Спроектирование технологического процесса на обработку детали вал выходной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Расположение припусков, допусков и промежуточных  размеров 

2.4 Выбор оборудования

Техническая характеристика токарно-винторезного станка 16К20Ф3:

Наибольший диаметр обработки  заготовки:

над станиной………………………………………………………………. 400 мм

над суппортом………………………………………………………………220 мм

Расстояние между центрами…………………………………………….. 1000 мм

Наибольшая длина точения………………………………………………. 930 мм

Наибольшая длина перемещения…………………………………………  200 мм

Частота вращения шпинделя……………………………… ...12,5 – 2000 об/мин

Число управления осей координат  одновременно………………………… ...2/2

Мощность привода подач……………………………………………….. 6,16 кВт

Пределы рабочих подач  по осям координат:

х – 1,5 – 600 мм/мин

у – 3 – 1200 мм/мин

Скорость быстрого перемещения  по осям координат:

х – 120 мм/мин

у – 1200 мм/мин

Наибольшее перемещение  по осям координат:

х – 250 мм/мин

у – 930 мм/мин

Число подач……………………………………  бесступенчатое регулирование

Число скоростей привода  главного движения ………………………………...23

Мощность электродвигателя привода главного движения…………… ...10 кВт

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Определение режимов резания

Расчет режимов резания  на токарный черновой переход.

2.5.1,2 Определяем глубину резания t:

t = 1,5 мм;

2.5.2 Определяем подачу S:

S = 0,8 – 1,2 мм/об;           [6, 266, табл. 11]

Принимаем 1 мм/об.

2.5.3 Определяем скорость резания ν:

ν= ;                      (40)

где Т – стойкость инструмента, Т = 40 мин.;

С_v – коэффициент, x, y, m – показатели степени;          [6, 269, табл. 17]

С_v= 350;         

x = 0,15;

y = 0,35;

m = 0,20.

Коэффициент К_v является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_mv, состояния поверхности К_nv, материала инструмента К_uv.

K_v = K_mv·K_nv·K_uv;                       (41)

K_mv = ;              (42) [6, 261, табл. 4]

σ_в = 598 МПа для стали 45 ГОСТ 1050-74;                  [6, 261, табл. 1]

K_mv= = 1,25;

K_nv = 1,0;               [6, 261, табл. 5]

K_uv = 1,0;                [6, 261, табл. 6]

K_v = 1,0·1,0·1,25 = 1,25;

ν= = 170,23 м/мин.                                     (42)

2.5.4 Определяем частоту вращения шпинделя n:

n=                         (43)

n= = 814 об/мин.

2.5.5 Уточняем частоту вращения по паспорту станка

n_ст = 800 об/мин.

2.5.6 Определяем действительную скорость резания:

ν_д=               (44)

ν_д= = 167,3 м/мин.

2.5.7 Определяем силу резания Р_z:

Р_z= 10·C_p·t^x·S^y·νⁿ·Kp;                              (45)

гдеC_p – коэффициент;           [6, 273, табл. 22]

x, y, n – показатели степени;       [6, 273, табл. 22]

С_р = 300;

x = 1,0;

y = 0,75;

n = – 0,15;

K_p – поправочный коэффициент;

К_р = К_mр·К_φр·К_γр·К_λр·К_гр;                     (46)

К_mр =               (47)[6, 261, табл. 9]

К_mр = = 0,846;

К_φр = 0,89;             [6, 273, табл. 23]

К_γр = 1;             [6, 273, табл. 23]

К_λр = 1;             [6, 274, табл. 24]

К_р = 0,846·0,89·1·1·1 = 0,752.                              (47)

Р_z = 10·300·1,5·1^,75·167,3^{– 0,15} 0,752 = 1565,94 Н.

 

2.5.8 Определяем расчетную мощность:

N_p = = = 4,28 кВт.          (48)

N_p ≤ N_станка

4,28≤ 10 кВт

Расчет режимов резания  на токарный чистовой переход.

