Технологический процесс изготовления вала насоса

где: _i - коэффициент влияния составного звена на замыкающее звено;

n - число звеньев в уравнении припуска;

t - коэффициент риска, принимаем t=3.0

- коэффициент соотношения закона распределения величины А_i к закону нормального распределения. Определяется по табл. 5.2, для эксцентриситетов = 0,127;

Таблица 5.2. Значения коэффициента ²

При этом, если в размерную цепь входит диаметральный размер, то при подстановке в формулу (5.6) его допуск необходимо поделить на 2.

Операция 010:

щ[Z₂^10-Б] _min =

=

== 1,019 мм;

щ[Z₄^10-Б] _min =

=

== 1,014 мм;

щ[Z₆^10-Б] _min = =

== 0,724 мм;

операция 015:

щ[Z₂^15-Б] _min = =

== 0,393 мм;

щ[Z₄^15-Б] _min = =

== 0,369 мм;

щ[Z₆^15-Б]_min = =

== 0,266 мм;

щ[Z₁₁^15-А]_min=

=

== 0,239 мм;

щ[Z₁₃^15-А]_min=

=

== 0,239 мм;

операция 020:

щ[Z₄^20-Б] _min = =

== 0,176 мм;

[Z₆^20-Б] _min = =

== 0,149 мм;

щ[Z₁₁^20-А]_min=

=

== 0,108 мм;

щ[Z₁₃^20-А]_min=

=

== 0,108 мм;

операция 055:

[Z₆⁵⁵] _min = =

== 0,05 мм;

[Z₁₁^55-А] _min =

=

== 0,05 мм;

[Z₁₃^55-А] _min =

=

== 0,05 мм;

операция 060:

[Z₆⁶⁰] _min = =

== 0,02 мм;

[Z₁₃^60-А] _min =

=

== 0,01 мм;

Определим максимальные значения операционных припусков по формуле:

(5.7.)

Операция 010:

[Z₂^10-Б] _max = 0,678+1,019=1,697 мм;

[Z₄^10-Б] _max =0,678+1,014 =1,693 мм;

[Z₆^10-Б] _max =0,678+0,724 =1,402 мм;

Операция 015:

[Z₂^15-Б] _max = 0,15+0,393=0,543 мм;

[Z₄^15-Б] _max = 0,15+0,369=0,519 мм;

[Z₆^15-Б] _max = 0,15+0,266=0,416 мм;

[Z₁₁^15-А] _max = 0,15+0,239=0,389 мм;

[Z₁₃^15-А] _max = 0,15+0,239=0,389 мм;

Операция 020:

[Z₄^20-Б] _max = 0,04+0,176=0,180 мм;

[Z₆^20-Б] _max = 0,04+0,149=0,153 мм;

[Z₁₁^20-А] _max = 0,04+0,108=0,112 мм;

[Z₁₃^20-А] _max = 0,04+0,108=0,112 мм;

Операция 055:

[Z₆⁵⁵] _max = 0,025+0,05=0,075 мм;

[Z₁₁^55-А] _max = 0,025+0,05=0,075 мм;

[Z₁₃^55-А] _max = 0,025+0,05=0,075 мм;

Операция 060:

[Z₆⁶⁰] _max = 0,01252+0,02=0,03252 мм;

[Z₁₃^60-А] _max = 0,01252+0,01=0,02252 мм.

Определим средние значения операционных припусков по формуле:

(5.8)

Операция 010:

[Z₂^10-Б] _ср = 0,5(0,678+1,697) =1,188 мм;

[Z₄^10-Б] _ср =0,5(0,678+1,693) =1,186 мм;

[Z₆^10-Б] _ср =0,5(0,678+1,402)=1,04 мм;

Операция 015:

[Z₂^15-Б] _ср = 0,5(0,15+0,543) =0,346 мм;

[Z₄^15-Б] _ср = 0,5(0,15+0,519)=0,335 мм;

[Z₆^15-Б] _ср = 0,5(0,15+0,416)=0,283 мм;

[Z₁₁^15-А] _ср = 0,5(0,15+0,389)=0,269 мм;

[Z₁₃^15-А] _ср = 0,5(0,15+0,389)=0,269 мм;

Операция 020:

[Z₄^20-Б] _ср = 0,5(0,04+0,180)=0,11 мм;

[Z₆^20-Б] _ср = 0,5(0,04+0,153)=0,0965 мм;

[Z₁₁^20-А] _ср = 0,5(0,04+0,112)=0,076 мм;

[Z₁₃^20-А] _ср = 0,5(0,04+0,112)=0,076 мм;

Операция 055:

[Z₆⁵⁵] _ср =0,5(0,025+0,075) =0,05 мм;

[Z₁₁^55-А] _ср = 0,5(0,025+0,075) =0,05 мм;

[Z₁₃^55-А] _ср = 0,5(0,025+0,075) =0,05 мм;

Операция 060:

[Z₆⁶⁰] _ср = 0,5(0,01252+0,03252)=0,0225 мм;

[Z₁₃^60-А] _ср = 0,5(0,01252+0,02252)=0,0175 мм.

Результаты расчетов сведем в таблицу 5.3.

Таблица 5.3. Значения операционных припусков

5.4 Расчёт операционных размеров

Расчет операционных размеров производим по способу средних значений. Начнем расчет операционных размеров с тех уравнений, в которых неизвестной является одна из величин. При этом будем учитывать конечные размеры, которые нам известны, а именно:

2А^15-Б=87_-0,26; 2Б^20-Б=63_-0,076; 2В⁶⁰=45_-0,016

2А^15-Б_ср=86,87 мм; 2Б^20-Б_ср=62,962 мм; 2В⁶⁰_ср=44,992мм;

А^15-Б_ср=43,435мм. Б²⁰_ср=31,481 мм. В⁶⁰_ср=22,496 мм.

2Е^55-А=40_-0,025; 2Ж^60-А=30_-0,009;

2Е^55-А_ср=39,9875 мм; 2Ж^60-А_ср=29,9955 мм;

Е^55-А_ср=19,99375мм. Ж^60-А_ср=14,99775мм

Значения эксцентриситетов принимаем приближенными к значениям половины радиального биения с плана изготовления детали, для соответствующих поверхностей и операций.

1) [Z₂^15-Б] = А^10-Б + Е 2^10-Б 45⁰⁵+ Е 2^15-Б 45⁰⁵-А^15-Б;

А^10-Б _ср = [Z₂^15-Б]_ср + Е 2^10-Б 45⁰⁵+ Е 2^15-Б 45⁰⁵+А^15-Б _ср= 0,346+0,2+0,12+43,435=44,101 мм;

2А^10-Б_max = 88,202+0,55/2=88,477мм;

2А^10-Б_ном = 88,477_-0,55 мм_.

2) [Z₂^10-Б] = А⁰⁰ + Е 2⁰⁰ 6⁰⁰ + Е 6^10-Б 45⁰⁵ + Е 2^10-Б 45⁰⁵- А^10-Б;

А⁰⁰ _ср = [Z₂^10-Б] _ср + Е 2⁰⁰ 6⁰⁰ + Е 6^10-Б 45⁰⁵ + Е 2^10-Б 45⁰⁵+ А^10-Б _ср=

1,188+0,6+0,12+0,2+44,101 = 46,209 мм;

2А⁰⁰_max = 92,418+1,4/2=93,118 мм;

2А⁰⁰_ном = 92,118 мм_.

3) [Z₄^20-Б] = Б^15-Б + Е 4^15-Б 45⁰⁵+ Е 4^20-Б 45⁰⁵-Б^20-Б;

Б^15-Б _ср = [Z₄^20-Б] _ср +Е 4^15-Б 45⁰⁵+ Е 4^20-Б 45⁰⁵+Б^20-Б_ср= 0,11+0,03+0,12+31,481 = 31,741 мм;

2Б^15-Б_max = 63,482+0,22/2=63,592 мм;

2Б^15-Б_ном =63,592_-0,22.

