Расчет припусков на механическую обработку поверхностей заготовки.

Существует 2 метода определения припуска на механическую обработку:

- расчётно-аналитический;

- табличный.

Расчетно-аналитический метод определения припусков основан на уче­те конкретных условий выполнения технологического процесса обработки и позволяет определить припуск с составляющими его элементами. Его применяют при обработке резанием методом автоматического по­лучения размеров на налаженных станках и обработке резанием методом индивидуального получения размеров, особенно при обработке крупных деталей (например, в тяжелом машиностроении). Расчетно-аналитический метод определения припусков позволяет выявить возможности экономии металла и снизить трудоемкость обработки деталей.

Расчётной величиной является минимальный припуск, определяемый по формулам [7, 8, 24]:

- при обработке наружных и внутренних поверхностей (двусторонний припуск):

(9)

- при обработке поверхностей вращения в центрах (двусторонний припуск):

(10)

- при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск)

(11)

- при параллельной обработке противолежащих поверхностей (двусторонний припуск)

(12)

где – высота неровностей профиля по десяти точкам на предшествующем переходе;

– глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

– суммарное отклонение расположения поверхности на предшествующем переходе;

– погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Согласно методике изложенной в рекомендациях [7, 8, 24] необходимо привести в пояснительной записке расчёт припуска для обработки одной поверхности (которая подвергается как минимум трехкратной обработке). Необходимые данные для расчета припусков так же имеются в литературных источниках [7, 8, 24].

На остальные поверхности детали необходимо назначить припуски на механическую обработку табличным методом, используя данные, приведенные в [7, 8, 24].

Результаты расчета и табличного назначения минимальных припусков на механическую обработку всех поверхностей детали должны быть представлены в виде таблицы (приложение А).

Выбор режущего и контрольно-измерительного инструмента.

В данном разделе необходимо выбрать и обосновать выбор режущего и контрольно-измерительного инструмента на все операции технологического процесса, с приведением эскизов. Выполняются эскизы режущего инструмента с указанием геометрических и конструктивных параметров, а так же номеров соответствующих ГОСТов, если инструмент стандартный. Справочные данные приведены в литературе [8, 12, 15, 17, 18, 23]

Расчет режимов резания.

При назначении элементов режима резания необходимо знать материал заготовки, его физико-механические свойства, размеры заготовки, размеры обработанной поверхности и тех­нические требования к ней после обработки, также тип станка, на котором будет происходить обработка, его кинематические и динамические данные. Примеры расчета элементов режимов резания, а так же справочные данные для расчетов для различных процессов приведены в [8, 15, 16, 17, 18, 22].

Порядок выбора состоят в следующем:

1) В зависимости от формы, размеров обрабатываемых поверхностей и требований к ним, а также вида обработки выбирается тип режущего инструмента, материал его режущей части, ее геометрические элементы, максимально допустимый из­нос и период стойкости,

2) Назначение элементов режима резания. Согласно за­данию руководителя проекта студенты ведут расчет элементов режима резания на обработку поверхностей расчетным путем (по формулам), на эти переходы расчет может быть выполнен с применением ЭВМ, а на обработку всех остальных поверх­ностей назначают табличные значения по справочной литерату­ре. Назначение табличных значений является обязательным. Необходимые для этого данные приведены в литературе [16].

а) Порядок расчета элементов режима резания по форму­лам.

В начале задается допустимая наибольшая глубина реза­ния t, которая берется исходя из назначенных припусков на обра­ботку, затем выбирают подачу S [8] с учетом всех фак­торов лимитирующих ее, корректируют подачу по паспортным данным станка, назначают период стойкости T [8] и допустимый из­нос инструмента, определяют по формулам [8] ско­рость резания V, допускаемую режущими свойствами инструмента с уче­том поправочных коэффициентов, приближая табличные усло­вия резания к реальным. После определения расчетной скорости резания определяют частоту вращения шпинделя n по формуле:

(13)

и корректируют ее по паспортным данным станка. Таким образом, определяют действительную частоту вращения, а затем действительную скорость резания по формуле:

(14)

В каждом конкретном случае определяют по формулам [8] силу резания P_z или крутящий момент M, а в некоторых процессах (сверления, фрезерования) и то и другое, учитывая также попра­вочные коэффициенты. Определяется затрачиваемая мощность на резание N с учетом сил резания и скорости вращения шпинделя (по формуле), проверяется достаточность мощности привода станка (мощность шпинделя станка должна быть меньше мощ­ности привода). Подсчитывается машинное время T_o, затрачивае­мое на обработку.

Расчетные формулы для определения скорости резания и сил резания для основных видов обработки приведены в таблице 3. Формулы для определения мощности и крутящего момента для основных видов обработки приведены в таблице 4.

Таблица 3. Формулы для определения скорости резания и составляющих Р_о и P_z

силы резания

Вид обработки	Скорость резания V, м/мин	Сила Pz, Н	Сила Ро, Н
Точение			–
Отрезание, прорезание, фасонное точение
Сверление		–
Рассверливание, зенкерование, развертывание
Фрезерование			–

Таблица 4. Формулы для определения мощности резания и крутящего момента.

Вид обработки	Мощность резания N, кВт	Крутящий момент M, Н∙м
Точение		–
Отрезание, прорезание, фасонное точение
Сверление	–
Рассверливание, зенкерование, развертывание	–
Фрезерование

Необходимые данные для расчета выше перечисленных элементов режимов резания приведены в [8].

Методика назначения режимов резания на виды обработки, не учтенные в таблицах 3 и 4 (протягивание, шлифование и т.п.) так же приведена в справочных данных [8].

б) Порядок назначения элементов режима резания по таб­личным данным.

При выборе элементов режима резания по таблицам соблюдается порядок расчета, приведенный в разделе а), но вместо расчета скорости, сил резания, крутящего момента и мощности, затрачиваемой на резание по формулам, значения перечисленных элементов выбираются по табличным данным, с обязательным использованием поправочных коэффициентов, уточняющих условия резания.

На основании вышеизложенного необходимо привести в пояснительной записке расчёт режимов резания для двух различных поверхностей, которые обрабатываются различными методами. Результаты остальных расчетов режимов резания должны быть представлены в виде таблицы (приложение А).

3.12) Нормирование операций технологического процес­са выполняется и оформляется в соответствии с методикой изложенной в рекомендациях [1, 2, 3, 4, 7, 8] и используя ли­тературу [7, 8, 19, 20]. В пояснительной записке необходимо привести расчет нормы времени на одну операцию. Все остальные результаты нормирования операций технологического процесса должны быть представлены в виде таблицы (приложение А).