Определение припуска расчётно-аналитическим методом.

В технологии машиностроения существуют методы автоматического и индивидуального получения размеров.

Минимальный и максимальный припуски на обработку при методе автоматического получения размеров рассчитывают следующим образом[6, 35].

Минимальный припуск. При последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск)

(1)

При параллельной обработке противолежащих поверхностей (двусторонний припуск)

При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения (двусторонний припуск)

(2)

Здесь R_zi-1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

h_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе (например, обезуглероженный или отбеленный слой);

D_{å i-1} – суммарные отклонения расположения поверхностей (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности и т. д.) и в некоторых случаях отклонения формы поверхности(отклонения от плоскостности, прямолинейности), полученные на предшествующем переходе;

e_i -погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Максимальный припуск на обработку поверхностей:

наружных:

внутренних:

где T_i-1, Td_i-1, TD_i-1 -допуски размеров на предшествующем переходе;

T_i, Td_i, TD_i – допуски на выполняемом переходе.

Максимальные припуски и припуски для технологических целей (уклоны, напуски, упрощающие конфигурацию заготовки, и т.п.) принимают в качестве глубины резания и используют для определения режимов резания (подачи, скорости резания) и выбора оборудования по мощности.

Минимальный припуск на обработку при методе индивидуального получения заданных размеров рассчитывается по формулам (1), (2) с заменой в них при расчетах погрешности установки e _i, погрешностью выверки e_в. Максимальные припуски определяют по формулам:

- для внутренних поверхностей:

- для наружных поверхностей:

Порядок расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам.

1) Пользуясь рабочим чертежом детали, документацией технологического процесса или после определения количества необходимых переходов, записываются элементарные поверхности заготовки и технологические переходы в порядке последовательности их обработки с указанием достигаемых квалитетов.

2) Из справочных данных определяются значения R_z, h, D_å , e.

3) Рассчитываются минимальные припуски на обработку по всем технологическим переходам.

Для наружных поверхностей.

4) Определяется наименьший предельный размер поверхности по чертежу.

5) Для перехода, предшествующего конечному, определяется расчетный размер прибавлением к наименьшему предельному размеру по чертежу расчетного минимального припуска.

6) Последовательно определяются расчетные размеры для каждого предшествующего перехода прибавлением к расчетному размеру расчетного минимального припуска следующего за ним смежного перехода.

7) По таблицам определяются допуски размеров по всем переходам.

8) Расчетные наименьшие предельные размеры округляют увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода.

9) Определяются наибольшие предельные размеры прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.

10) Определяются предельные значения припусков Z_max как разность наибольших предельных размеров и Z_min как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

11) Определяются общие припуски Z_0max и Z_0min суммированием промежуточных припусков на обработку.

12) Проверяется правильность произведенных расчетов

(3)

(4)

где T_{D i-1}, T_Di-1, T_з, T_д – допуски предшествующего, выполняемого переходов заготовки и детали соответственно.

Для внутренних поверхностей

4) Определяется наибольший предельный размер детали по чертежу.

5) Для перехода, предшествующего конечному, определяется расчетный размер вычитанием из наибольшего предельного размера по чертежу расчетного припуска.

6) Последовательно определяются расчетные размеры для каждого предшествующего перехода вычитанием из расчетного припуска, следующего за ним смежного перехода.

7) Определяются допуски размеров по всем переходам.

8) Расчетные наибольшие предельные размеры округляют уменьшением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода.

9) Рассчитывается наименьший предельный размер путем вычитания допуска из округленного наибольшего предельного размера.

10) Определяются предельные значения припусков Z_max как разность наименьших предельных размеров и Z_min как разность наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов.

11) Рассчитываются общие припуски Z_0max и Z_0min суммированием промежуточных припусков на обработку.

12. По формулам (3) и (4) проверяется правильность произведенных расчетов.

Результаты расчета припусков оформляются в виде таблицы 11.

Таблица 11

Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности…

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный размер, мм	Допуск, мм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мм
Rz	h	Då	e	min	max
										å =	å =

 

 

Для каждой поверхности дается рисунок, на котором показана схема графического расположения припусков и допусков на обработку. Пример приведен на рис. 1.

Ниже приводятся некоторые рекомендации по выбору четырех составляющих для расчета минимального припуска под обработку.

 

 

 

Рис.1. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку

поверхности Æ 178, 1

Параметры R_z и h.

Для серого и ковкого чугуна, а также цветных металлов и сплавов после первого технологического перехода и для стали после термической обработки слагаемое h из расчета исключают.

В остальных случаях R_z и h выбирают из таблиц [6, 35].

 

2.12 Расчет режимов резания

 

Для двух разнохарактерных операций производится аналитический расчет режимов резания. Во-первых, выбирается режущий инструмент и указывается материал его режущей части, а затем рассчитываются режимы обработки в такой последовательности: назначается глубина резания; выбирается подача; рассчитывается скорость резания, частота вращения шпинделя, которая уточняется по паспорту станка; определяется фактическая скорость резания; рассчитывается сила резания и мощность резания.

Для обработки остальных поверхностей режимы резания назначаются по справочным данным.

Ниже приведены рекомендации для расчетов режимов резания для обработки различными инструментами на основе работ [7, 35].

 

2.12.1 Расчет режимов резания при точении

Глубина резания t. При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИЗ, принимается равной припуску на обработку. При чистовом точении припуск удаляется за два прохода и более. На каждом последующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем.

Подача S. При черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИЗ, прочности режущей пластины и державки.

Подачи при черновом наружном точении и растачивании выбираются из справочных материалов.

Подачи при чистовом точении выбирают в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания V, м/мин. При наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

Значение коэффициента С_v, показателей X, Y и m приведены в [7, 35].

Среднее значение стойкости инструмента Т при одноинструментальной обработке 30-60 мин.

Коэффициент К_V является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_mv, состояния поверхности К_nv, материала инструмента K_uv.

Сила резания. Для определения мощности резания необходимо определить тангенциальную силу резания Р_z:

Постоянная С_р и показатели степени x, y, n для конкретных условий обработки приведены в таблице 12.

Таблица 12

Значение коэффициента C_p и показателей степени в формулах составляющей силы резания P_z при наружном, продольном и поперечном точении и растачивании

Обрабатываемый материал	Материал рабочей части резца	Коэффициент и показатели степени
Cp	y	n
Конструкционная сталь σ В=750 МПа	Твердый сплав		0, 75	-0, 15
Быстрорежущая сталь		0, 75
Серый чугун HB 190	Твердый сплав		0, 75
Ковкий чугун	Твердый сплав		0, 75
Медные сплавы	Быстрорежущая сталь		0, 66
Алюминиевые сплавы		0, 75
Значение коэффициента x = 1

 

Поправочный коэффициент K_p представляет собой произведение ряда коэффициентов (K_p = K_{μ p}× K_{φ p}× K_gр× K_{λ p}× K_rp), учитывающих фактические условия резания. Численные значения коэффициентов K_{μ p}, K_{φ p} и K_rp приведены в таблицах [7, 35]. Значение коэффициентов K_gр и K_{λ p} с небольшой погрешностью можно принять в пределах: K_gр =K_{λ p} =1, 0-1, 2.

Мощность резания рассчитывается по формуле

При одновременной обработке несколькими инструментами эффективную мощность определяют как суммарную мощность отдельных инструментов.

 

2.12.2 Расчет режимов резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании, развертывании.

Глубина резания. Глубина резания при сверлении t = 0, 5D (D - диаметр отверстия); при зенкеровании, развертывании выбирается из расчета припусков или из таблицы, или по другим соображениям.

Подача. При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбирается максимально допустимая по прочности сверла подача. При рассверливании отверстий подача, рекомендованная для сверления, может быть увеличена до 2 раз. При наличии ограничивающих факторов подачи при сверлении и рассверливании равны. Их определяют умножением табличного значения подачи на соответствующий поправочный коэффициент.

Скорость резания. Скорость резания, м/мин, при сверлении

а при рассверливании, зенкеровании, развертывании

Значение коэффициентов C_v и показателей степени приведены для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания, а также значения периода стойкости инструмента T приведены в [7, 35].

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

где K_мv – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал;

K_uv - поправочный коэффициент на инструментальный материал;

K_lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления.

При рассверливании и зенкеровании литых или штампованных отверстий вводится дополнительно поправочный коэффициент K_nv.

Крутящий момент

при сверлении:

при рассверливании и зенкеровании:

Значение коэффициента С_м и показателей степени приведены в [35].

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит от материала обрабатываемой заготовки:

К_р = К_мр,

где К_мр выбирается из [7, 35].

Для определения крутящего момента при развертывании каждый зуб инструмента можно рассматривать как расточной резец. Тогда крутящий момент при развертывании

где S_z – подача, мм на один зуб инструмента, равная S/Z, где S – подача, мм/об; Z – число зубьев развертки; D – диаметр инструмента.

Мощность резания, кВт, определяют по формуле

где n – частота вращения инструмента или заготовки, мин^-1;

2.12.3 Расчет режимов резания при фрезеровании.

Диаметр фрезы выбирают по возможности наименьшей величины, учитывая при этом жесткость технологической системы, схему резания, форму и размеры обрабатываемой заготовки. При обработке стальных заготовок торцовыми фрезами обязательным является их несимметричное расположение относительно фрезы: для заготовок из конструкционных, углеродистых и легированных сталей – их сдвиг в направлении врезания зуба на величину (0, 03-0, 05)D_фр.

Глубина фрезерования t и ширина фрезерования В.

Во всех видах фрезерования, за исключением торцового, t измеряют в направлении, перпендикулярном к оси фрезы; В измеряют в направлении, параллельном оси фрезы. При торцовом фрезеровании торцовыми и цилиндрическими фрезами выбирается на основе определения припусков.

Подача. При фрезеровании различают подачу на один зуб S_z, подачу на один оборот фрезы S и подачу минутную S_м, мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:

где n – частота вращения фрезы, мин^-1;

Z – число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина ее на один зуб S_z, при чистовом фрезеровании на один оборот фрезы S, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачи на один зуб . Рекомендуемые подачи для различных фрез и условий резания приведены в [7, 35].

Скорость резания – окружная скорость фрезы, м/мин,

Значения периода стойкости Т коэффициента С_v и показателей степени выбирают из источников [7, 35].

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

где К_мv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

К_uv – коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Сила резания. Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н:

где Z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы, мин^-1.

Значение коэффициентов С_р, показателей степени, коэффициента К_мр приведены в [7, 35].

 

 

Мощность резания, кВт,

По выбранным режимам резания и мощности уточняется правильность выбора станка.

После расчета режимов резания рассчитывается основное время обработки по переходам и операции в целом.

Для обработки остальных поверхностей режимы резания назначаются по справочным данным, например [7, 18, 19, 35 и др.], с указанием источника.

Все расчетные и выбранные по нормативам режимы резания представляются в виде таблицы 13.

Таблица 13

Режимы обработки

Номер, название операции	Обрабатываемая поверхность	Переходы	Инструмент, материал режущей кромки	Режимы обработки
Глубина резания t, мм	Число проходов i	Подача S, мм/об.	Частота вращения n, мин-1	Скорость резания V, м/мин

 

2.13 Расчет норм времени

 

Штучное время на операцию

где Т_о – основное время, рассчитывается исходя из длины обработки, режимов резания, длины врезания и перебега инструмента;

Т_в – вспомогательное время, которое состоит в основном из четырех составляющих:

где Т_ус – время на установку и снятие детали;

Т_з.о. – время на закрепление и открепление детали;

Т_уп – время на приемы управления;

Т_из – время на измерение детали;

Т_отд – время перерывов на отдых и личные потребности

Оперативное время

Для серийного производства рассчитывается штучно-калькуляци-онное время

,

где Т_п.з. – подготовительно-заключительное время;

n – количество деталей в настроечной партии.

 

2.13.1 Определение составляющих штучного и штучно-калькуляци-онного времени.

Основное время Т_о.

Основное время определяется на каждый переход, после чего время всех переходов операции суммируют.

где L - расчетная длина обработки в направлении подачи:

Здесь l – длина обработки по чертежу; l₁ – дополнительная длина на врезание; l₂ – длина перебега.

Величины l₁ и l₂ определяются на основе [18, 22, 35].

n – частота вращения или число двойных ходов в минуту для станков с вращательным или возвратно-поступательным главным движением;

S – подача на оборот или двойной ход главного движения, мм/об или мм/дв. ход;

i - число переходов при последовательной обработке.

Основное время при продольном круглом шлифовании

где а - припуск на сторону, мм;

L – длина поверхности, мм;

S_ix – подача на глубину, мм/ход;

n_q – частота вращения детали, мин^-1;

S_o – продольная подача, мм/об.

Вспомогательное время Т_в

Включает время на осуществление в основном четырех вспомогательных действий:

1) установка и снятие заготовки;

2) пуск и остановка станка или управление станком;

3) закрепление и открепление деталей;

4) измерение детали.

Для определения составляющих вспомогательного времени можно воспользоваться данными работ [20, 35].

Расчет времени на установку, снятие и закрепление деталей, на управление станком, измерение приведены в [20, 35].

2.13.2 Время организационного, технического обслуживания рабочего места на отдых и личные потребности.

Составляющие (Т_об и Т_отд) можно определять по [20].

Подготовительно-заключительное время Т_п.з. можно определить по [20] или по другим источникам.

В курсовой работе расчет норм штучного и штучно-калькуляци-онного времени проводится для двух операций. Для остальных операций расчет штучного времени может быть произведен укрупненно по формуле

где Т_о – основное время, приближенно можно рассчитать исходя из данных 2].

Вспомогательное время для серийного производства принимается в пределах:

a, b и g - коэффициенты, определяющие соответственно время технического, организационного обслуживания и время на отдых (a » 6%; b » 0, 6-8%; g » 2, 5%).

Штучно-калькуляционное время

Значение коэффициента j_к приведено [2]. Определение штучного времени и его составляющих можно проводить и по другим источникам.

Результаты расчетов оформляются в виде таблицы 14.

 

Таблица 14

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. PEST-анализ макросреды предприятия. Матрица профиля среды, взвешенная оценка, определение весовых коэффициентов. Матрицы возможностей и матрицы угроз.
2. Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя, и при необходимости определение мощности батарей конденсаторов для сети напряжением выше 1 кВ
3. Блок 1. Понятие о морфологии. Имена. Имя существительное: определение, грамматические признаки, правописание
4. В случае непринятия судом признания иска ответчиком суд выносит об этом определение и продолжает рассмотрение дела по существу.
5. Вопрос 1. Какое определение Маркетингу дал Филип Котлер и на чем базируется теория маркетинга?
6. Вопрос 1. Определение триггера. Классификация, назначение, таблицы переходов.
7. Вопрос 34 Определение радиационно-опасного объекта. Основные радиационные источники. Классификации аварий на РОО
8. Вопрос № 39 Представительные органы в системе местного самоуправления, порядок их формирования и определение численности.
9. Глава 1. Определение состояния здоровья собаки.
10. Глава 3. День третий. Определение своих границ
11. Глава I. Определение облигации: цели выпуска, основные характеристики и параметры
12. Голосование. Определение итогов голосования и результатов выборов.