124486 (690031), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Расчёт режимов резания аналитическим методом
Операция 025- токарная гидрокопировальная. Чистовое точение 15, 20, 34, 35, 40 . Станок модели 1Н713. Резец проходной с пластинкой из твёрдого сплава Т15К6.
Глубина резания t=0,5 мм;
Подача 
=0,7мм/об [12].
Для сталей с 
=600 МПа
= *
, (22)
где - коэффициент уточнения подачи, =0,45.
Скорость резания рассчитываем по формуле [12]
(23)
где 
- постоянный коэффициент;
- стойкость инструмента;
-поправочный коэффициент;
- показатели степеней.
=350; =60мин; 
=0,2; 
=0,15; =0,35
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]
=
, (24)
где 
- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
- коэффициент, учитывающий состояние поверхности;
- коэффициент, учитывающий материал заготовки.
=
=1
=0,9
=1,04
=1*0,9*1,04=0,936
- скорость резания по формуле[12].
.
Частоту вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле [12]
, (25)
где 
– скорость резания, м/мин;
– диаметр поверхности, мм.
Поверхность 40
мин
Принимаем по паспорту станка
=1000мин-1
Действительная скорость резания
м/мин.
Силу резания 
рассчитываем по формуле [12]
, (26)
где 
– постоянный коэффициент;
– поправочный коэффициент;
, , 
– показатели степеней.
=300; =1,0; =0,75; =-0,15
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]
(27)
(28)
=0,94; 
=1,1; 
=1,0; 
=1,0.
=0,94*1,1*1,0*1,0*1,0=1,034
Н
Мощность резания рассчитываем по формуле [12]
(29)
где – сила резания, Н;
– скорость резания, м/мин.
кВт.
Мощность двигателя главного привода станка 
=17 кВт, К.П.Д. привода станка 
=0,85. Тогда
, (30)
=17*0,85=14,45 кВт.
, т.е. 0,625<14,45
Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.
Расчёт режимов резания по нормативам
Операция 030–шлицефрезерная. Фрезерование шлицев 
ГОСТ 1139-80. Станок модели 5350А. Инструмент фреза червячная специальная из быстрорежущей стали Р6М5.
Длину рабочего хода рассчитываем по формуле[11]
, (31)
где 
длина резания, мм;
длина подвода, врезания и перебега, мм;
дополнительная длина, вызванная наладкой и конфигурацией колеса.
=92 мм; 
26 мм; 
мм.
92+26+40=158 мм
Подачу на оборот детали назначаем по таблице с.149[11]
=2,2мм/об
Для фрезы с ”усиками” подачу уменьшают на 20%
(32)
=0,8*2,2=1,76мм/об
По паспорту станка уточняем подачу
1,8мм/об
Скорость резания назначаем по таблице с.141[11]
35м/мин
Частоту вращения инструмента рассчитываем по формуле[11]
, (33)
где - 
скорость резания, м/мин;
диаметр фрезы, 
80мм.
мин
По паспорту станка принимаем частоту вращения
n=127 мин-1
Действительная скорость резания
; (34)
м/мин
Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции, и результаты сводим в таблицу 6.1.
Таблицу 6.1- Сводная таблица режимов резания.
| Номер операции | Наименование операции, перехода | Глубина резания t,мм | Длина резания l | Подача S | Скорость V, м/мин | Частота вращения, мин | Минутная подача S | Основное время t | |||||||||||||||||||
| расчетная | принятая | расчетная | принятая | расчетная | принятая | ||||||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||||||||||||||
| 005 | Фрезерноцентровальная 1 Фрезеровка торцов в размер 317 2 Сверление центровочных отверстий Ø4. | 1,5 2 | 45 7 | 1,2 0,06 | 1,2 0,06 | 44 26 | 67,8 15,75 | 159,2 2070 | 270 1125 | 324 67,5 | 0,37 0,06 | ||||||||||||||||
| 010 | Токарно-револьверная 1 Сверлить отверстие 2 Рассверлить отверстие 3 Зенковать фаску 4 Нарезать резьбу | 4,4 0,6 1,4 3 | 28 12 26 3,5 | 0,2 0,3 0,6 0,4 | 0,2 0,3 0,6 0,4 | 44 48 9 30 | 41,4 47,1 8,6 26,6 | 1592 1528 286 597 | 1500 1500 274 530 | 216 450 164,4 212 | 0,14 0,03 0,102 0,025 | ||||||||||||||||
| 015 | Токарная многорезцовая 1 Черновое точение поверхностей ф40, ф35, ф34, ф34, ф20, ф15. | 2,5 | 246 | 0,25 | 0,25 | 120 | 125,6 | 1000 | 1000 | 250 | 1,012 | ||||||||||||||||
| 020 | Токарная многорезцовая 1 Черновое точение поверхностейф34, ф35. | 2,5 | 71 | 0,25 | 0,25 | 180 | 125,6 | 1000 | 1000 | 250 | 0,321 | ||||||||||||||||
| 025 | Токарная гидрокопировальная 1 Чистовое точение поверхностей 15, 20, 34, 35, 40 | 0,141 | 317 | 0,7 | 0,3 | 180 | 125,6 | 1433 | 1000 | 300 | 1,08 | ||||||||||||||||
| 030 | Шлице фрезерная 1 Фрезеровать шлицы ГОСТ 1139-80 | 4 | 92 | 2,2 | 1,8 | 35 | 31,9 | 139,3 | 127 | 223,5 | 4,245 | ||||||||||||||||
| 035 | Шлице фрезерная 1 Фрезеровать шлицы ГОСТ 1139-80 | 4 | 40 | 2,2 | 1,8 | 35 | 31,9 | 139,3 | 127 | 223,5 | 2,84 | ||||||||||||||||
| 050 | Торцекруглошлифо-вальная 1 Шлифовать поверхность Ø15 и торец | 0,087 | 11 | 0,002 | 0,002 | 31,2 | 30 | 156 | 130 | 0,26 | 0,49 | ||||||||||||||||
| 055 | Торцекруглошлифо-вальная 1 Шлифовать поверхность Ø15 и торец | 0,044 | 11 | 0,002 | 0,002 | 31,2 | 30 | 156 | 130 | 0,26 | 0,523 | ||||||||||||||||
| 060 | Торцекруглошлифо-вальная 1 Шлифовать поверхность Ø35 и торец | 0,087 | 34,5 | 0,002 | 0,002 | 29,7 | 30 | 156 | 130 | 0,26 | 0,468 | ||||||||||||||||
| 065 | Торцекруглошлифо-вальная 1 Шлифовать поверхность Ø35 и торец | 0,044 | 34,5 | 0,002 | 0,002 | 29,7 | 30 | 156 | 130 | 0,26 | 0,47 | ||||||||||||||||
| 070 | Шлице шлифовальная 1 Шлифовать поверхность | 0,141 | 92 | 0,0048 | 0,005 | 32 | 30 | 2800 | 2880 | 14 | 3,633 | ||||||||||||||||
| 075 | Шлице шлифовальная 1 Шлифовать поверхность | 0,044 | 92 | 0,0048 | 0,005 | 32 | 30 | 2800 | 2880 | 14 | 3,688 | ||||||||||||||||
| 080 | Шлице шлифовальная 1 Шлифовать поверхность | 0,141 | 40 | 0,0048 | 0,005 | 32 | 30 | 2800 | 2880 | 14 | 1,901 | ||||||||||||||||
| 085 | Шлице шлифовальная 1 Шлифовать поверхность | 0,044 | 40 | 0,0048 | 0,005 | 32 | 30 | 2800 | 2880 | 14 | 1,951 | ||||||||||||||||
| 090 | Кругл шлифовальная1 Шлифовать поверхность ф40 | | | | | | | | | | | | |||||||||||||||
| 095 | Кругло шлифовальная1 Шлифовать поверхность ф40 | 0,044 | 104 | 0,009 | 0,01 | 35 | 34 | 278 | 270 | 0,4 | 0,522 | ||||||||||||||||
, мм
мм/об
, мм/мин
, мин
.
Расчет норм времени
Расчёт нормы времени на операцию 025 – токарную гидрокопировальную
Тип производства изготовления вала соответствует крупносерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучное
время [15]
, (35)
где 
– основное время;
вспомогательное время;
время на обслуживание рабочего места;
- время на отдых.
Основное время рассчитываем по формуле [15]
, (36)
где длина резания, =317 мм;
величина врезания и перебега, 7мм [11]
количество рабочих ходов, 
;
подача на оборот, 0,3мм/об;
число оборотов, 
1000 мин .
Основное время на операцию
1,08 мин
Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15]
, (37)
где 
время на установку и снятие детали, 
0,08мин;
время на закрепление и открепление детали, 
0,024мин;
время на приемы управления станком;
время на измерение детали.
Время на приемы управления детали состоит из:
-
времени включения станка кнопкой – 0,1мин;
-
времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке – 0,025мин;
-
время перемещения каретки суппорта в продольном направления – 0,04 мин.
мин
Время на измерение детали состоит из времени измерения скобой односторонней диаметров: 15, 25, 34, 27, 35, 42, 50,8.
мин
Вспомогательное время
мин
Для крупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле
, (38)
где 
коэффициент, зависящий от типа производства, 
1,5.
мин
Оперативное время рассчитывается по формуле[15]
(39)
мин
Время на обслуживание рассчитывается по формуле[15]
, (40)
где 
время на организационное обслуживание, мин;
время на техническое обслуживание, мин.
Время на организационное обслуживание составляет 1,5% от оперативного времени:
= 
мин
Время на техническое обслуживание составляет
, (41)
где 
время на смену режущего инструмента, 
мин;
стойкость инструмента, 
60 мин.
мин.
Тогда
мин.
Время на отдых составляет 7% от оперативного времени:
мин.
Штучное время составляет
мин.
Расчёт нормы времени на операцию 030 – шлицефрезерную
Тип производства изготовления вала соответствует крупносерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучное
время [15]
, (42)
где – основное время;
вспомогательное время;
время на обслуживание рабочего места;
- время на отдых.
Основное время рассчитываем по формуле [15]
, (43)
где длина резания, =92 мм;
величина врезания и перебега, 26 мм [11]
Z- количество шлицев, z=6;
подача на оборот, 1,8мм/об;
число оборотов, 127 мин .
Основное время на операцию
3,938 мин
Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15]
, (44)
где время на установку и снятие детали, 0,1 мин;
время на закрепление и открепление детали, 0,024мин;
время на приемы управления станком;
время на измерение детали,
мин.
Время на приемы управления детали состоит из:
-
времени включения станка кнопкой – 0,01мин;
-
времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке – 0,03мин;
-
время перемещения фрезерной головки в продольном направления – 0,06 мин.
мин
Вспомогательное время
мин
Для крупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле
, (45)
где коэффициент, зависящий от типа производства, 1,5.
мин
Оперативное время рассчитывается по формуле[15]
(46)
мин
Время на обслуживание рассчитывается по формуле[15]
, (47)
где время на организационное обслуживание, мин;
время на техническое обслуживание, мин.
Время на организационное обслуживание составляет 1,7% от оперативного времени:
= 
мин (48)
Время на техническое обслуживание составляет
, (49)
мин.
Тогда
0,365 мин.
Время на отдых составляет 6% от оперативного времени:
мин.
Штучное время составляет
мин.
Аналогично рассчитываем нормы времени на остальные операции, и результаты сводим в таблицу
Таблица 7.1- Сводная таблица норм времен
| Номер операции | Наименование операции | Основное время | Вспомогательное время | Оперативное время | Время обслуживания | Время на отдых t | Штучное время t | Величина партии n | |||||||||||||||||||
| t | t | t | t | t | |||||||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||||||||||||||
| 065 | Торцекруглошлифо-вальная | 0,12 | 0,08 | 0,035 | 0,09 | 0,428 | 0,0024 | 0,0073 | 0,034 | 0,47 | 10000 | ||||||||||||||||
| 070 | Шлицешлифовальная | 2,54 | 0,08 | 0,115 | 0,2 | 3,13 | 0,165 | 0,056 | 0,282 | 3,633 | 10000 | ||||||||||||||||
| 075 | Шлицешлифовальная | 2,54 | 0,08 | 0,115 | 0,23 | 3,18 | 0,165 | 0,057 | 0,286 | 3,688 | 10000 | ||||||||||||||||
| 080 | Шлицешлифовальная | 1,104 | 0,08 | 0,115 | 0,17 | 1,652 | 0,072 | 0,029 | 0,148 | 1,901 | 10000 | ||||||||||||||||
| 085 | Шлицешлифовальная | 1,104 | 0,08 | 0,115 | 0,2 | 1,697 | 0,072 | 0,03 | 0,152 | 1,951 | 10000 | ||||||||||||||||
| 090 | Кругл шлифовальная | 0,12 | 0,08 | 0,015 | 0,09 | 0,45 | 0,004 | 0,007 | 0,029 | 0,498 | 10000 | ||||||||||||||||
| 095 | Кругл шлифоваьная | 0,12 | 0,08 | 0,05 | 0,11 | 0,48 | 0,002 | 0,008 | 0,032 | 0,522 | 10000 | ||||||||||||||||
Расчёт требуемого количества станков
Тип производства в соответствии с ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху (участку) за каждым рабочим местом в течении месяца.
Для расчета коэффициента закрепления операций составляется таблица.
Определяется расчетное количество станков m
для каждой операции.
m = 
, (50)
где tШТ.К – штучное время, выполнения операций на данном станке, мин;
N – программа выпуска, шт;
Fд – действительный годовой фонд времени работы автоматической линии, ч.
-нормативный коэффициент загрузки оборудования
=0,8
Принятое число рабочих мест P устанавливают округлением значений m до ближайшего большего целого числа.
Далее для каждой операции вычисляют значение фактического коэффициента загрузки:
=
(51)
Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле
O=
(52)
Коэффициент закрепления операций рассчитывается по формуле:
К
=
(53)
Таблица 8.1 – Расчёт коэффициента закрепления операций
| Номер операции | Наименование операции | T | m | P | | O |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 005 | Фрезерно-центровальная | 0,872 | 0,045 | 1 | 0,045 | 17,77 |
| 010 | Токарно-револьверная | 1,675 | 0,087 | 1 | 0,087 | 9,19 |
| 015 | Токарная многорезцовая | 1,448 | 0,075 | 1 | 0,075 | 10,6 |
| 020 | Токарная многорезцовая | 0,825 | 0,043 | 1 | 0,043 | 18,6 |
| 025 | Токарно-гидрокопировальная | 1,618 | 0,084 | 1 | 0,084 | 9,52 |
| 030 | Шлицефрезерная | 5,275 | 0,27 | 1 | 0,27 | 2,9 |
| 035 | Шлицефрезерная | 3,673 | 0,19 | 1 | 0,19 | 4,21 |
| 050 | Торцекруглошлифо-вальная | 0,49 | 0,025 | 1 | 0,025 | 32 |
| 055 | Торцекруглошлифо-вальная | 0,523 | 0,027 | 1 | 0,027 | 29 |
| 060 | Торцекруглошлифо-вальная | 0,468 | 0,024 | 1 | 0,024 | 33,3 |
| 065 | Торцекруглошлифо-вальная | 0,47 | 0,024 | 1 | 0,024 | 33,3 |
| 070 | Шлицешлифовальная | 3,633 | 0,19 | 1 | 0,19 | 4,21 |
| 075 | Шлицешлифовальная | 3,688 | 0,19 | 1 | 0,19 | 4,21 |
| 080 | Шлицешлифовальная | 1,901 | 0,098 | 1 | 0,098 | 8,1 |
| 085 | Шлицешлифовальная | 1,951 | 0.094 | 1 | 0.094 | 7,2 |
| 090 | Кругл шлифовальная | 0,498 | 0,026 | 1 | 0,026 | 30,7 |
| 095 | Кругл шлифовальная | 0,522 | 0,027 | 1 | 0,027 | 29,6 |
,мин
=17 
=285,11
К =
=16,77
17
По ГОСТ 3.1121-84 коэффициент закрепления операций К
=17 соответствует среднесерийному производству следовательно необходимо применять универсальное станочное оборудование.
Расчет и проектирование станочного приспособления
Назначение и устройство станочного приспособления
Пружинно-пневматический цанговый патрон предназначен для передачи вращательного движения заготовке. Данный патрон применяется на токарной операции 020.
Зажим осуществляется сильной пружиной, а раскрепление - сжатым воздухом. Внутри цилиндра 2, прикрепленного винтами 15 к передней бабке станка, помещен поршень 3, соединенный с пустотелым штоком 6. На рабочий конец шпинделя станка навинчена гильза 1, в которой перемещается втулка 8, сжимающая сменную цангу. Ввинченная в гильзу круглая гайка 7 предохраняет цангу от выпадения, а стопорный винт 19 фиксирует ее в отрегулированном положении. Управление патроном при раскреплении осуществляется с помощью золотника 12. При нажиме на кнопку 11 золотник 12 перемещается, и сжатый воздух через штуцер 14 поступает в полость цилиндра. При перемещении поршня 3 влево шток 6 нажимает на кольцо 5 и, преодолевая силу упругости пружины 16 перемещает втулку 8 при помощи поводковых пальцев 4 в результате чего цанга под действием сил упругости ее стенок разжимается, и пруток освобождается. Для очередного закрепления прутка кнопку 11 оттягивают, золотник возвращается в исходное положение, при котором сжатый воздух из полости цилиндра свободно выходит в атмосферу, а поршень 3, шток 6, кольцо 5 с поводковыми пальцами 4 и втулка 8, под действием пружины 16 перемещаясь вправо, сжимает цангу, которая, упираясь в гайку 7, производит зажим обрабатываемого материала. Под действием четырех пружин 9 поршень со штоком получает дополнительное перемещение вправо, в результате которого образуется зазор между торцом кольца 5 и штоком 6, предохраняющий от возникновения между ними трения. Крышка 15, в которой предусмотрено уплотнение 21, присоединена винтами 18 к цилиндру 2.
Преимущества патрона: 1) постоянство силы зажима и безопасность в эксплуатации, так как во время обработки сжатый воздух в полости отсутствует и возможное падение давления в сети не влияет на зажим; 2) сравнительная простота схемы пневмопривода (не нужны обратный клапан и реле давления); 3) полость шпинделя свободна от тяги или толкателя, необходимых в обычных конструкциях пневмопривода.
Силовой расчет приспособления
Исходными данными для расчета приспособления является момент резания, который стремится провернуть заготовку зажатой цангой.
Необходимо подобрать такую пружину, осевое усилие зажима которой обеспечит возникновение момента трения, сопротивляющийся моменту резания.
Расчет выполняем для операции 020
Осевую составляющую силы резания Р
рассчитываем по формуле :
, (54)
где – постоянный коэффициент;
– поправочный коэффициент;
, , – показатели степеней.
=300; =1,0; =0,75; =-0,15
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]
(55)
(56)
=0,94; =1,1; =1,0; =1,0.
=0,94*1,1*1,0*1,0*1,0=1,034
Н
Момент резания рассчитывается по формуле:
(57)
где D- диаметр заготовки зажатой в цанге, D=43 мм.
МПа
Осевое усилие зажима рассчитывается по формуле:
(58)
- коэффициент сцепления, 
принимаем 
- коэффициент запаса, 
принимаем 
D- диаметр поверхности по которой зажимается заготовка
- угол трения
Н
По осевому усилию по ГОСТ 6969-74 подбираем пружину.
Расчет приспособления на прочность
Наиболее нагруженным элементом приспособления считается пружина, на которую оказывает влияние момент резания. Пружина работает на сжатие.
Условие прочности для пружин из проволоки круглого сечения имеет вид:
(59)
где - допускаемое напряжение = 960 мПа
к - поправочный коэффициент к=1,11
с- индекс пружины с=12
d- диаметр проволоки d=12мм
F-осевая нагрузка пружины F=304,51H
323,26мПа
Так как условие прочности соблюдается, то прочность пружины в данном приспособлении обеспечивается.
Заключение
В результате разработки данного курсового проекта было проведено полное исследование технологического процесса получения детали в условиях крупносерийного производства. Важнейшим этапом проектирования технологии является назначение маршрутного техпроцесса обработки, выбор оборудования, режущего инструмента и станочных приспособлений.
В курсовом проекте отражены два метода назначений режимов резания – аналитический и по нормативам. Расчет режимов резания позволяет не только установить оптимальные параметры процесса резания, но и определить основное время на каждую операцию.
Список использованных источников
-
Рогачевский Н.И., Кравец Н.Ф. Проектирование узлов и деталей машин. Техническое предложение и эскизный проект. - Могилев: ММИ, 1997. - 24с.
-
Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1984. – 336 с.
-
Кузьмин А.В. и др. Расчеты деталей машин. – Мн.: Выш. школа, 1986. – 400 с.
-
Рогачевский Н.И. Расчет цилиндрических зубчатых передач на ЭВМ в режиме диалога: Методические указания. – Могилев: ММИ, 1992. – 23 с.
-
Проектирование механических передач / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов и др. – М.: Машиностроение, 1984. – 560 с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
