ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВТУЛКИ. документа Подпись Дата Лист
 Скачать 4.73 Mb.
|
|
Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 41 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР 𝑃 𝑥 = 1050 ∗ 0,9 ∗ 1 ∗ 1,2 ∗ 1 = 1134 Н 𝑃 𝑦 = 280 ∗ 0,9 ∗ 1 ∗ 1,1 ∗ 1 = 277,2 Н Для поверхности 6 𝑃 𝑥 = 1120 ∗ 0,9 ∗ 1 ∗ 1,2 ∗ 1 = 1209,6 Н 𝑃 𝑦 = 230 ∗ 0,9 ∗ 1 ∗ 1,1 ∗ 1 = 227,7 Н Рассчитанные значения составляющих сил резания меньше, чем допускается механизмом подач станка. По карте 8 определяем поправочный коэффициенты на подачу для чистовой и отделочной стадий обработки для измененных условий обработки в зависимости от – механических свойств обрабатываемого материалам схемы установки заготовки у 0,8; – радиуса вершины 𝐾 𝑆 𝑟 = 0,85; – квалитета обрабатываемой детали к 1 – чистовой, к 0,85 – отделочной – кинематического угла в план К 1. Значения подач для чистовой и отделочной стадий обработки определяются по формуле 𝑆 𝑂 = 𝑆 𝑂 𝑇 ∗ м у 𝐾 𝑆 𝑟 ∗ 𝐾 𝑆 𝜑 ∗ К (6) Для поверхности 4 на чистовой стадии обработке 𝑆 𝑂 = 0,22 ∗ 1,15 ∗ 0,8 ∗ 0,85 ∗ 1 ∗ 1 = 0,17 мм об Для поверхности 4 на отделочной стадии обработке 𝑆 𝑂 = 0,07 ∗ 1,15 ∗ 0,8 ∗ 0,85 ∗ 0,85 ∗ 1 = 0,05 мм об Выбор скорости резания Рекомендуемые значения скорости резания для черновой и получистовой стадий обработки выбирают по карте 21. Поверхности 2 и 3. С глубиной резания t = 3 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,45 мм/об скорость резания 𝑣 𝑇 = 185 м/мин (поз. № 1, инд. д Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 42 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Поверхность 4. С глубиной резания t = 2,15 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,4 мм/об скорость резания 𝑣 𝑇 = 185 м/мин (поз. № 1, инд. д. С глубиной резания t = 1,5 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,3 мм/об скорость резания 𝑣 𝑇 = 210 м/мин (поз. № 1, инд. в. Поверхность 6. С глубиной резания t = 3,4 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,18 мм/об скорость резания 𝑣 𝑇 = 215 м/мин (поз. № 2, инд. а. По карте 21 выбираем поправочные коэффициенты для черновой стадии обработки в зависимости от инструментального материала – для поверхности 2, 3 и 4 И 1; – для поверхности 6 И 1,05. По карте 23 выбираем остальные поправочные коэффициенты на скорость резания при черновой и получистовой стадиях обработки для измененных условий в зависимости от – группы обрабатываемости материалов с 1; – вида обработки О 1; – жесткости станка 𝐾 𝑣 𝑗 = 0,7; – механических свойств обрабатываемого материала М 1,3; – геометрических параметров резца 𝐾 𝑣 𝜑 = 1; – периода стойкости режущей части Т 1,1; – наличия охлаждения Ж 1. Общий поправочный коэффициент на скорость резания вычисляют по формуле 𝐾 𝑣 = И с ОМ ТЖ) Для поверхностей 2, 3 и 4 𝐾 𝑣 = 1 ∗ 1 ∗ 1 ∗ 0,7 ∗ 1,3 ∗ 1 ∗ 1,1 ∗ 1 = 1,001 Для поверхности 6 𝐾 𝑣 = 1 ∗ 1,05 ∗ 1 ∗ 0,7 ∗ 1,3 ∗ 1 ∗ 1,1 ∗ 1 = 1,05 Окончательно скорость резания определяется по формуле 𝑣 = 𝑣 𝑇 ∗ 𝐾 𝑣 (8) Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 43 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Для черновой стадии обработки Поверхности 2, 3 и 4: 𝑣 = 185 ∗ 1,001 = 185,185 м/мин. Поверхность 6: 𝑣 = 215 ∗ 1,05 = 226 м/мин. Для получистовой стадии обработки поверхности 4: 𝑣 = 210 ∗ 1,001 = 210,21 м/мин. Скорости резания для чистовой и отделочной стадии обработке определяется по карте 22: при t = 0,8 мм и 𝑆 𝑂 = 0,17 мм/об скорость резания 𝑣 𝑇 = 300 м/мин поз. № 3, инд. в. при t = 0,3 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,05 мм/об скорость резания 𝑣 𝑇 = 487 м/мин (поз. № 1, инд. а. По этой же карте определяем поправочный коэффициент на скорость резания для чистовой и отделочной стадии обработки в зависимости от инструментального материала И 0,8. По карте 23 определяем остальные поправочные коэффициенты для чистовой и отделочной стадии обработке. Так как на стадиях черновой и чистовой аналогичные условия обработки, то и коэффициенты также аналогичны. Общий поправочный коэффициент на скорость резания при чистовой и отделочной стадии обработки 𝐾 𝑣 = 0,8 – для чистовой стадии обработки. 