Технологический процесс изготовления детали гайка

        - погрешность закрепления, мкм.

         - погрешность положения заготовки, =50 мкм.  

Погрешность базирования  при закреплении в трехкулачковом .

Погрешность закрепления  .

 

= = 373 мкм.

 

          Расчёт минимальных припусков определяется по формуле:

, (2.9)

 

где  R_{z i-1} –высота неровностей профиля, мкм;

h_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя, мкм;

           - суммарное отклонение расположения поверхности, мкм;

                 – погрешность установки, мкм.

2 мкм.

 

Расчётный размер:

для заготовки 

= 22,9 - 2,36 = 20,54 мм.

Предельные размеры:

для растачивания

d_р1min= 22,5 мм; l_р1max=22,9 мм;

 

 

для заготовки

d_рзmin= 20,54 – 1,4 = 19,14 мм; l_рзmax= 20,54 мм.

 

Предельные значения припусков:

 

для точения

22,9 – 20,54 = 2,36 мм = 2360 мкм;

22,5 – 19,14 = 3,36 мм = 3360 мкм.

 

Произведём проверку правильности расчётов.

3360 – 2360 = 1000 мкм;

1400 – 400 = 1000 мкм.

 

На основании проведённых  расчётов построим схему графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия 22,5^+0,4 мм.

Рисунок 2.2 – Схема графического расположения допусков и припусков на обработку отверстия 22,5^+0,4 мм

2.4 Расчет режимов резания

 

Произведем расчет режимов резания для операции 005 – токарная с ЧПУ. Операция выполняется на токарном станке  модели 160НТ. Заготовка закрепляется в трехкулачковом патроне.

 

 

Техническая характеристика станка модели 160НТ

 

Максимальный диаметр  обработки                              200 мм

Максимальная длина обработки                                   120 мм

Диаметр трехкулачкого патрона                                   210 мм

Наибольший продольный ход  шпиндельной бабки Z  250 мм

Наибольший поперечный ход  суппорта Х                    200 мм

Диапазон частот вращения шпинделя                           5-5000 мин^-1

Максимальный момент                                                   200 Нм

Мощность шпинделя                                                      12 кВт

Дискретность перемещения  по осям                              0,001 мм

Предельные рабочие подачи                                         1-15000 м/мин

Точность позиционирования                                          ±5 мкм

Повторяемость                                                                0,002 мм

Количество инструментальных гнезд                            10

Время смены инструмента                                              0,5сек

Габаритные размеры                                                       2720х2440х2080 мм

Масса станка  5000 кг

 

 Переход1: точить торец заготовки, выдерживая размер 41,6 мм.

Инструмент – резец  проходной упорный ГОСТ 20872-80.

Материал режущей части  – твёрдый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-90.

Глубина резания t=1,1 мм.

Подача s=0,5 мм/об.

 

Скорость резания:

 

, (2.10)

 

где     С_v – коэффициент, С_v =350;

х, y, m – показатели степеней, х=0,15;  y=0,35; m=0,2;

Т – период стойкости  инструмента, Т=60 мин;

s – подача, s = 0,5 мм/об;

К_V – поправочный коэффициент.

 

Определяем поправочный  коэффициент:

, (2.11)

где  K_мV - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала,  K =1,0;

K_пV- коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания, K_nV=0,8.

 

, (2.12)

 

где  n_v – показатель степени, n_v=1;

К_τ – коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости, К_τ=0,95.

0,8 1,0 0,8 = 0,64.

Тогда

V= 124,1 м/мин.

 

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

 

, (2.13)

 

мин^-1.

Принимаем n = 1000 мин^-1.

 

Корректируем скорость резания  по формуле:

 

, (2.14)

 

Тогда

 м/мин.

Сила резания при точении  определяется по формуле:

, (2.15)

где  С_р – коэффициент, С_р = 300;

х, y, n – показатели степени, x = 1,0, y = 0,75, n = - 0,15;

 

К – коэффициент, учитывающий  фактические условия обработки.

 

, (2.16)

 

где      К_мр – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости:

 

, (2.17)

 – коэффициент, учитывающий  влияние главного угла в плане,         =0,89;

 – коэффициент, учитывающий  влияние переднего угла, = 1,1;

 – коэффициент, учитывающий  влияние угла наклона главной  режущей кромки, =1,0;

 – коэффициент, учитывающий  влияние радиуса при вершине  резца,  =0,87.

 

 Н.

 

Мощность резания определяется по формуле:

 

, (2.18)

 кВт.

Переход 2 : обточить поверхность Ø34,8 мм на длину 15 мм.

Инструмент – резец  проходной упорный ГОСТ 20872-80.

Материал режущей части  – твёрдый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-90.

Глубина резания t =1,5 мм.

Подача s = 0,5 мм/об.

Расчет режимов резания по формулам (2.10 - 2.18).

 

Скорость резания

V= 75,8 м/мин.

 

Частота вращения шпинделя

мин^-1.

Принимаем n = 630 мин^-1.

 

Корректируем скорость резания

 

 м/мин.

Сила резания 

 Н.

 

Мощность резания

 

 кВт.

Произведем расчет режимов резания для операции 010 – токарная С ЧПУ. Операция выполняется на токарном станке  модели 160НТ. Заготовка закрепляется в трехкулачковом патроне.

 

Переход 1: точить поверхность  торца предварительно, выдерживая размер 40,5 мм.

Режимы резания аналогичны режимам резания перехода 1 операции 005.

 

Переход 2: точить поверхность  торца окончательно, выдерживая размер 40,3 мм.

Инструмент – резец  проходной упорный ГОСТ 20872-80.

Материал режущей части  – твёрдый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-90.

Глубина резания t = 0,1 мм.

Подача s=0,144 мм/об.

Режимы резания рассчитываем по формулам (2.10-2.18).

Скорость резания

V= 247 м/мин.

Частота вращения шпинделя

 

мин^-1.

Принимаем n = 2000 мин^-1.

 

Корректируем скорость резания

 

 м/мин.

Сила резания 

 Н.

 

Мощность резания

 

 кВт.

Переход 3: точить поверхность  34,8_-0,1 мм на проход.

Режимы резания аналогичны режимам резания перехода 2 операции 005.

Переход 4: расточить отверстие Ø22,5 мм на под резьбу М24х1,5-7Н на проход.

Инструмент – резец проходной расточной ГОСТ 18882-73.

Материал режущей части  – твёрдый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-90.

Глубина резания t = 1,68 мм.

Подача s = 0,5 мм/об.

Расчет режимов резания  по формулам (2.10 - 2.18).

Скорость резания

V= 104,8 м/мин.

 

Частота вращения шпинделя

 

мин^-1.

Принимаем n = 1250 мин^-1.

 

Корректируем скорость резания

 

 м/мин.

Сила резания 

 Н.

 

Мощность резания

 

 кВт.

Переход 4: расточить фаску  шириной 2,5 мм с углом 120.

Инструмент – резец проходной расточной ГОСТ 18882-73.

Материал режущей части  – твёрдый сплав Т15К6 ГОСТ 3882-90.

Глубина резания t =2,5 мм.

Подача s = 0,5 мм/об.

Расчет режимов резания  по формулам (2.10 - 2.18).

 

Скорость резания

V= 98,8 м/мин.

 

Частота вращения шпинделя

 

мин^-1.

Принимаем n = 1000 мин^-1.

 

Корректируем скорость резания

 

 м/мин.

Сила резания 

 Н.

 

Мощность резания

 

 кВт

Переход 5: нарезать резьбу в отверстии М24х1,5-7Н.

Инструмент –резец резьбовой ГОСТ 18885-73.

Материал режущей части  – сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73.

 

Подача S = 1,5 мм/об.

 

Определяем скорость резания по формуле:

 

,                                                                                              (2.19)

 

где    Т – период стойкости, Т = 70 мин;

         S – подача, S = 1.5 мм/об;

          С_v, q, m, y – поправочные коэффициенты, С_v = 244; m = 0,2; y = 0,3; х=0,23;

           К_v – общий поправочный коэффициент, ;

           i – число рабочих ходов, i = 1.

 

 

 

Частота вращения шпинделя

 

мин^-1.

Принимаем n = 630 мин^-1.

 

Корректируем скорость резания

 

 м/мин.

Тангециальная сила рассчитывается по формуле:

 

                                                                                        (2.20)

 

где  С_р= 148; n = 0,71; у= 1,7;

        р  – шаг резьбы, р = 1,5 мм;

        i – число рабочих ходов, i = 1.

        К_р = 0,96.

 

                                                                                               

 

.

 

Мощность резания

 

 кВт.

 

Произведем расчет режимов резания для операции 015 – фрезерная. Операция выполняется на вертикально-фрезерном станке  модели 6Р12. Заготовка закрепляется в специальном приспособлении.

Параметры станка 6Р12:

 

Размеры рабочей поверхности  стола: .

Наибольшее перемещение  стола:

 продольное – 800 мм;

 поперечное – 280 мм;

 вертикальное – 420 мм.

Расстояние от оси горизонтального  шпинделя до поверхности стола – 20 –320 мм.

Число скоростей – 18.

 

Частота вращения шпинделя 31,5-1600 об/мин.

Число подач стола – 18.

Мощность электродвигателя –7,5 кВт.

Габаритные размеры:

длина 2305 мм;

ширина 1950 мм;

 высота 2020 мм.

 Масса станка –  3120 кг.

 

Инструмент – торцовая фреза 40 мм ГОСТ 9304-69.

Материал фрезы сталь  Р6М5 ГОСТ 19265-73.

 

  Глубина резания t = 2,4 мм.

  Ширина фрезерования В =30 мм.

  Подача на зуб фрезы  =0,06 мм/зуб.

Скорость резания:

 

,                                                                                                                           (2.21)

 

 где  – коэффициент, зависящий от обрабатывающего и инструментального материалов, ;

- период стойкости фрезы,  Т=120 мин;

- подача на зуб фрезы,  =0,06мм/зуб;

 q, m, х, y, u, p – показатели степеней, q=0,25, х=0,1, m=0,2, y=0,2, u=0,15, p=0;