Размер
|
Припуск
|
Допуск
|
|
табличный
|
расчетный
|
|
Æ55
|
22,5-
|
|
|
Æ70f7
|
-
|
2
|
|
Æ80
|
22-
|
|
|
Æ108
|
22,5-
|
|
|
Æ60
|
22,5-
|
|
|
40
|
22,25-
|
|
|
117
|
21,5-
|
|
|
15
|
21-
|
|
|
350
|
23-
|
|
|
7. Расчёт режимов резания
муфта подвижный технологический резание
Расчёт режимов резания аналитическим методом
Расчет режимов резания для операции 005 (фрезерно-центровальная). На
данной операции фрезеруются торцы и сверлятся центровые отверстия. Обработка
ведется на фрезерно-центровальном полуавтомате модели МР-75. Фрезерование
производится торцовыми фрезами с механическим креплением круглых пластин из
твердого сплава Æ63 мм (ГОСТ22085 - 76), материал режущей части Т15К6. Отверстия сверлятся
сверлом Æ6,3 мм из быстрорежущей стали Р6М5.
Назначаем подачу при фрезеровании Sz=0,15 мм/зуб.
Скорость резания при фрезеровании определяем по формуле
где
СV - коэффициент, зависящий от материала заготовки [3
таб. 39, стр. 286];
D - диаметр
фрезы [3 таб. 96, стр. 187], мм;
T - период
стойкости инструмента [3 таб. 40, стр. 290];
t - глубина
фрезерования, мм;
Sz -
подача на зуб, мм/зуб [3 таб. 34, стр. 283];
В
- ширина фрезерования, мм;
Z - число зубьев
фрезы [3 таб. 96, стр. 187];
Кv
- общий поправочный коэффициент.
x, у, u, q, p, m -
показатели степени [3 таб. 39, стр. 286].
Согласно
формуле , скорость резания при фрезеровании будет равна
м/мин.
Производим
расчет числа оборотов шпинделя, соответствующего
данной
скорости резания, по формуле
,
где
V - скорость резания при фрезеровании;
D - диаметр
фрезы.
Согласно
формуле частота вращения шпинделя будет равна
мин-1.
Корректируем
полученное значение по паспорту станка, принимаем n=750 мин-1.
Уточняем
скорость резания по принятым оборотам шпинделя
.
м/мин.
Рассчитываем
минутную подачу по принятым оборотам шпинделя по формуле
,
мм/мин.
Корректируем
минутную подачу по паспортным данным станка, принимаем SM=400
мм/мин.
Назначаем
подачу при центровании S=0,04 мм/об.
Определяем
скорость резания при центровании по формуле
,
D - диаметр
сверла, мм;
T - период
стойкости инструмента [3 таб. 30, стр. 279]
S - подача на
зуб, мм/зуб;
у,
q, m - показатели степени [3 таб. 29, стр. 279]
Согласно
формуле скорость резания при центровании будет равна
м/мин.
Согласно
формуле частота вращения шпинделя будет равна
мин-1.
Корректируем
полученное значение по паспорту станка, принимаем n=1125 мин-1.
По
формуле уточняем скорость резания по принятым оборотам шпинделя
м/мин.
Определяем
мощность резания, затрачиваемую на данной операции по формуле [3 стр.290]
,
где
Рz - главная составляющая силы резания;
V - скорость
резания.
Главную
составляющую силу резания - окружную силу - определяем по формуле [3 стр.282]
,
где
Ср - коэффициент, зависящий от материала заготовки [3 таб. 41, стр.
291];
t - глубина
резания;
Sz -
подача на зуб, мм/зуб;
В
- ширина фрезерования, мм;
Z - число зубьев
фрезы;
Кмр
- общий поправочный коэффициент;
x, у, u, q, w -
показатели степени [3 таб. 41, стр. 291].
Согласно
формуле окружная сила будет равна
Н.
По
формуле определяем мощность резания
кВт.
