Организация планово-предупредительного ремонта оборудования на предприятиях ДПМ (1223431), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Рисунок 19 – Схема обработки поверхности детали
План обработки и восстановления детали приведен в таблице 16.
3.3 Расчет режимов обработки
3.3.1 Расчет режимов токарной обработки
Выбор глубины резания зависит главным образом от требуемого класса шероховатости обработанной поверхности и величины припуска.
Расчет начинается с определения знаменателя геометрической прогрессии,
для ступеней подач:
где ,
- максимальная и минимальная подачи у выбранного станка (
=1,9 мм/об ,
= 0,08 мм/об);
Z – количество подач (Z=24);
Для ступеней частот вращения знаменатель геометрической прогрессии определяется по формуле:
где ,
- максимальная и минимальная частота вращения шпинделя станка, (
=1600 об/мин,
=12,5 об/мин );
- количество ступеней частоты вращения,(
=24).
Определим знаменатель геометрической прогрессии, для ступеней подач по формуле (2):
Для ступеней частот вращения знаменатель геометрической прогрессии определим по формуле (3):
Значения ,
корректируем по стандартным значениям и принимаем:
Ступени подач и частот вращения определяются следующими равенствами:
…………… ……………
…………… ……………
Ступени подач и частоты вращения шпинделя приведены в таблице 17:
Таблица 17 - Ступени подач и частоты вращения шпинделя станка 1М61
Номер подачи | Подача станка, мм/об | Частота вращения шпинделя, об/мин |
1 | 0,08 | 12,5 |
2 | 0,089 | 15,75 |
3 | 0,100 | 19,85 |
4 | 0,112 | 25 |
5 | 0,125 | 31,5 |
6 | 0,140 | 39,7 |
7 | 0,157 | 50 |
8 | 0,176 | 63 |
9 | 0,198 | 79,4 |
10 | 0,221 | 100 |
11 | 0,248 | 126 |
12 | 0,278 | 158,85 |
13 | 0,311 | 200 |
14 | 0,349 | 252,2 |
15 | 0,390 | 317,75 |
16 | 0,437 | 400 |
17 | 0,490 | 504,47 |
18 | 0,549 | 635,63 |
19 | 0,615 | 800,90 |
20 | 0,689 | 1009 |
Продолжение таблицы 17
21 | 0,771 | 1271,51 |
22 | 0,864 | 1602,1 |
23 | 0,968 | 2018,65 |
24 | 1,084 | 2543,5 |
При предварительной механической обработке глубина резания равна t=0,75 мм.
Расчетная скорость резания при точении Vр, м/мин, вычисляется по формуле:
где Сv - коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;
Кv -поправочный коэффициент, учитывающий реальные условия резания;
Т - принятый период стойкости резца, Т=90 мин;
m, Xv, Yv – показатели степени;
S – подача токарного станка, S=0,5.
Поправочный коэффициент определяется по формуле
где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала при точении резцом, оснащенным твердым сплавом для стали.
Поправочный коэффициент определяется по формуле:
KИv - поправочный коэффициент, зависящий от материала режущей части инструмента, KИv=1,0;
КТ - поправочный коэффициент, учитывающий влияние периода стойкости резца, КТ=0,92
KПv – поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, KПv=0,8
Определяем поправочный коэффициент по формуле (5):
Значение Сv, m, Xv, Yv приведены в таблице 18
Таблица 18- Численные значения коэффициентов
Обрабатываемый материал | Сv | Xv | Yv | m |
Сталь 40Х | 350 | 0,15 | 0,35 | 0,2 |
Расчетную скорость резания при точении определяем по формуле (12):
Определяем частоту вращения шпинделя по формуле:
где Vp – расчетная скорость резания, м/мин;
D0 – диаметр поверхности до обработки, мм.
Определим частоту вращения шпинделя по формуле (7):
Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися на металлорежущем станке и принимаем ближайшее меньшее .
По принятому значению частоты вращения определяем фактическую скорость резания по формуле:
Определим фактическую скорость резания по формуле (8):
Силу резания, кгс, определим по формуле:
где Ср, Хр, Yр, nр - поправочные коэффициенты, приведены в таблице 19.
Поправочный коэффициент определяется по формуле:
где - поправочный коэффициент на обрабатываемый материал,
;
Поправочный коэффициент определим по формуле (10):
Таблица 19 - Поправочные коэффициенты
Обрабатываемый материал | Материал режущей части | Ср | Хр | Yр | nр |
Сталь | Твердый сплав | 300 | 1 | 0,75 | -0,15 |
Определяем силу резания по формуле (9):
Определим мощность на резание по формуле:
Находим мощность на резание по формуле (11):
Потребную мощность на шпинделе определяем по формуле:
Определим потребную мощность на шпинделе по формуле (12):
Коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя определяется по формуле:
где - мощность главного электродвигателя, кВт
Определим коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя по формуле (13):
Полученное значение мощности намного меньше мощности главного электродвигателя.
Принимаем частоту вращения шпинделя Тогда:
Основное технологическое (машинное) время определяется по формуле:
где L – расчетная длина обработки поверхности, мм;
- частота вращения детали, об/мин;
i – количество проходов.
Расчетная длина обработки при точении определяется:
где l - действительная длина обрабатываемой поверхности детали, l=45мм;
l1 - величина врезания, мм;
l2 - выход (перебег) инструмента, мм.
где φ - главный угол резца в плане.
Определим основное технологическое время по формуле (14):
При окончательной механической обработке глубина резания равна t=1 мм.
Расчетную скорость резания при точении определяем по формуле (4):
Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (7):
Полученное значение расчетной частоты вращения шпинделя сравниваем с имеющимися на металлорежущем станке и принимаем ближайшее меньшее .
По принятому значению частоты вращения находим фактическую скорость резания по формуле (8):
Определим силу резания по формуле (9):
Мощность на резание определим по формуле(11):
Потребную мощность на шпинделе определим по формуле (12):
Коэффициент использования станка по мощности главного электродвигателя определим по формуле (13):
Основное технологическое время определим по формуле (14):
3.3.2 Расчет режимов и норм времени и наплавки
Режим наплавки для цилиндрических деталей может быть принят по таблице 20:
Таблица 20 - Режим наплавки
Марка проволочки | Толщина наплавляемого слоя, мм | Диаметр сварочной проволоки, мм | Сила тока, А | Напряжение, В |
ПП-АНЗ | 3,5 | 3 | 400-500 | 25-31 |
Коэффициент наплавки определяется по формуле:
где - коэффициент потерь металла сварочной проволоки на угар и разбрызгивание,
;
- коэффициент расплавления, г/А·ч.
Коэффициент расплавления определяется по формуле:
где I – сила сварочного тока, А;
d – диаметр электродной проволоки, мм.
Скорость подачи электродной проволоки определяется по формуле:
где - плотность металла проволоки, г/см3 ;γ = 7,85 г/см3;
Частота вращения детали определится по формуле: