Участок по обработке детали типа "шестерня"

Таблица 5.1  Припуск  на другие поверхности

Размер, мм	Припуск, мм		Отклонение
	табличный	расчетный
Æ 30к6 Æ 20 Æ 33	2,5 2 2	2,3 -	+0,9 -0,6 +1,7 -0,9 +1,9 -1,0

Таблица 5.2  Результаты расчета припуска

Маршрут обработки Æ15	Элементы припуска, мкм			Расчетный припуск 2zmin, мкм	Расчетный минимальный  размер, мм	Допуск на изготовление Тd, мкм	Принятые размеры по переходам, мм		Полученные предельные припуски, мкм
	Rz	h	ΔΣ
							dmax	dmin	2zmax	2zmin
Заготовка Точение: Черновое Чистовое Шлифова-ние	160   63 25 5	250   60 30 10	188,7   23,202 1,16 0	-   1197,4 292,4 112,32	16,998   15,404 15,112 15,002	1600   250 160 16	17,5   15,65 15,16 15,018	16,9   15,4 15 15,002	-   3,35 0,49 0,142	-   2 0,4 0,002

 

Таблица 5.3

Припуски на механическую обработку

Вид обработки	Припуск на мех.   обработку 2z, мкм
Подрезка торца Подрезка торца  Подрезка торца  Черновое точение Получистовое точение Чистовое точение  Снятие фаски Снятие фаски	700 700 700 1242 315 185 550 1000

 

6. Расчёт режимов резания

 

Расчет режимов резания  для двух переходов на первой операции  производим аналитическим методом, а для остальных - табличным.

Рассчитаем режимы резания  на операцию 005 токарная.

- 6 Точить обод 10

- 7 сверлить отверстие 2 через все

          Глубина резания t : при черновом  точении и отсутствии ограничений  по мощности оборудования, жесткости  системы СПИД принимается равной  припуску на обработку; при чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом следующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предыдущем . Подача S :при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД ,прочности режущей пластины и прочности державки. Рекомендуемые подачи при черновом наружном точении, приведены в каталоге Sandvik Coromant.  Подача при чистовом точении выбирают в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности и радиуса при вершине резца  выбираем резец фирмы  Sandvik Coromant c твердосплавной пластиной СoroTurn107 для легированной стали.

 

Принимаем S=0,4 мм/об

Скорость резания V,м/мин :при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

Среднее значение стойкости T при одноинструментальной  обработке - 30-60 мин. Значения коэффициента показателей степени x,y и m приведены в

; ; ; ;

                                 

                                                    (35)               

Коэффициент является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки состояния поверхности (1.табл.5),материала инструмента (1.табл.6).

- коэффициент, учитывающий влияние  материала 

        заготовки (1, ст. 262 табл. 2);

- коэффициент, учитывающий состояния  поверхности 

        заготовки (1, ст. 263 табл. 5);

- коэффициент, учитывающий материал

        инструмента(1, ст. 263 табл. 6);

                   

                                                 (36)

Подставляя значения, получим;

Рассчитаем n-частоту  вращения шпинделя

                                    

                                                     (37)

Подставляя значения получим:

Подбираем ближайшее  минимальное значение n=400 об/мин

После чего уточняет

 

  Сила резания. Силу резания  Р, принято раскладывать на  составляющие силы,  направленные  по осям координат станка (тангенциальную  , радиальную , осевую )   

       При наружном  продольном и поперечном точении,  растачивании и тд. Эти составляющие  рассчитывают по формуле [1,с.273]:

                      

                                                 (38)

 Для Р_z

          

Для Р_y

            

Для Р_y

            

 

      Постоянная  и показатели степени x, y, n для конкретных условий обработки для каждой из составляющих силы резания. Поправочный коэффициент представляют собой произведение ряда коэффициентов  учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов приведены (1.ст. 264 и 275 табл. 9,10 и 23) 

 

 

где:   - коэффициент, учитывающий влияние качества

                       обрабатываемого материала на  силовые зависимости 

                        (1, ст. 264 табл. 9);