𝐾 𝑣 = 0,8 – для отделочной стадии обработки. Окончательно скорость резания на чистовой стадии 𝑣 = 300 ∗ 0,8 = 240 м/мин; 𝑣 = 487 ∗ 0,8 = 389,6 м/мин. Частота вращения шпинделя 𝑛 = 1000 ∗ 𝑣 𝜋 ∗ 𝐷 (9) Поверхность 2: 𝑛 = 1000∗185,185 𝜋∗107,5 = мин (ф 500 мин. Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 44 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Поверхность 3: 𝑛 = 1000∗185,185 𝜋∗75 = 786 мин (ф 700 мин. Поверхность 4: 𝑛 = 1000∗185,185 𝜋∗65,5 = 900 мин (ф мин) – для черновой стадии обработки, 𝑛 = 1000∗210,21 𝜋∗65,5 = 1028 мин −1 ( 𝑛 ф = мин) – для получистовой стадии обработки, 𝑛 = мин (ф мин) – для чистовой стадии обработки, 𝑛 = 1000∗389,6 𝜋∗65,5 = 1893,3 мин (ф мин) – для отделочной стадии обработки. Поверхность 6: 𝑛 = 1000∗226 𝜋∗40 = 1798 мин (ф 1700 мин. Фактическая скорость резания определяется по формуле ф ∗ 𝐷 ∗ ф (10) Поверхность 2. ф 1000 = 170 м/мин, Поверхность 3. ф 1000 = 165 м/мин, Поверхность 4. ф 1000 = 185 м/мин – для черновой стадии обработки, ф 1000 = 206 м/мин – для получистовой стадии обработки, ф 1000 = 206 м/мин – для чистовой стадии обработки, ф 1000 = 370,4 м/мин – для отделочной стадии обработки. Для черновой и получистовой стадий обработки табличную мощность резания определяют по карте 21 аналогично табличной скорости резания, те. значения мощности и скорости резания располагаются водной клетке. Поверхности 2 и 3. С глубиной резания t = 3 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,45 мм/об мощность резания 𝑁 𝑇 = 8,2 кВт (поз. № 1, инд. «д»). Поверхность 4. С глубиной резания t = 2,15 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,4 мм/об мощность резания 𝑁 𝑇 = 8,2 кВт (поз. № 1, инд. д. С глубиной резания t = 1,5 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,3 мм/об мощность резания 𝑁 𝑇 = 6,3 кВт (поз. № 1, инд. в. Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 45 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Поверхность 6. С глубиной резания t = 3,4 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,18 мм/об мощность резания 𝑁 𝑇 = 6 кВт (поз. № 2, инд. а. По карте 24 определяют поправочный коэффициент на мощность в зависимости от твердости обрабатываемого материала 𝐾 𝑁 = 0,8. Табличную мощность резания корректируют по формуле 𝑁 = ф (11) Поверхность 2: 𝑁 = 8,2 ∗ 0,8 ∗ 165 185 = 5,8 кВт. Поверхность 3: 𝑁 = 8,2 ∗ 0,8 ∗ 170 185 = 6 кВт. Поверхность 4: 𝑁 = 8,2 ∗ 0,8 ∗ 185 185 = 6,56 кВт, 𝑁 = 6,3 ∗ 0,8 ∗ 206 210 = 4,9 кВт. Поверхность 6: 𝑁 = 6 ∗ 0,8 ∗ 214 215 = 4,77 кВт. Все полученные параметры режима резания занесем в таблицу 1. Поверхность 5 обрабатывается канавочным резцом. Глубина канаки составляет 1,5 мм. Параметры инструмента – сечение державки 20x20 мм – ширина пластины В = 3 мм – радиусы при вершинах режущей кромки r = 0,2 мм. Выбор подачи Подачу, при точении канавки, определяют по карте 27: При точении канавки диаметром дои шириной резца В = 3 мм рекомендуется подача 𝑆 𝑂 𝑇 = мм об (поз. № 1, инд. б. По карте 27 определяем поправочный коэффициент на подачу в зависимости от инструментального материала И 0,9. По карте 29 определяем поправочные коэффициенты на подачу при точении канавок для измененных условий обработки в зависимости от – механических свойств обрабатываемого