Модернизация радиально-сверлильного станка с ЧПУ

Рисунок 2.1 - Колесо автомобиля с плоским ободом

На дисках колес выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливается на шпильки. Гайки колес также имеют конус. Совпадением конусов гаек с конусными отверстиями на дисках обеспечивается точная установка колес (рисунок 2.2).

Ступица колеса является связующим звеном между ободом колеса и тормозным барабаном.

Ступица колеса устанавливается на двух конических роликовых подшипниках и крепятся гайкой, которая затем стопорится и закрывается колпаком.

Крепление обода колеса осуществляется при помощи шпилек, которые запрессованы в отверстиях ступицы, и гаек. Ступица также жестко связана с тормозным барабаном с помощью гаек и болтов. С помощью болтов колпак закрывает ступицу.

Рисунок 2.2 - Крепление колеса грузового автомобиля

При торможении ступица переднего колеса испытывает момент кручения, а также знакопеременные нагрузки, поэтому она должна выполняться из достаточно прочного материала.

2.2 Анализ материала детали

Материал детали - ковкий чугун КЧ-35-10Ф ГОСТ 1215-79. Ковкий чугун в основном является конструкционным материалом, используемый для изготовления мелких тонкостенных отливок (толщина стенок не более 40-50 мм) для сельскохозяйственных машин, автомобилей, тракторов, арматуры, фитингов и других деталей массового производства. Особенно целесообразно применение ковкого чугуна в случае, если деталь трудно отлить из стали, а получить ее обработкой слишком дорого.

Благодаря хлопьевидной форме графита ковкий чугун отличается достаточно высокой прочностью и пластичностью, занимая промежуточное положение между серым чугуном и сталью.

Ковкий чугун ферритного класса обладает следующими повышенными свойствами: пластичностью, сопротивляемостью ударным нагрузкам и однородностью механических свойств по сечению отливок. Однако ковкий чугун обладает более низкими литейными свойствами, чем серый, в частности пониженной жидкотекучестью, большей усадкой и повышенной склонностью к трещинообразованию.

Химический состав ковкого чугуна КЧ-35-10Ф приведён в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Химический состав ковкого чугуна КЧ-35-10Ф

Примерный химический состав, %
С	Si	Мn	Р	S	Сг
2,4-2,8	0,9-1,4	0,3-0,5	не более 0,18	не более 0,12	не более 0,06

Таблица 2.2

Физические свойства ковкого чугуна КЧ-35-10Ф

Плотность г/см3	Коэффициент линейного расширения б при температуре до 100°С	Теплоёмкость с, кал/(г•°С)	Коэффициент теплопроводности л, кал/см•с•град	Электро-сопротивление с, мкОм•см	Максимальная магнитная проницаемость, м, Гс/Э
7,2-7,4	(10-12) 10-8	0,12-0,13	0,12-0,17	30-55	600-1800

Твердость отливки не более 163НВ.

Относительное удлинение д=8%.

Сопротивление разрыву 35 кгс/мм².

2.3 Краткая характеристика существующего уровня технологии

При изготовлении ступицы используется широкий спектр методов технологической обработки детали в автомобилестроении:

- токарная обработка;

- сверление;

- зенкерование;

- развертывание;

- раскатывание.

Базовый технологический процесс обработки ступицы достаточно рационален, однако современное развитие технологии механической обработки позволяет его еще более усовершенствовать.

Станки расположены на участке, с учетом последовательности выполнения технологических операций. Передача детали от операции к операции осуществляется при помощи подвесного грузонесущего конвейера. Загрузка оборудования происходит автоматически. Технологическая оснастка специализированная. Вся токарная обработка происходит на токарных вертикальных 8-ми шпиндельных полуавтоматах.

Ступицы производят в условиях крупносерийного производства. Используемая технология отвечает требованиям, предъявляемых к современному производству

2.4 Обработка конструкции детали на технологичность

Анализ технологичности конструкции детали производится с целью установления уровня её соответствия требованиям наименьшей трудоемкости материалоемкости.

На основании технологического анализа конструкции заданной детали установим, что:

- ступица относится к классу "корпуса";

- заготовку данной детали получают методом литья в песчано-глинистые формы, который позволяет получить точную заготовку с хорошей шероховатостью и с минимальными припусками под механическую обработку;

- все поверхности детали открыты для свободного подвода к ним режущего инструмента;

- конструкция детали позволяет токарную обработку производить на станках полуавтоматах, что повышает точность механической обработки и уменьшает трудоемкость её изготовления;

Технологичность конструкции оценивается несколькими показателями, среди которых коэффициент использования материала и коэффициент унификации конструктивных элементов.

Рассчитаем коэффициент использования материала:

, (2.1)

где M_D - масса детали, кг;

M_Z - масса заготовки, кг.

КиМ>0,6 - деталь по данному показателю является технологичной.

Рассчитаем коэффициент унификации конструктивных элементов:

, (2.2)

где Q_YH - число унифицированных конструктивных элементов;

Q_y - общее количество конструктивных элементов у детали.

>0,6- изделие считается технологичным.

