Выбор технологических баз

При базировании заготовке придается определенное положение в приспособлении.

Выбор технологических баз должен производиться с соблюдением правил базирования: совмещения технологических баз с конструкторскими базами и измерительными; постоянство технологических баз [10].

Предлагаю обработку деталей и сборочной единицы производить по схемам установки и базирования, представленным в таблице 1.2.

Таблица 1.2- Схемы установки и схемы базирования деталей и

сборочной единицы “вентилятор”

NN опе-рации	Наименование операции	Описание схемы установки	Теоретическая схема базирования

Деталь “крышка картера”

	Токарная	В приспособлении с базированием по торцу и внутренней поверхности; с закреплением шайбой, установленной на тяге приспособления.
	Агр егатная	В приспособлении с базированием по торцу и внутренней поверхности; с закреплением прихватами.

Деталь “корпус”

	Автоматная   Агрегатная	На цанговой оправке с базированием по торцу.     В приспособлении с базированием по торцу и внутренней поверхности.
	Автоматная	На оправке с базированием по второму торцу.

Сборочная единица “вентилятор”

	Токарная Фрезерная	В приспособлении с базированием по торцу и внутренней поверхности, с закреплением прихватами.
	Агрегатная	В приспособлении с базированием по торцу и внутренней поверхности Ø65,1+0,12 мм

Расчет припусков

1.7.1 Расчет припусков на деталь “крышка”

Производим расчет припусков на размер 45,5_{-0,2 мм.}

Величина минимального припуска при последовательной обработке противоположных плоскостей определяется по формуле [6]:

Z_{i min}=R_{z i-1}+T_i-1+ρ_i-1+ε_yi, мкм (1.3)

где R_{z i-1}- величина высоты микронеровностей поверхности, полученная на предшествующем переходе, мкм;

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

ρ_i-1- суммарное значение пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей обрабатываемой заготовки, оставшихся после выполнения предшествующего перехода, мкм;

ε_yi- погрешность установки заготовки на станке на выполняемом переходе,

мкм.

Заготовка для детали “крышка” получена методом литья под давлением из магниевого сплава МЛ-5 ГОСТ 2856-79.

Технологический маршрут обработки – точение торца на 1Н713 и точение второго торца в сборочной единице.

Для первого торца находим: R_z0=20; Т₀=140 мкм [7]

Суммарное значение пространственных отклонений заготовки определяется по формуле [7]:

ρ₀=Δ_к·Д, мкм (1.4)

где Δ_к—удельная величина коробления, мкм/мм;

Д—диаметр заготовки, мм.

Δ_к=1 мкм/мм [7]

ρ₀=1·260=260 мкм.

Погрешность установки заготовки определяется по формуле [7]:

, мкм (1.5)

где ε_б—погрешность базирования, мкм;

ε_з—погрешность закрепления, мкм.

ε_б=0;

ε_з=150 мкм—в осевом направлении [7]

ε_у1=150 мкм

Z_{1 min}=20+140+260+150=570 мкм.

Для точения второго торца находим:

R_z0=20 мкм; Т₀=140 мкм [7]

Суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле (1.4)

Δ_к=1 мкм/мм [7]

ρ₀=1·82=82 мкм

Погрешность установки сборочной единицы по обработанной поверхности в приспособлении:

ε_з=120 мкм; ε_б=0; ε_у2=120 мкм [7]

Z_{2 min}=20+140+82+120=362 мкм

Все расчетные данные сводим в таблицу 1.3 и определяем предельные размеры.

Таблица 1.3—Расчет припусков на размер 45,5_{-0,2 мм}

Наименование     технологических     переходов	Допуск, мкм	Припуск Zmin, мкм	Припуск Zmax, мкм	Допуск на припуск ITz, мкм	Наименьшие предельные размеры, мм	Наибольшие предельные размеры, мм
по нормативам	принятый	расчетный	принятый	расчетный	принятый
Заготовка			-	-	-	-	46,570	47,0	47,62
Точение торца							45,662		46,4
Точение второго торца							-	45,3	45,5

 

Производим проверку произведенных расчетов, определяем допуск на припуск по формуле [6]:

JT_zi=Z_maxi-Z^’_mini=JT_i-1-JT_i, мкм (1.6)

где Z^’_mini—принятый минимальный припуск, мкм.

