040 Сверлильная операция с ЧПУ

Операция проводится на вертикально-сверлильном станке с ЧПУ с

УЧПУ “2П32”. В первом варианте базирование происходит по длинному конусному отверстию. При этом образуется опорно-двойная направляющая база, лишающая деталь 5-ти степеней свободы. Деталь насаживается на конусную оправку в специальном приспособлении и зажимается с помощью штока и быстросменной вилки пневмокамерой. Высота приспособления с заготовкой принимаю 150мм.

На этой операции сверлятся 12 отверстий D15мм напроход.

Рисунок 6.3 - Схема базирования на операции 040 (1 вариант)

Вычислим погрешность базирования на линейный размер L88:



Рисунок 6.4 - Определение погрешности базирования

Погрешность базирования на глубину сверления будем определять как один из катетов прямоугольного треугольника, параллельный оси конусного отверстия 110. Тогда:

(6.1)

где tgб - конусность отверстия, определяется по формуле (6.2):

(6.2)

По условию конусность поверхности 2tgб =1:20=0,05

Следовательно, по формуле (6.1):

Но, так как отверстие сверлится напроход, то погрешность базирования не влияет на качество обрабатываемых отверстий, и учитывается лишь при перебеге сверла в конце рабочего хода.

Во втором варианте деталь закрепляется в 3-кулачковом самоцентрирующемся патроне 7100-0011-П ГОСТ 2675-80 с сырыми кулачками, расточенными на D260 мм. Базирование происходит по торцу и цилиндрической поверхности d260 мм.

В этом случае погрешность базирования на глубину сверления вычислим следующим образом: . Но в этом случае возникает большая погрешность базирования на позиционный допуск обрабатываемых отверстий, чем в первом варианте. Эта погрешность вызвана износом деталей самиоцентрирующего патрона, но её можно компенсировать подналадкой станка с ЧПУ.

Таким образом принимаем 1-й вариант схемы базирования.

Рисунок 6.5 - Схема базирования на операции 040 (2 вариант)

6.3 Обоснование выбора металлорежущих станков

025 Токарная операция с ЧПУ

Операция выполняется на токарном станке 16К30Ф3 с СЧПУ “2Р22”. Его краткая техническая характеристика:

­ наибольшие размеры устанавливаемого изделия: диаметр - 320 мм; длина - 1400 мм.

­ величины подач рабочих органов станка по осям: x - 1ч600 мм/мин; z - 1ч1200мм/мин

­ ускоренное перемещение рабочих органов - 5000 мм/мин.

­ частота вращения шпинделя, об/мин: 10; 18; 25; 35,5; 50; 71; 100; 140; 180; 200; 250; 280; 355; 500; 560; 630; 710; 800; 1000; 1400; 2000.

­ мощность привода главного движения - 22 кВт

­ максимальное количество устанавливаемых инструментов в револьверную головку - 6

Такой станок можно применять в условиях крупносерийного производства. Он может выполнять все необходимые технологические переходы с требуемой точностью и возможностью движений инструментов.

040 Сверлильная операция с ЧПУ

Обработка ведется на вертикально-сверлильном станке с ЧПУ 2Р135Ф2 с УЧПУ “2П32”. Его краткая техническая характеристика:

­ размеры стола - 400Ч710 мм

­ наибольшее вертикальное перемещение рабочих органов станка - 560мм

­ наибольшее продольное перемещение стола - 560 мм

­ наибольшее поперечное перемещение стола - 360 мм

­ величина подачи рабочих органов по оси z мм/мин: 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500.

­ время на смену РИ на 1 позицию - 0,05 мин

­ частота вращения шпинделя об/намин: 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400.

­ ускоренное перемещение рабочих органов - 4000мм/мин

­ мощность электродвигателя - 4 кВт (КПД - 0,81)

6.4 Обоснование выбора станочных приспособлений, режущего и мерительного инструментов

025 Токарная операция с ЧПУ

Деталь закрепляется в 3-кулачковом самоцентрирующемся патроне 7100-0009-П ГОСТ 2675-80 с сырыми кулачками, расточенными на D182мм. Максимальный диаметр зажимаемой заготовки равен 315мм. Это приспособление является стандартным приспособлением для группы токарных станков.

На данной операции используются такие режущие инструменты:

1) РИ1: тип механического крепления пластины - прижим сверху и поджим через отверстие для пластинок с отверстием; форма пластинки - квадратная; главный угол в плане - =45; задний угол пластинки - =7; исполнение - правое; размеры сечения державки 2525 мм; длина резца l=100 мм; длина режущей кромки - l=12 мм; радиус при вершине - 1,0 мм.

