вал первичный проект. Дипломная работа Разработка технологических процессов на механическую обработку вала первичного
 Скачать 227.61 Kb.
|
|
4.8 Расчёт припусков Общим припуском на обработку называется слой металла, удаляемый с поверхности исходной заготовки в процессе механической обработки с целью получения годной детали. Операционный припуск это слой материала, удаляемый с заготовки при выполнении одной технологической операции. Операционный припуск равняется сумме промежуточных припусков, то есть припусков на отдельные переходы, входящие в операцию. Из применяемых в машиностроении заготовок (проката, отливок, штамповок) в качестве заготовки для данного вала учитывая, что материал делали – сталь 45 ГОСТ1050 88 и типа производства массового; применяем заготовку - штамповку. Данный тип заготовки получают на горизонтально ковочных машинах (ГКМ). Такой вид заготовок наиболее применяем для получения требуемой детали. Штамповка – потому, что допуски маленькие и отход металла будет минимальный. Производим расчет припуска для самой точной поверхности детали Ø 55 согласно маршруту обработки. Определение дефектного слоя: Суммарные отклонения расположения штамповкой заготовки при обработки в патроне для наружной поверхности: r = Örсм2 + r кор2, мкм. ([11], стр. 56) где - rкоробления – погрешность штампованных заготовок на прессах; rсм – погрешность по смещению на штампах. Погрешность закрепления ε ([11], табл. 3.26, стр. 68). ε = 110 мкм. Точность и качество поверхностей штампованных заготовок после механической обработки выбираем ([11], табл. 3.25, стр. 67). Величину удельного отклонения расположения Δy выбирают по ([11], табл. № 3.22, стр. 64): Δy = 0,2 мм. Расстояние LК от сечения, для которого определяется кривизна, до места опоры при установки в центрах определяется из соотношения Lк= 107,5, мм, где L – общая длина заготовки в мм, где L = 395 мм. Величина отклонения расположения заготовки в центровки. ρц = 0,25 · Öδ2заг + 1 мкм. ([11], стр. 57) где δзаг – допуск на диаметр базовой поверхности мм. δзаг = 1,7 мм. ρц = 0,25 · Ö1,72 + 1 = 0,37 мм. ρо.м. = 2 Δy · LК, мкм. ([11], стр. 58) где – Δy – величина удельного отклонения расположения равная 0,2. ρо.м. = 2 · 0,2 · 107,5 = 43 мкм. Суммарное отклонение расположения, ([11], стр. 68). Отклонение на черновую обработку по следующей формуле: Pо = Ö ρо.м.2 + ρц2, мкм. ([11], стр. 58) Pо = Ö432 + 3702 = 372 мкм. Погрешность установки при базировании в центрах заготовки выбирается ([11], табл. 3.26, стр. 82). εy = 110 мкм. Минимальный припуск на черновую обработку: 2Zmin = 2 (RZ + T + Öρ2 + εy2), мкм. ([11], стр. 58) 2Zmin = 2 (160 + 200 + Ö3722 + 2002) = 1564 мкм. Максимальный припуск на черновую обработку поверхности детали определяем по формуле: 2Zmax = 2Zmin + δДП – δДВ, мкм. ([11], стр. 58) где - δДП = 1100 мкм; δДВ = 400 мкм. 2Zmax = 1564 + 1100 – 400 = 2264 мкм. Величину остаточного суммарного расположения заготовки после выполнения черновой обработки поверхности определяем по формуле: ρост = Кy ρоз, мкм. ([11], стр. 58) где - Кy = 0,06 (см. табл. № 3.19 [11]). ρост = 0,06 · 372=22,33 мкм. Величина погрешности установки при чистовой обработки поверхности заготовки. εуч = 0,06 · εy, мкм. ([11], стр. 58) εуч = 0,06 · 200 = 12 мкм. При последовательной обработки поверхности детали погрешности установки из – за малости её величины в расчёт не принимаем. Расчётный минимальный и максимальный припуск на чистовую обработку поверхности детали определяем по формулам: 2Zmin = 2 · (50 + 50 + Ö22,332 + 122) = 250 мкм. 2Zmax = 2 · (250 + 210 – 33) = 854 мкм. Расчётный минимальный и максимальный припуск на шлифовальную обработку поверхности составит: 2Zmin = 2 · (5 + 15) = 40 мкм. 2Zmax = 2 · (40 + 33 –15) = 116 мкм. Промежуточные расчётные размеры по обрабатываемым поверхностям определяем по формуле: Для чистовой токарной обработки: Dmin чист = Dчист + 2Zmin шл., мм. ([11], стр. 58) Dmin чист = 55,01 + 0,04 = 50,05 мм. Для черновой токарной обработки: Dр черн. = Dр чист. + 2Zmin чист, мм. ([11], стр. 58) Dр черн. = 55,05 + 0,25 =55,295 мм. Для заготовки: Dр.з. = Dр черн + 2 Zmin, мм. ([11], стр. 59) Dр.з. = 55,295 + 1,6 =56,895 мм. Промежуточные размеры определяют методом прибавления (для валов), вычитания (для отверстий) значения припусков по максимальным и минимальным значениям, начиная действия с размеров детали. Минимальные промежуточные размеры: Dчист = Dд + 2 Zmin, мм. ([11], стр. 59) Dчист =55,01 + 0,05 = 55,05 мм. D min чист = Dчист + 2 Zmin чист, мм. ([11] стр. 59) D min чист = 55,05 + 0,25 = 55,30 мм. D min з = D черн + 2 Zmin черн, мм. ([11] стр. 59) D min з = 55,30 + 1,6 = 56,9 мм. Максимальные предельные промежуточные размеры: Dmax чист = Dmax + 2 Zmax шл, мм. ([11], стр. 59) Dmax чист = 55,01 + 0,12 = 55,13 мм. Dmax черн = Dmax + 2 Zmax чист, мм. ([11] стр. 59) Dmax черн = 55,13 + 0,86 = 55,99мм. Dmax з = D max + 2 Zmax черн, мм. ([11] стр. 59) Dmax з = 55,99 + 2,5 = 58,4 мм. 4.9 Разработка технологических операций и операционной технологии Окончательный выбор и обоснование оборудования. Выбор оборудования производится в соответствии с намеченным планом операции механической обработки, исходя из габаритных размеров обрабатываемой детали. Выбранный станок должен обеспечивать выполнение технических требований, предъявляемых точностей изготовления деталей. Мощность, жесткость и кинематические возможности должны позволять вести обработку на оптимальных режимах с наименьшей затратой времени и себестоимости. Таблица 11
4.10 Расчёт режимов резания 1. Глубина резания: t = 3,2 мм. 2. Определяется нормативная подача Sон: Sон = 0,07 0,09 мм/об ([1], карта 41). Поправочный коэффициент на подачу в зависимости от глубины сверления: Корректируется нормативная подача при сверлении Sон по паспорту станка Sон = 0,056 мм/об. 3. Определяется скорость резания Vн: Нормативная скорость резания Vн: Поправочный коэффициент на скорость в зависимости от глубины сверления Кlv = 1. V = Vн · Кlv = 40 · 1 = 40 м/мин. 4. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя n: n = V · 1000 / π · D = 40 · 1000 / 3,14 · 6,3 = 2022 об/мин. 5. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр = 710 об/мин. 6. Действительная скорость резания: Vд = π · D · n / 1000 = 3,14 · 6,3 · 710 / 1000 = 14 м/мин. 7. Из-за малой мощности резания проверку по мощности не производим. 8. Определение основного (машинного) времени: Тм = Lрх / n · Sо = l + l1 / n · Sо, мин, где Lрх – длина пути, проходимого инструментом в направлении подачи, мм; Lрх = l + y + Δ, мм, где l – длина обрабатываемого отверстия; y – величина врезания, y = 0; Δ – величина перебега, Δ = 2 мм; n – принятое число оборотов инструмента, об/мин; Sо – принятая подача инструмента, мм/об; l1 – величина врезания и перебега инструмента, мм. Тм = 15,5 + 4,5 / 710 · 0,056 = 0,503 мин. 010 Токарно-гидрокопировальная операция 1 проход (копировальный суппорт правый) 1. Глубина резания t1 = 4,5 мм. 2. Определяем длину рабочих ходов суппорта: Lрх = l + l1, мм, где l – наибольшая длина обрабатываемой пов-ти одним инструментом, мм; l1 – величина подвода врезания и перебега инструментов, мм. Lрх = 142 + 13 = 155 мм. 3. Определяется нормативная подача Sон: Sон = 0,4 0,5 мм/об ([1], карта 1). По паспорту станка принимается ближайшее значение подачи: Sон = 0,5 мм/об. 4. Определяется скорость резания Vн: Нормативная скорость резания Vн: Vн = 130 м/мин. Поправочный коэффициент на скорость: Кnv = 1. Тогда V = Vн · Кnv = 130 · 1 = 130 м/мин. 5. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя станка n: n = V · 1000 / π · D = 130 · 1000 / 3,14 · 69 = 600 об/мин. 6. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр = 630 об/мин. 7. Действительная скорость резания: Vд = π · D · n / 1000 = 3,14 · 69 · 630 / 1000 = 136,5 м/мин. 8. Производится проверка выбранного режима по мощности. Мощность эл. двигателя станка (с учетом его к.п.д.) должна быть больше суммарной мощности резания, т.е. ∑N ≤ Nдв · η. Суммарная мощность по всем резцам продольного суппорта ∑N, кВт (N1 = 8,3 кВт, N2 = 8,3 кВт). Суммарная мощность, потребная на резание – ∑N: ∑N = ∑Nпрод = 8,3 + 8,3 = 16,6 кВт. Мощность эл. двигателя токарно-гидрокопировального станка Nдв = 28 кВт, η = 0,8, следовательно 16,6 кВт < 28 · 0,8 = 22,4 кВт. Мощность привода достаточна для выполнения операции на расчетных режимах резания. 9. Определение основного (машинного) времени Тм: Тм = Lрх / Sопр · nпр, мин, где Lрх – длина рабочего хода суппорта, мм; Sопр и nпр – принятые подача и число оборотов шпинделя. Тм = 155 / 0,5 · 630 = 0,49 мин. 1 проход (копировальный суппорт левый) 1. Глубина резания t1 = 4,5 мм; t2 = 10 мм. 2. Определяем длину рабочих ходов суппорта: Lрх = l + l1, мм, где l – наибольшая длина обрабатываемой пов-ти одним инструментом, мм; l1 – величина подвода врезания и перебега инструментов, мм. Lрх1 = 49 + 13 = 62 мм; Lрх2 = 1,8 + 12,2 = 14 мм. 3. Определяется нормативная подача Sон: Sон1 = 0,4 0,5 мм/об ([1], карта 1); Sон2 = 0,18 0,22 мм/об ([1], карта 1). По паспорту станка принимается ближайшее значение подачи: Sон1 = 0,5 мм/об; Sон2 = 0,2 мм/об. 4. Определяется скорость резания Vн: Нормативная скорость резания Vн: Vн1 = 130 м/мин; Vн2 = 156 м/мин. Поправочный коэффициент на скорость: Кnv = 1. Тогда V1 = Vн1 · Кnv = 130 · 1 = 130 м/мин; V2 = Vн2 · Кnv = 156 · 1 = 156 м/мин; 5. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя станка n: n1 = V1 · 1000 / π · D = 130 · 1000 / 3,14 · 69 = 600 об/мин; n2 = V2 · 1000 / π · D = 156 · 1000 / 3,14 · 79 = 628,8 об/мин. 6. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр1 = 630 об/мин; nпр2 = 630 об/мин. 7. Действительная скорость резания: Vд1 = π · D · n1 / 1000 = 3,14 · 69 · 630 / 1000 = 136,5 м/мин; Vд1 = π · D · n2 / 1000 = 3,14 · 79 · 630 / 1000 = 156,3 м/мин. 8. Производится проверка выбранного режима по мощности. Мощность эл. двигателя станка (с учетом его к.п.д.) должна быть больше суммарной мощности резания, т.е. ∑N ≤ Nдв · η. Суммарная мощность по всем резцам продольного суппорта ∑N, кВт (N1 = 8,3 кВт, N2 = 8,3 кВт). Суммарная мощность, потребная на резание – ∑N: ∑N = ∑Nпрод = 8,3 + 8,3 = 16,6 кВт. Мощность эл. двигателя токарно-гидрокопировального станка Nдв = 28 кВт, η = 0,8, следовательно 16,6 кВт < 28 · 0,8 = 22,4 кВт. Мощность привода достаточна для выполнения операции на расчетных режимах резания. 9. Определение основного (машинного) времени Тм: Тм = Lрх / Sопр · nпр, мин, где Lрх – длина рабочего хода суппорта, мм; Sопр и nпр – принятые подача и число оборотов шпинделя. Тм1 = 155 / 0,5 · 630 = 0,49 мин; Тм2 = 14 / 0,2 · 630 = 0,11 мин. 2 проход (копировальный суппорт правый) 1. Глубина резания t1 = 5 мм. 2. Определяем длину рабочих ходов суппорта: Lрх = l + l1, мм, где l – наибольшая длина обрабатываемой пов-ти одним инструментом, мм; l1 – величина подвода врезания и перебега инструментов, мм. Lрх = 142 + 13 = 155 мм. 3. Определяется нормативная подача Sон: Sон = 0,4 0,5 мм/об ([1], карта 1). По паспорту станка принимается ближайшее значение подачи: Sон = 0,5 мм/об. 4. Определяется скорость резания Vн: Нормативная скорость резания Vн: Vн = 119 м/мин. Поправочный коэффициент на скорость: Кnv = 1. Тогда V = Vн · Кnv = 119 · 1 = 119 м/мин. 5. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя станка n: n = V · 1000 / π · D = 119 · 1000 / 3,14 · 60 = 631,6 об/мин. 6. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр = 630 об/мин. 7. Действительная скорость резания: Vд = π · D · n / 1000 = 3,14 · 60 · 630 / 1000 = 118,69 м/мин. 8. Производится проверка выбранного режима по мощности. Мощность эл. двигателя станка (с учетом его к.п.д.) должна быть больше суммарной мощности резания, т.е. ∑N ≤ Nдв · η. Суммарная мощность по всем резцам продольного суппорта ∑N, кВт (N1 = 8,3 кВт, N2 = 8,3 кВт). Суммарная мощность, потребная на резание – ∑N: ∑N = ∑Nпрод = 8,3 + 8,3 = 16,6 кВт. Мощность эл. двигателя токарно-гидрокопировального станка Nдв = 28 кВт, η = 0,8, следовательно 16,6 кВт < 28 · 0,8 = 22,4 кВт. Мощность привода достаточна для выполнения операции на расчетных режимах резания. 