Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Расчет припусков на обработку



 

Для правильного выбора размеров заготовки необходимо произвести расчет припусков на механическую обработку. Производим расчет припусков при помощи расчетно-аналитического метода для наиболее точной поверхности детали стакан ротора ПКК 0202607 Æ80 .

Заготовка – горячекатаная труба обычной точности, масса заготовки – 8 кг. Технологический маршрут обработки поверхности Æ80  состоит из растачивания предварительного и окончательного.

Технологический маршрут обработки поверхности Æ80  записываем в расчетную таблицу 1.8. Качество поверхности заготовки (труба массой 8 кг) Rz=200 мкм и Т=300 мкм, после обтачивания предварительного – Rz=50 мкм и Т=50 мкм, после обтачивания чистового – Rz=20 мкм и Т=25 мкм. после шлифования – Rz=5 мкм и Т=15 мкм.

 

Таблица 1.8 – Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам

Технологические переходы обработки отверстия

Æ80

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск2Zmin,мкм

Расчетный размер

dp, мм

Допуск

δ,мкм

Предельные значения размеров, мм

Предельные значения припусков, мкм

Rz T ρ ε dmin dmax
Заготовка 200 300 1066 76,353 2900 73,5 76,4
Обтачивание предварительное 50 50 64 2*1566 79,485 740 78,75 79,49 3090 5250
Обтачивание окончательное 20 25 53 2*164 79,813 190 79,62 79,81 320 870
Шлифование 5 15 - - 2*98 80,009 30 79,979 80,009 199 359
Итого 3609 6479

 

Суммарное значение пространственных отклонений можно определить по формуле

    rкор – величина коробления обрабатываемой поверхности, мкм;

    rц – погрешность зацентровки, мкм.

Погрешность смещения rсм=1000 мкм.

Коробление обрабатываемой поверхности можно определить по формуле

где Dк – удельная кривизна заготовок на 1 мм длины, Dк=2,0 мкм;

    L – длина заготовки, L=138 мм.

Погрешность смещения rсм=1000 мкм.

Погрешность зацентровки можно определить по формуле

где dз – допуск зацентровки, который зависит от допуска на наружный диаметр заготовки и угла призмы, dз=2000 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений

Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях, имевших исходные отклонения, являются следствием копирования погрешностей при обработке и определяются по формуле

где kу – коэффициент уточнения формы.

Для предварительного обтачивания kу=0,06, для окончательного обтачивания kу=0,05, тогда получим:

- после предварительного обтачивания r1=0,06×1066=64 мкм;

- после чистового обтачивания r2=0,05×1066=53 мкм.

На основании записанных в таблице 1.8 данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков. При обработке наружных поверхностей вращения и отсутствии погрешности установки формула имеет вид

.

Минимальный припуск под:

- обтачивание предварительное

- обтачивание чистовое

- шлифование

 

Графа «Расчетный размер» dр заполняется начиная с конечного (чертежного) размера последовательным прибавлением расчетного минимального припуска каждого технологического перехода. Тогда получим следующие расчетные размеры:

- для шлифования dр3=80,009 мм;

- для обтачивания чистового dр2=80,009-0,196=79,813 мм;

- для обтачивания предварительного dр1=79,813-0,328=79,485 мм;

- для заготовки dрз=79,485-3,132=76,353 мм.

Для шлифования значение допуска составляет d3=30 мкм обтачивания окончательного d2=80 мкм, для обтачивания предварительного d1=740 мкм, для заготовки dз=2900 мкм.

В графе «Предельный размер» наименьшее значение dmin получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наибольшие предельные размеры dmax определяются из наименьших предельных размеров прибавлением допусков соответствующих переходов.

Таким образом, получаем следующие предельные размеры:

- для шлифования dmax=80,009 мм; dmin=79,979 мм;

- для чистового растачивания dmax=79,81 мм; dmin=79,62 мм;

- для чернового растачивания dmax=79,49 мм; dmin=78,75 мм;

- для заготовки dmax=76,4 мм; dmin=73,5 мм.

Максимальные значения припусков  определяем как разность наибольших предельных размеров и минимальные предельные значения припусков  равны разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов

Тогда для шлифования

Для обтачивания чистового

Для обтачивания предварительного

Все результаты проведенных расчетов заносим в таблицу 1.8.

Общие припуски Zo max и Zo min определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф

Общий номинальный припуск определяется по формуле

где Нз – нижнее отклонение заготовки, Нз=1000 мкм;

    Нд – нижнее отклонение детали, Нд=3 мкм.

Номинальный диаметр заготовки

Производим проверку правильности выполненных расчетов используя формулы

Так как проверка выполняется, следовательно, расчет выполнен верно.

Расчет режимов резания

 

Производим расчет режимов резания с использованием табличного метода для детали стакан ротора ПКК 0202607 на операции 010 Токарно-винторезная. Глубина резания при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости технологической системы принимается равной припуску на обработку t=2 мм, диаметр обработки d=42мм.

1.Расчёт длины рабочего хода

Lp.х=Lрез+у+Lдоп

где Lрез-длина резания, Lрез=42/2=22 мм;

y-подвод, врезание и перебег инструмента, мм;

Lдоп-дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностью наладки и конфигурацией детали, Lдоп=0

Подвод, врезание и перебег инструмента определяется по формуле

у=уподв+уврез+уп

где, уподв-длин подвода,мм;

  уврез-длина врезания, уврез=2 мм;

  уп-длина перебега, мм

При обработке проката на проход уподв+уп=4 мм, тогда

у=4+2=6 мм;

Lр.х=22+6+0=28 мм

Назначение подачи суппорта на оборот шпинделя Sо, мм/об:

а) определение рекомендуемой подачи по нормативам So=0,2…0,3 мм/об;

б) уточнение по паспорту станка модели 1М63, для повышения качества обработки поверхности принимаем поперечную подачу Sо=0,15 мм/об.

3.Определение стойкости инструмента по нормативам. Стойкость в минутах резания определяется по формуле:

Тр=λ∙Тм

где Тм-стойкость в минутах машинной работы станка, Тм=60мин;

λ-коэффициент времени резания.

 

λ= = =0,79

Так как λ>0,7, то принимаем Тр=Тм=60 мин.

4.Расчёт скорости резания V, м/мин и числа оборотов шпинделя η в минуту:

 

а) определение рекомендуемой скорости резания по нормативам

V=Vтабл∙К1∙К2∙К3,

Где Vтабл – табличное значение скорости резания, при обработке стали твердым сплавом Vтабл=135 м/мин;

К1-коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К1=0,9

К2-кэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава, К2=1,55

К3-коэффициент, зависящий от вида обработки, К3=1,0

V=135∙0,9∙1,55∙1,0=188,3 м/мин

б) расчет рекомендуемого числа оборотов шпинделя станка

n= = =1428

в) уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка. По паспорту станка 1М63 принимаем n=1600

г) уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя

V= = =211 м/мин

5.Расчёт основного машинного времени обработки

to1=  = = 0,11 мин

6.а) Определение по нормативам силы резания

Pz=Pzтабл∙К1∙К2

где Pzтабл-табличное значение силы резания, Pzтабл=1570 Н;

К1-коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К1=0,8

К2-коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении сталей твердосплавным инструментом, К2=1,1

Pz=1570∙0,8∙1,1=1382 Н.

б) расчет мощности резания

Nрез= = =4,8 кВт

в) проверка по мощности двигателя

Nрез≤1,2∙Nдв∙η

где Nдв-мощность двигателя станка, Nдв=10кВт;

η-коэффициент полезного действия станка, η=0,9

1,2∙10∙0,9=10,8 кВт > 4,8 кВт

Условие выполняется, следовательно, принятые режимы резания удовлетворяют мощности двигателя.

Теперь производим расчет режимов резания с использованием расчетно-аналитического метода для детали стакан ротора ПКК 0202607 на операции 010 Токарно-винторезная. Глубина резания при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости технологической системы принимается равной припуску на обработку t=2 мм.

Подача при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости технологической системы, прочности режущей пластины и прочности державки. Рекомендуемая подача при обработке легированной стали S=0,1…0,2 мм/об, принимаем S=0,15 мм/об.

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

где Сv – коэффициент, Сv=350;

    x, y, m – показатели степени, x=0,15; y=0,35; m=0,20;

    Т – среднее значение периода стойкости, Т=60 мин.

    Kv – коэффициент, является произведением коэффициентов

где Kмv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

    Kпv – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности, при обработке проката Kпv=0,8;

    Kиv – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, при обработке твердым сплавом Т15К6 Kиv=1,0.

Коэффициент на обрабатываемый материал при обработке стали

где Kг – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Kг=0,95;

    nv – показатель степени, при обработке стали, nv=1,0.

Тогда скорость резания будет равна

Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле

По паспорту станка принимаем nд=1600 мин-1.

Тогда действительная скорость резания будет равна

Силу резания принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Рz, радиальную Ру и осевую Рх). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле

где Ср – коэффициент, Срz=300; Срy=243; Срx=339;

    x, y, n – показатели степени, xz=1,0; yz=0,75; nz=-0,15; xy=0,9; yy=0,6;
ny=-0,3; xx=1,0; yx=0,5; nx=-0,4;

    Kр – поправочный коэффициент, представляющий собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия обработки

где n – показатель степени, при обработке твердым сплавом, n=0,75.

Мощность резания рассчитывают по формуле

Расчет длины рабочего хода

где Lрез – длина резания, Lрез=22 мм;

    у – подвод, врезание и перебег инструмента, мм;

    Lдоп – дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурацией детали, Lдоп=0 мм.

Подвод, врезание и перебег инструмента определяется по формуле

где уподв – длина подвода, мм;

    уврез – длина врезания, уврез=2,0 мм;

    уп – длина перебега, мм.

При обработке проката на проход уподвп=4,0 мм, тогда

Расчет основного машинного времени обработки

 

Аналогично производится расчет режимов резания по остальным операциям проектируемого технологического процесса механической обработки детали стакан ротора ПКК 0202607 и полученные значения заносятся в сводную таблицу 1.9.

 

Таблица 1.9 – Сводная таблица по режимам резания

Номер перехода D, мм t, мм

Lр.х, мм

Sо, мм/об

V, м/мин

n, мин-1

Sм, мм/мин То, мин Nрез, кВт

010 Токарно-винторезная

1 42 2,0

28

0,15

211

1600

240 0,11 4,8
2 42 1,8

27,8

0,2

211

1600

320 0,09 5,95

020 Токарная с ЧПУ

1 122 3,0

39

0,2

153,2

400

80 0,49 2,8
2 122 3,0

87

0,3

191,5

500

150 0,58 6,4
3 71 2,8

42,3

0,3

178,4

800

240 1,34 5,34
4 75 2,2

51,2

0,3

188,4

800

240 0,21 4,51
5 96 2,3

22,3

0,15

140

500

75 0,3 1,38
6 72,8 1,2

115,2

0,2

144,4

630

126 0,9 2,59

040 Горизонтально-протяжная

1 72,8 2,0 42,4

-

5

-

-

0,84 3,7

050 Вертикально-сверлильная

1 5 2,5 25

0,16

22

1400

224

0,11 0,18

090 Вертикально-сверлильная

1 9 4,5 31

0,1

28,3

1000

100

0,31 0,16

100 Вертикально-сверлильная

1 15 2 8

0,4

23,6

500

200

0,04 1,1

110 Вертикально-сверлильная

1 10 1 67

0,3

31,4

1000

300

0,22 0,75

120 Внутришлифовальная

1 72,8 2,2 42,6

0,4

150

800

320

0,11 3,8

130 Горизонтально-протяжная

1 72,8 2 42,4

-

5

-

-

0,84 3,7

150 Токарная с ЧПУ

1 79 2 36

0,4

156,3

630

252

0,14 4,0
2 81 1 10

0,2

203,5

800

160

0,04 3,66

170 Токарная с ЧПУ

1 79 2 36

0,4

156,3

630

252

0,14 4,0
2 81 1 10

0,2

203,5

800

160

0,04 3,66
                         

Техническое нормирование

 

Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом. В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени по формуле

где Тп-з – подготовительно-заключительное время, мин.;

    n – количество деталей в настроечной партии, n=125 шт. (определяется при выполнении п. 1.2)n=45 шт;

    Тшт – штучное время, мин.

Штучное время на операцию определяется по формуле

где То – основное время на операции, мин.;

    Тв – вспомогательное время, мин;

    Тоб – время на обслуживание рабочего места, мин.;

    Тот – время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы и определяется по формуле

где Тус – время на установку и снятие детали, мин.;

    Тзо – время на закрепление и открепление детали, мин.;

    Туп – время на приемы управления станком, мин;

    Тиз – время на измерение детали, мин.

В серийном производстве время на обслуживание рабочего места и отдых по отдельности не определяются, дается сумма этих двух составляющих в процентах от оперативного времени

где Топ – оперативное время, мин.;

    Поб.от – затраты времени на отдых и обслуживание рабочего места, %.

Производим расчет технической нормы времени для выполнения операции 010 Токарно-винторезная, выполняемой на станке модели 1М63. Основное время на операцию определяется при расчете режимов резания То=0,2 мин.

Время на установку и снятие и время на закрепление и открепление детали в нормативах приводится в сумме, при установке детали в самоцентрирующем патроне Тусзо=0,23 мин.

Вспомогательное время на приемы управления станком:

-включить и выключить станок кнопкой – 0,01 мин;

-повернуть резцовую головку на следующую позицию – 0,04 мин;

-подвести или отвести инструмент к детали при обработке резцом – 0,025 мин.

Тогда время на приемы управления станком:

Туп=0,01∙2+0,04∙2+0,025∙6=0,25мин

Вспомогательное время на контрольные промеры Тиз универсальным инструментом(штангенциркулем) при измеряемом размере до 100 мм и длине измеряемой поверхности до 200 мм составляет 0,18 мин, тогда при контроле 50% деталей получим

Тиз=0,18∙0,5=0,09 мин.

Тогда вспомогательное время будет равно

Оперативное время на операцию определяется по формуле

Тогда время на обслуживание и отдых будет равно

Норма штучного времени на токарно-копировальную операцию составит

Норма штучно-калькуляционного времени на операцию составит

Аналогично производим расчет нормы штучно-калькуляционного времени для остальных операций технологического процесса и полученные значения заносим в сводную таблицу 1.10.

 

Таблица 1.10 – Сводная таблица технических норм времени

В минутах

Номер и наименование операции То Тв Тоб.от Тшт Тп-з Тшт-к
010 Токарно-винторезная 0,20 0,57 0,05 0,82 25 1,38
020 Токарная с ЧПУ 3,82 0,57 0,29 4,68 25 5,28
040Горизонтально-протяжная 0,84 0,23 0,07 1,14 20 1,54
050 Вертикально-сверлильная 0,11 0,25 0,02 0,38 20 0,78
090 Вертикально-сверлильная 0,31 0,26 0,03 0,6 20 1,0
100 Вертикально-сверлильная 0,04 0,23 0,02 0,29 20 0,69
110 Вертикально-сверлильная 0,22 0,86 0,06 1,74 20 1,54
120 Внутришлифовальная 0,11 0,74 0,06 0,91 15 1,21
130 Горизонтально-протяжная 0,84 0,23 0,07 1,14 20 1,54
150 Токарная с ЧПУ 0,18 0,57 0,05 0,8 25 1,36
170 Токарная с ЧПУ 0,18 0.57 0,05 0,8 25 1,36

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 270; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.141 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь