Разработка технологии изготовления детали "Втулка"

 

 

10. Расчет режимов резания

 

Расчет режимов резания на зенкерование отверстия D=41 мм, L=80 мм.

1) Глубина резания.

Принимаем t=0,5(D-d)=0,5*(40-41)=0,5 мм   [ 1 , с. 276].

2) Подача.

S=1 мм/об.  [1, с. 277, табл. 26]

3) Скорость резания

V= (Cv*D^q/(T^m*S^y*t^x)*Kv*0,8

0,8 – поправочный коэффициент  на обработку без охлаждения.

Материал режущей части инструмента  Р18, обработка без охлаждения.

Cv- постоянный коэффициент ;

T=75 мин- среднее значение стойкости инструмента. [1, c. 279,табл.30]

m, x, y- показатели степени       [1, c. 278, табл.28]

Kv-поправочный коэффициент.

Kv=Kmv*Кnv*Kиv=1*1*0,9=0,9

Kmv= 1,0  [1,c.262,табл. 2]

Kmv- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки.

Knv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности

Kиv- коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента.

Knv=0,9                           [1, c. 263, табл.  4]

Kиv=1,0 (материал режущей части инструмента Р6М5)  [1, c. 263, табл. 6]

Cv=32,6; q=0,25; y=0,4; m=0,125.  [1, c.278, табл. 28]

V=0,9*32,6*41^0.25/(75^0,125  *1,0^0,40*0,5⁰)=86,6 м/мин.

4) Частота вращения шпинделя.

n=1000*V/(π*D) =1000*86,6/(3,14*41)= 673 об/мин.

Назначаем паспортное значение частоты  вращения шпинделя:

По паспорту станка n min=31,5 об/мин.

n max=1400 об/мин

Zст=22-число скоростей шпинделя.

φ^22-1=n min/n max=1400/31,5=44,4

φ =1,12.

n_д=671,5 об/мин

V д=3,14*41*671,5/1000=87 м/мин

5)Крутящий момент.

Мкр=10См*D^q*t^x*S^y*Kp=10*0,031*41^0,85*0,5⁰*1^0.80*1,0=3,63 Нм [1,с.277]

Cм=0,031        [1,с.281,т.32]

q=0,85

y=0.8

х=0

Kp=Kмp=1,0           [1, c.264, табл. 9 ]

6) Мощность резания.

N=Мкр*n/9750=3,63*671,5/9750=0,25 кВт

Nдв.=10 кВт

7,5*0,85>=0,25, где 0,85- к.п.д. станка.

6,4>0,25- следовательно, принятые режимы резания установить на станке можно.

 

Расчет режимов резания на черновое точение D=72 мм, L=26 мм.

1) Глубина резания.

Принимаем t=1 мм согласно [1 , с. 265].

2) Подача.

S=1 мм/об.  [1, с. 266, табл. 11]

3) Скорость резания

V= (Cv/(T^m*t^x*S^y))*Kv

Cv- постоянный коэффициент ;

0,8 – поправочный коэффициент  на обработку без охлаждения.

Материал режущей части инструмента Р18, обработка без охлаждения.

Cv- постоянный коэффициент;

T=60 мин- среднее значение стойкости инструмента. [1, c. 279,табл.30]

m, x, y- показатели степени       [1, c. 278, табл.28]

Kv-поправочный коэффициент.

Kv=Kmv*Кnv*Kиv=1*1*0,9=0,9

Kmv= 1,0  [1,c.262,табл. 2]

Kmv- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки.

Knv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности

Kиv- коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента.

Knv=0,9                           [1, c. 263, табл.  4]

Kиv=1,0 (материал режущей части инструмента Р6М5)  [1, c. 263, табл. 6]

Cv=182; q=0,6; y=0,3; m=0,23,x=0,12.  [1, c.279, табл. 29]

Vд=182*0,8*0,9/(50^0,23 *1^0,15*1^0,35)=53,3 м/мин.

4) Частота вращения шпинделя.

n=1000*V/(π*D) =1000*53,3/(3,14*72)=242,5 об/мин.

Назначаем паспортное значение частоты вращения шпинделя:

По паспорту станка n min=12,5 об/мин.

n max=2000 об/мин

Zст=22-число скоростей шпинделя.

φ ^22-1=n min/n max=2000/12,5=160

φ =1,41.

n пасп.=204 об/мин.

V действ.= π*D*n/1000=3,14*72*204/1000=46 м/мин. 

5) Сила резания.

Pz=10*Cp*t^x*S^y*Vⁿ*Kp   [1, c. 271]

Kp=Kмр*Кλр*Кγр*Кφр*Krp – поправочный коэффициент.

Kp=1,0           [1, c.264, табл. 9 ]

Kγp=1,0     [1, c. 275, табл. 23]

Kλp=1,0; K φp=1,0; Krp=1,0.

Cp=55; x=1; y=0,66; n=0.

Pz=10*55*1^1,0*1^0,75 *44,77⁰*1=550 H.

6) Мощность резания.

N= Pz*V/(1020*60)=550*44,77/(1020*60)=0,4 кВт.

Nдв.=10 кВт

10*0,85>=0,4, где 0,85- к.п.д. станка.

8,5>0,4- следовательно, принятые режимы резания установить на станке можно.

Зенкование фасок.

1)Подача.

S=0,23 мм/об     [1, с.935]

2)Скорость резания.

V=21 м/мин

3)Частота вращения шпинделя.

n=1000*V/ π*D=1000*21/(3,14*44,77)=149,4 об/мин

 

Сверление отверстия: D=7,0 мм

1) Глубина резания.

Принимаем t=0.5D=0.5*7=3,5 мм согласно        [1, с. 276].

2) Подача.

S=0,25 мм/об.  [1, с. 277, табл. 25]

3) Скорость резания

V= (Cv*D^q/(T^m*S^y))*Kv

РИ: Сверло спиральное, материал режущей  части инструмента Р6М5.

Cv- постоянный коэффициент ;

T=75 мин- среднее значение стойкости инструмента. [1, c. 279,табл.30]

m, x, y- показатели степени       [1, c. 278, табл.28]

Kv-поправочный коэффициент.

Kv=Kmv*Кnv*Kиv=1*1*1=1,0

Kmv= 1,0  [1,c.262,табл. 2]

Kmv- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки.

Knv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности

Kиv- коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента.

Knv=1,0                           [1, c. 263, табл.  4]

Kиv=1,0 (материал режущей части инструмента Р6М5)  [1, c. 263, табл. 6]

Cv=32,6; q=0,25; y=0,4; m=0,125.  [1, c.278, табл. 28]

V=1,0*32,6*7^0.25/(75^0,125  *0,25^0,40)=8,54 м/мин.

4) Частота вращения шпинделя.

n=1000*V/( π*D) =1000*8,54/(3,14*7,0)=388 об/мин.

Назначаем паспортное значение частоты  вращения шпинделя:

По паспорту станка n min=31,5 об/мин.

n max=1400 об/мин

Zст=22-число скоростей шпинделя.

φ^22-1=n min/n max=1400/31,5=44,4

φ =1,12.

n_д=381 об/мин

V д=3,14*7,0*381/1000=8,4 м/мин

5)Крутящий момент.

Мкр=10См*D^q*S^y*Kp=10*0,012*7²*0,25^0,8*1,0=1,94 Нм [1,с.280]

Cм=0,012         [1,с.281,т.32]

q=2

y=0,8

Kp=Kмp=1,0           [1, c.264, табл. 9 ]

6) Мощность резания.

N=Мкр*n/9750=1,94*381/9750=0,08 кВт

Nдв.=7.5 кВт

7.5*0,85>=0,08, где 0,85- к.п.д. станка.

6,4>0,08- следовательно, принятые режимы резания установить на станке можно.

 

Определение норм времени  на некоторые операции механической обработки

детали Втулка

 

Машинное время tмаш определяется по справочникам [2, с.58,т.31], [3, с.46,т.12], [3, с.52,т.14].

Вспомогательное время, t_в, мин, определяется по формуле :

t_в=t_перех+t_изм+ t_уст,            

где    t_перех– время, связанное с переходом, мин;

          t_изм– время на контрольные измерения обработанной поверхности, мин.

           t_уст – время на установку и снятие детали, мин.

Оперативное время, t_оп, мин, определяется по формуле :

t_оп=t_маш+t_в,            

где t_маш– основное машинное время, мин;

      t_в– вспомогательное время, мин.

t_tобс и t_отд– время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени, %.

t_обс=4% от tоп

t_отд=4% от tоп

    Штучное время определяется  по формуле:

Тшт= t_оп+ t_обс+ t_отд

Зенкерование отверстия D=41 мм, L=80 мм

t_уст=0.19 мин      [ 4 , с.104, т.36]

t_изм.=0.19 мин      [ 4 , с.157, т.51]

t_пер.=0.08 мин.      [ 4 , с.129, т.37]

t_в=0.19+0.19+0.08=0.46 мин.

Черновое точение D=70 мм, L=26 мм

t_уст=0.19 мин      [4 , с.104, т.36]

t_изм.=0.06 мин      [4 , с.157, т.51]

t_пер.=0.08 мин.      [4, с.129, т.37]

t_в=0.19+0.06+0.08=0.33 мин

Сверление отверстия D=7,0 мм, L=6 мм

t_уст=0.19 мин      [ 4  , с.104, т.36]

t_изм.=0.1 мин      [ 4  , с.157, т.51]

t_пер.=0.12 мин.      [ 4 , с.129, т.37]

t_в=0.19+0.1+0.12=0.41 мин.

Результаты расчета сводятся в таблицу 12.      Таблица 12 – Нормы времени

№ опер.	Содержание перехода	t маш, мин	tоп, мин	tобс, мин	tотд, мин	Tшт, мин
1	2	3	4	5	6	7
015	Зенкерование отверстия D=41 мм, L=80 мм	2.1	2.56	0.1	0.1	2.76
005	Черновое точение D=70 мм, L=26 мм.	2.8	3.13	0.12	0.12	3.37
020	Сверление отверстия D=7,0 мм, L=6 мм.	1.7	2.11	0.08	0.08	2.27

 

 

11. Составление плана  операции

 

Операция 005. Токарная.

Оборудование: Станок токарный 16К20Ф3

 
Список использованной литературы

 

1. А. Г. Косилова и др. Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х томах. Т. 2. М.: Машиностроение, 1985.- 656 с.
2. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках. Токарные станки. Часть 1. Москва, 1974г- 312с.
3. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках. Сверлильные и фрезерные станки. Часть 2. Москва, 1975г- 400с.
4. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного на работы, выполняемые на металлорежущих станках. М.: Машиностроение, 1974г.-272с.
5. Горбацевич А. Ф. и др. Проектирование технологических процессов        механической обработки в машиностроении. Мн.: Высшая школа, 1987.-255 с.

 

Приложения

 

Приложение 1

 

Эскиз Втулки с номерами поверхностей