Проектирование технологического процесса обработки кронштейна

Определяем предельные размеры.

Наибольший предельный размер берём по расчётным размерам, округлённых до точности соответствующего перехода. Наименьший предельный размер определяется вычитанием из наибольшего предельного размера соответствующего допуска.

Определяем предельные значения припуска.

Наименьшие предельные значения припуска равны разности наибольших предельных размеров выполняемых и предшествующих переходов; а наибольшие соответственно разности наименьших предельных размеров.

Нормальное развертывание.

2zimin = 20,033 – 19,907= 0,126 мм = 126 мкм

2zimax = 20,000 – 19,823= 0,158 мм = 177 мкм

П/чистовое зенкерование.

2zimin = 19,907 – 19,562  = 0,345 мм  =345мкм

2zimax = 19,823 –19,432= 0,391 мм =391 мкм

Черновое зенкерование.

2zimin = 19,562– 17,697= 1,865мм  = 1865 мкм

2zimax = 19,432– 15,297= 4,135 мм = 4135мкм.

Определяем общие припуски на обработку.

2zоmin =126+345+1865 =2336мкм

2zоmax = 177+391+4135= 4703 мкм.

Проверка правильности расчёта.

2zоmax - 2zоmin = Тз- Тд

4703 – 2336 = 2400-33

2367 = 2367

Определяем общий номинальный припуск на обработку отверстия ø20Н8

EI=0

2zо.ном = 2zоmin +ESДзаг. – ESДд = 2336 + 1000 – 33 = 3303 мкм

Принимаем припуск для обработки отверстия ø20Н8:

2zо =                          

15 Вертикально - сверлильная :

Оборудование: Вертикально-сверлильный станок 2Н125 (N = 1,5 кВт)

Инструмент: сверло с коническим хвостиком Ø7 мм по ГОСТ10903-77, зенковка цилиндрическая для обработки опорных поверхностей под крепёжные детали с коническим хвостовиком Ø8 мм, машинный метчик для нарезания метрической резьбы М8-6Н по ГОСТ 3266-81.

Технологические переходы:

сверлить отверстие Ø7 мм,

зенковать отверстие Ø8 мм,

нарезать резьбу М8-6Н  мм,

Расчет режимов резания и расчет норм времени на операцию.

Скорость резания определяем исходя из твердости обрабатываемой заготовки и материала инструмента. В состоянии поставки заготовка из чугуеа СЧ 20 ГОСТ 1412-70 имеет твердость не более НВ =190. Число оборотов шпинделя рассчитываем по формуле:

, об/мин                                             

где D – диаметр заготовки при токарной операции или диаметр сверла при сверлильной операции, мм.

Подачу для п/ч обработки выбираем согласно рекомендациям в зависимости от требуемой шероховатости поверхностей.

0,5 Горизонтально – фрезерная :

В качестве режущего инструмента берём сборную цилиндрическую фрезу с механическим креплением пластин для чернового фрезерования плоскости с числом зубьев Z1 = 10 и Z2=12 по ГОСТ 9304 - 69

Обработку плоскости шириной B=100мм производим на горизонтально- фрезерном станок 6М82Г (N = 7 кВт). Расстояние между опорами фрезерной оправки 400 мм. Глубина резания t=3мм.

Подача на зуб фрезы (cтр. 283) Sz = 0,15 – 0,30 мм/зуб;

примем Sz = 0,25 мм/зуб.;

Диаметр отверстия под оправку d = 40мм;

Dфр1. = (2,5 ÷ 3) . d = 100 мм (стр. 187 т.4);Lфр=125 мм;

Dфр1 = 60 мм;

Стойкость фрезы Т = 180 мин (13, т. 40);

Определяем скорость резания:

V = (Cv . Dq . кv)/(Tm . tx . Szy . Bu . Zp)    (стр. 282).

