125583 (690595), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Частота вращения шпинделя n, об / мин: 10…2000;
Диапазон подач SM, мм/мин: по оси координат x – 0,05…2800;
по оси координат z – 1…4000;
Наибольшая сила, допускаемая:
Механизмом продольной подачи – 8000Н;
Механизмом поперечной подачи – 3600Н;
Мощность привода главного двигателя – 11кВт;
Диапазон регулирования частоты вращения электродвигателя с постоянной мощностью (в об/мин) – 1500…4500.
В разрабатываемой операции планируем произвести черновую обработку поверхности 100g6, черновую обработку отверстия 75M7, обработку внутренней канавки. Резцы (оправки) применяем наименьшей технологически возможной длины и наибольшего технологически допускаемого сечения.
При базировании детали на станке применяем трехкулачковый патрон.
Операция № 050 токарная с ЧПУ;
Содержание операции:
-
Установить (снять), закрепить заготовку.
-
Выставить координаты нулевой точки.
-
Установить и проконтролировать перфоленту.
-
Подрезать торец, выдерживая размер 82,5 -0,4.
-
Точить поверхность 103,54, выдерживая размер 43±0,2 .
-
Подрезать торец, выдерживая размер 43±0,2.
-
Сверлить отверстие 60+0,3 , напроход
-
Расточить поверхность 71+0,4 до 73+0,3, выдерживая размер 17±0,1.
-
Расточить отверстие Ø 65+0,3
2.7. Расчет припусков на обработку и операционных размеров
Таблица 10 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности диаметром 70 g6.
Тех. переходы обработки поверхности ǿ 70g6 | Элементы припуска, мм | Расчетный припуск, 2zmin | Расчетный размер dр, мм | Допуск δ, мм | Предельный размер | Предельные значения | |||||
Rz | Т | p | dmin | dmax | 2minпр | 2maxпр | |||||
Заготовка | 150 | 200 | 1160 | 73,54 | 3000 | 73.54 | 76.54 | ||||
Обтачивание: Черновое | 500 | 50 | 70 | 3020 | 70,52 | 350 | 70,52 | 70,87 | 3020 | 5760 | |
Обтачивание: Чистовое | 0 0 | 30 | 46 | 340 | 70,18 | 140 | 70,18 | 70,32 | 340 | 550 | |
Обтачивание: Тонкое | 5 | 15 | 212 | 69,99 | 19 | 69,99 | 69,971 | 214 | 332 |
Расчет произведем согласно методике представленной в [5]
Суммарное отклонение
p3 = ρ 2см + ρ 2эксц (9)
По ГОСТ 7505 – 74 ρсм = 1,0 мм; ρэксц = 0,6 мм.
ρ3 = √12 + 0,62 = 1,16 мм = 1160 мкм
Остаточное пространственное отклонение:
после чернового обтачивания p1 = 0,06 * 1160 = 70 мкм;
после чистового обтачивания p2 = 0,04 * 1160 = 46 мкм;
Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой
2 zmin = 2*(Rzi-1 + Ti-1 + pi-1)., (10)
где Rzi-1 - высота микронеровностей, оставшихся от предшествующей обработки; по табл. 6.3 и 6.5 [5]
Тi-1 – толщина дефектного слоя, оставшегося от предшествующей обработки, по табл. 4.3 и 4.5 [5]
pi-1 – суммарное значение пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей, оставшихся от предшествующей обработки.
Минимальный припуск:
под черновое обтачивание
2zmin 1 = 2 * (150 + 200 + 1160) = 3020 мкм;
под чистовое обтачивание
2zmin 2 = 2 * (50 + 50 + 70) = 340 мкм;
под тонкое точение
2zmin 4 = 2* (30 + 30 + 46) = 212 мкм.
"Расчетный размер dp" заполняется, начиная с конечного (чертежного) размера путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:
dp3 = 69.966 + 0.212 = 70.178 ≈ 70.18 мм;
dp2 = 70.18 + 0.34 = 70.52 ≈ 70.52 мм;
dp3 = 70.52 + 3.020 = 73.54 ≈ 73.54 мм.
Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку, в графе "Наименьший предельный размер" определим их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетные размеры увеличением их значений. Округление производим до того же знака десятичной дроби, с каким он дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:
dmax3 = 69.966 + 0,022 = 69,988мм;
dmax2 = 70.18 +0,14 = 70,32 мм;
dvax1 = 70.52 + 0,35 = 70,87 мм;
dmax3 = 73,54 + 3,0 = 76,54 мм.
Предельные значения припусков Zпрmax определяем как разность наибольших предельных размеров а, Zпрmin – как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:
2zпрmax3 = 70,32 – 69,988 = 0,332 мм = 332 мкм;
2zпрmax2 = 70,87 – 70,32 = 0,55 мм = 550 мкм;
2zпрmax1 = 76,54 – 70,87 = 5,67мм =5670 мкм;
2zпр min3 = 70,18 - 69,966 = 0,214мм = 214 мкм;
2zпр min2 = 70,52 - 70,18 = 0,34 мм = 340 мкм;
2zпрmin1 = 73,54 – 70.52 = 3.02 мм = 3020 мкм.
2.8. Расчет режимов резания и нормирование операций
Определим режимы резания и нормы времени на вертикально-сверлильную операцию [9].
Глубина резания при сверлении: t = 0,5D = 0,5 * 8 = 4 мм
Глубина резания при центровании: t = 0,5D = 0,5 * 5 = 2,5 мм
Подача при центровании: S = 0,11 мм/об (определим по табл.25)
Подача при сверлении: S = 0,16 мм/об (определим по таблице 25)
Скорость при центровании и сверлении определяется по формуле:
υ = (Сυ Dq / Тm sy)Кυ (11)
Значения коэффициентов Сυ и показателей степени для центрования выбираем по таблице 28, 30. Сυ = 27,6; q = 0,25; y = 0,19; m = 0,125
Кυ = Кmυ Кuυ Кlυ, (12.)
где Кmυ – коэффициент, на обработку материала; (по таблице 4)
Кuυ – коэффициент, на инструмент материала; (по таблице 6)
Кmυ – коэффициент, учитывающий глубину сверления; (по таблице 31)
Полученные значения подставляем в формулу (12.)
υ = (27,6 * 50,25 / 200,125 * 0,110,19) * 1 = 36,6 м/мин
По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя по формуле:
n = 1000υ / πD, (13)
где υ – расчетная скорость, м/мин;
D – диаметр обрабатываемого отверстия, мм.
n = 1000 * 36,6 / 3,14 * 5 = 2331
По паспортным данным станка n принимаем 2300
Значения коэффициентов Сυ и показателей степени для сверления выбираем по таблице 28, 30. Сυ = 25,3; q = 0,25; y = 0,19; m = 0,125
Кυ = Кmυ Кuυ Кlυ, (14)
где Кmυ – коэффициент, на обработку материала; (по таблице 4)
Кuυ – коэффициент, на инструмент материала; (по таблице 6)
Кmυ – коэффициент, учитывающий глубину сверления; (по таблице 31)
Полученные значения подставляем в формулу (12)
υ = (25,3 * 6,40,25 / 200,125 * 0,160,19) * 1 = 35,91 м/мин
По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя по формуле (13)
n = 1000 * 35,91 / 3,14 * 5 = 1786
По паспортным данным станка n принимаем 1700
Значения коэффициентов Сυ и показателей степени для зенкерования выбираем по таблице 29, 30. Сυ = 19,2; q = 0,2; y = 0,4; m = 0,125
Кυ = Кmυ Кuυ Кlυ,Кnυ (15)
где Кmυ – коэффициент, на обработку материала; (по таблице 4)
Кuυ – коэффициент, на инструмент материала; (по таблице 6)
Кmυ – коэффициент, учитывающий глубину сверления; (по таблице 31)
Кnυ – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.
Полученные значения подставляем в формулу (12)
υ = (19,2 * 100,2 / 150,125 * 1,80,1 * 0,270,4) * 1 = 53,18 м/мин
По установленной скорости резания определяем число оборотов шпинделя по формуле (3.8.4)
n = 1000 * 53,18 / 3,14 * 10 = 1693
По паспортным данным станка n принимаем 1600
Основное (технологическое) время на переход определим по формуле представленной в методике [15]:
tо = (L / sм) * i = ((l +l1) / ns) * i, мм. (16)
где L – длина пути, проходимого инструментом в направлении подачи, мм
l – длина обрабатываемой поверхности, мм; для сверления зенкерования и развертывания – это длина отверстия, обрабатываемого на данном переходе;
l1 – величина врезания и перебега инструмента, мм;
sм – минутная подача инструмента, мм;
n – число оборотов;
s – подача инструмента на один оборот в мм;
t – число проходов.
а) центрование:
Т0 = ((5 + 2) / 0,11 * 2300) * 6 = 0,16 мин
б) сверление:
Т0 = ((6,4 + 5) / 0,16 * 1700) * 6 = 0,25 мин;
Вспомогательное время определим по формуле:
Тв = tуст + tпер (17)
где tуст – вспомогательное время, на установку и снятие детали;
tпер - вспомогательное время, связанное с переходом.
Тв = 0,12 + 0,42 = 0,54 мин
Определим норму штучного времени по формуле:
Тшт = (То + Тв)(1 + (аобс + аотл)/100) (18)
Полученные значения подставляем в формулу (18):
Тв = (0,56 + 0,54)(1 + (8/100)) = 1,2 мин
Подготовительно-заключительное время выбираем по карте 19: Тп-з = 10 мин
Штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле:
Тшт.как. = Тшт + Тп-з / n (19)
где n – партия деталей, шт.
Тшт.как. = 1,2 + 10/320 = 1,23 мин.
2.9. Расчет экономической эффективности вариантов технологического процесса
Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут ее изготовления, необходимо произвести расчеты экономической эффективности отдельных вариантов и выбрать наиболее рациональный из них для данных условий производства [5]. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции.
Отличительными особенностями сопоставляемых вариантов технологического процесса являются:
а) в первом варианте заготовка получается штамповкой, подрезается торец и точится наружный диаметр на станке 1К62. Подрезается торец; точится канавка; растачивается внутреннее отверстие; предварительно и окончательно растачивается внутренняя канавка на станке 16А20Ф3С39.
б) во втором варианте в качестве заготовке используется литье. В результате этого способа сокращается часть переходов. Подрезается торец, точится наружный диаметр; растачивается отверстие на станке 16К20Ф3С39.
Часовые приведенные затраты можно определить по формуле:
Сп.з = Сз + Сч.з + Ен * (Кс + Кз), (20)