Файл: 3 Технологический раздел 1 Назначение и конструкция детали.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 92
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
находящуюся с обратной стороны, приходится обрабатывать на отдельной операции. Здесь используется радиально-сверлильный станок модели 2К522.
Заключительной операцией обработки маховика 260-1005114 является операция балансировки. Данная операция выполняется на специальном балансировочном станке модели МС9Б765-8; на ней производится определение и при необходимости удаление избыточного дисбаланса детали путём сверления балансировочных отверстий в "тяжёлом" месте. Перед этой операцией деталь должна быть проверена и очищена от стружки и заусенцев, так как после балансировки эти переходы выполнять нельзя.
В технологическом процессе применены универсальные измерительные инструменты (стандартные и специальные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на измеряемый размер). Оснащённость измерительными средствами операций обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами не требуется. Сведения о применяемых средствах измерения приведены в таблице 10.
Общая последовательность операций данного технологического процесса установлена правильно; черновые и чистовые базы выбраны, верно. Параметры применяемого для обработки детали специального полуавтоматического оборудования в основном соответствуют требованиям операций механической обработки. Все станки являются производительными относительно заданного масштаба производства. Вместе с тем, применяемые на операциях 005, 010, 020 вертикальные токарные полуавтоматы с ЧПУ модели 1А751Ф3 по своим характеристикам намного превосходят требования данной операции и поэтому могут быть заменены на менее мощные и более дешёвые станки модели 1А734Ф3.
В технологическом процессе применяется в основном стандартный покупной инструмент, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты на его изготовление, а также твёрдосплавные режущие материалы. Кроме того, используется специальный режущий инструмент и инструмент с режущей пластиной из кубического нитрида бора, которые позволяют обеспечить требуемое качество и точность поверхностей детали. Обработка ведётся с применением СОЖ, что позволяет сохранять оптимальные периоды стойкости инструмента. Сведения о применяемом режущем инструменте приведены в таблице 8.
Приспособления, применяемые на участке, позволяют добиться нужных параметров по качеству и точности, предъявляемых к детали, обеспечивают точное базирование и надёжное закрепление, а также повышают производительность труда.
Применяются приспособления, обеспечивающие минимальное время для установки и закрепления деталей.
3.5 Расчёт режимов резания
3.5.1 Расчет режимов резания на операцию 010 Многоцелевую для станка с ЧПУ.
Исходные данные:
Деталь – Маховик.
Материал детали – СЧ20 ГОСТ1412-85, σв = 200МПа.
Точность поверхностей – 14 квалитет.
Шероховатость поверхностей – Ra 10 мкм.
Метод получения заготовки – литьё.
Масса – 39 кг.
Припуск на обработку поверхности – 5,75мм.
Станок
Станок многоцелевой модели ГДВ400ПМ1Ф4 с ЧПУ 2С42-65.
Диапазон частот вращения шпинделя - 40 - 4500 мин-1.
Диапазон подач - 1 - 5000 мм/мин.
Мощность привода главного движения – 16 кВт.
Базирование детали по внутренней цилиндрической поверхности Ø52мм и торцу.
Переход 1. Сверлить 6 сквозных отверстий, выдерживая размер Ø11,5+0,43, Ra 10.
1. Стадия обработки – черновая (III).
2. Глубина резания t =5,75 мм. Длина сверления – 70,5 мм.
3. Инструмент – сверло спиральное Ø11,5 с коническим хвостовиком, удлинённое
4. Выбор подачи Sо, мм/об.
Подача при сверлении Sот = 0,25 мм/об.
Поправочный коэффициент на подачу в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала Кsм = 1,2;
С учётом поправочного коэффициента подача определяется по следующей формуле ([30], стр. 45):
Sо = Sот· Кsм, мм/об
Sо = 0,25 · 1,2 = 0,3 мм/об
5. Выбор скорости резания ν, м/мин.
Скорость резания νт = 26 м/мин.
Выбранную скорость резания корректируют с учётом поправочных коэффициентов в зависимости от:
- группы обрабатываемого материала Кνм = 1,2;
- условий обработки Кνж = 1,0;
- состояния поверхности заготовки Кνw = 0,85;
- инструментального материала Кνи = 1,0;
- формы заточки инструмента Кνз = 1,0;
- длины рабочей части сверла Кνl = 0,8;
- покрытия инструментального материала Кνп = 1,0.
С учетом поправочных коэффициентов скорость резания определяется по следующей формуле:
ν = νт· Кνм · Кνж · Кνw · Кνи · Кνз · Кνl · Кνп, м/мин
ν = 26 · 1,2 · 1,0 · 0,85 · 1,0 · 1,0 · 0,8 · 1,0 = 21,22 м/мин
6. Частота вращения шпинделя n, мин-1 определяется по формуле:
n = 1000ν / πD, мин-1
n = 1000·21,22/3,14·11,5 = 587,5 мин-1
Округляем значение частоты вращения n = 580 мин-1.
7. Определение фактической скорости резания ν
ф, м/мин
νф = πDn/1000, м/мин
νф = 3,14 · 11,5 · 580 / 1000 = 20,9 м/мин
8. Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.
Мощность резания Nрт = 0,88 кВт.
Выбранную мощность резания корректируют с учётом поправочного коэффициента в зависимости от твёрдости обрабатываемого материала КN = 1,2.
Nр = Nрт· КN, кВт
Nр = 0,88 · 1,2 = 1,056 кВт
Мощность привода главного движения Nпр определяется по формуле:
Nпр = Nдв · 1,2 · η, кВт
где Nдв – мощность электродвигателя главного движения, Nдв = 16 кВт;
η – КПД станка, η = 0,8.
Nпр = 16 · 1,2 · 0,8 = 15,36 кВт
Условие Nпр > Nр выполняется, следовательно, назначенные режимы резания допустимы.
9. Определение минутной подачи Sм, мм/мин.
Минутную подачу рассчитывают по формуле:
Sм = Sо · n, мм/мин
Sм = 0,3 · 580 = 174 мм/мин.
10. Определение осевой Ро силы резания.
Осевая сила резания Рот = 2826 Н.
Выбранное значение силы резания корректируют с учётом поправочного коэффициента в зависимости от свойств обрабатываемого материала Крм = 1,2.
С учетом поправочного коэффициента осевая сила резания определяется по следующей формуле:
Ро = Рот /Крм, Н
Ро = 2826 / 1,2 = 2355 Н.
11. Определение основного То, мин времени на переход.
Основное (технологическое) время определяется по формуле:
То = Lрх / Sм, мин
где Lрх – длина рабочего хода, мм.
Длина рабочего хода определяется по формуле:
Lрх = Lрез + l1 + l2 + l3, мм
где Lрез - длина обрабатываемой поверхности, Lрез. = 70,5 мм;
l1 - длина подвода инструмента, l1 = 2 мм;
l2 + l3 - длина врезания и перебега, l2 + l3 = 7,5 мм.
Lрх = 70,5 + 2 + 7,5 = 80 мм
То = 80 / 174 = 0,46 мин.
Т.к. на данном переходе производится обработка шести отверстий, то принимаем, То · 6 = 0,46 · 6 = 2,76мин
3.5.2 Расчет режимов резания на операцию 035 Радиально-сверлильная.
Исходные данные:
Деталь – Маховик №260-1005114.
Материал детали – СЧ20 ГОСТ1412-85, σв = 200МПа.
Точность поверхностей – 14 квалитет.
Шероховатость поверхностей – Ra 12,5 мкм.
Метод получения заготовки – литьё.
Масса – 39 кг.
Станок радиально-сверлильный модели 2К522.
Диапазон подач – 0,125 – 0,315 мм/мин.
Мощность привода главного движения – 1,5 кВт.
Базирование детали по внутренней цилиндрической поверхности Ø52мм и торцу.
Переход.Зенкеровать 6 отверстий, выдерживая размер Ø12,7+0,43, 18,85мм, 1,1×45°, Ra 12,5 мкм.
1. Глубина резания t=0,25 мм. Длина зенкерования – 18,85мм.
2. Инструмент – зенкер 12,85/17, 2330-5086 ГОСТ 19265-73, ВК6.
3. Подача на оборот шпинделя Sо = 0,15 мм/об
4. Определение скорости резания υ, м/мин
, м/мин
где Сυ - коэффициент скорости резания, Сυ = 18,8;
x, y, q, m - показатели степени, x = 0,1, y = 0,4, q = 0,2, m = 0,125;
Т - стойкость инструмента, Т = 30мин;
Кν – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.
,
где Кmv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала;
Кlv - поправочный коэффициент, учитывающий глубину обработки, Кlv = 1;
Киv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания, Киv = 1;
,
где nv - показатель степени, nv = 1,3.
Кmv= (190 / 200)1,3 = 0,93
Кv = 0,93 × 1 × 1 = 0,93
5. Частота вращения шпинделя n, мин-1 определяется по формуле:
n = 1000ν / πD, мин-1
n = 1000·46,7/3,14·12,5 = 1188 мин-1
Принимаем значение частоты вращения n по паспорту станка
n = 1000 мин-1.
6. Определение фактической скорости резания νф, м/мин
νф = πDn/1000, м/мин
νф = 3,14 · 12,5 · 1000 / 1000 = 39,25 м/мин
7. Определение осевой силы резания Pо, H
Осевая сила резания Pо, H определяется по формуле:
,
где Ср - постоянная для конкретных условий обработки
, Ср = 46;
x, y - показатели степени, x = 1,0, y = 0,75
Кmp – поправочный коэффициент, Кmp= 0,6.
8. Определение крутящего момента Мкр, Н·м
Крутящий момент рассчитывают по формуле:
, Н·м
где См - постоянная для конкретных условий обработки, См = 0,196;
q, x, y - показатели степени, q = 0,85, x = 0,8, y = 0,7
Кmp – поправочный коэффициент, Кmp= 0,6.
9. Определение минутной подачи Sм, мм/мин.
Минутную подачу рассчитывают по формуле:
Sм = Sо · n, мм/мин
Sм = 0,15 · 1000 = 150 мм/мин.
10. Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.
Мощность резания Nе определяется по формуле:
Мощность привода главного движения Nпр определяется по формуле:
Nпр = Nдв · η, кВт
где Nдв – мощность электродвигателя главного движения, Nдв = 1,5 кВт;
η – КПД станка, η = 0,8.
Nпр = 1,5 · 0,8 = 1,2 кВт
Условие Nпр > Nе выполняется, назначенные режимы резания допустимы.
11. Определение основного То, мин времени на проход.
Основное (технологическое) время определяется по формуле:
То = Lрх / Sм, мин
где Lрх – длина рабочего хода, мм.
Длина рабочего хода определяется по формуле:
Lрх = Lрез + l1 + l2 + l3, мм
где Lрез - длина обрабатываемой поверхности, Lрез. = 18,85 мм;
l1 - длина подвода инструмента, l1 = 3 мм;
l2 + l3 - длина врезания и перебега, l2 + l3 = 3,2мм.
Lрх = 18,85 + 3 + 3,2 = 25мм
То = 25/ 150 = 0,16 мин.
Т.к. на данном переходе производится обработка шести отверстий, то принимаем, То = 0,16 · 6 = 0,96 мин.
Режимы резания на остальные операции и переходы приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Сводная таблица режимов резания
Заключительной операцией обработки маховика 260-1005114 является операция балансировки. Данная операция выполняется на специальном балансировочном станке модели МС9Б765-8; на ней производится определение и при необходимости удаление избыточного дисбаланса детали путём сверления балансировочных отверстий в "тяжёлом" месте. Перед этой операцией деталь должна быть проверена и очищена от стружки и заусенцев, так как после балансировки эти переходы выполнять нельзя.
