Диплом. Тенологический раздел 1. Разработка технологического процесса механической обработки детали

• Название: Разработка технологического процесса механической обработки детали
• Анкор: Диплом
• Дата: 08.07.2021
• Размер: 0.58 Mb.
• Имя файла: Тенологический раздел 1 .doc
• Тип: Диплом; #223672
• страница: 2 из 3

1.1.5. Расчет и определение припусков на механическую обработку

Расчет припусков и определение промежуточных размеров и допусков при обработке наружной поверхности 200h14(_-1,15)

Исходные данные для расчета

Параметры шероховатости 10

Параметры точности h14

Последовательность обработки

Заготовка

Фрезерование черновое

Минимальный припуск определяем по формуле:

2Z_{min i} = 2[( R_Zi-1 + h_i-1 ) +Δ∑_i-1 +ε_i] (1.05)

где R_Zi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

h_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;

- суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционное) и отклонения формы поверхности (отклонения от плоскостности, прямолинейности) на предшествующем переходе;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.

R_zi-1 +h_i-1=400мкм, =1200мкм, =50мкм. ∑

Минимальный припуск

2Z_min1 = 2(200+1200+50) = 2•1450 мкм.

Определяем величину _к по следующей формуле

, (1.06)

где - отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1мм;

- длина заготовки, мм.

= 6 мкм

= 200 мм

= 1200 мкм = 1,2 мм

Определяем наружный диаметр по переходам по следующей формуле

d_{max i} = d_{min i} + Td_i , (1.07)

где d_mini - минимальный размер на данном переходе, мм;

Td_i - допуск на этом переходе, мм.

d_maxi = 202,15 +1,6 = 203,75мм

d_maxi = 198,85 + 1,15=200 мм

Определяем полученные предельные припуски 2Z_max и, 2Z_min мм по следующим формулам

2Z_{max i} = d_{max i+1}- d_{max i} , (1.08)

где d_maxi+1 - размер, полученный на следующем переходе, мм;

d_maxi - размер, полученный на данном переходе, мм.

2Z_{max i} = 203,75 – 200 = 3,75мм

2Z_{min I} = d_{min i+1}- d_{min I} , (1.09)

где d_mini+1 - размер, полученный на следующем переходе, мм;

d_minI - размер, полученный на данном переходе, мм.

2Z_minI = 202,15 - 198,85 = 3,3, мм

Произведем проверку правильности расчета. Для этого необходимо, чтобы выполнялось следующее условие

2Z_{max o}- 2Z_{min o} = T_з - T_d,, (1.10)

где T_з - допуск размера заготовки, мм;

T_d,- допуск готовой детали, мм.

2Z_maxo- 2Z_mino = 3,75 – 3,3 = 0,45мм

T_з - T_d = 1,6 – 1,15 = 0,45мм

Условие выполняется.

Полученные результаты заносим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3.

Элементарная Поверхность для расчета	Элементы припуска				Расч прип. 2Zmin	Расч. min разм	Допуск на изгот.	Принятые разм. по переходам		Получ. пред. Припуски
	Rz	h						dmax	dmin	2Zmax	2Zmin
Заготовка	400		1200	-		202,15	1600	203,75	202,15	-	-
Фрезерование
Черновое	25	25	-	50	3300	198,85	1150	200	198,85	3750	3300

Расчет припусков на обработку поверхности 120Js7

Исходные данные для расчета

Параметры шероховатости 2,5

Параметры точности Js7

Последовательность обработки

Заготовка

Растачивание

чистовое

тонкое

Минимальный припуск определяем по формуле:

2Z_{min i} = 2[( R_Zi-1 + h_i-1 ) +√Δ²∑_i-1 +ε²_i] (1.11)

где R_Zi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

h_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;

- суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционное) и отклонения формы поверхности (отклонения от плоскостности, прямолинейности) на предшествующем переходе;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.

Определяем величину по следующей формуле

,

где - общее отклонение оси от прямолинейности;

- смешение стержня в горизонтальной или вертикальной плоскости, мм;

Определяем величину _к по следующей формуле

, (1.12)

где - отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1мм;

- длина заготовки, мм.