Сравниваем
мощность резания с мощностью главного электродвигателя, для чего должно
выполняться условие
N<1,25Nдв
Так
как 14,5<14,95, то условие выполняется.
Определяем
составляющую, по которой рассчитывают оправку на изгиб, по формуле [3 стр.
290];
где
Рy - радиальная сила резания [3 таб. 42, стр. 293].
Согласно
формуле определяем составляющую, по которой рассчитывают оправку на изгиб
Н.
Операция 10 - токарная с ЧПУ. Чистовое точение Æ60, Æ70. Станок модели 16К20Т1. Резец
проходной с пластиной из твердого сплава Т15К6.
Глубина резания t=0,4
мм;
Подача
=0,2мм/об
Скорость
резания рассчитываем по формуле [12]
где
- постоянный коэффициент;
-
стойкость инструмента;
-поправочный
коэффициент;
- показатели степеней.
=350; =60мин; =0,2; =0,15; =0,35
Поправочный
коэффициент рассчитываем по формуле[12]
=,
где
- коэффициент, учитывающий влияние материала
заготовки;
-
коэффициент, учитывающий состояние поверхности;
-
коэффициент, учитывающий материал заготовки.
=1; =0,8; =0,65; nv=1.
,
=1,220,80,65=0,63,
.
Частоту
вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле
,
где
- скорость резания, м/мин;
- диаметр
поверхности, мм.
Поверхность
Æ 60
мин
Принимаем
по паспорту станка =800мин-1
Действительная
скорость резания
м/мин.
Силу
резания рассчитываем по формуле [12]
,
где
- постоянный коэффициент;
-
поправочный коэффициент;
, , -
показатели степеней.
=300; =1,0; =0,75; =-0,15
Поправочный
коэффициент рассчитываем по формуле[12]
=1,0; =1,0; =1,0; =1,0.
=0,81111=0,85
Н
Мощность
резания рассчитываем по формуле [12]
где
- сила резания, Н;
-
скорость резания, м/мин.
кВт.
Мощность
двигателя главного привода станка =10 кВт,
К.П.Д. привода станка =0,85. Тогда
,
=100,85=8,5 кВт.
, т.е.
0,354 < 8,5
Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.
Расчёт режимов резания по нормативам
Операция 20 - вертикально-фрезерная. Фрезерование шпоночного паза 14N9 длиной 60мм . Станок модели 6Р13Ф3.
Инструмент фреза шпоночная из быстрорежущей стали Р6М5.
Длину рабочего хода рассчитываем по формуле[10]
,
где
длина резания, мм;
длина
подвода, врезания и перебега, мм.
=60мм; 6мм
60+6=66мм
Подачу
на зуб фрезы назначаем по таблице стр.86[10]
=0,025мм/об
Определяем
стойкость инструмента по нормативам Т в
минутах резания.
Т=КТ
Где
Т-стойкость инструмента наладки.
Т=60мин.
К-коэффициент, учитывающий количество инструментов в
наладке.
К=1
-
коэффициент времени резания инструмента
Т=1600,91=54,6мин
Скорость
резания назначаем по таблице стр.98 24м/мин
Частоту вращения инструмента рассчитываем по формуле[10]
,
где
- скорость резания, м/мин;
диаметр
фрезы, 14мм.
мин
По
паспорту станка принимаем частоту вращения n=545 мин-1
Действительная
скорость резания
м/мин
Рассчитываем минутную подачу по принятому значению числа оборотов
шпинделя.
s=szn
где
s-подача на зуб фрезы, мм/зуб.
z-число зубьев инструмента.
n-частота
вращения шпинделя по паспорту станка, мин.
s=0,0252545=27,25мм/мин.
По
паспорту станка принимаем s=30мм/мин.
Мощность
резания находим по формуле[10].
N=E
Где
Е-величина, определяемая из таблицы стр.102 [10].
Е=0,4.
v-скорость
резания, м/мин.
b-ширина
фрезерования, мм.
z-число зубьев инструмента.
К-коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.
К=1,15
N=0,4
Мощность
двигателя главного привода станка =3 кВт,
К.П.Д. привода станка =0,85. Тогда
,
=30,85=2,55 кВт.
, т.е.
0,24<2,55
Операция
025 Шлицефрезерная. Фрезерование шлицев на валу-шестерне на станке 5350А.
Режущий инструмент: фреза червячная модульная Ø90; Р6М5.
Длина
рабочего хода
,
где
Lрез - длина резания, мм;
у
- длина подвода, врезания и перебега, мм [7, с. 304].
Определяем
подачу на оборот детали
,
где
- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала
[7, с. 149, карта З-2];
- угол
наклона зубьев;
-
табличное значение подачи, мм/об [7, с. 148, карта З-2].
Принимаем
по паспорту станка Sо= 2 мм/об
Определяем
нормативную скорость резания
,
где
vтабл - табличная скорость резания, [7, с. 148, карта З-2];-
коэффициент, учитывающий материал обработки, [7, с. 149, карта З-2];
К2
- коэффициент, учитывающий стойкость резца, [7, с. 149, карта З-2].
Определяем
рекомендуемую частоту вращения шпинделя:
,
где
D - диаметр обрабатываемой детали, мм.
Принимаем
по паспорту станка
Пересчитываем
скорость резания по принятой частоте вращения:
Определяем
минутную подачу:
мм/мин.
Определим
основное машинное время обработки
где
Zд - число зубьев детали;
- число
заходов фрезы.
мин.
Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.
Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции и результаты
сводим в таблицу 8.
Таблица 8 - Сводная таблица режимов резания
№ операции
|
Наименование операции,
перехода
|
Глубина резания t,
мм
|
Длина резания, lрез,
мм
|
Подача So,
мм/об
|
Скорость V, м/мин
|
Частота вращения, мин-1
|
Минутная подача Sм,
мм/мин
|
Основное время tо,
мин
|
|
|
|
|
расчетная
|
принятая
|
расчетная
|
принятая
|
расчетная
|
принятая
|
|
|
05
|
Фрезерно-центровальная
1.Фрезерование торцов 2. Сверление центровочных отверстий Æ6,3.
|
3 3,15
|
60 13,8
|
0,15 0,04
|
0,15 0,04
|
267,5 40,67
|
235,5 22,25
|
851,9 1291
|
750 1125
|
400 45
|
0,62 0,3
|
10
|
Токарная с ЧПУ 1.Черновое
точение поверхностей Æ60 Æ70, 2. Чистовое точение
поверхности Æ60, 3.Точение канавки Æ59,5
|
4 4 0,4 1
|
33 15 33 3
|
0,5 0,5 0,2 0,2
|
0,5 0,5 0,2 0,2
|
94,8 91,9 154 76,3
|
94,2 87,9 150,7 74,7
|
503,2 415 817 408
|
500 400 800 400
|
250 200 160 80
|
0,15 0,1 0,23 0,02
|
15
|
Токарная с ЧПУ 1.Черновое
точение поверхностей Æ50 Æ55 Æ70 Æ80 Æ108 2. Чистовое точение поверхности Æ50 Æ55 Æ70 Æ108 3.Точение канавки Æ54,5 4.Точение канавки Æ69,5
|
4 4 4 4 4 0,4 0,4 0,4 0,4
0,5 0,5
|
75 30 117 40 40 75 305 117
40 3 3
|
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2
0,2 0,2 0,2 0,2
|
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2
0,2 0,2 0,2 0,2
|
98,3 96,5 91,9 89,5 84,3
159,7 156,7 149,3 136,9 112,5 114,2
|
78,5 86,35 87,9 79,1 67,8
157 138,2 138,5 136 108 109
|
636,6 558,5 418 356 248
1017 907 679,2 403,7 657 523,1
|
500 500 400 315 200 1000
800 630 400 630 500
|
250 250 200 157,5 100 200
160 126 80 126 100
|
0,31 0,13 0,6 0,28 0,44
0,39 0,21 0,96 0,55 0,02 0,02
|
20
|
Вертикально-фрезерная 1.