2.5 Анализ технических условий, предъявляемых к детали

Каждая поверхность детали имеет свои точностные характеристики, свою точность взаимного расположения. Исходя из назначения детали, можно заключить, что цилиндрические отверстия под подшипники, которые являются технологическими базами (7-ой квалитет точности, шероховатость Ra=0,4, допуск овальности и конусности не более 0,02 мм.) являются основными, так как с помощью этих поверхностей ступица ориентируется на поворотной цапфе. Биение малого цилиндрического отверстия под подшипник относительно баз Е, Ж (цилиндрическое отверстие под больший подшипник и его утопленный торец) должно быть не более 0,12 мм. Биение нижнего торца ступицы относительно баз Е, Ж не должно превышать 0,16 на радиус равного 100 мм. Цилиндрическое отверстие под сальник также выполняется по 7-му квалитету точности (шероховатость Ra=0,4). Менее точными являются восемь отверстий под шпильки. Многие поверхности у данной детали являются свободными и не обрабатываются.

2.6 Обоснование метода изготовления заготовки

Наиболее широко применяют для получения заготовок в машиностроении следующие методы: литье, обработка металлов давлением и сварка, а также комбинации этих методов. Однако каждый из методов содержит большое число способов получения заготовок. Многообразие способов получения заготовок и их сочетаний приводит к тому, что выбор способа получения заготовки становится сложной технико-экономической задачей.

Прежде всего, следует определить, каким методом наиболее целесообразно получить заготовку для данной детали. Выбор способа получения заготовки - всегда очень сложная, подчас трудноразрешимая задача, так как часто различные способы могут надежно обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к детали. Таким образом, выбранный способ получения заготовки должен быть экономичным, обеспечивающим высокое качество детали, производительным, нетрудоемким процессом.

Для мелкосерийного и единичного производств характерно использование в качестве заготовок горячекатаного проката, отливок, полученных литьем в песчано-глинистые формы, и поковок, полученных ковкой. Это обусловливает большие припуски и напуски, значительный объем последующей механической обработки, повышение трудоемкости, в том числе и за счет низкой технологической оснащенности. В структуре себестоимости в данном случае велика доля затрат на основные материалы (до 50%) и заработную плату (до 30-35%).

В условиях крупносерийного и массового производств рентабельны такие способы производства заготовок, как литье в кокиль и под давлением, в оболочковые формы и по выплавляемым моделям. Применение этих способов позволяет значительно сократить припуски на механическую обработку (в среднем на 25--30% к массе заготовки), снизить трудоемкость изготовления деталей.

Повышение точности формообразующих процессов, выбор наиболее точных и прогрессивных способов получения заготовок на базе увеличения серийности производства является одним из важнейших резервов повышения технического уровня производства. Технологическую оснащенность производства характеризует наличие технологической оснастки. В заготовительном производстве это подкладные штампы и штампы для горячей объемной штамповки, литейная технологическая оснастка, металлические формы, модели и т. п. Оптимальный уровень технологической оснащенности определяется таким объективным критерием, как себестоимость производства. Лимитируя удельные и общие затраты на оснастку и инструмент, себестоимость связывает между собой первоначальную стоимость технологической оснастки, ее стойкость и экономический эффект, получаемый в результате роста технологической оснащенности. Причем в данном случае основным является характер производства. При единичном и мелкосерийном производствах специальная оснастка, рассчитанная на получение одной детали, не может быть использована до полного ее износа, поэтому дополнительные затраты на оснастку оказывают больше экономии, достигаемой от сокращения объема механической обработки.

Если материал обладает пониженными литейными свойствами (низкая жидкотекучесть, высокая склонность к усадке и т. п.), не рекомендуется применять для получения отливок из этого материала такие способы, как литье в кокиль или литье под давлением, так как из-за низкой податливости металлических форм могут возникнуть литейные напряжения, коробление отливки и трещины. В таких случаях целесообразно применение следующих способов: оболочковое литье и литье в песчано-глинистые формы.

Литье в оболочковые формы является прогрессивным способом получения отливок с повышенными чистотой поверхности и точностью размеров. При данном способе литья формы изготавливается по горячим металлическим моделям, формовочная смесь содержит огнеупорный материал (например, кварцевый песок) и органические связующие - термореактивные смолы, например пульвербакелит (3--9% от массы песка). Оболочковая форма состоит из двух полуформ с горизонтальной или вертикальной плоскостью разъема и стержней. После затвердевания отливки оболочковая форма легко разрушается. Для изготовления оболочковых форм в производстве используются различные типы машин, основное назначение которых - формирование и съем оболочек; процесс легко поддается механизации и автоматизации. Литьем в оболочковые формы изготавливают ответственные детали, например ребристые цилиндры для мотоциклов, коленчатые валы для автомобилей, гильзы, звездочки, зубчатые колеса, детали компрессоров, тепловозов, судовых двигателей и т.п. из чугуна, нелегированных сталей, цветных и специальных сплавов. Можно получать отливки массой от нескольких сот граммов до ста килограммов, если допускается невысокая размерная точность, то можно получать отливки массой более ста килограммов. Максимально возможные габариты отливок-500-700 мм. Наиболее рационально применение литья в оболочковые формы при массовом и крупносерийном производствах. Качество поверхностей и точность размеров отливок условно оцениваются по стандартам для механической обработки. Данный способ литья обеспечивает параметр шероховатости поверхности R_z=160-20 мкм и точность размеров, соответствующих 14--15-му квалитетам. Шероховатость поверхности крупных отливок (массой более 50 кг) грубее, точность ниже. Допускаемые отклонения размеров отливок из чугуна по первому классу точности по ГОСТ 1855--55.

