S4 = 0,2 мм/об
S5 = 0,14 мм/об
Назначаем скорость [8]
V = 148 мм/мин
Скорость резания назначаем с поправочными коэффициентами
Кnv - поправочный коэффициент на состояние обрабатываемой поверхности
Кuv - поправочный коэффициент на материал режущего инструмента,
К0v - поправочный коэффициент на обрабатываемый материал
Кnv = 0,5
Кuv = 0,6
К0v = 0,8
V = 148 х 0,5 х 0,6 x 0,8 = 35,52 м/мин
Режимы резания назначаем по лимитирующему переходу
Sлим - S6
lлим - l6
n = 1000 * V / ( D = 1000*35 / 3,14*100 = 113,1 об/мин
Корректируем по паспорту п = 90 об/мин
V1факт = ( D n / 1000 = 3,14*124*90 / 1000 = 31,1 м/мин.
V2 = ( D n / 1000 = 3,14*113*80 / 1000 = 28,4 м/мин.
V3 = ( D n / 1000 = 3,14*120*80 / 1000 = 30,1 м/мин.
V4 = ( D n / 1000 = 3,14*100*80 / 1000 = 25,12 м/мин.
V5 = ( D n / 1000 = 3,14*215*63 / 1000 = 30,1 м/мин.
Определение суммарной мощности по всем инструментам [8]
N1 = 2,0 квт.
при t = 3 мм S = 0,2 мм/об
N2 = 2,0 квт.
при t = 4 мм S = 0,1 мм/об
N3 = 2,0 квт.
при t = 10 мм S = 0,1 мм/об
N4 = 2,0 квт.
при t =3 мм S = 0,2 мм/об
резец N5 = 2,0 квт.
при t =2 мм S = 0,28 мм/об
Суммарная мощность
Nрез = N1 + N2 + N3 + N4 = 4 квт
Определение достаточности мощности станка
( Nрез ( Nшn , Nшn = Nст · (,
где: ( = 0,8 ; Nст =7,5квт
Nшn = 7,5 квт •0,8 = 6 квт. < 7,5 квт
4 квт. < 6 квт.
Коэффициент использования мощности станка
К N = Nрас / Nст = 5 : 7,5 = 0,65
Nрас = Nрез / ( = 4 : 0,8 = 5
35 Операция агрегатная
Определение длины рабочего хода на каждый переход I. /рх. =^ ^-^
L р.х = l + l1 = 28мм
l = 20 мм
l1 = 6мм
L р.х = 20мм + 6мм = 26мм
2. L р.х = 31мм
3. L р.х = 2мм
4. L р.х = 31мм
5. L р.х = 26мм
Глубина резания
1. t = 7 мм
2. t = 11,5 мм
3. t = 9 мм
4. t = 11,5 мм
5. t = 2 мм
Назначаем подачи для каждого перехода [8]
S1 = 0,14 мм/об
S2 = 0,23 мм/об
S3 = 0,25 мм/об
S4 = 0,23 мм/об
S5 = 0,2 мм/об
Назначаем скорости
V1 = 24 м/мин
V2 = 32 м/мин
V3 = 32 м/мин
V4 = 32 м/мин
V5 = 6 м/мин
Скорость резания берем с поправочным коэффициентом
Кnv - поправочный коэффициент на состояние обрабатываемой поверхности
Кnv = 0,6
24*0,6 = 14,4м/мин
n1 = 1000 * V / ( D = 1000*14,4 / 3,14*14 = 327,6 об/мин
корректируем по паспорту 275 об/мин
V1 = ( D n / 1000 = 3,14*14*275 / 1000 = 12 м/мин
n2 = 1000 * V / ( D = 1000*14,4 / 3,14*23 = 194 об/мин
корректируем по паспорту 180 об/мин
V2 = ( D n / 1000 = 3,14*23*180 / 1000 = 12,1 м/мин
для зенковки
n3 = 1000 * V / ( D = 1000*14,4 / 3,14*18 = 254,8 об/мин
корректируем по паспорту 200 об/мин
V3 = ( D n / 1000 = 3,14*14*200 / 1000 = 11,3 м/мин
n4 = 1000 * V / ( D = 1000*14,4 / 3,14*23 = 194 об/мин
корректируем по паспорту 180 об/мин
V4 = ( D n / 1000 = 3,14*23*180 / 1000 = 12,1 м/мин
n5 = 1000*6 / 3,14*16 = 120 об/мин
Определение суммарной мощности резания по всем инструментам [8]
Сверло N1 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Сверло N2 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Сверло N3 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Сверло N4 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Сверло N5 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Сверло N6 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Сверло N7 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Сверло N8 = 0,28 квт.
при t = 7 мм S = 0,23
Суммарная мощность
Nрез = N1 + N2 + N3 + N4 + N5 + N6 + N7 + N8 = 2,24 квт
Определение достаточности мощности станка
( Nрез ( Nшn , Nшn = Nст · (,
где ( = 0,8 ; Nст =5,5квт
Nшn = 5,5 квт • 0,8 = 4,4 квт. < 5,5 квт
4,4 квт. < 5,5 квт.
Коэффициент использования мощности станка
Nрас = Nрез / ( = 2,24 : 0,8 = 2,8
N = Nрас / Nст = 2,8 : 5,5 = 0,5
Определение суммарной мощности по всем инструментам
Сверло N1 = 0,378 квт.
при t = 11,5 мм S = 0,23
Сверл 16 шт.
Суммарная мощность
(Nрез = N1 + N2 + N3 + … + N16 = 6,048 квт
Определение достаточности мощности станка
( Nрез ( Nшn , Nшn = Nст · (,
где ( = 0,8 ; Nст = 17квт
Nшn = 17 квт • 0,8 = 13,6 квт. < 17 квт
6,048 квт. < 13,6 квт
Nрас = Nрез / ( = 6,048 : 0,8 = 7,56
N = Nрас / Nст = 7,56 : 17 = 0,44
5 Частота вращения шпинделя станка
n = 1000 * V / ( D = 1000*14,4 / 3,14*23 = 194 об/мин
Корректируем по паспорту 180 об/мин.
10 Операция фрезерная ГФ 1400
материал - сталь 25Л II - ГОСТ 977-75
Выбираем режущий инструмент - торцовая фреза ( 250мм с пятигранными
сменными пластинками из твердого сплава.
Назначаем режимы резания :
1. Глубина резания t = 3 мм.
2. Назначаем подачу S = 0,24 м на 1 зуб.
3. Назначаем период стойкости инструмента таблица 38 [13] Т = 180
мин
4. Определяем скорость резания в м/мин допускаемыми режущими
свойствами фрезы
V = (CV*Dq / Tm * tx * Szyv * Buv * Zpv ) * Knv =
= (332*2500,2 / 1800,2 * 30,5 * 0,240,4 * 2300,2 * 120 ) * 0,8 = 96,3
n = 1000 * V / ( D = 1000*148,8 / 3,14*250 = 122,7 об/мин
Корректируем по паспорту 160 об/мин.
2.13 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА ДВЕ РАЗНОРОДНЫЕ ОПЕРАЦИИ
35 Операция агрегатная станок 1АМО 443
материал - сталь 25Л II - ГОСТ 977-75
Выбираем режущий инструмент сверло Р18 - 23мм.
Назначаем режимы резания:
1. Глубина резания t = 11,5 мм
2. Назначаем подачу S = 0,23
3. Назначаем период стойкости таблица 92 Т = 50мин
4. Определяем скорость резания в м/мин допускаемыми режущими свойствами
сверла
V = (CV*Dq / Tm * Sy) * Kv
CV - постоянная для данных условий резания;
D - диаметр сверла, мм;
Т - период стойкости, мин;
К - поправочный коэффициент на скорость резания.
x, q, m, y - показатели степени
Для заданных условий обработки находим табл. 28 [13]
CV = 7 ; q = 0,40 ; m = 0,20 ;
y = 0,50 ; Kv = 0,584
V = (7 * 3,62 / 2,19 * 0,479) * 0,584 = 14 м/мин
2.15. РАСЧЁТ НОРМ ВРЕМЕНИ НА ВСЕ ОПЕРАЦИИ. УСТАНОВЛЕНИЕ РАЗРЯДОВ
10. Операция фрезерная
Установить заготовку, закрепить. Снять.