4) [Z₄^15-Б] = Б^10-Б + Е 4^10-Б 45⁰⁵+ Е 4^15-Б 45⁰⁵-Б^15-Б;

Б^10-Б= [Z₄^15-Б] _ср+Е 4^10-Б 45⁰⁵+ Е 4^15-Б 45⁰⁵+Б^15-Б_ср = 0,335+0,2+0,12+31,741=32,396 мм;

2Б^10-Б_max = 64,792+0,50/2=65,042 мм;

2Б^10-Б_ном =65,042_-0,5.

5) [Z₄^10-Б] = Б⁰⁰ + Е 4⁰⁰ 6⁰⁰ + Е 6^10-Б 45⁰⁵ + Е 4^10-Б 45⁰⁵- Б^10-Б;

Б⁰⁰_ср = [Z₄^10-Б] _ср+ Е 4⁰⁰ 6⁰⁰ + Е 6^10-Б 45⁰⁵ + Е 4^10-Б 45⁰⁵+Б^10-Б_ср = 1,186+0,6+0,12+0,2+32,396 = 34,502 мм;

2Б⁰⁰_max = 69,004+1,4/2=69,704 мм;

2Б⁰⁰_ном = 68,804 мм_.

6)[Z₆⁶⁰] = В⁵⁵ + Е 6^55-Б 45⁰⁵+ Е 6⁶⁰ 45⁰⁵-В⁶⁰;

В⁵⁵ _ср = [Z₆^60-Б] _ср + Е 6^55-Б 45⁰⁵+ Е 6⁶⁰ 45⁰⁵+ В⁶⁰_ср = 0,0225+0,0125+0,004+22,496 = 22,535 мм;

2В⁵⁵ _max = 45,07+0,016/2=45,078 мм;

2В⁵⁵_ном =45,078_-0,016 мм_.

7) [Z₆^55-Б] = В^20-Б + Е 6^20-Б 45⁰⁵+ Е 6⁴⁰ 45⁰⁵-В⁵⁵;

В^20-Б_ср = [Z₆^55-Б] _ср+Е 6^20-Б 45⁰⁵+ Е 6⁴⁰ 45⁰⁵+В⁵⁵_ср = 0,05+0,03+0,828+22,535 = 23,443 мм;

2В^20-Б _max= 46,886+0,025/2=46,8985 мм;

2В^20-Б_ном =46,8985_-0,025 мм_.

8) [Z₆^20-Б] = В^15-Б + Е 6^15-Б 45⁰⁵+ Е 6^20-Б 45⁰⁵-В^20-Б;

В^15-Б _ср = [Z₆^20-Б] _ср + Е 6^15-Б 45⁰⁵+ Е 6^20-Б 45⁰⁵+В^20-Б _ср = 0,0965+0,1+0,03+23,443 = 23,6695 мм;

2В^15-Б _max= 47,339+0,184/2=47,431мм;

2В^15-Б_ном =47,431_-0,184 мм_.

9) [Z₆^15-Б] = В^10-Б + Е 6^10-Б 45⁰⁵+ Е 6^15-Б 45⁰⁵-В^15-Б;

В^10-Б _ср = [Z₆^15-Б]_ср + Е 6^10-Б 45⁰⁵+ Е 6^15-Б 45⁰⁵+В^15-Б _ср = 0,283+0,12+0,1+23,6695 = 24,1725 мм;

2В^10-Б _max= 48,345+0,37/2=48,53мм;

2В^10-Б_ном =48,53_-0,37 мм_.

10) [Z₆^10-Б] = В⁰⁰ - В^10-Б;

В⁰⁰ _ср = [Z₆^10-Б] _ср + В^10-Б _ср = 1,04+48,53= 49,57 мм;

2В⁰⁰ _max= 49,57+1,4/2=50,27мм;

2В⁰⁰_ном =49,37 мм_.