JT_z1=1220-1000=620-400=220 мкм;

JT_z2=900-700=400-200=200 мкм.

Расчеты произведены верно.

Расчет припусков на диаметр 65,1Н10 мм.

Величина минимального припуска при точении наружных и внутренних поверхностей определяется по формуле [6]:

2Z_{i min}=2·(R_zi-1+T_i-1+√ρ²_i-1+ε²_yi), мкм (1.7)

Технологический маршрут обработки поверхности—однократное точение в сборочной единице на полуавтомате 1Н713.

Для заготовки находим: R_z0=20 мкм;

Т₀=140 мкм [7]

Суммарное значение пространственных отклонений заготовки определя-

ется по формуле [7]:

, мкм (1.8)

где ρ_кор—погрешность коробления, мкм;

ρ_см—погрешность смещения, мкм.

Погрешность коробления определяется по формуле [7]:

, мкм (1.9)

где Δ_к – удельная величина коробления, мкм/мм;

d – диаметр отверстия,мм;

l – длина обработки отверстия, мм.

Δ_к=1 мкм/мм [7]

=66 мкм

Погрешность смещения отверстия в сборочной единице относительно отверстия диаметром 145^{+0,16 мм “корпуса” определяется по формуле [7]:}

, мкм (1.10)

где δ_А,δ_В – допуски на размеры смещения отверстий в сборочной единице в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, мкм.

мкм;

мкм.

Погрешность установки определяется по формуле (1.5)

ε_з=100 мкм [7]

ε_б=0 [7]

ε_у=100 мкм

2Z_min=2(20+140+√291²+100²)=2·468=936 мкм

Все расчетные данные сводим в таблицу 1.4 и определяем предельные размеры.

Таблица 1.4—Расчет припусков на диаметр 65,1Н10 мм

Наименование   технологических   переходов	Допуск, мкм	Припуск 2Zmin, мкм	Припуск 2Zmax, мкм	Допуск на припуск ITz, мкм	Наибольшие предельные размеры, мм	Наименьшие предельные размеры, мм
по нормативам	принятый	расчетный	принятый	расчетный	принятый
Заготовка-отливка			-	-	-	-	64,284	64,0	63,26
Растачивание отверстия							-	65,22	65,1

 

Производим проверку произведенных расчетов по формуле (1.6)

IT_z=1840-1220=740-120=620 мкм

Расчет произведен верно.

Расчет припусков на размер 79,7±0,1 мм.

Величина минимального припуска при параллельной обработке плоскостей противоположных определяется по формуле [6]:

2Z_mini=2·(R_Zi-1+T_i-1+ρ_i-1+ε_уi), мкм (1.11)

Технологический маршрут обработки – фрезерование плоскостей сборочной единицы на вертикально-фрезерном станке двумя фрезами.

Для заготовки находим: R_z0=20 мкм; T₀=140 мкм [7]

Суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле [7]:

ρ₀=ρ_кор+ρ_см, мкм (1.12)

где ρ_кор – погрешность коробления, мкм;

ρ_см – погрешность смещения деталей в сборочной единице, мкм.

Погрешность коробления определяется по формуле (1.9)

Δ_к=1 мкм/мм [7]

мкм

Погрешность смещения при сборке наружной поверхности ρ_см=400 мкм [7]

мкм

Погрешность базирования ε_б=0; погрешность закрепления ε_з=100 мкм [7]

ε_у=100 мкм.

2Z_min=2·(20+140+√408²+100²)=2·580=1160 мкм

Все расчетные данные сводим в таблицу 1.5 и определяем предельные размеры.

