Операционная технология механической обработки детали «Колесо червячное»

η = 0,75.

N_шп = 11 · 0,75 = 8,25 кВт.

1,01 ≤ 8,25.

Обработка возможна.

Переход 2. сверление.

Скорость резания рассчитываем по эмпирической формуле:

,

где Т – среднее значение стойкости; принимаем Т = 60 мин.

С_v, x, y, m – коэффициент и показатели степени;

C_v = 17,1;

y = 0,4;

m = 0,125;

 

q = 0,25;

s – подача, мм/об;

s – 0,5 мм/об.

К_v = К_мv

К_Иv К_lv

где К_мv – коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала.

K_Иv – коэффициент, учитывающий инструментальный материал;

K_Иv = 0,83;

K_lv – коэффициент, учитывающий глубину сверления;

K_lv = 0,7.

Тогда

К_v = К_мv

К_иv К_lv = 0,83 0,83 0,7 = 0,482

 м/мин

Определим частоту вращения шпинделя:

 об/мин

Крутящий момент и  осевая сила определяются по формулам

М_кр = 10·C_M·D^q·s^y·K_p, Нм;

Р_O = 10·Ср D^q·s^y·K_p, Н;

C_м = 0,021; q = 2,0; y = 0,8

С_р = 42,7; q = 1,0; y = 0,8

К_р – поправочный коэффициент.

К_р = К_мр

где К_мр = (HB/190)ⁿ =(190/220)^0,6 = 0,916.

М_кр = 10·0,021·20²·0,5^0,8·0,916 = 44,24 Н·м;

Р_О = 10·42,7·20¹·0,5^0,8·0,916 = 4498 Н.

Мощность резания рассчитываем по формуле

 кВт.

N_рез ≤ N_шп ,

где N_шп – мощность шпинделя станка, кВт

N_шп = N_дв · η,

где N_дв – мощность двигателя станка, кВт

η – К.П.Д. станка.

η = 0,75

N_шп = 11 · 0,75 = 8,25 кВт.

2,09 ≤ 8,25

Обработка возможна.

Операция 35 токарная (растачивание).

Расточить отверстие  Ø20 мм. в Ø33 мм.

Станок: 16К20

Резец: по ГОСТ 18872 – 73.

Глубина резания t при черновом точении принимается равной припуску на обработку.

Подачу принимаем s = 0,4 мм/об при глубине резания t = 2 мм. 3 прохода.

Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитываем по эмпирической формуле:

. м/мин,

где Т = 30 – 60 мин – среднее значение стойкости при одноинструментной обработке; принимаем Т = 60 мин.

С_v, x, y, m – коэффициент и показатели степени;

C_v = 292;

y = 0,2;

х = 0,15;

m = 0,2;

t – глубина резания 2 мм,;

s – подача 0,4 мм/об.

К_v = К_мv

К_пv К_иv.

где К_мv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки

.

К_пv – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

K_пv = 0,8;

К_иv – коэффициент, учитывающий влияние материал инструмента;

K_uv = 1.

Отсюда

К_v = 0,83

0,8 1 = 0,664,

 м/мин.

При растачивании применяется  поправочный коэффициент 0,9 табл. 17 стр. 270 том 2.

Тогда

92,2 × 0,9 = 82,98 м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя:

 об/мин,

 об/мин.

Корректируем частоту  вращения по паспорту станка n = 800 об/мин. Действительная скорость резания определяется по формуле:

 м/мин.

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

Р_z,y,x = 10 × С_р ×t^x × s^y × vⁿ × К_р,

где С_р, x, y, n – коэффициент и показатели степени для конкретных условий обработки для каждой из составляющих силы резания.

В таблице 8 приведены численное значение коэффициентов и показателей степени по всем силам.

Таблица 8

	х	у	z
Cp	46	54	92
х	1	0,9	1
у	0,4	0,75	0,75
n	0	0	0

 

К_р – поправочный коэффициент

К_р = К_мр К_φр К_γр К_λр К_rр,

где К_мр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

К_мр = (HB/190)ⁿ = (190/220)^0,4 = 0,943,

где К_φр, К_γр, К_λр, К_rр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания

В таблице 9 указаны численные значения всех коэффициентов, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

Таблица 9

	х	у	z
Кφр	1,11	0,77	0,94
Кγр	1	1	1
Кλр	0,65	1,7	1
Кrр	1	1	1

 

Таким образом, имеем:

К_рz = 0,943

1 1 1 0,94 = 0,89

К_рy = 0,943

0,77 1 1,7 1 = 1,23

К_рx = 0,943

1,11 1 1,65 1 = 1,73

Эти значения подставим  в уравнение для определения сил:

Значение сил для  цилиндрического размера d₁:

Р_x = 10

46 2¹ 0,4^0,4 82,89⁰ 0,89 = 564,9 Н;

Р_y = 10

54 2^0,9 0,4^0,75 82,89⁰ 1,23 = 623,4 Н;

P_z = 10

92 2¹ 0,4^0,7 82,89⁰ 1,73 = 1687,1 Н;

Мощность резания рассчитываем по формуле

кВт;

N_рез ≤ N_шп, кВт,

где N_шп – мощность шпинделя станка, кВт.