Фрезеровать шпоночный паз
|
1,5
|
60
|
0,025
|
0,025
|
24
|
24
|
545
|
545
|
30
|
4,84
|
25
|
Шлицефрезерная
1.Фрезеровать шлицы
|
4,2
|
120
|
1,83
|
2
|
23,7
|
23
|
108
|
100
|
200
|
18,7
|
30
|
Зубофрезерная 1.Фрезеровать
зубья
|
9
|
40
|
3,12
|
3,12
|
88,5
|
80,4
|
176
|
160
|
500
|
2,2
|
35
|
Зубошевинговальная
1.Шевинговать зубья
|
0,2
|
40
|
0,6
|
0,6
|
179,2
|
173
|
303
|
290
|
105
|
2,6
|
40
|
Вертикально-сверлильная 1.
Сверлить отверстие Æ9,4; 2. Зенковать фаску; 3. Нарезать резьбу
|
3,8 1 1,3
|
9,4 1 30
|
0,12 0,14 1
|
0,12 0,14 1
|
15,4 8,18 11,4
|
14,7 7,9 11
|
523 186 304
|
500 180 292
|
60 25,2 292
|
0,14 0,23 0,08
|
45
|
Торцекруглошлифовальная 1.
Шлифовать поверхность Æ60 и торец
|
0,2
|
30
|
0,006
|
0,006
|
30
|
29,3
|
173,7
|
170
|
1,3
|
2,15
|
50
|
Торцекруглошлифовальная 1.
Шлифовать поверхность Æ50 и торец
|
0,18
|
75
|
0,004
|
0,004
|
30
|
28,6
|
146,9
|
140
|
1,4
|
3,89
|
8. Расчет норм времени
Расчёт нормы времени на операцию 10 - токарная с ЧПУ
Тип производства изготовления вала-шестерни соответствует среднесерийному
производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается
штучно-калькуляционное время [15]
,
где
- основное время;
вспомогательное
время;
время на
обслуживание рабочего места;
- время
на отдых;
-
подготовительно-заключительное время;
- размер
партии.
Основное
время рассчитываем по формуле [15]
,
где
длина резания,
величина
врезания и перебега, 4мм [11]
количество
рабочих ходов, ;
подача
на оборот,
число
оборотов.
Основное
время на черновое точение Æ60
мин
Основное
время на черновое точение Æ70
мин
Основное
время на чистовое точение Æ60
мин
Основное
время на чистовое точение Æ70
мин
Основное
время всей операции рассчитаем как сумму основных времен переходов.
мин
Вспомогательное
время рассчитываем по формуле [15]
,
где
время на установку и снятие детали, 0,15мин;
время на
закрепление и открепление детали; 0,19мин
время на
приемы управления станком;
время на
измерение детали.
Время
на приемы управления детали состоит из:
1) времени включения станка кнопкой - 0,01мин;
2) времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке -
0,016мин
=0,026мин
Время
на измерение детали состоит из времени измерения скобой односторонней
диаметров: Æ60, Æ70, Æ59,5.
Вспомогательное
время
мин
Для
среднесерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле
,
где
коэффициент, зависящий от типа производства, 1,85.
мин
Оперативное
время рассчитывается по формуле[15]
мин
Время
на обслуживание и отдых в серийном производстве по отдельности не определяются.
Оно задается в процентах от оперативного времени
= мин
Подготовительно
заключительное время
=7 мин;
Размер
партии 142 шт.
Штучно-калькуляционное
время составляет
мин.
Расчёт нормы времени на операцию 20 -вертикально-фрезерную
Тип производства изготовления вала-шестерни соответствует среднесерийному
производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается
штучно-калькуляционное время [15]
,
где
- основное время;
вспомогательное
время;
время на
обслуживание рабочего места;
- время
на отдых; -
подготовительно-заключительное время;
- размер
партии.
,
где
длина резания, =60мм;
величина
врезания и перебега, 6мм [11]
количество
рабочих ходов, =2;
подача
на оборот, 0,025мм/об;
число
оборотов, 545 мин.