Таблица 1.5 – Расчет припусков на размер 79,7±0,1 мм

Наименование   технологических   переходов	Допуск, мкм	Припуск 2Zmin, мкм	Припуск 2Zmax, мкм	Допуск на припуск ITz, мкм	Наименьшие предельные размеры, мм	Наибольшие предельные размеры, мм
по нормативам	принятый	расчетный	принятый	расчетный	принятый
Заготовка-отливка			-	-	-	-	80,76	81,0	82,0
Фрезерование плоскостей							-	79,6	79,8

 

Производим проверку произведенных расчетов по формуле (1.6)

IT_z=2200-1160=1000-200=800 мкм

Расчет произведен верно.

1.7.2 Расчет припусков на деталь “корпус”

Расчет припусков на внутреннюю поверхность диаметром 145Н8 мм.

Технологический маршрут обработки – черновое и чистовое растачивание на полуавтомате 1Б290П-6К.

Величина минимального припуска определяется по формуле (1.7) .

Для заготовки находим: R_z0=20 мкм; Т₀=140 мкм [7]

Суммарное значение пространственных отклонений заготовки определяется по формуле (1.8).

Величина коробления определяется по формуле (1.9)

Δ_к=1 мкм/мм [7]

мкм

Погрешность смещения отверстия в заготовке равна ½ допуска на базовое отверстие [7]

ρ_см=1/2·400=200 мкм

ρ₀=√146²+200²=248 мкм

Погрешность установки при обработке на многошпиндельных станках определяется по формуле [7]

, мкм (1.13)

где ε_пр – погрешность положения, погрешность индексации, мкм.

ε_б=0; ε_з=100 мкм [7];

ε_пр=0,05 мкм—по паспорту полуавтомата.

ε_у1=√100²+50²=112 мкм

2Z_1min=2·(20+140+√248²+112²)=2·432=864 мкм

Для чистового растачивания находим:

(R_z+T)₁=50 мкм [7]

Остаточные пространственные отклонения определяются по формуле [7]

ρ_ост=К_у·ρ₀ , мкм (1.14)

где К_у—коэффициент уточнения формы;

ρ₀—пространственные отклонения заготовки, мкм.

К_у=0,05 [7]

ρ₁=0,05·248=13 мкм

Заготовка при обработке данной поверхности на полуавтомате не переустанавливается.

ε_б=0; ε_з=0;

ε_пр=50 мкм [7];

ε_у2=50 мкм.

2Z_2min=2(50+√13²+50²)=2·102=204 мкм

Все расчетные данные сводим в таблицу 1.6 и определяем предельные размеры.

 

Таблица 1.6—Расчет припусков на диаметр 145Н8 мм

Наименование   технологических   переходов	Допуск, мкм	Припуск 2Zmin, мкм	Припуск 2Zmax, мкм	Допуск на припуск ITz, мкм	Наибольшие предельные размеры, мм	Наименьшие предельные размеры, мм
по нормативам	принятый	расчетный	принятый	расчетный	принятый
Заготовка-отливка			-	-	-	-	143,936	143,9	142,9
Растачивание черновое							144,859	144,8	144,64
Растачивание чистовое								145,063	145,0

 

Производим проверку произведенных расчетов по формуле (1.6)

IZ_z1=1740-900=1000-100=840 мкм;

IT_z2=360-263=160-63=97 мкм

Расчет произведен верно.

Расчет припусков на размер 36_{-0,2 мм}

Технологический маршрут обработки – последовательное точение торцов на полуавтомате 1Б290П-6К.

Величина припуска при последовательной обработке определяется по формуле (1.3).

Для первого торца находим: R_z0=20 мкм; T₀=140 мкм [7]

Величина суммарных пространственных отклонений определяется по формуле (1.4)

Δ_к=1 мкм/мм [7]

ρ₀=1·260=260 мкм

Погрешность установки определяется по формуле (1.5)

ε_б=0; ε_з=100 мкм [7];

ε_у1=100 мкм

Тогда Z_1min=20+140+260+100=520 мкм

Для второго торца находим: R_z0=20 мкм; T₀=140 мкм [7]

Суммарное значение пространственных отклонений равно по формуле (1.4)

Δ_к=1 мкм/мм [7]

ρ₀=1·180=180 мкм

Погрешность базирования ε_б=0; [7]

Погрешность закрепления ε_з=80 мкм [7]

Z_2min=20+140+180+80=420 мкм

Все расчетные данные представлены в таблице 1.7. Определяем предельные размеры.