N_шп = N_дв · η, кВт,

где N_дв – мощность двигателя станка, кВт

η – К.П.Д. станка.

η = 0,75.

N_шп = 11·0,75 = 8,25 кВт.

2,29 ≤ 8,25 кВт.

Обработка возможна.

Операция 045 протяжная

Станок протяжный горизонтальный 7Б65, протяжка по ГОСТ 25158 – 82

Подача S_z – принимаем 0,12 мм

Скорость резания

 м/мин,

где Т – период стойкости протяжки, мин (принимается в пределах 105 – 500 мин);

Т – 300 мин;

С_v – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала;

С_v = 6,2;

m = 0,6;

y = 0,95.

 м/мин.

Сила резания

 Н,

кН.

Р – сила резания, приходящаяся на 1 мм длины режущей кромки зуба протяжки, Н.

Р = 268 Н.

- наибольшая суммарная длина  кромок всех одновременно режущих зубьев, мм;

мм,

 мм,

где В – периметр резания, мм;

Z_p – наибольшее число одновременно режущих зубьев;

, шт,

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l = 66 мм.

t – шаг режущих зубьев протяжки, мм;

t = 11 мм;

 мм,

К – поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрии протяжки, износ режущей части, условия резания

К = К_α × К_γ × К_h × К_О,

где К_α, К_γ – коэффициенты, учитывающие влияние переднего и заднего углов протяжки;

К_α = 1;

К_γ = 1,13;

К_h – коэффициент, учитывающий влияние износа зубьев протяжки;

К_h = 1,15;

К_О – коэффициент, учитывающий охлаждение зоны резания;

К_О = 1,34 (без охлаждения).

К = 1 × 1,13 × 1,15 × 1,34 = 1,74.

Мощность протягивания. Эффективная мощность:

 кВт,

 кВт,

Потребляемая мощность

, кВт.

 кВт,

6.3 Нормирование операций технологического процесса

Операция 35 токарная (центрование и сверление)

Основное машинное время:

, мин.

l₁ + l₂ – величина врезания и перебега, мм

l – длина обработки, мм

Центрование

мин.

Сверление

мин

Общее время на центрование и сверление Т_О = 0,58 мин.

Вспомогательное время  определяется по формуле

Т_в = Т_уст + Т_оп + Т_изм,

где Т_уст – вспомогательное время на установку и снятие детали,

Т_уст = 0,3 + 0,3 мин – установка инструмента; (Приложение9 стр. 348)

Т_оп1 = 0,14 + 0,55 мин – проверить приход инструмента в заданную точку после обработки;

Т_оп2 = 0,03 мин. – установить и снять щиток от забрызгивания эмульсией;

Т_изм = 0,13 мин. – время на измерение штангенциркулем. (Карта 87)

Т_в = 0,6 + 0,69 + 0,03 + 0,13 = 1,45 мин.

а_тех, а_орг, а_отл – время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, на отдых и личные потребности;

а_тех + а_орг + а_отл = 4 %

Штучное время определяется по формуле

Т_пз = Т_пз1+ Т_пз2+ Т_пз,

где Т_пз1 – подготовительно-заключительное время на организационную подготовку;

Т_пз1 = 4 мин. (Приложение9 стр. 348).

Т_пз2 – подготовительно-заключительное время на наладку станка, приспособлений, инструмента, устройств;

Т_пз2 = 14 мин, (Приложение9 стр. 348).

Т_пз = 14 + 4 = 18 мин.

Штучно – калькуляционное время определяется по формуле

,мин.

где n – количество деталей в год.

 мин.

Операция 35 токарная (растачивание)

Основное время на обработку рассчитывается по формуле

, мин.

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ – величина врезания инструмента, мм;

l₁ = 3 мм;

l₂ – величина перебега инструмента, мм;

l₂ = 1 мм.

i – число проходов.

 мин;

Основное время 1,18 мин.

Вспомогательное время  определяется по формуле

Т_в = Т_уст + Т_оп + Т_изм,

где Т_уст – вспомогательное время на установку и снятие детали,

Т_уст = 0,85 мин – установка в трехкулачковом патроне,

Т_оп1 = 0,3 мин – проверить приход инструмента в заданную точку после обработки, (Карта 20 стр. 64).