Cv = 42; q = 0,2; х = 0,1; у = 0,4; и = 0,1; р = 0,1; т = 0,15 (таблица 39 стр. 288)

кv = кмv . кпv . киv

кмv = (190/HB)Nv = (190/190)1,25 = 1;  (стр. 261 т. 1)

кмv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние обще-механических свойств обрабатываемого материала на Vраб резания Nv = 1,25 (стр. 262 т. 2)

кv = 1 . 0,85 . 0,83 = 0,7055;

V1 = (42 . 1000,2 . 0,7055)/(1800,15 . 30,1 . 0,250,4 . 360,1 . 120,15) = 25,645 м/мин.

V2 = (42 . 600,2 . 0,7055)/(1800,15 . 30,1 . 0,250,4 . 360,1 . 100,15) = 23,796 м/мин.

Определяем частоту вращения фрезы

n1 =(1000 . V)/( π . Dфр) = (1000 . 25,645)/(3,14 . 100) = 81 мин-1

n2 = (1000 . V)/(π . Dфр) = (1000 . 23,796)/(3,14 . 60) = 126 мин-1

корректируем частоту вращения фрезы по паспорту станка 6М82Г и принимаем nф = 125 мин-1

Фактическая скорость резания:

Vф1 = (π . D . nф1)/1000 = (3,14 . 100 . 125)/1000 = 39,25 м/мин;

Vф2 = (π . D . nф2)/1000 = (3,14 . 60 . 125)/1000 = 23,55 м/мин;

Определяем минутную подачу:

Sм1 = Sz1 . zn1 . nф1 = 0,25  . 10 . 125 = 312,5 мм/мин ;

Sм2 = Sz2 . zn2 . nф2 = 0,25  . 12 . 125 = 375 мм/мин ;

корректируем по паспорту станка 6М82Г фактическое значение и принимаем

Sм1 = 400 м/мин, Sм2 = 250 м/мин;

Фактическая подача на зуб фрезы:

Szф1 = Sн.ф1/(nф1 . z) = 400/(125 . 10) = 0,32 мм/зуб;

Szф2 = Sн.ф2/(nф2 . z) = 250/(125 . 12) = 0,16 мм/зуб;

Определяем силу резания:

Pz = (10 . Cp . tx . Szy . Bu . z . кмp)/(Dq . nфw)

Cp = 50; х = 0,9; у = 0,72; и = 1,14; q = 1,14; w = 0 (таблица 41 стр. 291)

кмp = (HB/190)n = (190/190)n = 1;  (таблица 9 стр. 264);

Pz = (10 . 50 . 30,9 . 0,250,72 . 361.14 . 12 . 1)/(1001.14) = 1855 Н;

Определяем мощность резания :

Npез = (Pz . Vф)/(60 . 1020) = (1855. 39,25)/(60 . 1020) = 1,18 кВт

Определяем необходимую мощность электродвигателя станка

Nфак = Npез/ μ= 1,18 /0,8 = 1,64 кВт.

Nфак ≤ Nст => 1,4 < 7 (кВт)

Определяем основное технологическое время

to = (l + y + D)/Sм

l – длина обработки;

у – величина врезания инструмента;

y1 = 0,5(D1 – (D12 - B2)1/2) = 0,5(100 – (1002 - 362)1/2) = 3,3 мм;

y2 = 0,5(D2 – (D22 - B2)1/2) = 0,5(60 – (602 - 362)1/2) = 6 мм;

D – перебег инструмента, D = 2… 5 мм ;

to1 = (50+ 3,3 + 4)/400 = 0,143 мин.

to2 = (50 + 6 + 4)/250 = 0,24 мин.

1,0 Радиально-сверлильная

Сверлить отверстие Ø10 мм

Глубина резания при сверлении

t = 0,5Dcв = 0,5 . 10 = 5 мм;

Dcв – диаметр сверла.

Наибольшая технологически допускаемая подача (стр. 277)

Sн = 0,41 – 0,47 мм/об, принимаем Sн = 0,45 мм/об.

Подача, допускаемая механизмом подачи станка

Sм.п. = ([Рх]/(10 . Ср . Dq))1/y . кмр;

Рх = 9000 Н – наибольшая сила резания (из паспорта станка)

Sм.п. = (9000/(10 . 42,7 . 101))1/0,8 . 1 = 2,5 мм/об;

Принимаем S = 0,42 мм/об;

Корректируем заданную подачу по паспорту станка 2Н125 и принимаем

Sф = 0,4 мм/об. Sм = Sо . n;

Скорость резания

V = (Cv . Dq . кv)/(Tm . Szy)    (стр. 276)

кv = 1;

V = (17,1 . 100,25 . 1)/(600,125 . 0,40,4) = 26,297 м/мин.

Частота вращения сверла:

n = (1000 . V)/( π . D) = (1000 . 26,297)/(3,14 . 10) = 837,484 мин-1

корректируем частоту вращения сверла по паспорту станка 2Н125 (μ = 2,8кВт) и принимаем nф = 500 мин-1; Sм = Sо . n = 0,4 . 500 = 200 м/мин;

Фактическая скорость резания

Vф = (π . D . nф)/1000 = (3,14 . 10 . 500)/1000 = 15,7 м/мин.

Крутящий момент сверла

Мкр = 10 . См . Dq . Sфу. км

См = 0,021; q = 2; у = 0,8 (стр. 281 т. 32); км = 1;

Мкр = 10 . 0,021 . 102 . 0,40,8 . 1 = 10 Н.м;

Мощность резания

Np = (Мкр . n ф)/9750 = (10 . 500)/9750  = 0,51 кВт

Необходимая мощность электродвигателя станка

Nэ = Np/ μ = 0,51/0,8 = 0,64 кВт; Nэ ≤ Nст => 0,64 ≤ 2,8 (кВт);

Определяем основное технологическое время

to = (l + y + D)/(Sф . nф)

l = 18 мм – длина обрабатываемого отверстия;

у – величина врезания сверла, у = (0,3…0,5)D = 0,4 . 10 = 4 мм;

D – перебег сверла, D = 2… 5 мм => принимаем D = 3 мм.

to = (18 + 4 + 3)/ (0,4 . 500) = 0,125 мин.

Нарезать резьбу М12-6Н

Глубина резания при нарезании метрической резьбы

t = 1 мм

Наибольшая технологически допускаемая подача (стр. 277)

Принимаем Sн = 1,25 мм/об.

Корректируем заданную подачу по паспорту станка 2Н125 и принимаем

Sф = 1,12 мм/об.

Стойкость метчика (стр. 280) Т = 90 мин.

Скорость резания

V = (Cv . Dq . кv)/(Tm . Szy)    (стр. 276)

Cv = 64,8; q = 1,2; у = 0,5; т = 0,9 (стр. 278)

V = (64,8 . 121,12. 1)/(900,9 . 1,120,5) = 17,2 м/мин.

Частота вращения сверла

n = (1000 . V)/( π . D) = (1000 . 17,2)/(3,14 . 12) = 456,47 мин-1

корректируем частоту вращения метчика по паспорту станка 2Н125 и принимаем nф = 315 мин-1

Фактическая скорость резания

Vф = (π . D . nф)/1000 = (3,14 . 12 . 315)/1000 = 11,8 м/мин;

Основное технологическое время

to = (l + y + D)/(Sф . nф)

l = 18 мм – длина обрабатываемого отверстия;

у – величина врезания метчика, у = (0,3…0,5)D = 0,4 . 12 = 4,8 мм;

D – перебег метчика, D = 2… 5 мм => принимаем D = 3 мм.

to = (18 + 4,8 + 3)/ (1,12 . 315) = 0,07 мин.

Зенковать фаску 1,6х45о

Глубина резания при зенковании

t = 1,6 мм

Наибольшая технологически допускаемая подача. Принимаем Sн = 0,19 мм/об.

Корректируем заданную подачу по паспорту станка 2Н125 и принимаем

Sф = 0,14 мм/об.

Стойкость зенкера (стр. 280) Т = 30 мин.

Скорость резания

V = (Cv . Dq . кv)/(Tm . tx . Szy)    (стр. 276).

Cv = 18,8; q = 0,2; у = 0,4; х = 0,1; Т = 0,125 (стр. 279)

кv = 1;

V = (18,8 . 120,2 . 1)/(300,125 . 1,60,1  . 0,140,4) = 42,8 м/мин.

Частота вращения зенковки

n = (1000 . V)/( π . D) = (1000 . 42,8)/(3,14 . 12) = 1135 мин-1

корректируем частоту вращения зенковки по паспорту станка 2Н125 и принимаем nф = 1200 мин-1; Sм = Sо . n = 0,14 . 1200 = 175 м/мин

Определяем фактическую скорость резания

Vф = (π . D . nф)/1000 = (3,14 . 12 . 1200)/1000 = 45,216 м/мин.

Определяем основное технологическое время

to = (l + y + D)/(Sф . nф)

l = 1,6 мм – длина обрабатываемого отверстия;

у – величина врезания зенковки, у = 1,6 мм;

D – перебег зенковки,

to = (1,6 + 1,6)/ (0,14 . 1200) = 0,02 мин.

Зенкеровать отверстие Ø19,75 мм

Для обработки выбираем стандартный зенкер Ø19,75 мм из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 12489 – 71, число зубьев z = 4. Глубина резания при зенкеровании

t = 0,5(Dз - Dcв) = 0,5(19,75 - 17) = 1,3 мм;

Dз – диаметр зенкера,

Dcв – диаметр сверла.

Определяем наибольшую технологически допускаемую подачу (стр. 277)

Sн = 0,9 – 1,1 мм/об, принимаем Sн = 1 мм/об;

Определяем подачу, допускаемую прочностью зенкера

Sп.с. = Сs . D0,6 = 0,075 . 19,750,6 = 0,45 мм/об;

Подача, допускаемая механизмом подачи станка

Sм.п. = 9077 мм/об;

Ср = 23,5; у = 0,4 (стр. 281); кмp = (HB/190)n = (190/190)n = 1;  (стр. 264)

Из всех полученных при расчётах подач принимаем S = 0,45 мм/об;

Корректируем заданную подачу по паспорту станка 2Н125 и принимаем

Sф = 0,4 мм/об;

Стойкость зенкера (стр. 280) Т = 30 мин.

Скорость резания

V = (Cv . Dq . кv)/(Tm . tx . Szy)    (стр. 276);

Cv = 18,8; q = 0,2; у = 0,4; х = 0,1; т = 0,125 (стр. 279);

кv = 1;

V = (18,8 . 19,750,2 . 1)/(300,125 . 1,30,1  . 0,40,4) = 26,3 м/мин;

Частота вращения зенкера

n = (1000 . V)/( π . D) = (1000 . 26,3)/(3,14 . 19,75) = 424 мин-1

Частота вращения зенкера по паспорту станка 2Н125 и принимаем nф = 500 мин-1; Sм = Sо . n = 0,4 . 500 = 70 м/мин

Определяем фактическую скорость резания

Vф = (π . D . nф)/1000 = (3,14 . 19,75 . 500)/1000 = 31 м/мин.

Определяем основное технологическое время

to = (l + y + D)/(Sф . nф)

l = 18 мм – длина обрабатываемого отверстия;

у – величина врезания зенкера, у = (0,3…0,5)D = 0,4 . 19,75 = 8 мм;

D – перебег зенкера, D = 2… 5 мм => принимаем D = 3 мм.

to = (18 + 8 + 3)/ (0,4 . 500) = 0,145 мин.

