Совершенствование технологического процесса детали «колесо зубчатое» С52.20.00.06 на основе применения станков с ЧПУ

=1

;

= 34,95  м/мин;                            (27)

 

Частота вращения шпинделя определяется по формуле

 

 890,45 мин^-1.                           (28)

  

По паспорту станка принимаем n_д = 710 мин^-1.

Действительная  скорость резания определяется по формуле

 

27,87 м/мин.                        (29)

 

Определим минутную подачу инструмента

 

s_m = s_д*n_д = 0,2*710 = 142 мм/мин                           (30)

Определим крутящий момент инструмента по формуле

 

н м    (31)

где См - поправочный коэффициент;

       y,q– показатели степени;

y=0,8;

q=2

Kp- поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала на силу резания Кр=Кмр.

 

_{Осевая сила Ро определяется по формуле}

 

Н.

 

Мощность  резания определяется по формуле

 

 кВт.                                   (32)

                          

Проверка  мощности резания определяется по формуле 

 

,                                                  (33)

где – мощность двигателя станка, кВт;

                = 7,5 кВт;

          – КПД двигателя станка,

                = 0,8;

1,43 ≤ 4,5×0,8

1,43≤ 3,6

 

Следовательно, проверка по мощности выполняется, процесс резания

осуществим.

 

Основное время обработки определяется по формуле 

,                                                (34)

где  L  – длина обработки, мм;

       S_м – минутная подача, мм/мин;

Т_о

мин.

 

1.8.2 Табличный расчет режимов  резания

Операция 010 Токарная с ЧПУ.

Станок токарный модели 16К20Ф3 (мощность двигателя N_дв = 11 кВт; КПД коробки станка h = 0,8). Режущий инструмент – резец проходной: j = 45°, j₁ = 10°, g = 10°, l = 0°, a = 10°, радиус при вершине резца r = 0,8 мм. Материал режущей части резца – твердый сплав Т30К4. СОЖ–эмульсия. Сечение державки резца 25´25 мм.  Глубина резания t=1,5 мм, стойкость инструмента Т = 60 мин.

Подача  определяется по формуле:

 

мм/об,                        (35)

где S_т     – подача табличная, мм/об;

    S_т = 0,2 мм/об;

      К_sм   – коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатыва-

                              емого материала;

                         К_sм =1;

                  К_sу    – коэффициент, учитывающий схему установки;

                             К_sу =1;

                  К_sr    – коэффициент, учитывающий радиус вершины резца;

                             К_sr =1;

                  К_sк    – коэффициент, учитывающий квалитет обрабатываемой детали;

                             К_sк = 0,85;

                  К_sψк – коэффициент, учитывающий схему установки

                              К_sψк = 1;

 мм/об

 

Скорость резания определяется по формуле

 

  м/мин, (36)

где ν_т   – скорость резания определяется по таблице;

                ν_т = 350 м/мин;

       К_νs – коэффициент, учитывающий группу обрабатываемого материа-

                 ла;

       К_νs = 0,9;

       К_νо – коэффициент, учитывающий вид обработки;

             К_νо =1;

       К_νi – коэффициент, учитывающий  жёсткость станка;

             К_νi = 0,75;

       К_νφ – коэффициент, учитывающий геометрические параметры резца;

             К_νφ =1;

                 К_νт – коэффициент, учитывающий период стойкости режущей части

                           резца;

         К_νт = 0,8;

       К_νж – коэффициент, учитывающий  наличие охлаждения;

             К_νж = 1;

 

Частота вращения шпинделя:

 

 480 мин^-1.                         (37)

 

По паспорту станка принимаем n_д = 500 мин^-1  (регулирование бесступенчатое).

Действительная  скорость резания:

 

204,1 м/мин.                   (38)

 

Минутная  подача определяется по формуле:

(39)

 

Основное время обработки, мин:

,                                                    (40)

где  L  – длина обработки, мм;

       S_м – минутная подача, мм/мин;

       i   – число проходов резца.