В технологическом процессе применены универсальные измерительные инструменты (стандартные и специальные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на измеряемый размер). Оснащённость измерительными средствами операций обработки хорошая. Дополнительных мероприятий по совершенствованию оснащения операций измерительными инструментами не требуется. Сведения о применяемых средствах измерения приведены в таблице 10.
Общая последовательность операций данного технологического процесса установлена правильно; черновые и чистовые базы выбраны, верно. Параметры применяемого для обработки детали специального полуавтоматического оборудования в основном соответствуют требованиям операций механической обработки. Все станки являются производительными относительно заданного масштаба производства. Вместе с тем, применяемые на операциях 005, 010, 020 вертикальные токарные полуавтоматы с ЧПУ модели 1А751Ф3 по своим характеристикам намного превосходят требования данной операции и поэтому могут быть заменены на менее мощные и более дешёвые станки модели 1А734Ф3.
В технологическом процессе применяется в основном стандартный покупной инструмент, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты на его изготовление, а также твёрдосплавные режущие материалы. Кроме того, используется специальный режущий инструмент и инструмент с режущей пластиной из кубического нитрида бора, которые позволяют обеспечить требуемое качество и точность поверхностей детали. Обработка ведётся с применением СОЖ, что позволяет сохранять оптимальные периоды стойкости инструмента. Сведения о применяемом режущем инструменте приведены в таблице 8.
Приспособления, применяемые на участке, позволяют добиться нужных параметров по качеству и точности, предъявляемых к детали, обеспечивают точное базирование и надёжное закрепление, а также повышают производительность труда.
Применяются приспособления, обеспечивающие минимальное время для установки и закрепления деталей.
3.5 Расчёт режимов резания
3.5.1 Расчет режимов резания на операцию 010 Многоцелевую для станка с ЧПУ.
Исходные данные:
Деталь – Маховик.
Материал детали – СЧ20 ГОСТ1412-85, σв = 200МПа.
Точность поверхностей – 14 квалитет.
Шероховатость поверхностей – Ra 10 мкм.
Метод получения заготовки – литьё.
Масса – 39 кг.
Припуск на обработку поверхности – 5,75мм.
Станок
Станок многоцелевой модели ГДВ400ПМ1Ф4 с ЧПУ 2С42-65.
Диапазон частот вращения шпинделя - 40 - 4500 мин-1.
Диапазон подач - 1 - 5000 мм/мин.
Мощность привода главного движения – 16 кВт.
Базирование детали по внутренней цилиндрической поверхности Ø52мм и торцу.
Переход 1. Сверлить 6 сквозных отверстий, выдерживая размер Ø11,5+0,43, Ra 10.
1. Стадия обработки – черновая (III).
2. Глубина резания t =5,75 мм. Длина сверления – 70,5 мм.
3. Инструмент – сверло спиральное Ø11,5 с коническим хвостовиком, удлинённое
4. Выбор подачи Sо, мм/об.
Подача при сверлении Sот = 0,25 мм/об.
Поправочный коэффициент на подачу в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала Кsм = 1,2;
С учётом поправочного коэффициента подача определяется по следующей формуле ([30], стр. 45):
Sо = Sот· Кsм, мм/об
Sо = 0,25 · 1,2 = 0,3 мм/об
5. Выбор скорости резания ν, м/мин.
Скорость резания νт = 26 м/мин.
Выбранную скорость резания корректируют с учётом поправочных коэффициентов в зависимости от:
- группы обрабатываемого материала Кνм = 1,2;
- условий обработки Кνж = 1,0;
- состояния поверхности заготовки Кνw = 0,85;
- инструментального материала Кνи = 1,0;
- формы заточки инструмента Кνз = 1,0;
- длины рабочей части сверла Кνl = 0,8;
- покрытия инструментального материала Кνп = 1,0.
С учетом поправочных коэффициентов скорость резания определяется по следующей формуле:
ν = νт· Кνм · Кνж · Кνw · Кνи · Кνз · Кνl · Кνп, м/мин
ν = 26 · 1,2 · 1,0 · 0,85 · 1,0 · 1,0 · 0,8 · 1,0 = 21,22 м/мин
6. Частота вращения шпинделя n, мин-1 определяется по формуле:
n = 1000ν / πD, мин-1
n = 1000·21,22/3,14·11,5 = 587,5 мин-1
Округляем значение частоты вращения n = 580 мин-1.
7. Определение фактической скорости резания ν
ф, м/мин
νф = πDn/1000, м/мин
νф = 3,14 · 11,5 · 580 / 1000 = 20,9 м/мин
8. Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.
Мощность резания Nрт = 0,88 кВт.
Выбранную мощность резания корректируют с учётом поправочного коэффициента в зависимости от твёрдости обрабатываемого материала КN = 1,2.
Nр = Nрт· КN, кВт
Nр = 0,88 · 1,2 = 1,056 кВт
Мощность привода главного движения Nпр определяется по формуле:
Nпр = Nдв · 1,2 · η, кВт
где Nдв – мощность электродвигателя главного движения, Nдв = 16 кВт;
η – КПД станка, η = 0,8.
Nпр = 16 · 1,2 · 0,8 = 15,36 кВт
Условие Nпр > Nр выполняется, следовательно, назначенные режимы резания допустимы.
9. Определение минутной подачи Sм, мм/мин.
Минутную подачу рассчитывают по формуле:
Sм = Sо · n, мм/мин
Sм = 0,3 · 580 = 174 мм/мин.
10. Определение осевой Ро силы резания.
Осевая сила резания Рот = 2826 Н.
Выбранное значение силы резания корректируют с учётом поправочного коэффициента в зависимости от свойств обрабатываемого материала Крм = 1,2.
С учетом поправочного коэффициента осевая сила резания определяется по следующей формуле:
Ро = Рот /Крм, Н
Ро = 2826 / 1,2 = 2355 Н.
11. Определение основного То, мин времени на переход.
Основное (технологическое) время определяется по формуле:
То = Lрх / Sм, мин
где Lрх – длина рабочего хода, мм.
Длина рабочего хода определяется по формуле:
Lрх = Lрез + l1 + l2 + l3, мм
где Lрез - длина обрабатываемой поверхности, Lрез. = 70,5 мм;
l1 - длина подвода инструмента, l1 = 2 мм;
l2 + l3 - длина врезания и перебега, l2 + l3 = 7,5 мм.
Lрх = 70,5 + 2 + 7,5 = 80 мм
То = 80 / 174 = 0,46 мин.
Т.к. на данном переходе производится обработка шести отверстий, то принимаем, То · 6 = 0,46 · 6 = 2,76мин
3.5.2 Расчет режимов резания на операцию 035 Радиально-сверлильная.
Исходные данные:
Деталь – Маховик №260-1005114.
Материал детали – СЧ20 ГОСТ1412-85, σв = 200МПа.
Точность поверхностей – 14 квалитет.
Шероховатость поверхностей – Ra 12,5 мкм.
Метод получения заготовки – литьё.
Масса – 39 кг.
Станок радиально-сверлильный модели 2К522.
Диапазон подач – 0,125 – 0,315 мм/мин.
Мощность привода главного движения – 1,5 кВт.
Базирование детали по внутренней цилиндрической поверхности Ø52мм и торцу.
Переход.Зенкеровать 6 отверстий, выдерживая размер Ø12,7+0,43, 18,85мм, 1,1×45°, Ra 12,5 мкм.
1. Глубина резания t=0,25 мм. Длина зенкерования – 18,85мм.