Обозначение по ISO: MSSCR2525 H12 H1 T5K10

Применение: подрезание торца, обтачивание цилиндрической поверхности.

2) РИ2: материал резца - инструментальная сталь; диаметр хвостовика - 20мм; длина хвостовика - L=125мм; тип крепления - поджим рычагом через отверстие; форма пластинки - треугольная; главный угол оправки =95; вспомогательный - =95; задний угол пластинки - =7; исполнение - правое; длина режущей кромки - 12мм; радиус при вершине - 0,8 мм.

Обозначение по ISO: S20K - PTLCR12 H1 T5K10

Применение: черновое и получистовое растачивание конусного отверстия.

3) РИЗ: аналогичен с РИ2, но форма пластинки - параллелограмная, задний угол .

Обозначение по ISO: S20K - PBLDR12 Н1 Т30 К4

Применение: чистовое растачивание конусного отверстия.

Резцы РИ2 и РИ3 вставляются в расточные специальные блоки.

Мерительным инструментом на данной операции выступают:

· штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ166-88

· штангенциркуль ШЦ-III-300-0,1 ГОСТ166-88

· калибр-пробка конусный Метр.110 АТ8 т.1 ГОСТ2849-*

040 Сверлильная операция с ЧПУ

Деталь насаживается на конусную оправку в специальном приспособлении и зажимается с помощью штока и быстросменной вилки пневмокамерой. Высота приспособления с заготовкой принимаю 150мм.

Режущие инструменты на этой операции будут сверла (выбираю по [11], табл.70,72,74, с.222-228):

1) РИ1: сверло спиральное d5мм 035-2317-0101 Р6М5 ОСТ 2И20-5-80 с цилиндрическим хвостовиком для зацентровки, 2и вылетом 20мм.

2) РИ2: сверло спиральное d15мм 035-2301-1037 Р6М5 ОСТ 2И20-2-80 с коническим хвостовиком, 2и вылетом 140мм.

В качестве вспомогательного инструмента для сверла d5 (с цилиндрическим хвостовиком) используется сверлильный патрон по ГОСТ8522-79, а для инструмента с коническим хвостовиком - переходная втулки морзе для патронов для подвода СОЖ ([11], табл.49, с.346): с конуса 2 на 4 (d15) - 19183442.

Мерительным инструментом является штангенциркуль ШЦ-І-125-0,1 ГОСТ 166-88, оснащенный ножкой для измерения глубины.

6.5 Расчёты режимов резания

Операция 025 токарная с ЧПУ

Расчёт режимов резания расчётно-аналитическим методом проводим на расточку конусного отверстия Ш110^+0,054 с конусностью 1:20 (см рис. 6.1).

Назначаем маршрут обработки и глубины резания:

· черновая - t = 2,0 мм

· получистовая - t = 1,25 мм

· чистовая - t = 0,5 мм

Выбираем подачи [6, табл.12, с.267] и [6, табл.14, с.268]:

· черновая - S_о = 0,3 мм/об

· получистовая - S_о = 0,2 мм/об

· чистовая - S_о = 0,09 мм/об

Скорость резания определяется по эмпирической зависимости:

, м/мин (6.3)

где T - среднее значение стойкости (принимаем 60 мин)

С_v - постоянный коэффициент (выбирается по [6, табл.17, с.269]) С_v=420

x, y и m - показатели степени (выбираются по [6, табл.17, с.269]) x=0,15; y=0,2; m=0,2

К_v - коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки

(6.4)

где К_МV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки [6, табл.1, с.261]

К_ПV - коэффициент, учитывающий влияние состояние поверхности заготовки [6, табл.5, 263] (К_ПV=1,0)

К_ИV - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента [6, табл.6, 263] (К_ИV =0,65 - для черновой и получистовой стадий; К_ИV =1,4 - для чистовой стадии)

(6.5)

где К_Г - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости ([6, табл.2, с.262]) К_Г=1,0

n_в - показатель степени ([6, табл.2, с.262]) n_в=1,0

у_в - предел прочности стали (равен 980 МПа)

Рисунок 6.6 - Операционный эскиз операции 025

Тогда:

Вычисляем коэффициент К_v:

· черновая - К_v=0,77Ч1,0Ч0,65=0,5

· получистовая - К_v=0,77Ч1,0Ч0,65=0,5

· чистовая - К_v=0,77Ч1,0Ч1,4=1,08

Вычисляем скорость резания:

· черновая -

· получистовая -

· чистовая -

здесь дополнительный коэффициент «0,9» введён согласно примечания к таблице 17 ([6, табл.17, с.270])

Вычисляем расчётную частоту вращения шпинделя и принимаем её фактическое значение по паспортным данным станка:

, об/мин (6.6)

Поэтому:

· черновая - . Принимаем: n_ф=280 об/мин

· получистовая - . Принимаем: n_ф=355 об/мин (с учётом того, что это значение не превышает 10% увеличения)

· чистовая . Принимаем: n_ф=355 об/мин

Вычисляем фактическое значение скорости резания:

, м/мин (6.7)

Следовательно:

· черновая -

· получистовая -

· чистовая -

Вычисляем минутную подачу:

S_м=S_о · n_Ф, мм/мин (6.8)

Следовательно:

· черновая - S_м=0,3Ч280=84 (мм/мин)

· получистовая - S_м=0,2Ч355=71 (мм/мин)

· чистовая - S_м=0,09Ч355=31,95 (мм/мин)

Вычисляем тангенциальную силу резания по формуле:

(6.9)

где С_р - постоянный коэффициент (выбирается по [6, табл.22, с.273]) С_р=300

x, y и n - показатели степени (выбираются по [6, табл.22, с.273]) x=1,0; y=0,75; n=-0,15

К_v - коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки:

(6.10)

где К_МP - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки [6, табл.9, c.264]

К_цP, К_гP, К_лP, К_rP - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента [6, табл.23, с.275]: К_цP=0,89; К_гP=1,0 (при г=10є); К_лP=1,0 (при л=0є), К_rP=0,91 (при r=0,8 мм - получено методом логарифмической аппроксимации)

(6.11)

где n - показатель степени ([6, табл.9, с.264]): n=0,75

у_в - предел прочности стали (равен 980 МПа)

Тогда:

Вычисляем коэффициент К_P: К_P=1,22Ч0,89Ч1,0Ч1,0Ч0,91=0,99

Вычисляем тангенциальную силу резания:

· черновая -

· получистовая -

· чистовая -

Аналогично вычисляем радиальную P_у и осевую P_x составляющие силы резания по формулам:

(6.12)

(6.13)

Для радиальной: С_р=243; x=0,9; y=0,6; n=-0,3 ([6, табл.22, с.273])

Для осевой: С_р=339; x=1,0; y=0,5; n=-0,4 ([6, табл.22, с.273])

Тогда радиальная составляющая силы резания равна:

· черновая -

· получистовая -

· чистовая -

А осевая составляющая силы резания равна:

· черновая -

· получистовая -

· чистовая -

Общая сила резания вычисляется по формуле:

, Н (6.14)

Таким образом:

· черновая -

· получистовая -

· чистовая -

Мощность резания рассчитывается для черновой и получистовой обработки по формуле:

, кВт (6.15)

Таким образом:

· черновая -

· получистовая -

Следовательно, обработка возможна.

Выбор режимов резания на остальные поверхности проводим по таблицам [8]. Номера поверхностей (кроме поверхности 5) см. рис. 6.1.

1. Выбор глубины резания.

Таблица 6.1 - Глубины резания по стадиям, мм

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Черновая	-	-	-	-
Получистовая	1,2	2,0	1,8	1,5
Чистовая	-	-	-	-

2. Выбор подач.

На черновую стадию значения табличной подачи выбираю по [8], к.3, л.1, с.38 для наружного точения и подрезания торцев, а для растачивания - к.9, с.50 (здесь и далее при определении режимов резания ссылка идет на [8])

Выбранные значения табличных подач заношу в таблицу 5.3

Таблица 6.3 - Значения табличной подачи, мм/об

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая	1,11	0,97	0,97	1,11

Выбираю поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от измененных условий обработки (на получистовую стадию) по к.5, л.1-4, с.42-45 на обтачивание и подрезание торца:

- сечения державки резца Ks_д=1,0

- прочности режущей части Ks_h=1,0 (толщина пластины 6 мм)

- механических свойств обрабатываемого материала Ks_м=0,7

- схемы установки заготовки Ks_у=1,2

- состояния поверхности заготовки Ks_п=1,0

- геом. параметров резца Ks_ц=1,4

- жесткости станка Ks_j=0,75

Тогда расчетная подача определяется по формуле:

S_Р=So_т·Ks_д·Ks_h·Ks_м·Ks_у·Ks_п ·Ks_ц·Ks_j (6.16)

Таблица 6.4 - Значения расчетной подачи, мм/об

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая	0,98	0,86	0,86	0,98

3. Выбор табличной и расчет фактической скорости резания.