11) [Z₁₁^55-А] = Е^20-А + Е 6^20-Б 45⁰⁵+ Е 6⁴⁰ 45⁰⁵-Е^55-А;

Е^20-А_ср = [Z₁₁^55-Б] _ср+ Е 11^20-Б 45⁰⁵+ Е 11⁴⁰ 45⁰⁵+Е^55-Б _ср = 0,05+0,03+0,16+19,99375 = 20,23375

2Е^20-А _max= 40,4675+0,025/2=40,480мм;

2Е^20-А_ном =40,480_-0,025 мм_.

12) [Z₁₁^20-А] = Е^15-А + Е 11^15-А 45⁰⁵+ Е 11^20-А 45⁰⁵-Е^20-А;

Е^15-А _ср = [Z₁₁^20-А] _ср+ Е 11^15-А 45⁰⁵+ Е 11^20-А 45⁰⁵+Е^20-А _ср = 0,076+0,03+0,08+20,23375 = 20,41975 мм;

2Е^15-А _max= 40,8395+0,18/2=40,9295мм;

2Е^15-А_ном =40,9295_-0,18 мм_.

13) [Z₁₁^15-А] = Е^10-А + Е 11^10-А 45⁰⁵+ Е 11^15-А 45⁰⁵-Е^15-А;

Е^10-А _ср = [Z₁₁^15-А] _ср+ Е 11^10-А 45⁰⁵+ Е 11^15-А 45⁰⁵+Е^15-А _ср = 0,269 + 0,1 + 0,08 + 20,41975 = 20,86875 мм;

2Е^10-А _max= 41,7375+0,35/2=41,9125мм;

2Е^10-А_ном =41,9125_-0,35 мм_.

14) [Z₁₃^60-А] = Ж^55-Б + Е 13^55-Б 45⁰⁵+ Е 13⁶⁰ 45⁰⁵-Ж^60-Б.

Ж^55-Б _ср =[Z₁₃^60-А] _ср+ Е 13^55-Б 45⁰⁵+ Е 13⁶⁰ 45⁰⁵+Ж^60-Б = 0,0175+0,0125+0,003+14,99775 = 15,03075 мм;

2Ж^55-Б _max= 30,0615+0,009/2=30,066 мм;

2Ж^55-Б_ном =30,066_-0,009 мм_.

15) [Z₁₃^55-А] = Ж^20-А + Е 13^20-А 45⁰⁵+ Е 13⁴⁰ 45⁰⁵-Ж^55-Б;

Ж^20-А _ср =[ Z₁₃^55-А] _ср + Е 13^20-А 45⁰⁵+ Е 13⁴⁰ 45⁰⁵+Ж^55-Б _ср = 0,05+0,03+0,048+15,03075= 15,15875 мм;

2Ж^20-А _max= 30,3175+0,069/2=30,352 мм;

2Ж^20-А_ном =30,352_-0,069 мм_.

16) [Z₁₃^20-А] = Ж^15-А + Е 13^15-А 45⁰⁵+ Е13^20-А 45⁰⁵-Ж^20-А;

Ж^15-А _ср =[Z₁₃^20-А] _ср + Е 13^15-А 45⁰⁵+ Е13^20-А 45⁰⁵+Ж^20-А _ср = 0,076 + 0,08+0,03+15,15875 = 15,26875 мм;

2Ж^15-А _max= 30,5375 + 0,18/2 = 30,6275 мм;

2Ж^15-А_ном =30,6275_-0,09 мм_.

17) [Z₁₃^15-А] = Ж^10-А + Е 13^10-А 45⁰⁵+ Е13^15-А 45⁰⁵-Ж^15-А;

Ж^10-А _ср =[Z₁₃^15-А] _ср + Е 13^10-А 45⁰⁵+ Е13^15-А 45⁰⁵+Ж^15-А _ср = 0,269 + 0,1+0,08+ 15,26875 = 15,71685 мм;

2Ж^10-А _max= 31,4337 + 0,35/2 = 31,6087 мм;

2Ж^10-А_ном =31,6087_-0,35 мм_.

Сведем результаты расчета в таблицу 5. 4.

Таблица 5.4. Значения операционных размеров в радиальном направлении

Значения всех рассчитанных припусков и операционных размеров (в окончательном виде) заносим в схему размерного анализа в радиальном направлении, а также полученные размеры заготовки проставляем на чертеже заготовки.

Размерный анализ показал, что выбранные по плану изготовления схемы базирования, способы простановки размеров и оборудование выбрано правильно и предлагаемый технологический процесс обеспечивает выполнение заданных чертежом детали размеров и технических требований. Более того, проверка замыкающих звеньев, показала, что они имеют значительный запас точности, это позволит при внедрении технологического процесса в производство несколько расширить допуски на некоторых операциях и тем обеспечить снижение трудоемкости изготовления детали.

6. Проектирование технологических операций

Задача раздела - рассчитать такие режимы резания на операции технологического процесса, которые обеспечили бы заданный выпуск деталей требуемого качества с минимальными затратами.

6.1 Выбор режимов резания

Расчет режимов резания выполним табличным способом [баранчиков] для операций 05,10,15,20,35,50,55 для операций 25 и 30- по эмпирическим зависимостям [Кос 2].

Общие исходные данные для всех операций ТП:

Деталь - вал;

Материал - сталь 30ХМА ГОСТ 4541-71 ;

1) глубина резания: t = 1 мм; t = 3,5 мм.

2) подача на оборот:

S_о= S_ZT К_Sо, (6.1)

где S_ZT - табличная подача на зуб; по табл. 111 [бар] с учетом исходных данных определяем табличное значение подачи S_ZT= 0,14 мм/зуб.

К_Sо - общий поправочный коэффициент на подачу:

К_SZ = К_zR К_zфК_Sи, К_Szc (6.2)

где К_zR - коэффициент, учитывающий шероховатость обработанной поверхности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zR = 0,25;

К_zф - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zф = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал фрезы, по табл. 114 [бар] принимаем К_Sи=1,0;

К_Szc - коэффициент, учитывающий шифр схемы фрезерования, по табл. 114 [бар] принимаем К_Szc =1,0;

S_Z= 0,140,251,01,0 = 0,035 мм/об.

3) cкорость резания определяем по формуле:

V = V_тK_v, (6.3)

где V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 117 [бар] принимаем в зависимости от диаметра фрезы и глубины резания: V_т = 130 м/мин;

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

K_v = K_VмK_VиK_VфK_VВK_VпK_Vо, (6.4)

где К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 1 [бар] принимаем К_Vм =0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vи = 1,0;

K_VВ- коэффициент, учитывающий ширину фрезерования, по табл. 129 [бар] принимаем K_VВ = 1,2;

K_Vф- коэффициент, учитывающий конфигурацию поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем K_Vф =1,0;

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vп = 0,8;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V = 130 0,671,01,2 1,00,8= 83,6 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6. 5):

n = 1000V/d, (6.5)

n₅ = 100083,6/3,14100= 266 об/мин.

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является:

n_ф = 300 об/ми.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.6):

V_ф = р·d·n/1000, м/мин; (6.6)

V_ф = 3,14·100·300/1000 = 94.2 м/мин.

переход 2 (сверление центровых отверстий 48 и 49):

1) глубина резания: t = 2 мм;

2) подача на оборот:

Подачу на оборот расчитываем по формуле (6.7): . S_о=S_ОтК_Sо, (6.7)

где S_От - табличная подача на оборот, S_ОT= 0,07 мм/об;

К_Sо - общий поправочный коэффициент на подачу:

К_Sо = К_Sl K_SжК_SиK_Sd K_Sм, (6.8)

К_Sl- коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sl=1,0;

К_SЖ- коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 65 [бар] принимаем К_SЖ=1,0;

К_Sи - коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sи = 1,0;

К_Sd - коэффициент, учитывающий тип отверстия, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sd = 0.5;

К_Sм - коэффициент, учитывающий группу обрабатываемого материала и группу подач, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sм = 1,0;

S_о= 0,071,01,01,00,5 1,0= 0,035 мм/об.

Скорость резания определяем по формуле (6.9):

V = V_тK_v, (6.9)

где V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 66 [бар] принимаем в зависимости от диаметра сверла и подачи: V_т = 46 м/мин,

K_V - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяем по формуле (6.10):

K_v = K_VмK_VиK_VmK_VжK_VпK_Vо K_Vц, (6.10)

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vи = 0,91;

K_Vm- коэффициент, учитывающий фактическую стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vd- коэффициент, учитывающий обрабатываемого отверстия, по табл. 67 [бар] принимаем K_Vd = 0,9;

K_Vl- коэффициент, учитывающий длину сверления, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vl = 1.0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V₁ = 46 0,670,911,0 0,91,01,0= 25,24 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100025,24/3,144= 2009,5 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 2000 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.3.):

V_ф = 3,14·4·2000/1000 = 25,12 м/мин.

Операция 010 Токарная

Установ А (наружное точение торцов 46 и 50, шеек 11 и 131)

1) глубина резания: t_А1 = t_А3 = 3 мм; t_А2 = 1,95 мм; t_А4 = 1,75 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2= S_ОT3= S_ОT4=0,38 мм/об;

К_Sо - общий поправочный коэффициент на подачу:

К_Sо = К_SпК_SиK_SфK_SзK_SжK_Sм, (6.11)

где К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1 = 0,8; К_Sп2-4 = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф- коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз- коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 010 операции;

K_Sж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1-2=0,62; К_Sж3-4=0,45;

K_Sм- коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,380,81,51,00,621,07 = 0,303 мм/об.

S_о2= 0,381,01,51,00,621,07 = 0,378 мм/об.

S_о3,4= 0,381,01,51,00,451,07 = 0,274 мм/об.

3) скорость резания определяем по формуле:

V = V_тK_v, (6.12)

где V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,3 = 182 м/мин, V_т2,4 = 192 м/мин (установ Б);

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

K_v = K_VмK_VиK_VmK_VжK_VпK_Vо K_Vц, (6.13)

где К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm- коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1,2 =0,61; К_Vж3,4 =0,45

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1 = 0,85; К_Vп2-4 = 1,0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vц- коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vц=0,81.

V₁ = 182 0,671,01,00,610,851,00,81= 51,21 м/мин;

V₂ = 192 0,67 1,01,00,611,01,00,81 = 63,56 м/мин,

V₃ = 182 0,67 1,01,00,451,01,00,81 = 44,45 м/мин,

V₄ = 192 0,67 1,01,00,451,01,00,81 = 46,89 м/мин,

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100051,21/3,1492,2= 176,89 об/мин;

n₂ = 100063,56 /3,1492,2 = 219,54 об/мин;

n₂ = 100044,45 /3,1492,2 = 153,54 об/мин;

n₂ = 100046,89 /3,1492,2 = 161,96 об/мин.

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 200 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·92,2·200/1000 = 57,9 м/мин;

Установ Б (наружное точение 4 и 6, торцов 3 и 5), переходы 1,2,3

1) глубина резания:

t_Б1 = 1,865 мм; t_Б2 = 1,88 мм; t_Б3 = 0,735 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2= S_ОT3 =0,46 мм/об;

К_Sо - общий поправочный коэффициент на подачу:

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1-3 = 0,8;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф- коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз- коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 010 операции;

K_Sж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1-2=0,83; К_Sж3=0,62;

K_Sм- коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,460,81,51,00,831,07 = 0,49 мм/об.

S_о2= 0,460,81,51,00,831,07 = 0,49 мм/об.

S_о3= 0,460,81,51,00,621,07 = 0,37 мм/об.

2) скорость резания:

V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,2 = 190 м/мин, V_т3 =202 м/мин.

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm- коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1,2 =0,82; К_Vж3=0,61

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1-3 = 0,85;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vц- коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vц=0,81.