Оболочковая форма ко времени затвердевания отливки легко разрушается, не препятствует усадке металла, поэтому в отливках возникают незначительные внутренние напряжения и несколько повышаются механические свойства по сравнению с отливками, изготовленными в песчано-глинистых формах.

Эффективность способа литья в оболочковые формы по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы определяется следующими преимуществами:

- значительная экономия металла (до 30--50%); отливки имеют чистую поверхность и повышенную точность размеров, последнее позволяет назначать припуски на механическую обработку, примерно в два раза меньшие, чем при литье в песчаные формы;

- среднее отклонение размеров отливок в оболочковые формы составляет 0,3--0,7 мм на 100 мм габаритного размера, для мелких отливок -- до 0,2 мм;

- уменьшается расход формовочных материалов в 10--20 раз;

- оболочковые формы не гигроскопичны, имеют высокую прочность, их можно хранить длительное время;

- применение оболочковых форм увеличивает выход годного литья за счет снижения брака в 1,5--2 раза; при выбивке формы оболочка легко разрушается, что уменьшает затраты труда на обрубку и очистку отливок в среднем на 50%.

Тем не менее способ литья в оболочковые формы не лишен и недостатков. К ним относятся:

- утрата точности формы в разъеме при изготовлении тяжелых и крупногабаритных отливок;

- работа с горячей модельной оснасткой вызывает необходимость использования только металлической модели;

- высокая стоимость оснастки, оборудования и материалов, в частности стоимость пульвербакелита.

Все это приводит к тому, что стоимость отливок, полученных литьем в оболочковые формы, несколько выше, чем отливок, полученных литьем в песчано-глинистые формы. При литье в оболочковые формы значительно снижаются расходы на технологические операции, так как примерно в четыре раза сокращаются трудоемкость операции выбивки, а также обработка и зачистка отливок. Однако за счет высокой стоимости пульвербакелита расходы на формовочную смесь увеличиваются в шесть раз. Этим в основном и объясняется повышение себестоимости литья в оболочковые формы. Тем не менее, за счет снижения припусков и объема механической обработки происходит снижение общей себестоимости.

Таким образом, заготовку для ступицы колеса грузового автомобиля целесообразно изготавливать методом литья в оболочковые формы. При этом изменится вес отливки с 23,3 кг до 21,2 кг.

Пересчет коэффициента использования материала:

(2.3)

2.7 Выбор и обоснование технологических баз

При выборе баз для механической обработки, в первую очередь, решают вопрос, связанный с назначением баз для выполнения первой операции. В качестве черновой технологической базы выбрана: торцевая поверхность фланца ступицы. В качестве технологических баз следует принимать поверхности, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами детали, т. е. соблюдать принцип единства баз. Кроме этого необходимо соблюдать принцип постоянства баз, т. е. нужно использовать как можно меньше количество баз.

В качестве технологических баз применяются следующие поверхности:

1. Для обработки торцевых поверхностей со стороны фланца ступицы, отверстия под подшипник и под сальник; для получения отверстий и последующем нарезании резьбы на торце фланца ступицы; для раскатывания цилиндрических отверстий под подшипники - торец фланца ступицы и наружная цилиндрическая поверхность.

2. Для обработки внутреннего торца фланца ступицы - торец фланца ступицы и внутренняя цилиндрическая поверхность.

2.8 Разработка технологического маршрута обработки детали

При составлении маршрута обработки были соблюдены следующие правила:

1. Обрабатываются поверхности, являющиеся черновыми технологическими базами и поверхности, содержащие наибольшее количество металла.

2. Подготавливаются поверхности, которые будут использоваться в качестве чистовых технологических баз. Это нижний торец фланца ступицы и внутренняя цилиндрическая поверхность под подшипник.

3. Ведется обработка формообразующих поверхностей: вся последующая токарная обработка, растачивание цилиндрических отверстий под сальник и подшипники, развертывание отверстий под подшипник, сверление отверстий, нарезание резьбы под болты и т. д.

4. Проводятся отделочная операция: раскатывание отверстий под подшипник.

Технологический маршрут обработки ступицы колеса грузового автомобиля приводится в таблице 2.3 - «Технологический маршрут обработки ступицы грузового автомобиля».