2.5.9 Определяем глубину резания t:

t = 0,5 мм;

2.5.10Определяем подачу S:

S = 0,5 мм/об ;             [6, 268, табл. 14]

2.5.11 Определяем скорость резания υ:

ν= ;

где Т – стойкость инструмента, Т = 40 мин.;

С_v – коэффициент, x, y, m – показатели степени;       [6, 269, табл. 17]

С_v= 350;

x = 0,15;

y = 0,35;

m = 0,20.

Коэффициент К_v является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_mv, состояния поверхности К_nv, материала инструмента К_uv.

K_v = K_mv·K_nv·K_uv;

K_mv = ;               [6,261, табл. 4]

σ_в = 598 МПа для стали 45 ГОСТ 1050-74;                   [6,261, табл. 1]

K_mv= = 1,25;

 

K_nv = 1,0;                                           [6,262, табл. 5]

K_uv = 1,0;                                           [6,262, табл. 6]

K_v = 1,25·1,0·1,0 = 1,25;

ν = = 296 м/мин.

2.5.12 Определяем частоту вращения шпинделя n, об/мин:

n=  

n= = 1496,3 об/мин.

2.5.13 Уточняется частота вращения по паспорту станка:

n_ст = 1250 об/мин.

2.5.14 Определяем действительную скорость резания:

ν_д=

ν_д= = 247,27 м/мин

2.5.15 Сила резания Р_z:

Р_z= 10·C_p·t^x·S^y·υⁿ·K_p;

гдеC_p – коэффициент;

x, y, n – показатели степени, приведены;                  [6, 273, табл. 22]

С_р = 300;

x = 1,0;

y = 0,75;

n = – 0,15;

K_p – поправочный коэффициент;

К_р = К_mр·К_φр·К_γр·К_λр·К_гр;

К_mр =

К_mр = = 0,846;

К_φр = 0,89;             [6, 273, табл. 23]

К_γр = 1;             [6, 273, табл. 22]

К_λр = 1;             [6, 274, табл. 24]

К_р = 0,846·0,89·1·1 = 0,752.

Р_z = 10·300·0,5·0,5^0,75·247,27^{– 0,15}·0,752 = 293,21 Н.

2.5.16 Определяем расчетную мощность:

N_p = = = 1,18 кВт.

Np ≤ N_станка

1,18 ≤ 10 кВт 

 

          Таблица 4 – Сводная таблица режимов резания

Наименование операции	t, мм	S мм/об	Sм, м/мин	Sпрод	Sпоп	nст-ка, об/мин	νд, м/мин	Pz, Н
Токарная: черновая чистовая	1,5 0,5	1 0,5	– –	– –	– –	800 1250	167,3 247,27	1565,94 293,21
Сверлильная	1,5	0,04	50	–	–	140	13,2	–
Фрезерная	6	0,23	125			500	24	–
Круглошлифовальная	0,01	–	–	3450	0,0087	250	35	–

 

 

 

 

2.6 Расчет технических норм времени

Нормирование токарной обработки  на станках с ЧПУ.

2.6.1 Определяем основное время

Обточка поверхности:

toi_{черн 1} = ;                               (49)

toi_{черн 1}= = 0,21 мин

toi_{чист 2} = = 0,39 мин

Т_общ = toi₁ + toi₂              (50)

Т_общ =0,21 + 0,39 = 0,6 мин

2.6.2 Определяем вспомогательное время:

Т_в = Т_ву + Т_мв+T_пер;                                        (51)

где T_пер – время, связанное с переходами;

T_пер = T_пер1 + T_пер2

T_пер1 = 0,03 мин – включение – выключение станка;

T_пер2 = 0,03 мин – задвинуть оградительный щиток;

T_пер = 0,03 + 0,03 = 0,06

Т_ву – время на установку и снятие заготовки, мин;

Т_ву = 0,31 мин;                       [5, 163, табл. 2]

Т_мв–машинно-вспомогательное время, связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений при обработке поверхности, мм; 

Т_мв1 = 0,03 мин – ускорение на длине;          [5, 163, табл. 3]

Т_мв2 = 0,1 мин – установочное время;          [5, 163, табл. 3]

Т_мв3 = 0,04 мин – установочное время в зоне резания;                 [5, 164, табл. 3]

Т_мв4 = 0,06 мин – время на поворот револьверной головки на;  [5, 164, табл. 3]

3 позиции поворота головки                                                          [5, 164, табл. 3]

Т_мв4·3 = 0,06 мин

Т_мв = Т_мв1+ Т_мв2+ Т_мв4+ Т_мв3 = 0,03 + 0,1 + 0,04 + 0,06 = 0,23 мин;                  (52)

Т_в = 0,31 + 0,23+ 0,06 = 0,6 мин.