Таблица 1.7—Расчет припусков на размер 36_{-0,2 мм}

Наименование   технологических   переходов	Допуск, мкм	Припуск 2Zmin, мкм	Припуск 2Zmax, мкм	Допуск на припуск ITz, мкм	Наименьшие предельные размеры, мм	Наибольшие предельные размеры, мм
по нормативам	принятый	расчетный	принятый	расчетный	принятый
Заготовка-отливка			-	-	-	-	36,82	37,0	38,0
Точение первого торца							36,22	36,3	36,7
Точение второго торца							-	35,8	36,0

 

Производим проверку правильности произведенных расчетов по формуле (1.6)

IT_z1=1300-700=1000-400=600 мкм;

IT_z2=700-500=400-200=200 мкм.

Расчет произведен верно.

Расчет припусков на диаметр 140Н11 мм.

Технологический маршрут обработки—однократное растачивание на полуавтомате 1Б290П-6К.

Величина минимального припуска определяется по формуле (1.7).

Для заготовки находим: R_z0=20 мкм; T₀=140 мкм [7]

Суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле (1.8)

Величина погрешности коробления равна по формуле (1.9)

Δ_к=1 мкм/мм [7]

141 мкм

Погрешность смещения отверстия равна половине допуска на базовое отверстие [7]

ρ_см=1/2+400=200 мкм

ρ₀=√141²+200²=245 мкм

Погрешность базирования ε_б=0; [7]

Погрешность закрепления ε_з=100 мкм [7]; ε_у=100 мкм

2Z_min=2·(20+140+√245²+100²)=2·425=850 мкм

Все расчетные данные представлены в таблице 1.8 и определяем предельные размеры.

Таблица 1.8—Расчет припусков на диаметр 140Н11 мм

Наименование   технологических   переходов	Допуск, мкм	Припуск 2Zmin, мкм	Припуск 2Zmax, мкм	Допуск на припуск ITz, мкм	Наибольшие предельные размеры, мм	Наименьшие предельные размеры, мм
По нормативам	принятый	Расчетный	принятый	расчетный	принятый
Заготовка-отливка			-	-	-	-	139,4	139,4	138,4
Растачивание однократное							-	140,25	140,0

 

Производим проверку произведенных расчетов по формуле (1.6)

IT_z=1600-850=1000-250=750 мкм

Расчет произведен правильно.

На размеры 33,5±0,3; 113,8_{-0,3 мм расчет припусков произведены справочным методом.}

Таблица 1.9—Расчет припусков справочным методом на размеры 33,5±0,3; 113,8_{-0,3 мм.}

Технологические переходы обработки отдельных поверхностей детали	Наименьшее значение припуска Zmin, мкм	Расчетный размер, мм	Допуск δ, мкм	Предельные размеры, мм	Предельные припуски, мкм
Наиболь-ший	Наимень-ший	Zmax	Zmin
Размер 33,5±0,3 мм детали “корпус”
Размер исходной заготовки		35,2		36,2	35,2	-	-
Точение торца однократное		33,2		33,8	33,2
Размер 113,8-0,3 мм в сборочной единице “вентилятор”
Размер исходной заготовки		115,5		116,5	115,5	-	-
Фрезерование плоскости		113,5		113,8	113,5

 

Расчет режимов резания

1.8.1 Расчет режимов резания на деталь “крышка”

Операция 010 Токарная

Данная операция производится на станке 1Н713, на котором производится подрезка торца в размеры 18±0,3; 14,6±0,3 мм. Станок оснащен специальным приспособлением, в котором заготовка устанавливается по торцу и внутренней поверхности и закрепляется по конусной поверхности шайбой, устанавливаемой на тяге приспособления.