Таблица 2.3

Технологический маршрут обработки ступицы грузового автомобиля

№ операции	Наименование операции	Применяемое оборудование
1	2	3
001	Заготовительная
005	Токарная, установка 1 1. С правой стороны: 1.1 Проточить резцом предварительно 320 1.2 Расточить предварительно: 1.2.1 211 на глубину 13,5 1.2.2 88 под подшипник на глубину 47,5 от торца фланца ступицы 2. С левой стороны: 2.1 Проточить предварительно: 2.1.1 147, выдержать высоту 129,5 от нижнего торца 325 2.1.2 153, выдержать высоту 118,5 от нижнего торца фланца 320 2.2 Расточить предварительно: 2.2.1 Отверстие под подшипник 118 на глубину 35 2.2.2 Отверстие под сальник 134 на глубину 14,5 2.2.3 Расточить фаску 2x45° на 118	Специальный горизонтальный токарный 2-хсторонний автомат фирмы КО.МА.У
010	Токарная, установка 2 1. С правой стороны: 1.1 Проточить торец фланца предварительно, выдержать толщину на бобышке 31,5 1.2 Подрезать предварительно: 1.2.1 Торец дна отверстия под подшипник на глубину 45 от наружного торца фланца 1.2.2 Внешний торец отверстия 88 2. С левой стороны: 2.1 Подрезать предварительно: 2.1.1 Торец 224 до 154 2.1.2 Торец отверстия под сальник 2.1.3 Дно отверстия под подшипник	Специальный горизонтальный токарный 2-хсторонний автомат фирмы КО.МА.У
015	Токарная, установка 3 1. С правой стороны: 1.1 Проточить канавку глубиной 6-5,5 предварительно 2. С левой стороны: 2.1 Проточить предварительно: 151 на глубину 11 2.2 Проточить окончательно: 233 2.3 Проточить окончательно: 145-144 на длину 58 2.4 Расточить окончательно: 2.4.1 Гнездо под подшипник 119,65-119,42 2.4.2 Гнездо под сальник 135,6-135,4 на глубину 15 2.5 Расточить фаску 1,3x45° на 0119,65-119,42	Специальный горизонтальный токарный 2-хсторонний автомат фирмы КО.МА.У
020	Токарная, установка 4 1. С правой стороны: 1.1 Подрезать окончательно: 1.1.1 Торец фланца, выдержав высоту бобышек 30,5 1.1.2 Наружный торец отверстия под подшипник, выдержав перепад от торца фланца 11 1.2 Расточить фаску 1x45° на 213 2. С левой стороны: 2.1 Проточить канавку Rl,75 до 141,5 2.2 Подрезать окончательно торец дна отверстия под подшипник 2.3 Расточить фаску на отверстии 135,6 под углом 30° на глубину 4,3	Специальный горизонтальный токарный 2-хсторонний автомат фирмы КО.МА.У
025	Токарная, установ 5 1. С правой стороны: 1.1 Расточить окончательно канавку шириной 24,02-23,5 мм на глубину 5 мм. 1.2 Обточить фаску 2x45° на 326 1.3 Обточить фаску 2x45° на 88 2. С левой стороны: 2.1 Проточить окончательно: 2.1.1 Внешний торец отверстия 136 2.1.2 Торец 224 до 151	Специальный горизонтальный токарный 2-хсторонний автомат фирмы КО.МА.У
030	Токарная, установка 6 1. С правой стороны: 1.1 Обточить окончательно фланец 320 1.2 Расточить 213,6-213,0 на глубину 10,5 1.3 Расточить предварительно отверстие под подшипник 89,65-89,42 на глубину 34 2. С левой стороны: 2.1 Развернуть окончательно отверстие под подшипник 119,976-119,941	Специальный горизонтальный токарный 2-хсторонний автомат фирмы КО.МА.У
035	Токарная, установка 7 1. С правой стороны: 1.1 Развернуть окончательно отверстие под подшипник 89,976-89,941 на глубину 34 1.2 Обточить фаски 0,5x45° на 251 и 299 2. С левой стороны: 2.1 Развернуть окончательно отверстие под сальник 136,08-136 на глубину 15 2.2 Проточить окончательно 150-149,84 на длину 11 2.3 Проточить фаску: 1x45° на 145 2.4 Проточить фаску0,5x45° на 224	Специальный горизонтальный токарный 2-хсторонний автомат фирмы КО.МА.У
040	Радиально-сверлильная 1. Сверлить 8 сквозных отверстий 19,5	Радиально-сверлильный станок с ЧПУ
045	Радиально-сверлильная 1 Сверлить 8 сквозных отверстий 13	Радиально-сверлильный станок с ЧПУ
050	Радиально-сверлильная 1. Развернуть 8 отверстий 20,045-20,0	Радиально-сверлильный станок с ЧПУ
055	Радиально-сверлильная 1. Сверлить 4 отверстия 6,912-6,647 под резьбу на глубину 18 2. Зенковать фаски 1,5x45° на 8-ми отверстиях 20	Радиально-сверлильный станок с ЧПУ
060	Радиально-сверлильная 1. Зенковать фаски 0,75x45° на 4-х отверстиях под резьбу 2. Цековать торец 7 отверстий 26 с образованием фаски 1x45°	Радиально-сверлильный станок с ЧПУ
065	Радиально-сверлильная 1. Нарезать резьбу М8x1,25-6Н в 4-х отверстиях на глубину 12	Радиально-сверлильный станок с ЧПУ
070	Моечная 1. Промыть деталь
075	Токарная 1. Раскатать одновременно отверстия под подшипник 119,976-119,941 и 89,976-89,941	Специальный горизонтальный токарный 2-х шпиндельный автомат фирмы КО.МА.У
080	Токарная 1. Проточить предварительно: 235 2. Подрезать предварительно: торец фланца ступицы до 235 3. Проточить окончательно: 235 4. Подрезать окончательно: торец фланца ступицы до 235	Токарный вертикальный 8-ми шпиндельный полуавтомат модели 1284Б
085	Контрольная
090	Слесарная
095	Балансировка

2.9 Расчёт припусков на механическую обработку

Определение припуска на цилиндрическое отверстие под подшипник d= мм

1. Определяем, что для достижения заданной шероховатости и в соответствии с точностью размеров по чертежу, обработку указанной поверхности следует производить в 4 этапа:

- чёрное растачивание;

- чистовое растачивание;

- развёртывание;

- раскатывание.