Т_о

×2= 0,5 мин.

 

Операция 020 Зубофрезерная

Фрезеровать зубья z = 63, зубчатого колеса Ø130; модуль m=2; – Станок 53А80Н. Инструмент - фреза червячная однозаходная Ø90, материал Р6М5 ГОСТ 38218-92

 

Глубина резания определяется по формуле

 

                                               ₍₄₁₎

 

Выбираем  подачу S_т =2,2 мм/об

_{Окончательную подачу определяют по формуле}

                           ₍₄₂₎

 

_{Корректируем  подачу по паспорту станка Sд=2 мм/об}

 

Выбираем  скорость резания V_т=44 м/мин

Окончательно  значения скорости определяют по формуле

 

V= V_т×K×K×K  м/мин                                     (43)

где K – коэффициент, зависящий от механической характеристики стали,

            К = 1

      К – коэффициент, зависящий от количества осевых перемещений,

            К = 1

      К – коэффициент, зависящий от угла наклона зубьев

            К = 1

V= 44×1×1×1=44 м/мин

 

Определяем  частоту вращения

 

 мин^-1                                  (44)

 

Корректируем  подачу по паспорту станка n_д=160 мин^-1

 

 м/мин                            (45)

 

Основное время определяется по формуле

 

 мин                             (46)

где Z – число зубьев ,

           Z=63

       k – число заходов фрезы

             k=1

 

Аналогично  рассчитываются режимы резания на остальные  операции, и результаты сводятся в таблицу 8

 

Таблица 8 - Сводная таблица режимов резания

Номер и наименование операции	Модель станка	Глубина  резания, мм	Подача мм /об; мм /зуб	Скорость резания, м /с	Частота  вращения n, мин-1	Минутная подача, мм /мин	Основ-ное время, мин
1	2	3	4	5	6	7	8
005 Токарная Установ А: 1) Подрезать торец детали выдержав размеры ℓ=30-0,2 Точить поверхность выдерживая размеры Ø68-0,7, ℓ=7; Ø112+0,8 ℓ=44. Точить фаску 0,5×450 Точить поверхность выдерживая размеры Ø131-0,5; ℓ=15. 2) расточить отверстие Ø58 в торец заготовки, выдержав размер 30 -0,2. 3) Расточить поверхность Ø62+0,7, выдержав размер 13+0,4. Установ Б 1) Точить поверхность выдерживая размеры Ø68-0,7, ℓ=7; Ø112+0,8 ℓ=44. Точить фаску 0,5×45 ̊ Точить поверхность выдерживая размеры Ø131-0,5; ℓ=15.	16К20	1                           1,5         2           1	0,46                           0,45         0,4           0,46	2,5                           2,38         2,2           2,5	500                           780         700           500	230                           351         280           230	0,3                           0,1         0,1           0,3
010 Токарная с ЧПУ Установ А 1) Подрезать торец, выдержав размер ℓ=29,3-0,2 Точить поверхность Ø130-0,1   Точить фаску 1 х 450 Установ Б 1) Точить поверхность Ø130-0,1 Точить фаску 1 х 450 2) Расточить поверхность Ø60+0,03, выдержав размер ℓ=29,3-0,2	16К20Ф3	1               1     0,7	0,17               0,17     0,22	3,4               3,4     2	500               500     1000	85               85     220	0,25               0,25     0,14
015 Вертикально- сверлильная 1) Сверление 8 отверстий Ø12,5	2Н135	6,25	0,2	0,46	710	142	1,18
020 Зубофрезерная Фрезеровать зубья колеса Z=63	53А80Н	4,5	2	0,73	160	320	7,48
025 плоско-шлифовальная 1)  Шлифование поверхностей 29-0,2;	3Б722	0,3	18,9	35	1112	0,025 мм/ход	0,46

 

 

1.9 Расчет норм времени 

 

Операция 025 плоскошлифовальная.