Режущий инструмент – резец подрезной с твердосплавной пластиной ВК8.

Глубина резания t=2 мм.

Рекомендуемая подача для обеспечения параметра шероховатости

R_a=3,2 мкм – S₀=0,15÷0,2 мм/об [16]

Принимаем предварительно S₀=0,15 мм/об.

Нормативный период стойкости резца Т_м=60 мин [16]

Определим скорость резания по формуле [16]:

V= , м/мин (1.15)

где С_v – постоянная, характеризующая уровень скорости резания;

Т – период стойкости инструмента, мин;

T – глубина резания, мм;

S₀ – подача на один оборот шпинделя, мм/об;

K_v – общий поправочный коэффициент.

Общий поправочный коэффициент при точении равен [16]:

, (1.16)

где К_MV – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К_UV – коэффициент, зависящий от материала инструмента;

K_NV – коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности.

К_MV=1,0 – для магниевого сплава МЛ5 ГОСТ 2856-79;

К_UV=2,7 – для твердого сплава ВК8;

K_NV=0,9 – для отливки [16]

Для данных условий: С_v=485; K_v=0,9·2,7=2,43; х=0,12; у=0,25; m=0,28 [16]

V= м/мин

Частота вращения шпинделя равна по формуле [15]:

n= , об/мин (1.17)

где V – скорость резания, м/мин;

D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

n= 767 об/мин

Принимаем по паспорту станка n_шп=630 об/мин.

Действительная скорость резания равна по формуле [15]:

V_д= , м/мин (1.18)

V_д= =454,98 м/мин

Определим минутную подачу [15]:

S_м=S₀·n_шп , мм/мин (1.19)

где S₀ – подача на один оборот шпинделя, мм/об;

n_шп – принятая частота вращения шпинделя, об/мин.

S_м=0,15·630=94,5 мм/мин.

Принимаем по паспорту станка S_м=80 мм/мин. Производим проверку выбранного режима резания по мощности резания.

Мощность резания при точении определяется по формуле [15]:

, кВт (1.20)

где P_z – сила резания, Н;

V – скорость резания, м/мин.

Сила резания равна [16]:

P_z=10·C_р·t^x·S₀^y·Vⁿ·K_p, Н (1.21)

где С_р – постоянная, характеризующая уровень силы резания;

К_р – общий поправочный коэффициент.

Общий поправочный коэффициент при точении равен [16]:

К_р=К_мр·К_γр·К_φр·К_λр·К_rр, (1.22)

где К_мр – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К_γр,К_φр,К_λр,К_rр – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силу резания.

Все поправочные коэффициенты равны единице [16].

Для данных условий находим: С_р=40; х=1,0; у=0,75; n=0 [16].

Р_z=10·40·2·0.15^0.75·454,98⁰·1=192,8 Н

N_рез= кВт

Мощность двигателя главного привода станка N_дв=5 кВт, КПД станка η=0,8. N_шп=5·0,8=4 кВт

4 кВт>1,44 кВт. Обработка возможна.

Определим основное время [15]:

Т₀= , мин (1.23)

где L_px – длина рабочего хода, мм;

S_м – минутная подача, мм/мин.

Длина рабочего хода определяется по формуле [15]:

L_px=L_рез+у, мм (1.24)

где L_рез – длина резания, мм;

у – величина подвода, врезания и перебега инструмента.

у=5 мм [10]

L_px= мм

Т₀= 0,88 мин

Операция 020 Агрегатная

Данная операция производится на однопозиционном агрегатном станке, который имеет две сверлильных головки горизонтальных, одна из которых оснащена четырехшпиндельной насадкой, и кондуктор. Заготовка в кондукторе устанавливается по торцу и внутренней поверхности, и закрепляется прихватами.

Обработка производится последовательно в два перехода по следующей технологии:

- установка заготовки в кондукторе, закрепление;

- сверление четырех отверстий диаметром 4,3^+0,16 с одновременным снятием фаски 1×45° на глубину 15±0,2 мм;

- снятие облоя с окон;

- снятие детали после обработки со станка.