Установочной базой для обработки заготовки можно выбрать цилиндрическую поверхность и внутренний торец фланца ступицы.

2. Определяем значения допусков Т для соответствующих операций. Для окончательной операции значение допуска берётся с чертежа детали:

Т_заг=0,63 мм.

3. Определяем с_заг:

мкм. (2.4)

4. Пространственные отклонения для чернового и чистового точения определяются:

мкм; (2.5)

мкм.

На операции развёртывания и раскатывания пространственные отклонения малы и не учитываются. На всех операциях крепление происходит в спутнике. Погрешность установки на первой операции определяется в зависимости от применяемого зажимного приспособления. При этом мкм. На следующих операциях погрешность установки не учитывается, так как деталь не переустанавливается.

5. Определение расчётных значений минимальных припусков:

, (2.6)

где R_z - высота микронеровностей;

П - глубина дефектного слоя;

с - суммарное значение пространственных отклонений;

е - погрешность установки;

мкм;

мкм;

мкм;

мкм.

6. Определение расчётных припусков:

; (2.7)

мкм;

мкм;

мкм;

мкм;

7. Определение расчётных размеров:

, (2.8)

где А_i-1 - расчётный размер с предыдущей операции, мм;

Z_расчi-1 - расчётный припуск с предыдущей операции, мм;

А₄=119,976 мм;

А₃=119,976-0,122=119,854 мм;

А₂=119,854-0,312=119,542 мм;

А₁=119,542-0,526=119,016 мм;

А₀=119,016-2,156=116,86 мм.

8. Определение наибольших предельных размеров путём округления в меньшую сторону соответствующих расчётных размеров.

Определение наименьших предельных размеров:

А_нмi=А_нбi-Тd_i, (2.9)

где А_нбi - наибольший размер на данной операции, мм;

А_нм4=119,97-0,035=119,941 мм;

А_нм3=119,94-0,087=119,954 мм;

А_нм2=119,854-0,14=119,714 мм;

А_нм1=119,714-0,22=119,494 мм;

А_нм0=116,86-0,63=116,23 мм.

9. Определение предельных значений припусков:

(2.10)

=119,941-119,854=0,087 мм=87 мкм;

=119,854-119,542=0,312 мм=312 мкм;

=119,714-119,016=0,698 мм=698 мкм;

=119,494-116,86=2,634 мм=2634 мкм;

; (2.11)

=119,976-119,854=0,122 мм=122 мкм;

=119,85-119,714=0,136 мм=136 мкм;

=119,542-119,194=0,348 мм=348 мкм;

=119,016-116,23=2,726 мм=2726 мкм.

10. Определение предельных значений общих припусков:

=119,941-116,86=3,081 мм=3081 мкм;

=119,976-116,23=3,746 мм=3746 мкм.



Таблица 2.4

Таблица расчёта припусков

Технологическая операция	Элементы припуска в мм	Минимальный припуск Zmin, мкм	Расчётный припуск Zрасч, мкм	Расчётный размер, мкм	Допуск Td, мкм	Предельные значения припуска	Предельные размеры заготовки, мм
	RZ	П	с	е							АНМ	АНБ
Заготовка	40	260	390	-			116,86	630			116,23	116,86
Растачивание черновое	80	50	23	250	1526	2726	119,016	220	722	3204	119,494	119,016
Растачивание чистовое	40	30	16	0	306	526	119,542	140	348	698	119,714	119,542
Развёртывание	2,5	15	-	0	172	312	119,854	87	136	312	119,854	119,85
Раскатывание	-	-	-	0	35	122	119,916	35	122	87	119,941	119,76
=3081 мкм; =3746 мкм.

Определение припуска на цилиндрическое отверстие под сальник d= мм

1. Определяем, что для достижения заданной шероховатости и в соответствии с точностью размеров по чертежу, обработку указанной поверхности следует производить в 3 этапа:

- чёрное растачивание;

- чистовое растачивание;

- развёртывание.

Установочной базой для обработки заготовки можно выбрать цилиндрическую поверхность и внутренний торец фланца ступицы.

2. Определяем значения допусков Т для соответствующих операций. Для окончательной операции значение допуска берётся с чертежа детали. Допуск на заготовку:

Т_заг=0,8 мм.

3. Определяем с_заг:



мкм. (2.12)

4. Пространственные отклонения для чернового и чистового точения определяются:

мкм; (2.13)

мкм.

На операции развёртывания и раскатывания пространственные отклонения малы и не учитываются. На всех операциях крепление происходит в спутнике. Погрешность установки на первой операции определяется в зависимости от применяемого зажимного приспособления. При этом мкм. На следующих операциях погрешность установки не учитывается, так как деталь не переустанавливается.

5. Определение расчётных значений минимальных припусков:

, (2.14)

где R_z - высота микронеровностей;

П - глубина дефектного слоя;

с - суммарное значение пространственных отклонений;

е - погрешность установки;

мкм;

мкм;

мкм.

6. Определение расчётных припусков:

; (2.15)

мкм;

мкм;

мкм;

7. Определение расчётных размеров:

, (2.16)

где А_i-1 - расчётный размер с предыдущей операции, мм;

Z_расчi-1 - расчётный припуск с предыдущей операции, мм;

А₃=135,92 мм;

А₂=135,92-0,222=135,698 мм;

А₁=135,698-0,476=135,222 мм;

А₀=135,222-2,326=132,896 мм.