            - коэффициент, учитывающий влияние геометрических

                    параметров режущей части инструмента  на составляющие силы

                    резания     (1, ст. 264 табл. 23);

            - коэффициент, учитывающий влияние геометрических

                    параметров режущей части инструмента  на составляющие силы

                    резания     (1, ст. 264 табл. 23);

            - коэффициент, учитывающий влияние геометрических

                    параметров режущей части инструмента на составляющие силы

                    резания     (1, ст. 264 табл. 23);

подставляя значения, получим;

 

Для Р_z

Для Р_y

Для Р_x

 

Мощность резания N(кВт,), рассчитывается по формуле [1, ст.271];

 

                          

                            (39)     

 

Определяем коэффициент загрузки станка по мощности по формуле[1,с.271]; 

 

                                  

                                             (40)

После расчета режимов  резания определяем основное время  резания То

          Минимальное  значение основного времени То  конкретными видами обработки  будем находить, пользуясь данными (2. приложение 2)

Детально рассмотрим определение  То для операции 030

 

Определим основное время, требующее  для обработки  поверхностей 3 по формуле [5,с.205];

                                           

                                                    (41)               

где;   i - количество проходов

        - длина обработки;

           n – частота вращения , ;

              -

длина обработки;                                 (42)  

где;  - величина врезания, мм;

         - величина перебега, мм;

           - длина обработки

;

Подставляя значения получим:

 

 

Определим режимы на переход 7 сверление

 

 Обрабатываемые поверхности.

   Dотв. 9мм,   = 85 мм,

Инструмент:  сверло  спиральное  D=9мм,  L=150 мм,  Sandvik Coromant.

 Расчет:

 Длинна рабочего хода.

L_р=y + y₁ ,

 где  y=85 – глубина отверстия;

        y₁=2 – перебег сверла.

L_р = 85+2=87 мм.

 Глубина резания.

t = d/2=9/2=4.5мм.

Подача.

Исходя из условий  прочности инструмента и мощности станка выбираем:                           

S=S_t·k_ls=0,016·0,9=0,15мм/об

где S_t – табличное значение подачи (с.277, т.25 [3]);

     k_ls – поправочный коэффициент на глубину резания.

Расчетная скорость резания.

   Рассчитываем  скорость резания по формуле: 

                                                                                                   

где, С_v = 7; q = 0,4; y = 0,2; m = 0,7– коэффициенты резания;

Т = 15мин. – стойкость  инструмента;

k_v = 0,6 – коэффициент учитывающий фактические условия обработки;

d = 9 мм. – диаметр сверления;

S = 0,15 мм/об – вертикальная подача.

Значение данных коэффициентов  выбираем из таблицы 28, (стр. 278 [3])

V=7*9^0.4/(0.15^0.7*15^0.2)=7.56

Частота оборотов шпинделя:

    Расчетная:             n=1000*7.56/3.14/9=267.5    об/мин;

По паспорту 315 об/мин

   Сравнивая с частотой  станка выбираем:

Фактическая скорость резания.

V=3.14*9*315/1000=8.9 м/мин

Машинное время:

Т=87/0,15/315=1,84 мин.

Мощность резания.

                                           ,                           

где  С_м = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8 – коэффициенты мощности;

к_р = 1,2 – коэффициент учитывающий фактические условия обработки;

D = 9 мм – диаметр сверления;

S = 0,15 мм/об – вертикальная подача.

Значение данных коэффициентов выбираем из таблицы 32, (стр. 281 [3])

N = 0.15 кВт.

кВт.

Произведем расчет режимов  резания табличным методом согласно параметрам Sandvik Coromant.