Производим расчет режимов резания для каждого перехода:

Переход “Сверление четырех отверстий диаметром 4,3^{+0,16 мм со снятием}

фаски 1×45°”.

Режущий инструмент – комбинированное сверло из быстрорежущей стали Р6М5. Глубина резания t=2,2 мм. Подача рекомендуемая на один оборот шпинделя S₀=0,18-0,27 мм/об. Поправочный коэффициент на последующее нарезание резьбы К_Sо=0,5 [16]:

S₀=0,2·0,5=0,1 мм/об

Принимаем по паспорту станка S₀=0,1 мм/об. Нормативный период стойкости сверл при многоинструментальной обработке Т_М=40 мин [10].

Скорость резания равна [16]:

V , м/мин (1.25)

где С_v – постоянная, характеризующая уровень скорости резания;

К_v – общий поправочный коэффициент.

Общий поправочный коэффициент равен при сверлении [16]:

К_v=К_мv·K_uv·K_lv, (1.26)

где K_lv – коэффициент, зависящий от глубины отверстия.

Для отношения длины к диаметру—L/D=15/4,3=3,48:

K_lv=0,85 [16]; К_мv=1,0; K_uv=1,0 [16]; К_v=0,85.

Для данных условий находим:

C_v=36,3; q=0.25; y=0.55; m=0.125 [16]

V= м/мин

Соответствующая частота вращения шпинделя равна по формуле (1.17):

n= об/мин.

Принимаем по паспорту станка n_шп=1500 об/мин.

Действительная скорость резания равна по формуле (1.18):

V_д= м/мин

Производим проверку выбранного режима резания по мощности резания и осевой силе.

Мощность резания равна при сверлении [16]:

N_рез= , кВт (1.27)

где М_кр—крутящий момент, Нм;

n—частота вращения шпинделя, об/мин.

Крутящий момент равен [16]:

М_кр=10·С_м·Д^q·S₀^y·K_мр , Н (1.28)

где С_р – постоянная, характеризующая уровень крутящего момента;

К_мр – поправочный коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

Для данных условий: С_м=0,005; q=2; y=0.8 [16]; К_мр=1 [16]

М_кр= Нм

N_рез= кВт

ΣN_рез=4·0,03=0,12 кВт.

Осевая сила равна [16]:

Р₀=10·С_р·D^q·S_o^y·K_мр, Н (1.29)

Для данных условий: C_р=9,8; q=1.0; y=0.7; K_мр=1 [16]

Р₀=10·9,8·4,3·0,1^0,7·1=84.3 Н

ΣР_о=4·84,3=337,2 Н

Мощность двигателя головки N_дв=1 кВт, КПД привода 0,8.

Р_ост=1500 Н; N_шт=1·0,8=0,8 кВт

1500 Н>337,2 Н

0,8 кВт>0,12 кВт

Обработка возможна.

Определим основное время [15]:

Т_о= , мин (1.30)

где L_рх—длина рабочего хода, мм;

i—число проходов;

S_о—подача на один оборот шпинделя, мм/об;

n_шп—частота вращения шпинделя, об/мин.

Длина рабочего хода равна по формуле 1.24.

Для глухого отверстия у=2 мм [10]

L_рх=15+2=17 мм

Т_о= 0,12 мин

Переход “Снятие облоя с окон по внутреннему контуру”.

Режущий инструмент – зенковка конусная с наибольшим диаметром

55 мм, оснащенная четырьмя пластинами твердого сплава ВК8. Глубина резания t=2 мм. Подача рекомендуемая S₀=0,1÷0,2 мм/об.

Принимаем по паспорту головки S₀=0,1 мм/об.

Нормативный период стойкости зенковки Т_м=90 мин [10].

Определим скорость резания по формуле (1.25)

Для данных условий находим: С_v=36,3; q=0,25; у=0,55; m=0,125 [16]

Поправочные коэффициенты: К_мv=1.0; K_lv=1.0; K_uv=2.7 [16]; K_v=2.7

V= 539 м/мин

Соответствующая частота вращения шпинделя равна по формуле (1.17):

n= =3121 об/мин

Принимаем по паспорту n_шп=1500 об/мин.

Действительная скорость резания равна по формуле (1.18)

V_д= 259 м/мин

Производим проверку выбранного режима резания по осевой силе и мощности резания.

Сила осевая равна по формуле (1.29)

Для данных условий: С_р=9,8; q=1; y=0.7; K_мр=1,0 [16]

Р₀=10·9,8·55·0,1^0,7·1=1078 Н

Крутящий момент равен по формуле 1.28

С_м=0,005; q=2; у=0,8; К_мр=1 [16]

М_кр=10·0,005·2^-2·0,1^0,8·1=0,03 Нм

Мощность резания определяется по формуле (1.27)

N_рез= 0,01 кВт

Очевидно, что обработка возможна.

Определим основное время по формуле (1.30).

Длина рабочего хода равна по формуле (1.24)

у=3 мм [10]

L_px=15+3=18 мм

Т₀= =0,12 мин

Все расчетные данные представлены в таблице 1.10

Таблица 1.10—Режимы резания на операции 020

Наименование технологических переходов	Режимы резания	Основное время, мин.
Lрх, мм	Sо, мм/об	V, м/мин	n, об/мин
Сверление четырех отверстий диаметром 4,3+0,16 мм		0,1	20,25		0,12
Снятие облоя с окон на внутренней поверхности		0,1			0,12
Итого					0,24

 

1.8.2 Расчет режимов резания на деталь “корпус”

Операция 015 Автоматная

Обработка на данной операции производится на токарном горизонтальном шестишпиндельном патронном полуавтомате 1Б290П-6К в следующей последовательности:

Позиция 01 – Загрузочная

Позиция 02 – Загрузочная

Позиция 03 – Поперечный суппорт – точение торца в размеры 33,5±0,3; 12±0,5 мм.

Позиция 04 – Продольный суппорт – точение второго торца в размеры 36_-0,2; 28±0,3 мм и предварительное растачивание отверстия диаметром 144,5 Н10 мм с выдерживанием размера 7±0,5 мм.

Позиция 05 – Продольный суппорт – растачивание отверстия диаметром 140 Н11 мм напроход.

Позиция 06 – Продольный суппорт – растачивание чистовое отверстия диаметром 145Н8 мм в размер 7±0,5 мм с одновременным снятием фаски 0,8×45°.

Полуавтомат оснащен цанговыми оправками; базирование заготовок осуществляется по торцу и соответствующей внутренней поверхности.

Режущий инструмент – резцы с твердосплавными пластинами ВК8.

Производим расчет режимов резания.

Определим рабочий ход суппортов. Рабочий ход продольного суппорта определяется по наибольшему пути одного из инструментов.

Длина рабочего хода равна по формуле (1.24).

Для инструментов продольного суппорта находим:

Позиция 04 – Резец расточной – у=3 мм [10]

L_рх1=7+3=10 мм

Резец подрезной у=3 мм; L_рх=2+3=5 мм

Позиция 05 – Резец расточной – у=5 мм [10]

L_рх2=8+5=13 мм

Позиция 06 – Резец расточной – у=3 мм [10]

L_рх3=7+3=10 мм

Принимаем для продольного суппорта L_{рх пр}=13 мм

Для поперечных суппортов находим:

Позиция 03 – Резец подрезной – у=5 мм [10]

L_рх03=(226-140)/2+5=48 мм

Определим предварительно подачу на один оборот шпинделя по нормативам.

Рекомендуемая подача для получения заданной точности размеров и параметров шероховатости: S₀₁=0.15÷0.25 мм/об – для всех резцов [11];

S₀₂=0.1 мм/об – для чистовой расточки.

Нормативный период стойкости определяется исходя из числа инструментов в наладке. При шести инструментах в наладке – Т_м=150 мин [10]

Определим частоту вращения шпинделей и производим подбор сменных зубчатых колес скоростей.

Максимально допустимые скорости резания и соответствующая частота вращения шпинделей определяется для каждого перехода. Из полученных данных выбирается наименьшая частота вращения шпинделей.

Для резцов при обработке магниевого сплава находим:

- для подрезных, расточных черновых резцов

V_таб1=225 м/мин;

- для чистовой расточки

V_таб2=290 м/мин [11]

Поправочные коэффициенты на скорость резания равна в зависимости от:

- материала инструмента, для твердого сплава ВК8 – К_uv=1,5;

- периода стойкости инструмента К_тv=1,8;

- вида обработки, при диаметре отверстий более 75 мм – К_оv=1,0 [11].

V₁=225·1,5·1,8·1=607,5 м/мин;

V₂=290·1,5·1,8·1=783 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделей по формуле (1.17)

n₁= 1381 об/мин; n₂= 1719 об/мин;

n₃= 856 об/мин; n₄= 912 об/мин.

Принимаем по паспорту полуавтомата n_шп=660 об/мин при сменных зубчатых колесах скоростей А=42; В=42; С=40; Д=44.

Действительная скорость резания равна по формуле (1.18):

V₁= =290.14 м/мин; V₂= =300,5 м/мин;

V₃ = =468 м/мин; V₄= =439 м/мин.

Определим окончательно величину подач и произведем подбор зубчатых колес подач.

Подачи для каждого инструмента определяются в отдельности.

При выборе подачи продольного суппорта принимается во внимание наименьшая подача.

Определим количество оборотов шпинделя n_р, необходимое для выполнения каждого перехода, по формуле [18]

n_p= , об (1.31)

где L_px—длина рабочего хода, мм;

S₀—рекомендуемая подача, мм/об.

Для продольного суппорта имеем: n_p1=13/0,1=130 об; ьдля поперечного суппорта: n_p2=48/0,2=240 об.

Принимаем по паспорту полуавтомата n_p1=260 об, при сменных зубчатых колесах подач q=24; h=40; l=40; f=37.

По принятому количеству оборотов шпинделя за 145° поворота распредвала определяем фактические подачи для каждого суппорта по формуле [18]:

S_ф= , мм/об (1.32)

Для продольного суппорта:

S_{0 прод}=13/260=0,05 мм/об

Для поперечного суппорта:

S_{0 03}=48/260=0,185 мм/об;

Продолжительность рабочего хода определяется по формуле [18]:

Т₀= , мин (1.33)

Т₀= 23,64 с

Время быстрых перемещений по паспорту Т_хх=3,2 с.

Время цикла равно:

Т_ца=23,64+3,2=26,84 с=0,45 мин.

Производим проверку выбранного режима резания по мощности резания. При проверочных расчетах в расчет принимается суммарная мощность резания на всех позициях.

Мощность резания по нормативам для резцов определяется по формуле [10]:

N_рез= , кВт (1.34)

где N_таб—табличное значение мощности резания, кВт;

V—скорость резания, м/мин;

К_м—коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал.

К_м=0,3 [10]

Для подрезного резца позиции 03 находим:

N_рез=0,9 кВт [10]

N_рез1= =1,26 кВт

Аналогично производим расчеты для каждого инструмента. Все расчетные данные представлены в таблице 1.11

Таблица 1.11—Режимы резания и мощность резания на операции 015

NN позиции	Наименование Технологического перехода	Режимы резания	Мощность резания, кВт
Lpx, мм	S0, мм/об	V, м/мин	n, об/мин
	Точение торца		0,185	468,0		1,26
	Растачивание черновое ø144,5Н10 мм		0,05	299,46		0,81
	Точение торца		0,116	439,0		1,18
	Растачивание отверстия ø140Н11 мм		0,05	290,14		0,43
	Растачивание чистовое ø145Н8 мм		0,05	300,5		0,68
	ИТОГО					4,36

 

Эффективная су