ТВ = 1,8 [9]
Определение машинного времени
Т1 = Lpx / Sмин = 230 / 160 = 1,43 (мин);
Т2 = 345 / 160 = 2,15 (мин);
Т3 = 230 / 160 = 1,43 (мин);
Т2 = 2,15 (мин) - лимитирующее;
Тшт = (Т0 + ТВК) * (1 + (аобс + аотл) / 100)
где: К - универсальное оборудование и полуавтоматы (1.1)
аобс.- время, на обслуживание рабочего места
аобс. = 4% от оперативного времени
аотл. - время на отдых, и личные надобности
аотл. = 4% от оперативного времени [9]
Тшт = (2,15 +1,8*1,1) + ( I + (4+4)/100 ) = 4,56 мин.
Тшк = Тшт * 0,8 = 4,56 * 0,8 = 0,36 мин.
Тшк = Тшт + Тпз = 4,56 + 0,36 = 4,92 мин
Назначаем IV разряд работ.
15 Операция токарная
Установить заготовку, закрепить. Снять.
ТВ = 1,8 [9]
Определение машинного времени
Т1 = Lpx / Sмин = 67 / 20,7 = 1,78 (мин);
Т2 = 28 / 20,7 = 1,35 (мин);
Т3 = 37 / 20,7 = 1,78 (мин);
Т4 = 28 / 20,7 = 1,35 (мин);
Т2 = 1,35 (мин) - лимитирующее;
Тшт = (Т0 + ТВК) * (1 + (аобс + аотл) / 100)
где: К = 1,1 -универсальное оборудование и полуавтоматы
аобс.- время, на обслуживание рабочего места
аобс. = 6,5% от оперативного времени
аотл. - время на отдых, и личные надобности
аотл. = 4% от оперативного времени
Тшт = 3,79 мин.
Тшк = 0,3 мин.
Тшк = 4,09 мин
Назначаем IV разряд работ.
20 Операция автоматная 1Б284
Установить заготовку, закрепить. Снять. [9]
ТВ = 1,2 [9]
Определение машинного времени
Т1 = Lpx / Sмин = 67 / 17,64 = 3,4 (мин);
Т2 = 25 / 12,6 = 1,98 (мин);
Т3 = 25 / 12,6 = 1,98 (мин);
Т4 = 5 / 12,6 = 0,39 (мин);
Т5 = 55 / 14,49 = 3,11 (мин);
Т1 = 3,4 (мин) - лимитирующее;
Тшт = (Т0 + ТВК) * (1 + (аобс + аотл) / 100)
где: К = 1,1 -универсальное оборудование и полуавтоматы
аобс.- время, на обслуживание рабочего места
аобс. = 6,5% от оперативного времени
аотл. - время на отдых, и личные надобности
аотл. = 4% от оперативного времени
Тшт = 5,21 мин.
Тшк = 0,41 мин.
Тшк = 5,62 мин
Назначаем IV разряд работ.
30 Операция автоматная 1Б284
Установить заготовку, закрепить. Снять. [9]
ТВ = 1,2 [9]
Определение машинного времени
Т1 = Lpx / Sмин = 28 / 16 = 1,75 (мин);
Т2 = 4 / 8 = 0,5 (мин);
Т3 = 10 / 8 = 1,25 (мин);
Т4 = 25 / 16 = 1,56 (мин);
Т5 = 35 / 11,2 = 3,12 (мин);
Т5 = 3,12 (мин) - лимитирующее;
Тшт = (Т0 + ТВК) * (1 + (аобс + аотл) / 100)
где: К = 1,1 -универсальное оборудование и полуавтоматы
аобс.- время, на обслуживание рабочего места
аобс. = 6,5% от оперативного времени
аотл. - время на отдых, и личные надобности
аотл. = 4% от оперативного времени
Тшт = 4,9 мин.
Тшк = 0,39 мин.
Тшк = 5,29 мин
Назначаем IV разряд работ.