2. Инструмент – зенкер 12,85/17, 2330-5086 ГОСТ 19265-73, ВК6.
3. Подача на оборот шпинделя Sо = 0,15 мм/об
4. Определение скорости резания υ, м/мин
, м/мингде Сυ - коэффициент скорости резания, Сυ = 18,8;
x, y, q, m - показатели степени, x = 0,1, y = 0,4, q = 0,2, m = 0,125;
Т - стойкость инструмента, Т = 30мин;
Кν – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.
,где Кmv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала;
Кlv - поправочный коэффициент, учитывающий глубину обработки, Кlv = 1;
Киv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания, Киv = 1;
,где nv - показатель степени, nv = 1,3.
Кmv= (190 / 200)1,3 = 0,93
Кv = 0,93 × 1 × 1 = 0,93
5. Частота вращения шпинделя n, мин-1 определяется по формуле:
n = 1000ν / πD, мин-1
n = 1000·46,7/3,14·12,5 = 1188 мин-1
Принимаем значение частоты вращения n по паспорту станка
n = 1000 мин-1.
6. Определение фактической скорости резания νф, м/мин
νф = πDn/1000, м/мин
νф = 3,14 · 12,5 · 1000 / 1000 = 39,25 м/мин
7. Определение осевой силы резания Pо, H
Осевая сила резания Pо, H определяется по формуле:
,где Ср - постоянная для конкретных условий обработки
, Ср = 46;
x, y - показатели степени, x = 1,0, y = 0,75
Кmp – поправочный коэффициент, Кmp= 0,6.
8. Определение крутящего момента Мкр, Н·м
Крутящий момент рассчитывают по формуле:
, Н·мгде См - постоянная для конкретных условий обработки, См = 0,196;
q, x, y - показатели степени, q = 0,85, x = 0,8, y = 0,7
Кmp – поправочный коэффициент, Кmp= 0,6.
9. Определение минутной подачи Sм, мм/мин.
Минутную подачу рассчитывают по формуле:
Sм = Sо · n, мм/мин
Sм = 0,15 · 1000 = 150 мм/мин.
10. Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.
Мощность резания Nе определяется по формуле:
Мощность привода главного движения Nпр определяется по формуле:
Nпр = Nдв · η, кВт
где Nдв – мощность электродвигателя главного движения, Nдв = 1,5 кВт;
η – КПД станка, η = 0,8.
Nпр = 1,5 · 0,8 = 1,2 кВт
Условие Nпр > Nе выполняется, назначенные режимы резания допустимы.
11. Определение основного То, мин времени на проход.
Основное (технологическое) время определяется по формуле:
То = Lрх / Sм, мин
где Lрх – длина рабочего хода, мм.
Длина рабочего хода определяется по формуле:
Lрх = Lрез + l1 + l2 + l3, мм
где Lрез - длина обрабатываемой поверхности, Lрез. = 18,85 мм;
l1 - длина подвода инструмента, l1 = 3 мм;
l2 + l3 - длина врезания и перебега, l2 + l3 = 3,2мм.
Lрх = 18,85 + 3 + 3,2 = 25мм
То = 25/ 150 = 0,16 мин.
Т.к. на данном переходе производится обработка шести отверстий, то принимаем, То = 0,16 · 6 = 0,96 мин.
Режимы резания на остальные операции и переходы приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Сводная таблица режимов резания
| Наименование операции, перехода | t, мм | D, мм | Lрез | T, мин | Sо, мм/об | υрасч | nрасч | Sм, мм/мин | To, мин | Nрез |
| Lр.х., мм | υф, м/мин | nпасп, мин-1 | Nшп, кВт | |||||||
| 005 Токарная с ЧПУ | ||||||||||
| Переход 1 | 2 | 412 | 39,5 47 | 120 | 0,35 | 60 60 | 46…57 46… | 16…20 | 2,2 | 2,16 37 |