материалам Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 46 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР – схемы установки заготовки у 1; – шероховатости обработанной поверхности Ш 0,65; – отношения конечного и начального диаметров обработки 𝐾 𝑆 𝑑 = 1,1; – вида обработки О 1. Окончательно подачу при точении канавки определяют по формуле 𝑆 𝑂 = 𝑆 𝑂 𝑇 ∗ Им у Ш 𝐾 𝑆 𝑑 ∗ О (12) Тогда 𝑆 𝑂 = 0,09 ∗ 0,9 ∗ 1,1 ∗ 1 ∗ 0,65 ∗ 1,1 ∗ 1 = 0,06 мм/об. Выбор скорости резания Рекомендуемые значения скорости резания при точении канавки выбирают по карте 30. Точение канавки при ширине резца В = 3 мм и подачей 𝑆 𝑂 = 0,06 мм/об скорость резания 𝑣 𝑇 = 196 м/мин (поз. № 1, инд. а. По карте 30 определяем поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от инструментального материала И 0,9. По карте 31 определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы в зависимости от – механических свойств обрабатываемого материалам периода стойкости режущей части резца Т 1,1; – наличия охлаждения Ж 1; – группы обрабатываемости материала С 1; – отношения конечного и начального диаметров обработки ОТ 1. Общий поправочный коэффициент на скорость резания при точении канавки вычисляют по формуле 𝐾 𝑣 = ИМ ТЖ СОТ) Тогда 𝐾 𝑣 = 0,9 ∗ 1,3 ∗ 1,1 ∗ 1 ∗ 1 ∗ 1 = 1,287 Окончательно скорость резания при точении канавки определяется по формуле 8. 𝑣 = 196 ∗ 1,287 = 252 м/мин. Частота вращения шпинделя определяется по формуле 9. Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 47 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР 𝑛 = 1000∗252 𝜋∗62 = 1293,8 мин (ф 1200 мин. Фактическая скорость резания вычисляется по формуле 10. ф 1000 = 234 м/мин. Поверхность 7 возникает в результате сверления спиральным сверлом. Глубина сверления (t) при сверлении принимается равной половине диаметра сверла. В данном случае диаметр сверла равна 24 мм, тогда t = 12 мм. Все необходимые параметры резания определяются по карте 46. При диаметре сверла до 25 мм и отношения длины сверла к её диаметру до 8, определим соответствующие параметры резания – подача 𝑆 𝑂 𝑇 = 0,32 мм/об (поз. № 2, инд. и – скорость резания 𝑣 𝑇 = 19 м/мин (поз. № 2, инд. к – осевая сила 𝑃 𝑇 = 8308 Н (поз. № 2, инд. л мощность резания 𝑁 𝑇 = 1,7 кВт (поз. № 2, инд. м. По карте 53 определяем коэффициенты в зависимости от условий работы. Поправочные коэффициенты на подачу (М, скорость (М, осевую силу (М, мощность (М) для измененных условий работы в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала ММ ММ Поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий работы в зависимости от – применения охлаждения Ж 1; – состояния поверхности заготовки 𝐾 𝑣 𝑤 = 1; – инструментального материала и 1,43; – формы заточки инструмента з 1; – длины рабочей части сверла 𝐾 𝑣 𝑗 = 1; Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 48 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий работы в зависимости от износостойкости покрытия инструментального материала п 1. Подачу корректируют по формуле Ом) С учетом коэффициента получаем О 0,32 ∗ 0,75 = 0,24 мм/об. Скорость корректируют по формуле 𝑣 = 𝑣 𝑇 ∙ М Ж 𝐾 𝑣 𝑤 ∙ из п (15) С учетом всех коэффициентов получим 𝑣 = 19 ∙ 0,75 ∙ 1 ∙ 0,9 ∙ 1,43 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 = 18,34 м/мин Осевую силу корректируют по формуле 𝑃 м (16) С учетом коэффициента получаем 𝑃 = 8308 0,75 = 11077 Н. Мощность резания корректируют по формуле 𝑁 м (17) С учетом коэффициента получаем 𝑁 = 1.7 0,75 = 2,267 кВт. Далее определим частоту вращения шпинделя по формуле 9. 𝑛 = 1000∗18,34 𝜋∗24 = 243 мин (ф 200 мин. Фактическая скорость резания вычисляется по формуле 10. ф 1000 = 18,32 м/мин. Резьбовая поверхность 8 обрабатывается резьбовым резцом. Выбор инструмента Возьмем специально спроектированный резьбовой резец, геометрические параметры которого представлены в п. 3.2. Режимы резания По карте 42 определяем скорость резания (т) и число рабочих ходов (i). Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 49 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР При шаге резьбы 𝑃 = 6 мм и твердости HB до 210 скорость резания т 102 м/мин. Число рабочих ходов – черновых 𝑖 = 8; – чистовых 𝑖 = По карте 43 определим поправочные коэффициенты для измененных условий работы от – инструментального материала и 1; – вида резьбы в 0,8. Окончательную скорость резания вычислим по формуле 𝑣 = 𝑣 𝑇 ∙ ив) Тогда получим 𝑣 = 102 ∙ 1 ∙ 0,8 = 81,6 м/мин. Определим частоту вращения шпинделя по формуле 9. 𝑛 = 1000∗81,6 𝜋∗30 = 865,8 мин (ф 800 мин. Фактическая скорость резания вычисляется по формуле 10. ф 1000 = 75,4 м/мин. Таблица 3 – Рекомендуемые режимы резания на 005 операции при точении канавки Параметр режима резания Поверхность 5 Табличная подача 𝑆 𝑂 𝑇 , мм/об 0,09 Принятая подача 𝑆 𝑂 , мм/об 0,06 Табличная скорость резания Т, м/мин 196 Скорректированная скорость резания 𝑣 , м/мин 252 Фактическая частота вращения шпинделя ф, мин 1200 Фактическая скорость резания ф, м/мин 234 Таблица 4 – Рекомендуемые режимы резания на 005 операции при контурном точении Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 50 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Параметр режима резания Стадия обработки черновая п/ч. чис. отд. № поверхности 2 3 4 6 4 4 4 Глубина резания t, мм 3 2,5 2,15 3,4 1,5 0,8 0,3 Табличная подача 𝑆 𝑂 𝑇 , мм/об 0,73 0,73 0,73 0,32 0,49 0,22 0,07 Принятая подача 𝑆 𝑂 , мм/об 0,45 0,45 0,45 0,18 0,3 0,17 0,05 Табличная скорость резания Т, м/мин 185 185 185 215 210 300 487 Скорректированная скорость резания 𝑣 , м/мин 185,2 185,2 185,2 226 210,2 240 390 Фактическая частота вращения шпинделя ф, мин 500 700 900 1700 1000 1000 1800 Фактическая скорость резания ф, м/мин 170 165 185 214 206 206 370 Табличная мощность резания 𝑁 𝑇 , кВт 8,2 8,2 8,2 6 6,3 – – Фактическая мощность резания 𝑁, кВт 5,8 6 6,56 4,77 4,9 – – Таблица 5 – Рекомендуемые режимы резания на 005 операции при сверлении Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 51 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Параметр режима резания Поверхность 7 Глубина резания t, мм 12 Табличная подача 𝑆 𝑂 𝑇 , мм/об 0,32 Принятая подача О, мм/об 0,24 Табличная скорость резания Т, м/мин 19 Скорректированная скорость резания 𝑣 , м/мин 18,34 Фактическая частота вращения шпинделя ф, мин 200 Фактическая скорость резания ф, м/мин 18,32 Табличная мощность резания 𝑁 𝑇 , кВт 1,7 Фактическая мощность резания 𝑁, кВт 2,267 Табличная осевая сила 𝑃 𝑇 , Н 8308 Фактическая осевая сила 𝑃 , Н 11077 Таблица 6 – Рекомендуемые режимы резания на 005 операции при резьбонарезание Параметр режима резания Поверхность 8 Число черновых рабочих ходов 8 Число чистовых рабочих ходов 4 Подача О, мм/об 6 Табличная скорость резания Т, м/мин 102 Скорректированная скорость резания 𝑣 , м/мин 81,6 Фактическая частота вращения шпинделя ф, мин 800 Фактическая скорость резания ф, м/мин 75,4 Определение норм штучного времени Норму штучного времени определяют по формуле Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 52 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР Т ш = (Т ц.а. + Т в. ) ∙ (1 +тех+ орг+ отл) (19) Вспомогательное время складывается из составляющих, выбор которых осуществляется по части 1 нормативов Т в = Т в уст+ Т в оп+ Т в из (20) Вспомогательное время на установку и снятие детали Тв уст мин см. часть 1, карта 3, позиция 7, индексе. Вспомогательная время, связанная с измерением для станков с ЧПУ, является перекрываемым, т.