8. Определение наибольших предельных размеров путём округления в большую сторону соответствующих расчётных размеров.

Определение наименьших предельных размеров:

А_нмi=А_нбi-Тd_i, (2.17)



где А_нбi - наибольший размер на данной операции, мм;

А_нм3=135,92-0,08=135,84 мм;

А_нм2=135,698-0,1=135,598 мм;

А_нм1=135,222-0,25=134,972 мм;

А_нм0=132,896-0,8=132,096 мм.

9. Определение предельных значений припусков:

(2.18)

=135,84-135,698=0,142 мм=142 мкм;

=135,598-135,222=0,376 мм=376 мкм;

=134,972-132,896=2,076 мм=2076 мкм;

; (2.19)

=135,92-135,598=0,322 мм=322 мкм;

=135,698-134,972=0,726 мм=726 мкм;

=135,222-132,096=3,126 мм=3126 мкм.

10. Определение предельных значений общих припусков:

=135,84-132,896=2,944 мм=2944 мкм; (2.20)

=135,92-132,096=3,824 мм=3824 мкм.



Таблица 2.5

Таблица расчёта припусков

Технологическая операция	Элементы припуска в мм	Минимальный припуск Zmin, мкм	Расчётный припуск Zрасч, мкм	Расчётный размер, мкм	Допуск Td, мкм	Предельные значения припуска	Предельные размеры заготовки, мм
	RZ	П	с	е							АНМ	АНБ
Заготовка	40	260	390	-			132,896	800			132,096	132,896
Растачивание черновое	40	50	23	250	1526	2326	135,222	250	2076	3126	134,972	135,222
Растачивание чистовое	20	25	16	-	226	476	135,698	100	376	726	135,598	135,698
Развёртывание	2,5	15	-	-	122	222	135,92	80	142	322	135,84	135,92
=2944 мкм; =38240 мкм.

2.10 Расчёт режимов резания

Расчёт режимов резания для токарной обработки, установ 1, с правой стороны

1. Определение глубины резания для резцов:

мм; (2.21)

мм;

мм;

мм;

мм.

2. Определение длины рабочего хода инструмента:



мм; (2.22)

где - длина резания, мм;

- величина врезания, подвода и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода рабочего инструмента с рабочей подачей.

(2.23)

мм;

мм;

мм;

мм;

мм.

3. Величина рабочего хода для суппорта: мм.

4 Назначение подач суппорта:

а) Определение подач суппорта по нормативам

мм, (2.24)

принимаем 0,28 мм/об.

б) Корректировка подач суппорта

об. (2.25)



5. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.26)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах машинной работы станка; 110;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,89.

Тогда стойкость инструмента будет равна:

6 Расчёт скоростей резания V в м/мин:

а) Определение рекомендуемой нормативами скорости резания:

м/мин, (2.27)

где К₁ - коэффициент, приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от обрабатываемого материала и его твёрдости;

K₂ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от стойкости резцов и марки режущей части;

К₃ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от вида обработки.

б) Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1; (2.28)

принимаем 224 мин^-1.

в) Уточнение скоростей резания по принятому числу оборотов:

; (2.29)

м/мин;

м/мин;

м/мин;

м/мин;

м/мин;

7. Расчёт основного машинного времени обработки:

; (2.30)

мин.

8. Проверочный расчёт по мощности резания:

а) Определение по нормативам сил резания:

, (2.31)

где - сила резания по нормативам, кг;

- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; 0,55;

- коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла; 0,9;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг.

б) Расчёт мощности резания для каждого инструмента:

; (2.32)

кВт

кВт

кВт

кВт

кВт



в) Расчёт наибольшего за период работы станка суммарной мощности:

; (2.33)

кВт

г) Проверка по мощности двигателя:

, (2.34)

где - мощность резания, кВт; 8,27;

- коэффициент полезного действия двигателя; 0,75;

; 8,27 кВт13,5 кВт.

Следовательно, обработка при выбранных режимах возможна.

Расчёт режимов резания для токарной обработки, установ 4, с левой стороны

1. Определение глубины резания для резцов:

мм;

мм;

мм;

2. Определение длины рабочего хода инструмента:

мм; (2.35)

где - длина резания, мм;

- величина врезания, подвода и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода рабочего инструмента с рабочей подачей.

мм;

мм;

мм;

3. Величина рабочего хода для суппорта: мм.

4. Назначение подач суппорта:

а) Определение подач суппорта по нормативам

мм, принимаем 0,07 мм/об.

б) Корректировка подач суппорта

об. (2.36)

5. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.37)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах машинной работы станка; 150;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,78.

Тогда стойкость инструмента будет равна:

6. Расчёт скоростей резания V в м/мин:

а) Определение рекомендуемой нормативами скорости резания

м/мин, (2.38)

где К₁ - коэффициент, приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от обрабатываемого материала и его твёрдости;

K₂ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от стойкости резцов и марки режущей части;

К₃ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от вида обработки.

б) Расчёт частоты вращения шпинделя станка:



мин^-1; (2.39)

принимаем 160 мин^-1.

в) Уточнение скоростей резания по принятому числу оборотов:

; (2.40)

м/мин;

м/мин;

м/мин.

7. Расчёт основного машинного времени обработки:

; (2.41)

мин.