9. Определение основного (машинного) времени Тм: Тм = Lрх / Sопр · nпр, мин, где Lрх – длина рабочего хода суппорта, мм; Sопр и nпр – принятые подача и число оборотов шпинделя. Тм = 155 / 0,5 · 630 = 0,49 мин. 2 проход (копировальный суппорт левый) 1. Глубина резания t1 = 1,15 мм. 2. Определяем длину рабочих ходов суппорта: Lрх = l + l1, мм, где l – наибольшая длина обрабатываемой пов-ти одним инструментом, мм; l1 – величина подвода врезания и перебега инструментов, мм. Lрх = 230 мм. 3. Определяется нормативная подача Sон: Sон = 0,4 0,5 мм/об ([1], карта 1). По паспорту станка принимается ближайшее значение подачи: Sон = 0,5 мм/об. 4. Определяется скорость резания Vн: Нормативная скорость резания Vн: Vн = 135 м/мин. Поправочный коэффициент на скорость: Кnv = 1. Тогда V = Vн · Кnv = 135 · 1 = 135 м/мин. 5. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя станка n: n = V · 1000 / π · D = 135 · 1000 / 3,14 · 69 = 623,09 об/мин. 6. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр = 630 об/мин. 7. Действительная скорость резания: Vд = π · D · n / 1000 = 3,14 · 69 · 630 / 1000 = 136,5 м/мин. 8. Производится проверка выбранного режима по мощности. Мощность эл. двигателя станка (с учетом его к.п.д.) должна быть больше суммарной мощности резания, т.е. ∑N ≤ Nдв · η. Суммарная мощность по всем резцам продольного суппорта ∑N, кВт (N1 = 8,3 кВт, N2 = 8,3 кВт). Суммарная мощность, потребная на резание – ∑N: ∑N = ∑Nпрод = 8,3 + 8,3 = 16,6 кВт. Мощность эл. двигателя токарно-гидрокопировального станка Nдв = 28 кВт, η = 0,8, следовательно 16,6 кВт < 28 · 0,8 = 22,4 кВт. Мощность привода достаточна для выполнения операции на расчетных режимах резания. 9. Определение основного (машинного) времени Тм: Тм = Lрх / Sопр · nпр, мин, где Lрх – длина рабочего хода суппорта, мм; Sопр и nпр – принятые подача и число оборотов шпинделя. Тм = 230 / 0,5 · 630 = 0,73 мин. 10. Определение основного (машинного) времени Тм на операцию: Тм = 0,73 + 0,49 + 0,19 + 0,11 = 1,52 мин. 015 Токарная операция с ЧПУ 1. Глубина резания: t1 = 0,5 мм; t2 = 1,5 мм. 2. Определяется нормативная подача Sон: Sон1 = 0,4 0,5 мм/об ([1], карта 1); Sон1 = 0,18 0,22 мм/об ([1], карта 1). Корректируется нормативная подача Sон по паспорту станка: Sон1 = 0,5 мм/об; Sон2 = 0,2 мм/об. 3. Определяется скорость резания Vн: Нормативная скорость резания Vн: Vн1 = 131 м/мин; Vн2 = 155 м/мин. Поправочный коэффициент на скорость: Кlv = 1. Тогда V1 = Vн1 · Кlv = 131 · 1 = 131 м/мин; V2 = Vн2 · Кlv = 155 · 1 = 155 м/мин. 1. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя n: n1 = V · 1000 / π · D = 131 · 1000 / 3,14 · 66,6 = 626,42 об/мин; n2 = V · 1000 / π · D = 155 · 1000 / 3,14 · 66,6 = 626,42 об/мин. 5. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр1 = 630 об/мин; nпр2 = 630 об/мин. 2. Действительная скорость резания: Vд = π · D · n / 1000 = 3,14 · 66,6 · 630 / 1000 = 131 м/мин. 7. Производится проверка выбранного режима по мощности. Нормативная мощность, потребная на резание Nпр: N = 4,9 кВт. 8. Определение основного (машинного) времени: Тм = Lрх / n · Sо, мин, где Lрх – длина рабочего хода суппорта, мм; n – принятое число оборотов шпинделя, об/мин; Sо – принятая подача, мм/об; Тм1 = 298 / 630 · 0,5 = 0,94 мин; Тм2 = 18 / 630 · 0,2 = 0,14 мин. 9. Определение основного (машинного) времени Тм на операцию: Тм = 0,94 + 0,14 = 1,08 мин. 020 Токарная универсальная операция 1. Глубина резания: t = 2,5 мм. 2. Определяется нормативная подача Sон: Sон = 0,4 0,5 мм/об ([1], карта 41). Поправочный коэффициент на подачу: Кnv = 1. Корректируется нормативная подача Sон по паспорту станка: Sон = 0,5 мм/об. 3. Определяется скорость резания Vн: Нормативная скорость резания Vн: Vн = 130 м/мин. Поправочный коэффициент на скорость: Кlv = 1. Тогда V = Vн · Кlv = 130 · 1 = 130 м/мин. 4. По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя n: n = V · 1000 / π · D = 130 · 1000 / 3,14 · 69 = 600 об/мин. 5. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр = 630 об/мин. 3. Действительная скорость резания: Vд = π · D · n / 1000 = 3,14 · 69 · 630 / 1000 = 136,5 м/мин. 7. Выбираем мощность: Nрез = NН · КN = 1,7 · 1 = 1,7 кВт. NН = 1,7 кВт ([1], карта 7); КN = 1; η = 0,75 Nпр = Nрез / η = 1,7 / 0,75 = 2,26 кВт. 4. Определение основного (машинного) времени: Тм = (Lрх / nпр · Sопр) · i, мин, где Lрх – длина прохода суппорта, мм; Lрх = l + l1 + l2, мм, где l – длина обрабатываемого поверхности, мм; l1 – величина врезания и перебега, мм; l2 дополнительная величина на снятие стружки, мм. nпр – принятое число оборотов инструмента, об/мин; Sопр – принятая подача инструмента, мм/об; Тм = (148 / 630 · 0,5) · 1 = 0,47 мин. 035 Горизонтально-фрезерная операция 1. Устанавливаем глубину резания. При фрезеровании паза концевой фрезой глубиной резания считается ширина паза, в данном случае t1 = b1 = 11 мм. Глубина паза при фрезеровании его за один рабочий ход принимается за ширину фрезерования В1 = h1 = 3,5 мм. 2. Назначаем подачу на зуб фрезы ([1], карта 161). Для фрезерования стали, Sz1 = 0,08 0,05 мм/зуб. По паспорту станка принимается ближайшее значение подачи: Sz1 = 0,08 мм/зуб. 3. Назначаем период стойкости фрезы ([1], табл. 2) Т = 120 мин. 4. Определяется скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы Vн: Нормативная скорость резания Vн: Vн1 = 39,2 м/мин. Поправочный коэффициент на скорость в зависимости от группы и механической характеристики стали Кмv ([1], карта 120): Кмv = 1. Тогда V1 = Vн1 · Кмv = 39,2 · 1 = 39,2 м/мин. 4. По установленной скорости резания определяем частоты вращения шпинделя n: n1 = V1 · 1000 / π · D = 39,2 · 1000 / 3,14 · 60 = 208 об/мин. 5. Найденное число оборотов корректируется по паспорту станка, подбирается ближайшее значение: nпр1 = 250 об/мин. 6. Действительная скорость резания: Vд1 = π · D · n1 / 1000 = 3,14 · 60 · 250 / 1000 = 47,1 м/мин. 7. Определяем скорость движения подачи Sм: Sм1 = Sz1 · z · nд1 = 0,08 · 5 · 250 = 100 мм/мин. Корректируем эту величину по данным станка и устанавливаем действительную скорость движения подачи: Sм1 = 100 мм/мин. 8. Определяем мощность, затрачиваемую на резание: Nтабл = 1,0 кВт. Для заданных условий обработки поправочный коэффициент на мощность КN = 1. Тогда Nрез = Nтабл = 1 кВт. 9. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка: Nшп = 7,5 · 0,8 = 6,0 кВт; Nрез ≤ Nшп; 1 < 6,0, т.е. обработка возможна. 5. Определение основного (машинного) времени: То = L / Sм, мин; L = l + y + ∆. То1 = 34 / 20 = 1,7 мин. 030 Шлицефрезерная операция 1. Определяется нормативная подача Sон: Sон = 1,6 2,0, мм/об ([5], карта 15, лист 1). Принимаем Sон = 1,6 мм/об. С учётом поправочных коэффициентов ([5], карта 3, лист 2) в зависимости от обрабатываемого материала Кms=1 и угла наклона зуба Кβs=1, количества заходов фрезы Кks= 0,65. Подача Sо =1,6 · 0,65 · 1 · 1= 1,04 мм/об. Согласно паспортным данным станка принимаем ближайшее значение подачи: Sо =1,6 мм/об. 2. Выбор скорости резания и числа оборотов. При m=3,5; Sо =1,6 мм/об; Vн = 36 м/мин ([5], карта 17). 3.Определяем необходимое число осевых перемещений фрезы: m=3,5; Z=14; Sо =1,6 мм/об → количество осевых перемещений 3 ([5], карта 16). Учитывая поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от материала Кmв=1. Количество заходов фрезы Кkв= 0,75, количество осевых перемещений Кwv= 1,1 угла наклона шлицев Кβв=1 ([5], карта 15). Нормативная скорость резания будет равна: Vн = Vт · Кmв · Кkв · Кwv · Кβв = 36 · 1 · 0,75 · 1,1 · 1 = 29,7 м/мин. 4. По установленной скорости определяется число оборотов фрезы в мин: n = 318,5 (V / D), об/мин, n = 318,5(29,7 / 80) = 118,0 об/мин. Для работы принимается ближайшее имеющееся на станке (согласно паспортным данным станка) число оборотов n = 140 м/мин, тогда фактическая скорость резания равна: V =(π · D · n) / 1000, м/мин, V =(3,14 · 80 · 140) / 1000= 35,4 м/мин. 5. Определяем мощность: При Sо =1,6 мм/об и m=3,5 потребная на резание мощность Nн = 1,1кВт в зависимости от материала КNM = 1,1; количества заходов фрезы КкM = 1,64; принятого количества осевых перемещений КNн =1,1; угла наклона зубьев КβN = 0,95; Nн = N · КNM · КкM · КNн · КβN, кВт, Nн = 1,1 · 1,64 · 1,1 · 0,95 · 1,1 = 1,88 кВт. Найденное значение мощности проверяется по мощности эл.двигателя с учётом КПД станка η = 0,5 мощность на шпинделе Nэ: Nэ= Nд · η = 7,5 · 0,5 = 3,75 кВт, т.е больше мощности, потребной на резание. Следовательно, установленный режим резания по мощности станка осуществим. 6. Определение основного времени: То= [(l + l1) · z] / ( n · Sо · k), мин. где l1 = 17 – величина врезания и перебега ([5], карта 18); То = (80 + 17) · 14 / 140 · 1,6 · 3 = 6 мин. 070 Круглошлифовальная операция 1. Скорость шлифовального круга Vк = 30 – 35 м/с; Vк = π · Dк · nк / 1000 · 60. По паспортным данным станка мод. 3А151 у нового круга Dк = 600 мм; nк = 1112 об/мин. Тогда Vк = 3,14 · 600 · 1112 / 1000 · 60 = 35 м/с, т. е. в пределах рекомендуемого диапазона. 2. Окружная скорость заготовки (скорость вращения) Vд = 15 – 55 м/мин. Принимаем среднее значение Vд = 26 м/мин. 3. Определяем частоту вращения, соответствующую скорости: nд = 1000 · Vд / π · dд = 1000 · 26 / 3,14 · 55 = 150 об/мин. Найденное значение nд = 150 об/мин может быть установлено на станке мод. 3А151, имеющим бесступенчатое регулирование частоты вращения заготовки в пределах 63 – 400 об/мин. 4. Глубина шлифования (поперечная подача круга) t = 0,005 – 0,015 мм/ход стола, принимаем t = 0,005 мм/ход. Корректируем принятое значение t по паспортным данным станка: t = 0,005 мм/ход. 5. Определяем продольную подачу на оборот детали s = sд · Bк. В справочнике рекомендуется продольная подача в долях ширины круга sд = 0,2 – 0,4; принимаем sд = 0,3. Тогда s = 0,3 · 63 = 18,9 мм/об. 6. Определяем скорость продольного хода стола Vст = s · nд / 1000 = 18,9 · 150 / 1000 = 2,8 м/мин. Найденное значение Vст = 2,8 м/мин может быть установлено на используемом станке, имеющем бесступенчатое регулирование скорости продольного хода стола в пределах 0,1 – 6 м/мин.
7. Определяем мощность, затрачиваемую на резание: Nрез = СN · Vr · tx · sy · dq ([8], стр.469). Выписываем из табл. 70 ([8], стр.468) коэффициент и показатели степеней формулы: для круглого наружного шлифования с поперечной подачей на каждый ход стола, обработка стали, зернистости круга 40, твердости СТ1: СN = 0,1; r = 0,85; x = 0,6; y = 0,7; q = 0,5. Тогда Nрез = 0,1 · 26 0,85 · 0,005 0,6 · 18,9 0,7 · 55 0,5 = 3,7 кВт. 8. Проверяем достаточность мощности двигателя шлифовальной бабки. У станка мод. 3А151 Nшп = Nм · η = 7 · 0,8 = 5,6 кВт Nрез < Nшп (3,7 < 5,6), т. е. обработка возможна. 9. Определение основного (машинного) времени: Тм = (L · h / nд · s · l) · К, мин где L – длина хода стола; при перебеге круга на каждую сторону, равной 0,5 · Bк, величина L = l = 73 мм; h – припуск на сторону; по условию h = 0,3 мм; величина nд, s и t определены в ходе решения; К – коэффициент точности, учитывающий время на “выхаживание”, т. е. шлифование без поперечной подачи (осуществляется на заключительном этапе операции для достижения требуемой точности и шероховатости обработанной поверхности); при чистовом К ≈ 1,4. Тогда Тм = (73 · 0,3 / 150 · 18,9 · 0,005) · 1,4 = 2,16 мин. 095 Резьбофрезерная операция 1. Устанавливаем подачу на зуб фрезы ([1], карта 200): Sz = 0,03 0,04 мм/зуб ([1], карта 200). Принимаем Sz = 0,038 мм/зуб. 2. Назначаем период стойкости фрезы ([7], карта 49): Т = 100 мин. 3. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы ([1], карта 201, лист 1). Vтабл = 23,8 м/мин. Учитываем поправочный коэффициент на скорость: Kмv = 1,0 ([1], карта 201, лист 2). Тогда V = Vтабл · Кмv = 23,8 · 1,0 = 23,8 м/мин. Частота вращения фрезы, соответствующая найденной скорости главного движения резания: n = 1000 · V / π · D = 1000 · 23,8 / 3,14 · 80 = 94,7 об/мин. Корректируем частоту вращения шпинделя по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения: nд = 95 об/мин. Действительная скорость главного движения резания: Vд = π · D · nд / 1000 = 3,14 · 80 · 95 / 1000 = 23,8 м/мин. 4. Определяем частоту вращения шпинделя заготовки: nз = Sz · z · nд / π · dз = 0,038 · 16 · 95 / 3,14 · 45 = 0,4 об/мин. Корректируем частоту вращения шпинделя заготовки по данным станка: nз = 0,5 об/мин. 5. Определение основного времени: То = L / Vs = 1,25 · π · dз / Sz · z · nд, мин, где L – длина пути в направлении движения окружной подачи заготовки, мм; L = 1,25 · π · nз; Vs – скорость движения окружной подачи заготовки, мм/мин; Vs = Sz · z · nд. Подставив в формулу основного времени значение nз = Sz · z · nд / π · dз, получим То = 1,25 / nз = 1,25 / 0,5 = 2,5 мин. 4.11 Нормирование операций технологического процесса. Расчёт загрузки оборудования 005 Центровальная операция 1. Определение вспомогательного времени Тв. 1.1. Время на проход: 0,078 мин ([2], карта 27, лист 1, поз. 1); 1.2. Время на контрольные промеры: 0,16 ([2], карта 86, лист 7, поз. 158). Тв = 0,238 мин. 1. Определение оперативного времени на операцию Топ. Топ = То + Тв = 0,503 + 0,238 = 0,741 мин. 3. Определение времени на обслуживание рабочего места Тобс: Тобс = 3,5% от Топ ([2], карта 28). 4. Определение времени на отдых и личные надобности Тотдлн: Тотдлн = 4% от Топ ([2], карта 88). 5. Определение нормы штучного времени Тшт: Тшт = Топ (1 + (аобс + вотдлн / 100)), мин, где аобс – % времени обслуживания от оперативного; вотдлн – % времени отдыха и личных надобностей от оперативного. Тогда Тшт = 0,741 (1 + (3,5 + 4 / 100)) = 0,798 мин. 6. Определение подготовительно-заключительного времени Тпз: Тпз = 0,057 мин. 010 Токарно-гидрокопировальная операция 1. Определение вспомогательного времени Тв. 1.1. Время на операцию: 0,25 мин ([2], карта 59, поз. 4); 1.2. Время на контрольные промеры: – скоба: 5×0,08+0,14 = 0,54 мин ([2], карта 86, лист 2, поз. 16); – шаблон: 2×0,07 = 0,14 мин ([2], карта 86, лист 1, поз. 5); – линейка: 0,10 мин ([2], карта 86, лист 1, поз. 1); – штангенциркуль: 0,16 мин ([2], карта 86, лист 7, поз. 159); – индикатор: 0,15 мин ([2], карта 86, лист 8, поз. 188). Всего на контрольные промеры: 1,09 (с учетом коэффициента периодичности измерений 0,7 (карта 87, лист 1)). Время на промеры составит: 1,09×0,7 = 0,763 мин. Тв = 1,013 мин. 2. Определение оперативного времени на операцию Топ. Топ = То + Тв = 1,52 + 1,0,13 = 2,533 мин. 3. Определение времени на обслуживание рабочего места Тобс: Тобс = 6,5% от Топ ([2], карта 60). 4. Определение времени на отдых и личные надобности Тотдлн: Тотдлн = 4% от Топ ([2], карта 88). 5. Определение нормы штучного времени Тшт: Тшт = Топ (1 + (аобс + вотдлн / 100)), мин, где аобс – % времени обслуживания от оперативного; вотдлн – % времени отдыха и личных надобностей от оперативного. Тогда Тшт = 2,533(1 + (6,5 + 4 / 100)) = 2,8 мин. 6. Определение подготовительно-заключительного времени Тпз: Тпз = 17 мин. 015 Токарная операция с ЧПУ 1. Определение вспомогательного времени Тв. – установить деталь и снять: 0,33 мин ([3], карта 7, поз. 8); – включить станок и выключить: 0,04 ([3], карта 14); – открыть заградительный щеток и закрыть: 0,03 ([3], карта 14); – поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от характера серийности работ: Кtв = 1,0 ([3]карта1). Тв = 0,40 мин. 2. Время автоматической работы станка Тоа: Вспомогательное время на контрольные измерения (карта 15): – линейка: 0,10 мин (поз. 1); – скоба: 0,040×3 +0,045 = 0,165 (поз. 25); – шаблон: 0,06 (поз. 5); – штангенциркуль: 0,10 (поз. 147). 3. Определение оперативного времени на операцию Топ. Топ = То + Тв = 1,08 + 0,825 = 1,905 мин. 4. Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности Тоб: 10% от Топ. 5. Определение подготовительно-заключительного времени (на 1 деталь) Тпз: 5.1. Получить наряд, чертеж, технологическую документацию, программоноситель, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно-измерительный инструмент, приспособление, заготовки исполнителем до начала и сдать их после окончания обработки партии деталей: 4 мин ([3], карта 21, поз. 1). 5.2. Ознакомиться с работой чертежа, технологической документацией, осмотреть заготовки: 3 мин ([3], карта 21, поз. 3). 5.3. Инструктаж мастера: 2 мин ([3], карта 21, поз. 4). Тпз = 4 + 3 + 2 = 9 мин. 6. Определение нормы штучного времени Тшт: Тшт = Тоа + Тв + Кtв + Тоб + Тпз = 0,425 + 0,40 + 1 + 0,148 = 1,973 мин. 035 Горизонтально-фрезерная операция 1. Определение вспомогательного времени Тв. 1.1. Время на операцию: 0,60 мин ([2], карта 78, поз. 2); 1.2. Время на контрольные промеры: – калибр: 0,16 мин ([2], карта 86, лист 4, поз. 86); – скоба: 0,05×2 = 0,1 мин ([2], карта 86, лист 2, поз. 15); – штангенциркуль: 0,10 мин ([2], карта 86, лист 7, поз. 158). Тв = 0,96 мин. 2. Определение оперативного времени на операцию Топ. Топ = То + Тв = 3,05 + 0,96 = 4,01 мин. 3. Определение времени на обслуживание рабочего места Тобс: Тобс = 3% от Топ ([2], карта 78). 4. Определение времени на отдых и личные надобности Тотдлн: Тотдлн = 4% от Топ ([2], карта 88). 5. Определение нормы штучного времени Тшт: Тшт = Топ (1 + (аобс + вотдлн / 100)), мин, где аобс – % времени обслуживания от оперативного; вотдлн – % времени отдыха и личных надобностей от оперативного. Тогда Тшт = 4,01 (1 + (3 + 4 / 100)) = 4,29 мин. 6. Определение подготовительно-заключительного времени Тпз: Тпз = 12 мин ([2], карта 78). 030 Шлицефрезерная операция 1. Определяем вспомогательное время 1.1.Время на операцию: 0,44 ([5], карта 19), Тв = 0,44 мин. 2. Определение оперативного времени на операцию Топ. Топ = То + Тв = 6 + 0,44 = 6,44 мин. 3. Определение времени на обслуживание рабочего места Тобс: Тобс = 7% от Топ ([5], карта 19). 4. Определение времени на отдых и личные надобности Тотдлн: Тотдлн = 6% от Топ ([5], карта 19). 5. Определение нормы штучного времени Тшт: Тш = То + Тв + Тобс =6 + 0,44 + 0,07 = 6,51 мин. 6. Определение подготовительно-заключительного времени Тпз ([5], карта 19): а) на наладку станка инструмента и приспособления 20 мин; б) на дополнительные приёмы 4,0 мин; в) на смену оправки фрезы 4,0 мин; Тп.з = 20 + 4,0 + 4,0 = 28 мин. 070 Круглошлифовальная операция 1. Определение вспомогательного времени. 1.1. Вспомогательное время на операцию: 0,33 мин ([2], карта 44, лист1, поз. 15). 2. Определение оперативного времени на операцию Топ: Топ = То + Тв = 2,16 + 0,33 = 2,49 мин. 3. Определение времени на обслуживание рабочего места Тобс: Тобс = 9% от Топ ([2], карта 45). 4. Определение времени на отдых и личные надобности Тотдлн: Тотдлн = 4% от Топ. 5. Определение нормы штучного времени Тшт: Тшт = Топ (1 + (аобс + вотдлн / 100)), мин, Тшт = 2,49 (1 + (0,22 + 0,1 / 100)) = 2,5 мин. 6. Определение подготовительно-заключительного времени Тпз: Тпз = 10 мин ([2], карта 45). 095 Резьбофрезерная операция 1. Определение вспомогательного времени. 1.1. Вспомогательное время на операцию: 0,39 мин ([5], карта 73, поз. 6); Тв = 0,39 мин. 2. Определение оперативного времени на операцию Топ. Топ = То + Тв = 2,5 + 0,39 = 2,89 мин. 3. Определение времени на обслуживание рабочего места Тобс: Тобс = 4% от Топ ([2], карта 78). 4. Определение времени на отдых и личные надобности Тотдлн: Тотдлн = 4% от Топ ([2], карта 88). 5. Определение нормы штучного времени Тшт: Тшт = Топ (1 + (аобс + вотдлн / 100)), мин, где аобс – % времени обслуживания от оперативного; вотдлн – % времени отдыха и личных надобностей от оперативного. Тогда Тшт = 2,89 (1 + (4 + 4 / 100)) = 3,12 мин. 6. Определение подготовительно-заключительного времени Тпз: Тпз = 19 мин ([2], карта 74). Таблица 12 - Выбор режущего инструмента для детали «Вал первичный»
4.12 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ Таблица13
|