Цековать отверстие Ø20 мм

Глубина резания при цековании

t = 8 мм

Выбираем подачу по паспорту станка 2Н125 и принимаем

Sф = 0,12 мм/об.

Скорость резания

V = 24,7 м/мин.

Определяем частоту вращения зенковки

    n = 315 мин-1

Sм = Sо . n = 0,12 . 315 = 37,8 м/мин

Определяем фактическую скорость резания

Vф = (π .D . nф)/1000 = (3,14 . 20 . 315)/1000 = 31,4 м/мин.

Определяем основное технологическое время

to = (l + y + D)/(Sф . nф)

l = 40 мм – длина обрабатываемого отверстия;

у = 1,6 мм; to = (20+ 1,6)/ (0,12 . 315) = 0,6 мин.

Зенковать фаску 1,6х45о.

Глубина резания при зенковании

t = 1,6 мм

Определяем наибольшую технологически допускаемую подачу. Принимаем Sн = 0,19 мм/об.

Корректируем заданную подачу по паспорту станка 2Н125 и принимаем

Sф = 0,14 мм/об.

Определяем стойкость зенкера стр. 280 т. 30) Т = 30 мин.

Определяем скорость резания

V = (Cv . Dq . кv)/(Tm . tx . Szy)    (стр. 276).

Cv = 18,8; q = 0,2; у = 0,4; х = 0,1; т = 0,125 (стр. 279)

кv =  1;

V = (18,8 . 200,2 . 1)/(300,125 . 1,60,1  . 0,140,4) = 46,9 м/мин.

Определяем частоту вращения зенковки

    n = (1000 .V)/( π .D) = (1000 . 46,9)/(3,14 . 20) = 746 мин-1

корректируем частоту вращения зенковки по паспорту станка 2Н125 и принимаем nф = 500 мин-1; Sм = Sо . n = 0,14 . 500 = 70 м/мин;

Определяем фактическую скорость резания

Vф = (π .D . nф)/1000 = (3,14 . 20 . 500)/1000 = 31,4 м/мин;

Определяем основное технологическое время

to = (l + y + D)/(Sф . nф)

l = 18 мм – длина обрабатываемого отверстия;

у – величина врезания зенковки, у = 1,6 мм;

D – перебег зенковки,

to = (18 + 1,6)/ (0,14 . 500) = 0,28 мин.

Развернуть отверстие Ø20Н9 мм

Для обработки выбираем стандартную развёртку Ø20Н9 мм из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 1672 – 80, число зубьев z = 12.Глубина резания при зенкеровании

t = 0,5(Dр – Dз) = 0,5(20 – 19,75) = 0,125 мм,

Dз – диаметр зенкера,

Dр – диаметр развёртки.

Определяем наибольшую технологически допускаемую подачу (стр. 278)

Sн = 2,6 мм/об,

Определяем подачу, допускаемую прочностью развёртки

Sп.с. = Сs . D0,6 = 0,075 . 200,6 = 0,45 мм/об.

Из всех полученных при расчётах подач принимаем наименьшую, т.е.

S = 0,45 мм/об,

Корректируем заданную подачу по паспорту станка 2Н125 и принимаем

Sф = 0,4 мм/об.

Определяем скорость резания

V = (Cv . Dq . кv)/(Tm . tx . Szy)    (стр. 276).

Cv = 15,6; q = 0,2; у = 0,5; х = 0,1; Т = 0,3 (29 стр. 279)

кv = кмv . кпv . киv

кv = 1;

V = (15,6 . 200,2 . 1)/(600,3 . 0,1250,1  . 0,40,5) = 17,78 м/мин.

Определяем частоту вращения развёртки

    n = (1000 .V)/( π .D) = (1000 . 17,78)/(3,14 . 20) = 283,12 мин-1

корректируем частоту вращения развертки по паспорту станка 2Н125 и принимаем nф = 250 мин-1; Sм = Sо . n = 0,4 . 250 = 100 м/мин