8. Проверочный расчёт по мощности резания:

а) Определение по нормативам сил резания:

, (2.42)

где - сила резания по нормативам, кг;

- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; 0,55;

- коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла; 0,9;

кг;

кг;

кг;

б) Расчёт мощности резания для каждого инструмента:

; (2.43)

кВт

кВт

кВт

в) Расчёт наибольшего за период работы станка суммарной мощности:

; (2.44)

кВт

г) Проверка по мощности двигателя:

, (2.45)

где - мощность резания, кВт; 7,5;

- коэффициент полезного действия двигателя; 0,75;

; 0,697 кВт6,75 кВт.

Следовательно, обработка при выбранных режимах возможна.

Расчёт режимов резания для токарной обработки, установ 2, с правой стороны

1. Определение глубины резания для резцов:

мм;

мм;

мм;

2. Определение длины рабочего хода инструмента:

мм; (2.46)

где - длина резания, мм;

- величина врезания, подвода и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода рабочего инструмента с рабочей подачей.

мм;

мм;

мм;



3. Величина рабочего хода для суппорта: мм.

4. Назначение подач суппорта:

а) Определение подач суппорта по нормативам

мм, принимаем 0,45 мм/об.

б) Корректировка подач суппорта

об. (2.47)

5. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.48)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах машинной работы станка; 150;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,9.

Тогда стойкость инструмента будет равна:

6 Расчёт скоростей резания V в м/мин:

а) Определение рекомендуемой нормативами скорости резания

м/мин, (2.49)

где К₁ - коэффициент, приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от обрабатываемого материала и его твёрдости;

K₂ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от стойкости резцов и марки режущей части;

К₃ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от вида обработки.

б) Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1; (2.50)

принимаем 108 мин^-1.

в) Уточнение скоростей резания по принятому числу оборотов:

; (2.51)

м/мин;

м/мин;

м/мин.

7. Расчёт основного машинного времени обработки:

; (2.52)

мин.

8. Проверочный расчёт по мощности резания:

а) Определение по нормативам сил резания:

, (2.53)

где - сила резания по нормативам, кг;

- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; 0,55;

- коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла; 0,9;

кг;

кг;

кг;

б) Расчёт мощности резания для каждого инструмента:

; (2.54)

кВт

кВт

кВт



в) Расчёт наибольшего за период работы станка суммарной мощности:

; (2.55)

кВт

г) Проверка по мощности двигателя:

, (2.56)

где - мощность резания, кВт; 3,87;

- коэффициент полезного действия двигателя; 0,75;

; 3,87 кВт13,5 кВт.

Следовательно, обработка при выбранных режимах возможна.

модернизация сверлильный числовой программный

Расчёт режимов резания для токарной обработки, установ 6, с левой стороны

1. Определение глубины резания для резцов:

мм.

2. Определение длины рабочего хода инструмента:

мм; (2.57)



где - длина резания, мм;

- величина врезания, подвода и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода рабочего инструмента с рабочей подачей.

мм.

3. Назначение подач суппорта:

а) Определение подач суппорта по нормативам

мм/об, принимаем 0,34 мм/об.

4 Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.58)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах машинной работы станка; 100;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,86.

Тогда стойкость инструмента будет равна:

5. Расчёт скоростей резания V в м/мин:

а) Определение рекомендуемой нормативами скорости резания

м/мин, (2.59)

где К₁ - коэффициент, приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от обрабатываемого материала и его твёрдости;

K₂ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от стойкости резцов и марки режущей части;

К₃ - коэффициент приведения табличной скорости резания к заданным условиям обработки в зависимости от вида обработки.

б) Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1; (2.60)

принимаем 103 мин^-1.

в) Уточнение скоростей резания по принятому числу оборотов:

; (2.61)

м/мин.

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

; (2.62)

мин.

7. Проверку по мощности не проводим, так как силы резания при

Расчёт режимов резания для сверления отверстий 19,5 мм

1. Расчёт длины рабочего хода:

мм; (2.63)

где мм - длина резания;

y=10 мм при d=19,5 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

мм/об.

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.64)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,72.

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.65)

где V_табл=17 м/мин при S₀=0,5 мм/об и d=19,5 мм;

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,6 при Т_р=40 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=1,38 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.66)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.67)

7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.68)

где P_табл=6500 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

8. Определение мощности резания:

кВт, (2.69)

где N_табл=4,9- мощность резания при s₀=0,5 мм/об и d=19,5 мм;

К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Расчёт режимов резания для сверления отверстий 13 мм

1. Расчёт длины рабочего хода:

мм; (2.70)

где мм - длина резания;

y=8 мм при d=13 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

мм/об.

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.71)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,63.

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.72)

где V_табл=17 м/мин при S₀=0,35 мм/об и d=13 мм.

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,6 при Т_р=20 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=1,07 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.73)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.74)

7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.75)

где P_табл=3300 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

8. Определение мощности резания:

кВт, (2.76)

где N_табл=1,5 - мощность резания при s₀=0,35 мм/об и d=13 мм.

К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Расчёт режимов резания для развёртывания отверстий 20мм

1. Расчёт длины рабочего хода:

мм; (2.77)

где мм - длина резания;

y=17 мм при d=20 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

мм/об. (2.78)

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.79)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,61

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.80)

где V_табл=30 м/мин при S₀=0,84 мм/об и d=20 мм;

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,6 при Т_р=30 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=1,35 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.81)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.82)

7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.83)

где P_табл=7500 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

8. Определение мощности резания:

кВт, (2.84)

где N_табл=11 кВт - мощность резания при s₀=0,84 мм/об и d=20 мм;

К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.