V₁ = 190 0,671,01,00,820,851,00,81= 71,87 м/мин;

V₂ = 202 0,67 1,01,00,820,851,00,81 = 76,41 м/мин,

V₃ = 202 0,67 1,01,00,610,851,00,81 = 56,84 м/мин,

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100071,87/3,1441,2= 555,54 об/мин;

n₂ = 100076,41/3,1441,2 = 590,64 об/мин;

n₃ = 100056,84/3,1441,2 = 439,37об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 550 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·41,2·550/1000 = 71,15 м/мин.

Операция 015 Токарная

Установ А (наружное точение торцов 46 и 50, шеек 11 и 131)

1) глубина резания: t₁ = 0,5 мм; t₂ = 0,6 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2 =0,38 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1,2 = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф- коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз- коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 015 операции;

K_Sж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1=0,62; К_Sж2=0,45;

K_Sм- коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,381,01,51,00,621,07 = 0,378 мм/об.

S_о2= 0,381,01,51,00,451,07 = 0,274 мм/об.

3) скорость резания определяем по формуле (6.12):

V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,2 = 239 м/мин,

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm- коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1 =0,61; К_Vж2 =0,45

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1,2= 1,0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vц- коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vц=0,81.

V₁ = 239 0,671,01,00,611,01,00,81= 79,12 м/мин;

V₂ = 239 0,671,01,00,451,01,00,81= 58,36 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100079,12/3,1488,5= 273,29 об/мин;

n₂ = 100058,36 /3,1488,5 = 201,58 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 315 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·88,5·315/1000 = 91,19 м/мин;

Установ Б (наружное точение 4 и 6, торцов 3 и 5), переходы 1,2,3

1) глубина резания:

t₁ = 0,76 мм; t₂ = 0,725 мм; t₃ = 0,55 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2= S_ОT3 =0,46 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1-3 = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф- коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз- коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 015 операции;

K_Sж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1-2=0,83; К_Sж3=0,62;

K_Sм- коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,461,01,51,00,831,07 = 0,61 мм/об.

S_о2= 0,461,01,51,00,831,07 = 0,61 мм/об.

S_о3= 0,461,01,51,00,621,07 = 0,46 мм/об.

2) скорость резания:

V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,2 = 202 м/мин, V_т3 =223 м/мин.

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm- коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1,2 =0,82; К_Vж3=0,61

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1-3 = 1,0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vц- коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vц=0,81.

V₁ = 202 0,671,01,00,821,01,00,81= 89,89 м/мин;

V₂ = 202 0,67 1,01,00,821,01,00,81 = 89,89 м/мин,

V₃ = 223 0,67 1,01,00,611,01,00,81 = 121,02 м/мин,

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100089,89/3,1440,92= 699,59 об/мин;

n₂ = 100089,89/3,1440,92 = 699,59 об/мин;

n₃ = 1000121,02/3,1440,92 = 941,87 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 1000 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·40,92·1000/1000 = 128,48 м/мин.

Операция 020 Токарная с ЧПУ

Установ А (наружное точение торцов 46,12, 9 и 50, шеек 11,10 и 13)

1) глубина резания: t₁ = 0,13 мм; t₂ = 0,09 мм, t₃ = 0,05 мм; t₄ = 2,5 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2 = S_ОT3= S_ОT4 =0,38 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1,2 = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф- коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз- коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 020 операции;

K_Sж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1=0,45; К_Sж2-4=0,62;

K_Sм- коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,381,01,51,00,451,07 = 0,274 мм/об.

S_о2= 0,381,01,51,00,621,07 = 0,378 мм/об.

S_о3= 0,381,01,51,00,621,07 = 0,378 мм/об.

S_о4= 0,381,01,51,00,621,07 = 0,378 мм/об.

3) скорость резания определяем по формуле (6.12):

V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1-3 = 239 м/мин, V_т4 = 197 м/мин.

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm- коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1 =0,45; К_Vж2-4 =0,61

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1,2= 1,0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vц- коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vц=0,81.