35 Операция агрегатная 1.АМО 443
Установить заготовку, закрепить. Снять. [9]
ТВ = 1,8 [9]
Определение машинного времени
Т1 = Lpx / Sмин = 26 / 38,5 = 0,67 (мин);
Т2 = 60 / 41,4 = 1,45 (мин);
Т3 = 2 / 62,5 = 0,03 (мин);
Т4 = 31 / 41,4 = 0,75 (мин);
Т5 = 26 / 240 = 0,11 (мин);
Т5 = 1,45 (мин) - лимитирующее;
Тшт = (Т0 + ТВК) * (1 + (аобс + аотл) / 100)
где: К = 1,1 -универсальное оборудование и полуавтоматы
аобс.- время, на обслуживание рабочего места
аобс. = 6,5% от оперативного времени
аотл. - время на отдых, и личные надобности
аотл. = 4% от оперативного времени
Тшт = 3,79 мин.
Тшк = 0,39мин.
Тшк = 4,09 мин
Назначаем IV разряд работ.
40 Операция слесарная
Установить деталь. Снять. [9]
Тв =0,52 Тшк = 3,48 (мин)
Т0 = 2,96
Назначаем IV разряд работ.
2.16 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО ВАРИАНТА ОБРАБОТКИ
В дипломном проекте на токарной операции деталь обрабатывается на
станке 1Б284, в заводском варианте - на 4-х станках 1512.
[15]
Сравниваем показатели: 1512 1Б284
Стоимость станка в руб.; 370000тенге(4шт) 23086
Мощность эл.двигателя, квт; 880.квт (4шт) 30
Штучное время, час; 0,86 0,993
Машинное время, час; 0,67 0,081
Стоимость минуты
эксплуатации инструментам. 0,111 0,42
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
3.1.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Основными конструктивными элементами метчика являются режущая л
калибрующая части, число; профиль и направление канавок, углы резания,
утонение калибрующей части, элементы резьбы, комплектность [11,12]
В соответствии с ГОСТ определяем номинальные размеры резьбового
соединения: Д, Д1, Д2, Р, Н, Н1, R.
Наружный диаметр Д = 16мм
Внутренний диаметр Д1 = 13,8350,3 мм
Средний диаметр Д2 = 14,7010,132 мм
Шаг Р = 2(0,03 мм
Н = 0,87 Р =1,74 мм
Н1 = 0,54 Р =1,08 мм
R = 0,14 Р = 0,28 мм
Предельные размеры диаметров гайки
Д2max = Д2 + ES, где ЕS- верхнее отклонение
Д1max = Д1+ ES,
Д2max = 14,701 + 0,132 = 14,833мм
Д1max = 13,835 + 0,3 = 14,135мм
Диаметр метчика по переднему торцу
dT = Д1- (0,1 : 0,35) =13,835 - 0,1 = 13,735мм
Длина режущей части метчика
lp1, = 6 Р = 12мм
Диаметры для метчика
d = Д = 16 мм
d2 = Д2 = 14,701мм
d2 = Д1 + 0,055 Р = 13,835 + 0,055 * 2 = 13,945мм
Задний угол (= 100
Величина затылования
К = tg( ( ( D / n) = 10* 3,14 * 16 / 3 = 2,95
tg(x( K n / ( D ) = 295 * 3 / 3,14 * 16
tg(N = tg(x * sin 300 = 0,088;
tg(N3 = tg(x * sin 900 - 5,4 = 0,175;
По результатам расчетов углов по указанным зависимостям строят графики
их изменения. Хорошее качество резьбы получается при условии оптимальных
режимов резания, геометрии метчика, состава СОЖ и способа крепления
метчика.
На станке применяют два способа нарезки резьбы метчиками:
самозатягивание без принудительной подачи и подача по копиру.
3.2 Проектирование измерительного инструмента
Произведем расчет исполнительных размеров калибров - пробок М16 - 7Н
СТП 0742-192-84 для отверстия М 16 -2-Н7 [6]
1) Определяем наибольшее значение среднего диаметра отверстия, так как
оно совпадает с номинальным, то по таблице находим Д2 =14,701мм
По таблице 5 для шага 2 и ( 16мм находим принятый номер строки - 26.
По таблице 6 находим для строки номер 26 верхнее отклонение нового
калибра равно + 23мкм.
Нижнее отклонение нового калибра равно + 9мкм;
предельное отклонение изношенного калибра равно - 5мкм.
Размер нового калибра пробки по среднему диаметру равен 14,701 + 0,023
= 14,724 мм
Допуск равен (+23) - (+0,9) = 14мкм
Следовательно, исполнительный размер пробки ПР по среднему диаметру
равен 14,724 - 0,014
Размер предельного изношенного калибра равен
14,701 - 0,005 = 14,696 мм.
2) Определить исполнительный размер пробки ПР по наружному диаметру;
нужно знать наибольшее предельное отклонение внутреннего диаметра отверстия
Д. Оно совпадает с номинальным, то Д = 16мм.
Потом по таблице II для. строки 26 находим верхнее отклонение калибра,
оно равно + 30мкм.
Нижнее отклонение калибра по наружному ( = +2мкм.
Предельное отклонение изношенного калибра = - 5мкм.
Допуск равен (+30) - ( +2 ) = 28мкм
Следовательно, исполнительный размер ПР по наружному диаметру равен
16,030 - 0,028мкм.
Размер предельного изношенного калибра по наружному диаметру 16,0 -
0,005 = 15,995мм.
3) Для определения исполнительного размера ПР по внутреннему диаметру
необходимо знать значение предельного внутреннего наименьшего диаметра
отверстия Д1 = 13,835 По табл.15
Верхнее отклонение нового калибра равно 0, нижнее отклонение нового
калибра равно -26 мкм.
Допуск равен -26мкм, исполнительный размер пробки ПР по внутреннему
диаметру равен 13,835 - 0,026 (мм)
Проходными резьбовыми пробками при полном их свинчивании с деталями
устанавливают, что погрешности ((/2 и (Pn скомпенсированы погрешностью
среднего диаметра, а также то, что размер Д не менее установленного
предельного размера. Проходными пробками, таким образом, проверяют резьбу
комплексно.
Непроходными пробками проверяет средние диаметры отверстий ! и
устанавливают, что размер ДZ не больше установленных предельных размеров.
Находим наибольшее значение среднего диаметра отверстия т.к. оно
совпадает с номинальным, то по таблице находим Д2 =14,966мм, по таблице 5
для шага 2 и диаметра 16 находим номер строки, он равен 26.
По [6] находим для строки 26 верхнее отклонение нового калибра равно
+ 14мкм.
Нижнее отклонение пробки не равно 0, предельное отклонение
изношенного калибра равно - 8мкм.
Размер исполнительного нового калибра пробка по среднее диаметру равен
14,966 + 0,014 = 14,980мм
Размер предельно-изношенного калибра равен 14,980 - 0,008 = 14,973
4) Определить исполнительный размер пробки не по наружному диаметру.
Нужно наибольшее предельное отклонение внутреннего диаметра отверстия Д =
15,387. По таблице II номер строки 26 находим верхнее отклонение калибра,
оно равно + 21мкм.
Размер предельно-изношенного U = 7мкм
Допуск равен (+21мкм) - (+ 7мкм) = 28мкм
Следовательно, исполнительный размер по наружному диаметру равен
15,387 - 0,028 = 15,359мм
5) Для определения исполнительного размера ПР по внутреннему диаметру
необходимо знать значение наименьшего диаметра отверстия Дт = 13,835
По таблице 15 нижнее отклонение равно 7мкм, исполнительный размер
пробки 13,835 - 0,007 = 13,828мм
3.3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРНОЙ ОПЕРАЦИИ
Разрабатываем одноместное приспособление с пневмоприводом для зажима
детали и для фрезерования литейных прибылей с фланцев.
Выбрав способ установки (базирования) детали и разместив установочные
элементы в приспособлении, определяем величину, место приложения и
направление сил для зажима.
Определяем силу резания при фрезеровании по формуле [18]
PZ = [(10*СP* tx * Syz * Ви * Z) / Дq * nw ] * Кмр, [13]
где: Сp - постоянная для данных условий резания;
t - глубина фрезерования, мм;
S - подача на зуб фрезы, мм;
В - ширина фрезерования, мм;
Z - число зубьев фрезы;
К - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала
