Разработка технологии обработки детали

 

Определим машинное время:  
 
l =5мм - глубина сверления

l1- величина врезания

l2- величина пробега

i=1

-сверлить в  центрах торца Ø60n7 отверстие Ø19,5H12, выдерживая размер L4

Инструмент- спиральное сверло.

Диаметр-19,5мм

Длинна рабочей части сверла- 32мм

Угол заточки- 2φ=118±3º

Марка инструментального материала- Р6М5

Глубина резания: t=0,5·D= 0,5·19,5=9,75мм [5]

Подача: S=S·Kos  =0,27·0,5=0,135мм/об [5](таб.25)

 

Cv = 9,8 - постоянный коэффициент [5] (таб.28);

y = 0,5 - показатель степени при подаче [5] (таб.28);

m = 0,2 - показатель степени при стойкости инструмента[5] (таб.28) ;

T = 45 мин. - период стойкости сверла из быстрорежущей стали[5] (таб.30)  ;

q = 0,4 - показатель степени[5] (таб.28) .

Kv - поправочный коэффициент, учитывающий условия резания, определяется по формуле:

1,17·1·1=1,17

где KMv = 1,17 - коэффициент, учитывающий влияние материала детали;

KИv= 1 - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

Klv = 1 - коэффициент, учитывающий глубину сверления;

Частота вращения шпинделя:

 

 

Проверим выбранный режим по осевому усилию. При проверке должно соблюдаться условие: Ро ст.>Ро

Ро ст.- наибольшее усилие продольной подачи станка

Ро- осевая сила

10·68·19,51·0,1350,7·0,86=2807H

Cp=68- коэффициент осевой силы[5]( таб.32)

(q=1; y=0.7)- показатели степени [5]( таб.32)

Кр=  КМР= 0,86

5000>2807 – условие соблюдается.

Проверим выбранный режим резания по крутящему моменту. При проверке должно соблюдаться условие: Мкр ст.>Мкр

Мкр ст.- допустимый крутящий момент станка

Мкр- крутящий момент резания

Н/М

Cм=0,0345- коэффициент крутящего момента[5]( таб.32)

(q=2; y=0,8)- показатели степени [5]( таб.32)

Кр=  КМР= 0,86

200>22,7 –условие соблюдается

Проверим по мощности. При проверке должно соблюдаться условие: Ne ст.>Ne

Ne ст.- мощность на шпинделе станка

Ne- мощность резания

 

12>1,82- условие выполняется

Определим машинное время:  
 
l =31,9мм - глубина сверления

l1- величина врезания

l2- величина пробега

Приближенно для сверл с одинарным углом в плане 2φ принимается

i=1

-развертывание  отверстия Ø19,5H12 до Ø20H8

Инструмент- развертка цилиндрическая с углом в плане φ=5º.

Глубина резания: t=0,5·(D-d)=0,5·(20-19,5)=0,25

Подача: S=S·Kos= 1·0,7=0,7 [5](таб. 27)

Скорость резания:

 

Cv = 10,5 - постоянный коэффициент[5] (таб.29)

y = 0,65 - показатель степени при подаче [5] (таб.29)

m = 0,4 - показатель степени при стойкости инструмента[5] (таб.29)

x= 0,2- показатель степени при глубине резания [5] (таб.29)

T = 40 мин. - период стойкости сверла из быстрорежущей стали [5] (таб.30)

q = 0,3 - показатель степени[5] (таб.29)

Kv - поправочный коэффициент, учитывающий условия резания, определяется по формуле:

1,17·1·1·0,8=0,936

KMv = 1,17 - коэффициент, учитывающий влияние материала детали[5] (таб.1)

KИv= 1 - коэффициент, учитывающий материал инструмента[5] (таб.6)

Klv = 1 - коэффициент, учитывающий глубину сверления[5] (таб.31)

КПv= 0,8- коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.

Частота вращения шпинделя:

 

 

Определим машинное время:

l1=t·ctgφ= 0,25·ctg5=2,9

l2= 1-3 мм

i=1

-растачивание  отверстие Ø20H8 до Ø35g11, выдерживая размер L5

Инструмент- расточной резец с углом в плане φ=90º.

Марка инструментального материала- Т15К6.

Глубина резания: t= 3мм.

Подача: S= 0,3 [5] ( таб.12)

Скорость резания: м/мин

- коэффициент зависящий от марки материала [5](таб.17)

Т=15 мин.- стойкость инструмента

(x= 0,15;y=0,35; m= 0,2)- степенные показатели [5](таб.17)

К=0,9- поправочный коэффициент [5](таб.17)

 

 

 

 

-коэффициент учитывающий влияние материала

- коэффициент состояния поверхности

- коэффициент материала  инструмента

 

 

Тангенциальная составляющая силы резания Pz:

 

 

-постоянный коэффициент, зависящий от обрабатываемого  материала [5](табл.22)

=-0,15)-степенные показатели в формуле силы резания, зависящие от условий работы при точении [5](табл.22)

Kp-коэффициент, учитывающий фактические условия резания

0,86·0,89·1·1·0,93= 0,71

 

n=0, 75 [5](таб.9)

-коэффициент, учитывающий  влияние качества, обрабатываемого материала [5](таб.9)

- коэффициент, учитывающий  влияние главного угла  [5](таб.23)

- коэффициент, учитывающий  влияние переднего угла  [5](таб.23)

- коэффициент, учитывающий  влияние угла наклона главной  режущей кромки [5](таб.23)

Кrp=0,93- коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца

Радиальная составляющая силы резания Py:

 

 

 

=-0,3

0,86·0,5·1·1·0.82= 0,3526

 

 

 

 

Кrp=0,82

Осевая составляющая силы резания Px:

 

 

 

=-0,4

0,86·1,17·1·1·1= 1,0062

 

 

 

 

Кrp=1

Полученный режим резания проверим по прочность механизма подачи станка с помощью условия: Рx cт.>Px , где Рx cт- наибольшее усилие продольной подачи станка.

5000>- условие выполняется.

Выбранный режим резания проверим по мощности c помощью условия: Nст.>Nрез., где   Nст.- мощность на шпинделе станка

Nрез.- мощность резания

Мощность на шпинделе станка: Nст.= N·η·E=12·0,75·1,25=11,25

N- мощность станка

η- кпд станка

Е- коэффициент прегрузки

 

11,25>4,18- условие выполняется.

Определим машинное время:

l1=t·ctgφ= 3·ctg45=3

l2= 1-3 мм

i=

 

D=20мм диаметр обрабатываемой поверхности;

d= 35мм диаметр обработанной поверхности.

-чистовое растачивание  отверстия Ø35g11 до Ø36,15g8;

Инструмент- расточной резец с углом в плане φ=90º.

Марка инструментального материала- Т15К6.

Глубина резания: t= 1,5мм.

Подача: S= s·Ks= 0,51·0,45=0,23 мм/об [5] ( таб.11)

Скорость резания:

 мм/мин

- коэффициент зависящий от марки материала [5](таб.17)

Т=15 мин.- стойкость инструмента

(x= 0,15;y=0,2; m= 0,2)- степенные показатели [5](таб.17)

 

 

 

 

 

 

Тангенциальная составляющая силы резания Pz:

 

 

  [5](табл.22)

=-0,15) [5](табл.22)

0,86·0,89·1·1·0,93= 0,71

[5](таб.9)

n=0,75 [5](таб.9)

[5](таб.23)

   [5](таб.23)

[5](таб.23)

Кrp=0,93

Радиальная составляющая силы резания Py:

 

 

 

=-0,3

0,86·0,5·1·1·0.82= 0,3526

 

 

 

 

Кrp=0,82

Осевая составляющая силы резания Px:

 

 

 

=-0,4

0,86·1,17·1·1·1= 1,0062

 

 

 

 

Кrp=1

Полученный режим резания проверим по прочность механизма подачи станка с помощью условия: Рx cт.>Px , где Рx cт- наибольшее усилие продольной подачи станка.

5000>- условие выполняется.

Выбранный режим резания проверим по мощности c помощью условия: Nст.>Nрез., где   Nст.- мощность на шпинделе станка

Nрез.- мощность резания

Мощность на шпинделе станка: Nст.= N·η·E=12·0,75·1,25=11,25

N- мощность станка

η- кпд станка

Е- коэффициент прегрузки

 

11,25>1,96- условие выполняется.

Определим машинное время:

l1=t·ctgφ= 1,5·ctg45=1,5

l2= 1-3 мм

i= 1

-тонкое растачивание  отверстия Ø36,15g8 до Ø36,45g6.

Инструмент- расточной резец с углом в плане φ=90º.

Марка инструментального материала- Т30К4.

Глубина резания: t= 0,3мм.

Подача: S=0,22 мм/об [5] ( таб.11)

Скорость резания: мм/мин

- коэффициент зависящий от марки материала [5](таб.17)

Т=15 мин.- стойкость инструмента

(x= 0,15;y=0,2; m= 0,2)- степенные показатели [5](таб.17)

К=0,9- поправочный коэффициент [5](таб.17)

 

 

 

 

 

 

Тангенциальная составляющая силы резания Pz:

 

 

  [5](табл.22);

=-0,15) [5](табл.22)

0,86·0,89·1·1·0,93= 0,71

[5](таб.9);

n=0,75 [5](таб.9)

[5](таб.23);

   [5](таб.23);

[5](таб.23);

Кrp=0,93

Радиальная составляющая силы резания Py:

 

 

 

=-0,3

0,86·0,5·1·1·0.82= 0,3526

 

 

 

 

Кrp=0,82

Осевая составляющая силы резания Px:

 

 

 

=-0,4

0,86·1,17·1·1·1= 1,0062

 

 

 

 

Кrp=1

Полученный режим резания проверим по прочность механизма подачи станка с помощью условия: Рx cт.>Px , где Рx cт- наибольшее усилие продольной подачи станка.

5000>- условие выполняется.

Выбранный режим резания проверим по мощности c помощью условия: Nст.>Nрез., где   Nст.- мощность на шпинделе станка

Nрез.- мощность резания

Мощность на шпинделе станка: Nст.= N·η·E=12·0,75·1,25=11,25

N- мощность станка

η- кпд станка

Е- коэффициент прегрузки

 

11,25>0,5- условие выполняется.

Определим машинное время:

l1=t·ctgφ= 0,3·ctg45=0,3

l2= 1-3 мм

i= 1

-растачивание  канавки Ø40, выдерживая размер  L6

Инструмент- расточной упорный  резец с углом в плане φ=90º.

Марка инструментального материала- Т15К6.

Глубина резания: t= 5мм.

Подача: S=0,12 мм/об [5] ( таб.12)

Скорость резания: мм/мин

- коэффициент зависящий от марки материала [5](таб.17)

Т=15 мин.- стойкость инструмента

(x= 0,15;y=0,2; m= 0,2)- степенные показатели [5](таб.17)

К=0,9- поправочный коэффициент [5](таб.17)

 

 

 

 

 

 

Тангенциальная составляющая силы резания Pz:

 

 

  [5](табл.22);

=-0,15) [5](табл.22)

0,86·0,89·1·1·0,93= 0,71

[5](таб.9);

n=0,75 [5](таб.9)

[5](таб.23);

   [5](таб.23);

[5](таб.23);

Кrp=0,93

Радиальная составляющая силы резания Py:

 

 

 

=-0,3

0,86·0,5·1·1·0.82= 0,3526

 

 

 

 

Кrp=0,82

Осевая составляющая силы резания Px:

 

 

 

=-0,4

0,86·1,17·1·1·1= 1,0062

 

 

 

 

Кrp=1

Полученный режим резания проверим по прочность механизма подачи станка с помощью условия: Рx cт.>Px , где Рx cт- наибольшее усилие продольной подачи станка.

5000>- условие выполняется.

Выбранный режим резания проверим по мощности c помощью условия: Nст.>Nрез., где   Nст.- мощность на шпинделе станка

Nрез.- мощность резания

Мощность на шпинделе станка: Nст.= N·η·E=12·0,75·1,25=11,25

N- мощность станка

η- кпд станка

Е- коэффициент перегрузки

 

11,25>3,83- условие выполняется.

Определим машинное время:

l1=t·ctgφ=5·ctg45=5

l2= 1-3 мм

i=

 

D=20мм диаметр обрабатываемой поверхности;

d= 40мм диаметр обработанной поверхности.

-расточить фаску 1×45º, выдерживая размер L7

Инструмент- токарный проходной отогнутый резец φ=45º

Марка инструментального материала- Т15К6.