к. точность размеров обеспечивается в автоматическом цикле обработки. Вспомогательная время, связанная с операцией Тв оп, включает в себя время на включение и выключение станка, проверку возврата инструмента в заданную точку после обработки, открытия и закрытия двери, предохраняющего от забрызгивания эмульсией (см. часть 1, карту 14, позиция 4, 6, индексе Т в оп 0,12 + 0,04 = 0,16 мин. Суммарное вспомогательное время составит Т в = 0,23 + 0,16 = 0,39 мин. Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности приведено в процентах от оперативного времени (см. часть 1, карту 16, позиция 39): орг+ оп+ отл 14%. Время цикла автомата работы станка по программе вычисляется последующей формуле 𝑇 ц.а. = о+ 𝑇 м.в. (21) где о – основное время 𝑇 м.в. – машинное вспомогательное время. Основное время рассчитывается как ТО ∑ 𝐿 𝑖 𝑆 𝑚𝑖 𝑖 1 (22) Посчитаем основное время для каждой поверхности по формуле Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 53 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР ТО+ 𝐿 1 + 𝐿 2 + о ф (23) где 𝐿 0 – длина обрабатываемой поверхности, 𝐿 1 – длина подвода ( 𝐿 1 = 2. .5 мм – для обработанной поверхности, 𝐿 1 = 5. .10 мм – для необработанной поверхности, 𝐿 2 + 𝐿 3 – длина врезания и перебега ( 𝐿 2 + 𝐿 3 = 3. .5 мм. поверхность 2 – ТО 0,45∙500 = 0,19 мин поверхность 3 – ТО 0,45∙700 = 0,3 мин поверхность 4 – ТО чер. = 46+3+4 0,45∙900 = 0,13 мин, ТО п/ч. = 46+3+4 0,3∙100 = 0,176 мин, ТО чис. = 46+3+4 0,17∙1000 = 0,312 мин, ТО отд 0,05∙1600 = 0,66 мин, ТО 0,13 + 0,176 + 0,312 + 0,66 = 1,278 мин поверхность 5 – ТО 0,06∙1200 = 0,104 мин поверхность 6 – ТО 0,18∙1700 = 0,17 мин поверхность 7 – ТО 0,24∙200 = 2,4 мин поверхность 8 – ТО 0,18∙1700 ∙ 12 = 0,17 мин. Тогда основное время за операцию ТО 0,19 + 0,3 + 1,278 + 0,104 + 0,17 + 2,4 + 0,17 = 4,572 мин. Возьмем машинное вспомогательное время 𝑇 м.в. = 0,24 мин. Подставляя в формулу 21 получим 𝑇 ц.а. = 4,572 + 0,24 = 4,812 Окончательно норма штучного времени равна Т шт = (4,812 + 0,39) ∙ (1 + 14 100 ) = 5,93 мин. Расчет режимов резания и норм времени для 010 операции Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 54 ЮУрГУ – 15.03.05.2017.451.000 ПЗ ВКР На 010 операции производится обработка, поверхностей 1; 10; 11 и 12 – проходным резцом. Выбор стадий обработки По карте 1, определяем необходимые стадии обработки. Для получения размера детали по 11-му квалитету необходимо вести обработку за две стадии получистовую и чистовую. Для остальных поверхностей достаточно черновой стадии обработки. Выбор глубины резания Припуск на обработку поверхностей 1 – 2,5 мм 10 – 5 мм 11 – 2,3 мм и 12 – 2 мм. Для поверхности 1, глубина резания t = 2,5 мм. Для поверхности 10, глубина резания t = 2,5 мм за два прохода. Для поверхности 11, по карте 2 определяем минимально необходимую глубину резания для получистовой и чистовой стадии обработки. Для диаметра до 80 мм рекомендуется чистовой – t = 0,8 мм (поз. № 4, инд. б получистовой – t = 1,5 мм (поз. № 4, инд. а. Для поверхности 12, глубина резания t = 2 мм. Выбор инструмента Проходной резец на 010 операции такая же самая что и на 005 операции. Выбор подачи Для черновой стадии обработки подачу выбирают по карте 3. Для поверхности 1 при точении заготовки диаметром до 180 мм с глубиной резания t = 2,5 мм рекомендуется подача 𝑆 𝑂 𝑇 = мм об (поз. № 2, инд. в. Для поверхности 10 рекомендуется подача 𝑆 𝑂 𝑇 = мм об (поз. № 2, инд. в. Для поверхности 12 рекомендуется подача 𝑆 𝑂 𝑇 = мм об (поз. № 1, инд. б. По карте 3 определяем поправочный коэффициент на подачу в зависимости от инструментального материала И 1. |