= 1,8 мкм [17, табл. 16, с.186]

= 120 мм

= 216 мкм = 0,216 мм

Определяем величину =0,4 мм [17, табл. 18, с.186]

Величина составит

= мм (1.13)

Выписываем значения величин и , мкм и заносим их в таблицу

Для штамповки R_z = 80 h= 150

растачивание чистовое R_z = 40 h = 40 [17, табл. 24, с.186]

растачивание тонкое R_z = 5 h = 5

Определяем величину остаточного отклонения расположения заготовки после обработки по следующей формуле

, (1.14)

где - суммарное отклонение расположения заготовки;

- коэффициент уточнения. [17, табл. 29, с.190]

=616 0,05 =30,8 мм,

где = 0,05 - коэффициент уточнения после обтачивания чернового.

По полученным данным определяем величину минимального припуска

2Z_{min i} = 2[( 80+ 150) +√616 ²+10 ²] = 1692 мкм

2Z_{min i} = 2[( 40+ 40) +√30,8 ²+10 ²] = 224,8 мкм

Определяем наружный диаметр d_max по переходам по формуле (1.07)

d_maxi = 118,1 -0,54 = 117,56 мм

d_maxi = 119,8 - 0,14=119,66 мм

Определяем полученные предельные припуски 2Z_max и, 2Z_min мм формулам (1.08), (1.09).

2Z_{max i} = 119,66 - 117,56 = 2,1мм

2Z_{max i} = 119,983 - 119,66 = 0,323мм

2Z_{min I} = 119,8 - 118,1 = 1,7 мм

2Z_{min I} = 120,017 - 119,8 = 0,217 мм

Произведем проверку правильности расчета по формуле (1.10). Для этого необходимо, чтобы выполнялось следующее условие

2Z_{max o}- 2Z_{min o} = 2,423 – 1,917 = 0,506мм

T_з - T_d = 0,54 – 0,034 = 0,506мм

Условие выполняется.

Полученные результаты заносим в таблицу 1.4

Таблица 1.4.

Элементарная Поверхность для расчета	Элементы припуска				Расч прип. 2Zmin	Расч. min разм	Допуск на изгот.	Принятые разм. по переходам		Получ. пред. Припуски
	Rz	h						dmax	dmin	2Zmax	2Zmin
Заготовка	230		616	-	-	118,1	540	117,56	118,1	-	-
Растачивание
Чистовое	40	40	30,8	10	1692	119,8	140	119,66	119,8	2100	1700
Тонкое	5	5	-	10	224,8	120,017	34	119,983	120,017	323	217

Остальные припуски определяем табличным методом

Таблица 1.5.

Поверхность	Припуск	Размер заготовки	Допуск
145h14	2,9	147,9	-1,0
116H14	3.46	106.54	-0,87
50Н9	2	48	-,62

1.1.6 Расчёт режимов резания
Для примера производим расчет режимов резания на две операции технологического процесса. Расчет производим расчетно-аналитическим методом.

Структуру операции, а также вид режущего и вспомогательного инструмента приводим в операционных картах (приложение Б).

Расчет режимов резания.

005 Агрегатная. Станок модели DMU 50.

Позиция 1, переход 1, 11 производится фрезерование торцов в размер 200 h14(_-1,15 ) мм.

Инструмент: Торцевая насадная фреза с механическим креплением четырёхгранных пластин из твёрдого сплава 200 Т5К10 z=12.

Определяем подачу S=0,15 мм/зуб, [18, стр.283, табл.33]

Производим расчет скорости резания

(1.15)

где С_v - постоянная величина скорости резания, С_v= 332;

т; х; у; q; u; p - показатели степени, т=0,2; х=0,1; у=0,4; q=0,2; u=0,2; p=0;

[18, стр.286, табл.39]

Т - период стойкости, мин; Т = 240 мин; [18, стр.290, табл.40]

К_v - коэффициент учитывающий влияние ряда факторов;

D - диаметр фрезы, мм;

z - число зубьев фрезы.

К_v = К_mv К_uv К_пv,(1.16)

где К_mv- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;;

К_uv- коэффициент, учитывающий материал инструмента;

К_пv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.

(1.17)

где - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

- параметр, характеризующий обрабатываемый материал, предел прочности, МПа;

- показатель степени.

=1,0, =1,0 [18, стр.262, табл.2]

К_mv = 750/400 = 1,875

К_пv =0,85; К_uv = 0,65. [18, стр.263, табл.5, 6]

К_v = 1.875  0.65  0.85 = 1,036


Определяем частоту вращения шпинделя , по следующей формуле

, (1.18)

где - скорость резания, ;

- диаметр фрезы, мм.



Корректировка частоты вращения шпинделя по паспорту станка не производим, т.к. у данного станка бесступенчатое регулирование шпинделя.



Определяем крутящий момент:

(1.19)

где D - диаметр фрезы, мм;

С_Р - коэффициент, С_Р=825; [18, стр.291, табл.41]

q, y, х, u, w - показатели степени, q=1,3; y=0,75; х=1; u=1,1; w=0,2.

К_мр - расчетный коэффициент.

(1.20)

n_V - 1,0. [18, стр.264, табл.9]





Определяем мощность резания , кВт по следующей зависимости

(1.21)

кВт

Производим проверку по мощности резания, которая выражается следующей зависимостью

, (1.22)

где - мощность привода шпинделя, кВт.

,

где - мощность двигателя станка, кВт;

- коэффициент полезного действия станка.

= 17 кВт [паспорт станка]

= 0,85

кВт



Исходя из этого условия обработка возможна.

Определяем основное время

; (1.23)

; (1.24)

где: l - длина пути резания;

y - врезание инструмента;

- перебег, 4…5 мм;

i - число проходов, I = 1.

(1.25)

мм.

мм.

мин.

В позиции 1, переходе 3 производим растачивание 

Чистовое.

Инструмент: Расточная система ISCAR, головка BHFMB50-63 87, оправка SKA 40-MB50, державка пластинок IHFF 50, пластинка TPGX 110302 LIC908 (аналог твёрдому сплаву Т15К6)
Определяем подачу S=0,6 мм/об, [18, стр.267, табл.12]

Производим расчет скорости резания

(1.26)

где С_v - постоянная величина скорости резания, С_v= 350; [2 Т2, стр.269, табл.17]

т; х; у - показатели степени, т=0,2; х=0,15; у=0,35; [18, стр.269, табл.17]

Т - период стойкости, мин; Т = 60 мин; [18, стр.264, табл.7]

К_v - коэффициент учитывающий влияние ряда факторов.

К_v = К_mv К_uv К_пv К_Ти,  К_Тс  (1.27)

где К_mv- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;;

К_uv- коэффициент, учитывающий материал инструмента;

К_пv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.

К_Ти, - коэффициент изменения стойкости в зависимости от числа одновременно работающих инструментов при средней по равномерности их загрузке;

К_Тс - коэффициент изменения периода стойкости в зависимости от числа одновременно обслуживаемых станков;

, - коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость резани.

Коэффициент учитывающий влияние ряда факторов рассчитываем по формуле (1.20):

n_V - 1.0.



К_uv = 1,0,К_пv = 0,85, К_Ти, = 2,5, К_Тс = 1,0, = 1,0, = 1,0.

К_v = 1,036  1,0  0,85  1,7,  1,0  1,0  1,0 = 1,49.



Определяем частоту вращения шпинделя , по формуле (1.18).



Корректировка частоты вращения шпинделя по паспорту станка не производим, т.к. у данного станка бесступенчатое регулирование шпинделя.



Определяем силу резания , Н по следующей зависимости

(1.28)

где - постоянная и показатели степени;

- глубина резания, мм;

- подача, ;

- скорость резания, ;

- поправочный коэффициент.

[18, стр.273, табл.22]

(1.29)

где - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала определяем по формуле (1.20);

- коэффициент, учитывающий главный угол в плане ;

- коэффициент, учитывающий передний угол ;

- коэффициент, учитывающий угол наклона главного лезвия ;

- коэффициент, учитывающий радиус при вершине , мм.