Расчёт режимов резания для сверления отверстий 6мм

1. Расчёт длины рабочего хода:

мм; (2.85)

где мм - длина резания;

y=2 мм при d=6 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

мм/об.

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.86)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,9

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.87)

где V_табл=20 м/мин при S₀=0,12 мм/об и d=6 мм;

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,6 при Т_р=30 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=3 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.88)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.89)

7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.90)

где P_табл=950 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

8. Определение мощности резания:

кВт, (2.91)

где N_табл=0,21 кВт - мощность резания при s₀=0,12 мм/об и d=6 мм;

К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Расчёт режимов резания для зенкования фасок 1,545° в отверстиях 20мм

1. Расчёт длины рабочего хода:

мм; (2.92)

где мм - длина резания;

y=2 мм при d=20 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

мм/об.

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.93)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,42

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.94)

где V_табл=34 м/мин при S₀=0,5 мм/об и d=20 мм;

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,6 при Т_р=20 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=0,075 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.95)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.96)

7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.97)

где P_табл=1430 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

8. Определение мощности резания:

кВт, (2.98)

где N_табл=3,6 кВт - мощность резания при s₀=0,5 мм/об и d=20 мм;

К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Расчёт режимов резания для зенкования фасок 0,7545° в отверстиях 6мм

1. Расчёт длины рабочего хода:

мм; (2.99)

где мм - длина резания;

y=1 мм при d=6 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

мм/об.

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.100)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,42

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.101)

где V_табл=48 м/мин при S₀=0,18 мм/об и d=6 мм;

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,5 при Т_р=15 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=0,125 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.102)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.103)

7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.104)

где P_табл=300 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

8. Определение мощности резания:

кВт, (2.105)

где N_табл=0,87 кВт - мощность резания при s₀=0,18 мм/об и d=6 мм;

К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Расчёт режимов резания для цекования отверстий 26мм с образованием фаски 145°

1. Расчёт длины рабочего хода:



мм; (2.106)

где мм - длина резания;

y=2 мм при d=26 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

при d=26 мм, мм/об.

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.107)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,33

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.108)

где V_табл=42 м/мин при S₀=0,33 мм/об и d=26 мм;

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,5 при Т_р=15 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=0,03 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.109)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.110)

7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.111)

где P_табл=330 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

кН. (2.112)

8. Определение мощности резания:



кВт, (2.113)

где К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

кВт. (2.114)

Расчёт режимов резания для нарезания резьбы М81,25-6Н в отверстиях на глубину 12 мм

1. Расчёт длины рабочего хода:

мм; (2.115)

где мм - длина резания;

y=5 мм при d=8 мм - длина подвода, врезания и перебега инструмента;

- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2. Назначение подачи на оборот шпинделя в мм/об станка:

мм/об.

3. Определение стойкости инструмента по нормативам:

Стойкость инструмента определяется по формуле:

(2.116)

где Тм - нормированная стойкость инструмента в минутах основного времени обработки;

- коэффициент времени резания.

если >0,7, то данный коэффициент можно не учитывать.

В данном случае =0,7

Тогда стойкость инструмента будет равна:

4. Расчёт скорости резания V в м/мин:

м/мин, (2.117)

где V_табл=10 м/мин при S=1,25 мм и d=8 мм;

К₁=1,0 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

K₂=1,3 при Т_р=20 мин. рез. - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=1,0 при L_рез/D=1,5 - коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

5. Расчёт частоты вращения шпинделя станка:

мин^-1. (2.118)

6. Расчёт основного машинного времени обработки:

мин. (2.119)



7. Определение осевой силы резания:

кН, (2.120)

где P_табл=1250 кН;

K_P=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

8. Определение мощности резания:

кВт, (2.121)

где N_табл=0,37 кВт - мощность резания при s₀=0,24 мм/об и d=8 мм;

К_N=0,9 при НВ163 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

На основе полученных результатов можно составить технологические карты на каждую операцию, которые приводятся в Приложении Б.

Выводы по разделу

В данном разделе дипломного проекта была рассмотрена деталь и её технологические свойства, осуществлен расчет операционных припусков и выбор инструмента. На основе этого и с учетом анализа материала детали, были рассчитаны режимы резания и разработан технологический процесс обработки ступицы грузового автомобиля и составлены технологические карты.



3. Конструкторская часть

3.1 Назначение и область применения спроектированного станка

Спроектированный радиально-сверлильный станок с ЧПУ (рисунок 3.1) предназначен для широкого применения в промышленности.

Рис. 3.1 - Общий вид спроектированного станка

Благодаря своей универсальности станок находит применение везде, где требуется обработка отверстий - от ремонтного цеха до крупносерийного производства, в частности - для обработки отверстий в ступицах грузовых автомобилей.

На станке можно производить сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание, подрезку торцов, нарезку резьбы метчиками и другие подобные операции.

Применение приспособлений и специального инструмента значительно повышает производительность станков и расширяет круг возможных операций, позволяя производить на них выточку внутренних канавок, вырезку круглых пластин из листа и т. д. При соответствующей оснастке на станке можно выполнять многие операции, характерные для расточных станков.