2.6.3 Определяем оперативное время:

Т_оп = Т_о + Т_ву + Т_мв+T_пер                      (53)

Т_оп = 0,6 + 0,6 =1,2 мин.

2.6.4 Определяем время на обслуживание рабочего места и личной надобности:

а_обс = 10 %; а_отл = 10 %;            [5, 165, табл. 4]

Т_обс  = ;                       (54)

Т_обс  = = 0,120 мин;

Т_отл = ;              (55)

Т_отл = = 0,120 мин.

2.6.5 Определение время работы станка по программе управления (время обработки):

Т_пу = Т_о + Т_мв;                       (56)

Т_пу = 0,6 + 0,23= 0,83 мин.

2.6.6 Определение штучного времени:

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_обс + Т_отл;                    (57)

Т_шт = 0,6 + 0,6 + 0,120 + 0,120 = 1,44 мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 – Сводная таблица  норм времени

Наименование операции	То	Тв	Топ	Тобс	Тотл	Тшт
Токарная: черновая чистовая	0,21 0,39	0,6	1,2	0,120	0,120	1,44
Сверлильная	0,64	0,9	1,54	0,061	0,061	1,663
Фрезерная	2,16	1,4	3,56	0,142	0,142	3,844
Круглошлифовальная	5,12	0,55	5,67	0,226	0,226	2,571

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Конструкторская  часть

3.1 Расчет размеров  материального инструмента 

Расчет исполнительных размеров калибр-скобы

3.1.1 Исполнительный размер  калибр-скоб ПР_с с номинальным размером вала до 180 мм определяют по формуле:

ПР_с = ;              (58)

где ∆_в – отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия;

∆_в = 7 мкм = 0,007                           [4,125, табл. 3.47]

Н_к1 – допуск на изготовление калибров для вала;

Н_к1 = 8 мкм = 0,008 мм.        [4, 125, табл. 3.46]

D_max = D + ES = 63+0 = 63мм                   (59)

ПР_с = = 62,989 мм.

3.1.2 Исполнительные размеры  непроходных калибров-скоб НЕ_с с номинальным размером вала до 180 мм определяют по формуле:

НЕ_с = ;             (60)

D_min = D + EI = 63+(-0,025) = 62,975 мм                             (61)

НЕ_с = = 62,971 мм

3.1.3 Определяем предельный  размер изношенного калибр-скобы ПР_и.с:

ПР_и.с = D_max + У_в1;                      (62)

где У_в1 – допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия;

У_в1 = 5 мкм = 0,005 мм.       [4, 125, табл. 3.46]

ПР_и.с = 63+0,005 = 63,005 мм.

 

 

Исполнительные размеры  калибр-скобы ПР = 63,989^+0.008 НЕ = 63,971^+0,008.

Расчет исполнительных размеров контрольных калибров для калибров-скоб

3.1.4 Наибольшие предельные  размеры гладких контрольных  пробок для проходного калибра-скобы  определяют по формуле для  предельных калибров-скоб:

К – ПР = ;                               (63)

где Н_р – допуск на изготовление контрольного калибра для скобы,

Н_р = 3 мкм = 0,003 мм;                [4, 125, табл. 3.46]

К – ПР = = 62,999 мм.

3.1.5 Исполнительные предельные  размеры гладких контрольных  пробок для непроходного калибра-скобы  определяют по формуле:

К – НЕ = ;             (64)

К – НЕ = = 62,9765 мм.

3.1.6 Исполнительные размеры  контрольных калибров для калибров-скоб  для контроля износа проходного  калибра-скобы:

К – И = ;             (65)

К – И = = 63,0065 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Расположение полей допусков калибр-скобы

 

Заключение