На черновую и получистовую стадию (точение и растачивание) табличная подача выбирается по к.21, л.1, с.73

На чистовую и отделочную стадию - к.22, с.81

Выбранные значения заношу в таблицу 5.5

Таблица 6.5 - Значения табличной скорости резания V_Т, м/мин

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая	119	119	119	119

Выбираю поправочные коэффициенты (к.23, л.1-3, с.82-84) в зависимости от:

- группы обрабатываемости материала Kv_c=1,0

- вида обработки Kv_o=1,0 (для точения) и Kv_o=1,2 (для подрезания торцов)

- жесткости станка Kv_j=0,75

- механических свойств обрабатываемого материала Kv_м=0,6

- геометрических параметров резца Kv_ц=1,4

- периода стойкости режущей части Kv_т=1,0

- наличие охлаждения Kv_ж=1,0

Тогда расчетная скорость резания определяется по формуле:

Vp=V_Т ·Kv_c ·Kv_o ·Kv_j ·Kv_м ·Kv_ц ·Kv_т ·Kv_ж (6.17)

Например, для поверхности 2: V_Р=119·1,0·1,2·0,75·0,6·1,4·1,0·1,0=90(м/мин)

Значения расчетной подачи заношу в табл. 6.6

Таблица 6.6 Значение расчетной скорости резания V_Р, м/мин

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая	90	90	90	75

Определяя расчетную частоту вращения шпинделя n_p по формуле:

(6.18)

где d - наибольший диаметр изделия на соответственной стадии

Например, для поверхности 4, которая обтачивается на получистовой стадии: n_p= (об/мин)

Расчетные обороты заношу в таблицу 6.7 и корректирую по паспортным данным станка.

Таблица 6.7 - Расчетная и фактическая частота вращения шпинделя, об/мин

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая

Рассчитываем фактическую скорость резания по формуле:

V_ф = (6.19)

Например, для поверхности 1: Vф= (м/мин)

Вычисленные значения фактической скорости резания записываю в таблицу 6.8

Таблица 6.8 - Фактическая скорость резания, м/мин

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая	82,6	82,6	82,6	82,6

4. Проверяю подачу, допустимую по шероховатости.

Для поверхности 1 подача равна 0,17 мм/об (к.25, л.2, с.87)

При этом поправочные коэффициенты (к.26, с.88): Ks_м=1,3; Ks_и=1,0; Ks_o=1,0; Ks_ж=1,0

Поэтому: So=0,17·1,3·1·1·1=0,22 (мм/об)

На поверхность 1 расчетная подача превышает допустимую по шероховатости, поэтому принимаю So=0,22 мм/об

5. Определяю минутную подачу по формуле:

S_м=S_о · n_Ф (6.20)

Например, для поверхности 1: S_м=0,22·100=22 (мм/мин)

Вычисленные по этой формуле значения минутных подач записываю в таблицу 6.9

Таблица 6.9 - Значения минутных подач S_м, мм/мин

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая	22	86	86	98

6. Проверяю возможность обработки по мощности привода станка.

По к.21, л.1, с.73 определяю табличную мощность. А по к.24, с.85 определяю поправочный коэффициент, который равен Kn_м=1,2

Тогда расчетная мощность определяется по формуле:

(6.21)

Расчеты проводятся только для черновых и получистовых стадий. Результаты проверки по мощности заношу в таблицу 6.10.

Таблица 6.10 - Табличная и расчетная мощность резания, кВт

Стадия	Поверхность
	1	2	3	4
Получистовая	5,7/4,75	11/9,16	11/9,16	11/9,16

Примечание!: первым указана табличная мощность, а вторым - расчетная.

Наибольшее значение мощности резания 9,16 кВт (при подрезании торца и при обтачивании) не превышает мощности привода станка 22 кВт, следовательно, обработка возможна.

040 Сверлильная операция с ЧПУ

Расчёт режимов резания расчётно-аналитическим методом проводим на сверление 12 отверстий 15 (см рис. 6.3). При расчётах пользуемся [20].

1. Выбираем подачу на оборот: (при группе подач 1, отношению и твёрдости НВ 282)

2. Выбираю стойкость инструмента:

3. Определяю скорость резания:

(6.22)

где

- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материалла

- коэффициент, зависящий от стойкости инструмента

- коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру

Тогда:

4. Вычисляю частоту оборотов шпинделя и принимаю по паспортным данным станка, используя формулу (6.18): . Принимаю .

5. Вычисляю минутную подачу и принимаю по паспортным данным станка по формуле (6.20): . Принимаю