V₁ = 239 0,671,01,00,451,01,00,81= 58,36м/мин;

V₂ = 239 0,671,01,00,611,01,00,81= 79,12м/мин;

V₃ = 239 0,671,01,00,611,01,00,81= 79,12 м/мин;

V₄ = 197 0,671,01,00,611,01,00,81= 65,21 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100058,36/3,1487= 213,63 об/мин;

n₂ = 100079,12 /3,1487 = 289,62 об/мин;

n₃ = 100079,12/3,1487= 289,62 об/мин;

n₄ = 100065,21 /3,1487 = 238,7 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 315 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·87·315/1000 = 86,05 м/мин;

Установ Б (наружное точение 4 и 6, торцов 3 и 5), переход 1

1) глубина резания:

t = 0,5 мм;

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT= 0,46 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1 = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф- коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз- коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 020 операции;

K_Sж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1=0,83;

K_Sм- коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о= 0,461,01,51,00,831,07 = 0,61 мм/об.

2) скорость резания:

V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т =223 м/мин.

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm- коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж =0,82;

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп = 1,0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vц- коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vц=0,81.

V = 223 0,671,01,00,821,01,00,81= 99,23 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100099,23/3,1440,48= 780,68 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 800 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·40,48·800/1000 = 101,68 м/мин.

Операция 035 Фрезерная

переход 1 (фрезерование паза 14,15):

1) глубина резания: t = 4,1 мм;

2) подача на оборот:

по табл. 111 [бар] с учетом исходных данных определяем табличное значение подачи S_ZT= 0,05 мм/зуб.

К_zR - коэффициент, учитывающий шероховатость обработанной поверх-ности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zR = 0,25;

К_zф - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zф = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал фрезы, по табл. 114 [бар] принимаем К_Sи=1,0;

К_Szc - коэффициент, учитывающий шифр схемы фрезерования, по табл. 114 [бар] принимаем К_Szc =1,0;

S_Z= 0,050,251,01,0 = 0,0125 мм/об.

3) cкорость резания определяем по формуле:

V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 128 [бар] принимаем в зависимости от диаметра фрезы и глубины резания: V_т = 69 м/мин;

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 1 [бар] принимаем К_Vм =0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vи = 1,0;

K_VВ- коэффициент, учитывающий ширину фрезерования, по табл. 129 [бар] принимаем K_VВ = 1,2;

K_Vф- коэффициент, учитывающий конфигурацию поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем K_Vф =1,0;

K_Vп- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vп = 1,0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V = 69 0,671,01,2 1,01,0= 55,48 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6. 5):

n₅ = 100055,48/3,148= 2208,6 об/мин.

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является:

n_ф = 2200 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.6):

V_ф = 3,14·8·2200/1000 = 55,26 м/мин.

переход 2 (сверление отверстия 35):

1) глубина резания: t = 1,25 мм.

2) подача на оборот:

Подачу на оборот рассчитываем по формуле (6.7): .

S_От - табличная подача на оборот, S_ОT= 0,06 мм/об;

К_Sl- коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sl=1,0;

К_SЖ- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 65 [бар] принимаем К_SЖ=1,0;

К_Sи - коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sи = 1,0;

К_Sd - коэффициент, учитывающий тип отверстия, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sd = 0.5;

К_Sм - коэффициент, учитывающий группу обрабатываемого материала и группу подач, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sм = 1,0;

S_о= 0,061,01,01,00,5 1,0= 0,03 мм/об.

Скорость резания определяем по формуле (6.9):

V_т - табличное значение скорости резания, по табл. 66 [бар] принимаем в зависимости от диаметра сверла и подачи: V_т = 81 м/мин,

K_V - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяем по формуле (6.10):

К_Vм - коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи- коэффициент, учитывающий стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vи = 0,91;

K_Vm- коэффициент, учитывающий фактическую стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vd- коэффициент, учитывающий диаметр обрабатываемого отверстия, по табл. 67 [бар] принимаем K_Vd = 0,9;

K_Vl- коэффициент, учитывающий длину сверления, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vl = 1.0;

K_Vо- коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V = 81 0,670,911,0 0,91,01,0= 44,44 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 100044,44/3,142,5= 5661 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 2000 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.3.):