= 0,89

= 1,1 [18, стр.275, табл.23]

= 1,0

= 1,0



Н

Определяем мощность резания , кВт по следующей формуле (1.21):

кВт

Производим проверку по мощности резания, которая выражается следующей зависимостью (1.22).



Исходя из этого условия обработка возможна.

Определяем основное время по формулам (1.24):

; (1.30)

где: l - длина пути резания;

y - врезание инструмента;2 мм;

- перебег, 0 мм;

i - число проходов, I = 1.

мм.

мин.

В позиции 1, переходе 4 производим растачивание 

Тонкое.

Инструмент: Расточная система ISCAR, головка BHFMB50-30 75, оправка SKA 40-MB50, державка пластинок IHFF 50, пластинка TPGX 110302 LIC928 (аналог твёрдому сплаву Т30К4)

Определяем подачу и скорость резания по таблице: S = 0,1 мм/об, v = 250

[18, стр.271, табл.19]

Определяем частоту вращения шпинделя , по формуле (1.18).



Корректировка частоты вращения шпинделя по паспорту станка не производим, т.к. у данного станка бесступенчатое регулирование шпинделя.



Определяем силу резания , Н по следующей формуле (1.28) и (1.29):

где [18, стр.273, табл.22]


= 0,89

= 1,1 [18, стр.275, табл.23]

= 1,0

= 1,0



Н
Определяем мощность резания , кВт по следующей формуле (1.21):

кВт

Производим проверку по мощности резания, которая выражается следующей зависимостью (1.22).



Исходя из этого условия обработка возможна.

Определяем основное время по формулам (1.30) и (1.24):

мин.

Режимы резания для всех остальных операций определяем и заносим в карты технологического проектируемого процесса (смотри приложение А)

1.1.7. Нормирование технологического процесса
Для нормирования агрегатной операции составляем таблицу 1.6, в которую заносим данные необходимые для расчета.

Таблица 1.6.

Обрабаты-ваемый размер	Подвод отвод инструмента, мм	Перемещение холостой ход, мм	Смена инструмента, мин.	Поворот стола, мин.	Время обработки, мин
200h14	800	368	0,1	0,66	1,68
145h	910	720	0,1	-	0,5
116Н14	792	-	0,1	-	0,28
120Js7	1584	-	0,2	-	0,76
50Н9	1790	1440	0,2	-	0,44
М12-Н7	1584	966	0,2	-	4,2
М10-Н7	486	240	0,2	0,99	0,19
24Н9	1040	540	0,2	-	2,21
Паз16Н16	684	244	0,1	-	4,6
по опер.	8994	4154	1,4	1,65	14,86
вр.мин.	3,64	1,32	1,4	1,65	14,86

Определение норм времени
Определяем норму штучного времени по следующей формуле

, (1.31)

где - суммарное основное время на станочную операцию, мин;

- вспомогательное время, мин;

- суммарное время организационного и технического обслуживания, мин;

- время на отдых и личные надобности.
Определяем норму вспомогательного времени по следующей формуле

, (1.32)

где - время на установку и снятие детали (оно включает в себя также и время на включение и выключение станка и на очистку приспособления от стружки), мин;

- вспомогательное время, связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений при обработки поверхности.

- время на контрольные промеры, определяется умножением времени измерения на коэффициент , учитывающий периодичность измерения.
= 0,25 мин – установка детали в приспособлении [11,табл. 2, стр. 5]

= 3,64 + 1,32 = 4,96 мин [см. ,табл. 1.6 стр. 22]

, (1.33)

где - время на измерение, мин;

- коэффициент, учитывающий периодичность измерений.
= 0,17 мин [11,табл. 35, стр. 40]

= 0,4 [11,табл. 37, стр. 43]

мин

мин
Определяем норму оперативного времени по следующей формуле

, (1.34)

где - норма основного времени, мин;

- норма вспомогательного времени, мин;

мин

Определяем норму времени обслуживания рабочего места и время перерывов на отдых и личные надобности в % от

, (1.35)

где % = 12,0 [17, табл. 12, стр. 607]

мин
Определяем норму времени перерывов на отдых и личные надобности

, (1.36)

где % = 4 [17, табл. 12, стр. 607]

мин