Основное
время на операцию
мин
Вспомогательное
время рассчитываем по формуле [15]
,
где
время на установку и снятие детали, 0,121мин;
время на
закрепление и открепление детали, 0,024мин;
время на
приемы управления станком;
время на
измерение детали,t=0,16мин.
Время
на приемы управления детали состоит из:
1) времени включения станка кнопкой - 0,01мин;
2) времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке -
0,035мин;
мин
Вспомогательное
время
мин
Для
среднесерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле
,
где
коэффициент, зависящий от типа производства, 1,85.
мин
Оперативное
время рассчитывается по формуле[15]
мин
Время
на обслуживание составляет 1,4% от оперативного времени:
= мин
Подготовительно
заключительное время =14 мин;
Размер партии 142 шт.
Штучно-калькуляционное время составляет
мин.
Расчеты
норм времени на остальные операции выполняется аналогично и сводятся в таблицу
9.
Таблица
9-Сводная таблица норм времени.
9. Расчет точности операции
Расчет точности выполняем на токарную операции 10, где выполняется
чистовое точение поверхностей Æ70 и Æ60. Допуск на обрабатываемые поверхности Т=120 мкм.
Суммарную погрешность обработки рассчитываем по формуле
,
Где
- погрешность, обусловленная износом режущего
инструмента;
-
погрешность настройки станка;
- поле
рассеяния погрешности обработки, обусловленных технологическими факторами
случайного характера, =35 мкм;
-
погрешность установки заготовки.
Определим
погрешность, обусловленная износом режущего инструмента по формуле
,
где
- относительный износ инструмента, =9мкм/км;
- путь
резания;
,
где
- подача на оборот шпинделя, =0,18 мм/об;
-
количество деталей в партии, =30.
м,
мкм.
Определим
погрешность настройки станка по
формуле
,
где
- смещение центра группирования размеров пробных
деталей относительно по рассеяния размеров;
- погрешность
регулирования положения режущего инструмента на станке, =20 мкм;
-
погрешность измерения пробных деталей;
,
где
m - количество пробных деталей, m=5;
мкм.
При
использовании микрометра первого класса точности =9 мкм
мкм
При
установке детали в центрах =0.
мкм.
Требуемая
точность обработки обеих поверхностей Æ70 и Æ60 обеспечивается, так как
, т.е.
Список
используемых источников
Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ.
пособие.- Мн.: Беларусь, 1991.
Афонькин М.Г. Производство заготовок в машиностроении / М.Г.
Афонькин, М.В. Магницкая.- Л: Машиностроение, 1987.
Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии
машиностроения / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.- Мн.: Выш. шк., 1983.
Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков:
Справ. - М: Машиностроение, 1979.
Дипломное проектирование по технологии машиностроения / Под
общ. ред. В.В. Бабука. - Мн.: Выш. шк., 1979.
Общемашиностроительные нормативы режимов резания для
технического нормирования работ на металлорежущих станках. Зуборезные,
горизонтально-расточные станки. - М.: Машиностроение, 1974.
Общемашиностроительные нормативы режимов резания для
технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках. - М.:
Машиностроение, 1974.
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на
обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического
нормирования. Серийное производство. - М.: Машиностроение, 1974.
Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов:
Справ. / В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В.И.
Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990.-400с.: ил.
Режимы резания металлов: Справ. / Под ред. Ю.В. Барановского
- М.: Машиностроение, 1972.
Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 / Под ред. А.Г.
Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1985.
12 Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 / Под ред. А.Г.
Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1985.
Станочные приспособления: Справ. Т.1 / Под ред. Б.Н.
Вардашкина и А.А. Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984.
Технология автоматизированного производства. Т.2 / Под ред.
А.А. Жолобова. - Мн.: Дизайн ПРО, 1997.
Курсовое проектирование по технологии станкостроения.
Методические указания для студентов специальности Т.03.01.00 - Могилев: МГТУ,
2003. - 34с.