Глубина резания:t=1мм

Подача: 0,25·Кs=0,25·1,25=0,3мм/об

 

Cv=420 [5]( таб.17)

x= 0,15; y=0,2; m=0,2 [5]( таб.17)

T=15 мин

 

 

 

 

 

 

Тангенциальная составляющая силы резания Pz:

 

 

  [5](табл.22)

=-0,15) [5](табл.22)

0,86·1·1·1·0,87= 0,75

[5](таб.9)

n=0,75 [5](таб.9)

[5](таб.23)

   [5](таб.23)

[5](таб.23)

Кrp=0,87

Радиальная составляющая силы резания Py:

 

 

 

=-0,3 [5](табл.22)

0,86·1·1·1·0,66= 0,57

 

 

 

 

Кrp=0,66

Осевая составляющая силы резания Px:

 

 

 

=-0,4

0,86·1·1·1·1= 0,86

 

 

 

 

Кrp=1

Полученный режим резания проверим по прочность механизма подачи станка с помощью условия: Рx cт.>Px , где Рx cт- наибольшее усилие продольной подачи станка.

5000>- условие выполняется.

Выбранный режим резания проверим по мощности c помощью условия: Nст.>Nрез., где   Nст.- мощность на шпинделе станка

Nрез.- мощность резания

Мощность на шпинделе станка: Nст.= N·η·E=12·0,75·1,25=11,25

N- мощность станка

η- кпд станка

Е- коэффициент прегрузки

 

11,25>1,69- условие выполняется.

Определим машинное время:

l1=t·ctgφ=1·ctg45=1

l2= 1-3 мм

i=1

 

-нарезать резьбу  М38×1,5 g6, выдерживая размер L5

Инструмент- токарный резьбовой резец .

Марка инструментального материала- Т15К6.

Высота профиля резьбы резца: Н= 0,8660254·Р= 0,8660254·1,5= 1,2990381 , где Р-шаг резьбы

Количество проходов i определяем по [5] (таб. 45): черновые -4; чистовые -2

Глубина резания: мм

При нарезании резьбы резцами различают продольную подачу S=Р и поперечную подачу Sp= t, имеющую радиальное направление , так как Р≤2,5мм.

Скорость:

 

= 244- постоянный коэффициент [5](таб. 49)

x= 0,23; y=0,3; m=0,2 – показатели степени [5](таб. 49)

Кv= KMv·KИv·KCv= 1,17·1·1=1,17 - поправочный коэффициент

KMv= 1,17- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемой поверхности [5](таб. 1)

KИv=1- коэффициент, учитывающий материал режущей части инструмента [5](таб. 6)

KCv= 1 – коэффициент учитывающий способ нарезания резьбы [5](стр.297)

 

Тангенциальная составляющая силы резания

 H

Cp= 148- постоянный коэффициент [5](таб. 51)

y=1,7; u=0,71– показатели степени [5](таб. 51)

=

Мощность:

 

Выбранный режим резания проверим по мощности c помощью условия: Nст.>Nрез., где   Nст.- мощность на шпинделе станка

Nрез.- мощность резания

Мощность на шпинделе станка: Nст.= N·η·E=12·0,75·1,25=11,25

N- мощность станка

η- кпд станка

Е- коэффициент прегрузки

11,25>3,32- условие выполняется.

Определим машинное время:

l1=t·ctgφ=0, 3·ctg45=0,3

l2= 1-3 мм

i= 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Расчет норм времени на выбранную операцию.

Норма штучного времени при выполнении работ на металлорежущих станках в условиях серийного производства определяется по формуле:

 

= 1,43+7,89=9,32 мин- время цикла обработки детали

То=Σti маш.= 1,43 мин – основное технологическое время выполнения операции

Тв=Тву+Тв оп+Тв изм=4,2+3,39+0,3=7,89 мин

Тву= 4,2 мин- вспомогательное время на установку и снятие детали [6](стр.58)

Тв оп= Σti в оп =3,39мин – вспомогательное время, связанное с операциями [6](стр.110)

Тв изм= 0,3 мин – вспомогательное время связанное с измерением [6](стр.198)

аабс=4%- время на обслуживание рабочего места

аолн=4%- время на отдых

Норма времени на наладку и настройку станка:

Тпз= Тпз1+Тпз2+Тпр. обр.= 12+16,6+15,39=44мин

Тпз1=12мин – время на получение наряда, технической документации;

Тпз2=16,6мин –время на наладку станка, приспособлений, программы обработки [6]( стр.98);

Тпр. обр= 6,2+Топ=6,2+9,19=15,39 мин – время на пробную обработку детали [6]( стр.106);