Оборудование  – плоскошлифовальный станок модели 3У131. Контроль-ный инструмент – штангенциркуль. Масса детали 1,446 кг.

Штучное время определяется по формуле

                                        

                                          (47)

где  Т_оп   – оперативное время, мин;

       Т_обс – время на обслуживание рабочего места, мин;

       Т_отл – время на отдых и личные надобности, мин

 

Определяем основное время по формуле

 

                                    ₍₄₈₎

где L_д – длина детали, мм;

             _{Lд = 130 мм;}

       _{Вд – ширина обработки;}

              _{Вд = 130 мм;}

      _{h   – припуск на обработку, мм;}

           h = 0,3 мм

   V_к – скорость круга, м/с;

           V_к = 35м/с;

      К – количество рабочих ходов;

              К=3;

      S_в – подача на оборот, мм/об;    

             S_в = 18,9 мм/об;

      S_t – подача на ход, мм/ход;    

          = 0,025 мм/ход;

      q  – количество одновременно обрабатываемых деталей;

            q = 2

 

Определяем вспомогательное время  по формуле

 

                                          (49)

где  Т_у    – время на установку и закрепление заготовки, мин;

                 Т_у = 1,35 мин [6, c.98];

       Т_пер – время, связанное с переходом, мин;

                 Т_пер= 0,16 мин [6, с.138];

       Т_изм – время на контрольные измерения, мин;

                 Т_изм= 0,23 мин [6, c.217];

 

Определяем оперативное время  по формуле

 

                         (50)

 

Определяем время на обслуживание рабочего места

 

                                               (51)

где а_обс – затраты времени на обслуживание рабочего места в процентах от

                оперативного времени, %;

              а_обс= 6% [6,c. 100]

 

Определяем время на отдых и  личные надобности

 

                                            (52)

где а_отл – затраты времени на отдых и личные надобности в процентах от

                оперативного времени, %;

                а_отл =4% [6, c.203]

 

Подготовительно-заключительное время определим по литературе [6,с.100]

 

_{Тп-з=7+7=14 мин.}

 

 

Штучно-калькуляционное  время определяют по формуле

 

                            ₍₅₃₎

где n – количество деталей в партии, шт;

           n = 100 шт.

 

Расчёт  выполним по литературе [8].

Операция 010 Токарная с ЧПУ. Оборудование – токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3. Контрольный  инструмент – скоба, штангенциркуль.

Штучное время  определяется по формуле

 

                                  (54)

где Т_ца  – время цикла автоматической работы станка, мин;

      Т_в   – вспомогательное время, мин;

      К_tв  – коэффициент;

              К_tв = 1 [8, с.50];

      Т_обс – время на обслуживание рабочего места, мин;

      Т_отл – время на отдых и личные надобности, мин

 

Суммарное основное время на данную операцию определим  по формуле

 

Определяем  время цикла автоматической работы станка

 

                                            (55)

где T_o – основное время;

              T_o1= 0,6 мин;

              Т_о2= 0,14 мин;

Т_мв – машинно-вспомогательное время, мин;

     Т_мв = 0,03×2+0,1+0,05= 0,28 мин, [8, c.605];

 

Определяем  вспомогательное время по формуле

 

                                          (56)

где Т_у    – время на установку и закрепление заготовки, мин;

            Т_у=0,26 мин [8, c.65];

  Т_обр – время, связанное с операцией, мин;

            Т_обр=0,32+0,15+0,03=0,5 мин [8, с.78]

  Т_изм – время на контрольные измерения, мин;

                 Т_изм=0,11+0,1+0,05=0,26 мин [8, с.80]

 

Определяем  оперативное время

 

                   (57)

 

Определяем  время на обслуживание рабочего места

 

                                             (58)

где а_обс – затраты времени на обслуживание рабочего места в процентах от

                оперативного времени, %;

            а_обс = 8% [8,c. 605]