№ опе-рации	Наименования, переход	Частота вращения n об/мин.	Подача S. м/мин.
005	Токарная с ЧПУ 1 Подрезать торец 1 2 Точить поверхность 7 3 Точить поверхность 5 предварительно 4Точить поверхность 5 окончательно 5 Точить торец  9 6 Точить обод 10 7 сверлить отверстие 2 через  все 8 Снять фаску 3 9 Снять фаску 4	315 315 315 400 315 400 315 400 400	0,5 0,5 0,5 0,2 0,4 0,4 0,15 0,8 0,8
010	Токарная с ЧПУ 1 подрезать торец 19 2 Рассверлить отверстие  22 3 Расточить отверстие  23 4 Точить поверхности  8,17,16,15,14,13, 12,11,9А предварительно. 5.Точить поверхности  8,17,16,15,14,13, 12,11,9А окончательно. 6. Точить поверхность  17 начисто 7. зенкеровать пов. 21 начисто	315 250 250 400   350   350 250	0,4 0,2 0,12 0,5   0,15   0,15 0,1
015	Горизонтально-фрезерная 1 Фрезеровать уступ  на поверхности 15	200	0,6
020	Горизонтально-фрезерная 1 Фрезеровать уступ  на поверхности 6	200	0,6
025	Радиально сверлильная 1 Сверлить 5 отверстий  по кондуктору	250	0,5
030	Долбежная 1 Долбить 20шлицов на  пов. 21 выдерживая размеры согласно эскизу
035	Зубо-фрезерная 1 фрезеровать зубья  на пов. 10	250	0,1
040	Химическая 1 Нитро-цементировать  поверхность зубьев согласно  требований предъявленных на чертеже. 2 Закалить шлицы на  глубину 0,2 мм.	-	-
045	Хонинговальная  Хонинговать зубья шестерни согласно предъявленных требований на чертеже	150	1
050	Кругло-шлифовальная Шлифовать шейку 17 до шероховатости 0,63 выдержав размеры	200	0,015
055	Кругло-шлифовальная Шлифовать шейку 5 до шероховатости 0,63 выдержав размеры	200	0,015
060	Шлице-шлифовальная Шлифовать шлицы выдержав требования	180	0,01

 

7. Техническое  нормирование

 

Задачей нормирования является определение времени необходимого для выполнения данной операции.

              Норма штучного времени при  работе на станках с ЧПУ  определяется по формуле:

                                                Т_шт =(Т_а + Т_в)(1 + )                         (28)

где Т_а- время автоматической работы станка

                                                       Т_а= Т_0а+ Т_вос                                  (29)

                                                       Т_0а=                                           (30)

где  L_i- длина пути проходимого инструментом или деталью в направлении                                        подачи при обработке на данном переходе                                                                                  

       S_mi- минутная подача на данном переходе

       i- число переходов

                                                 Т_ва = Т_х+ Т_ост                                                  (31)

где Т_х- время автоматической вспомогательной работы

      Т_ост- время технологических остановов

      Т_в- время выполнения ручной вспомогательной работы

                                                Т_в= Т_ву+ Т_всп+ Т_ви                                      (32)

где Т_ву- время на установку и снятие детали

      Т_всп- вспомогательное время связанное с выполнением перехода

      Т_ви- вспомогательное время на измерение

              Норма штучно калькуляционного  времени  находятся по формуле:

                                                  Т_шк= Т_шт+                                             (33)

где n- количество деталей в партии

         

    Нормирования  проводятся для всех операций.

 

 

Таблица 7.1 Норма времени  по операциям

№ опе-рации	Наименования, переход	Основное технологическое время Тосн. мин.	Штучно-калькуляционное время Tшт.к. мин.
005	Токарная с ЧПУ	5,43	9,16
010	Токарная с ЧПУ	6,29	10,6
015	Горизонтально-фрезерная	0,2	1,23
020	Горизонтально-фрезерная	0,18	1,25
025	Радиально сверлильная	1,20	2,53
030	Долбежная	4,56	8,15
035	Зубо-фрезерная	7,14	12,5
040	Химическая.	-	-
045	Хонинговальная	0,8	1,9
050	Кругло-шлифовальная	0,32	0,68
055	Кругло-шлифовальная	0,35	0,72
060	Шлице-шлифовальная	0,8	1,25