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

      – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

=1,3

;

                                      = 25,23  м/мин;         (28)

 

Частота вращения шпинделя определяется по формуле

                                         

1004  мин^-1.

  

По паспорту станка принимаем n_д = 1000 мин^-1.

Действительная  скорость резания определяется по формуле

 

                            

25,12 м/мин.                              (29)

 

Скорость  движения подачи определяется по формуле

 

                           мм/мин.                             (30)   

По паспорту станка принимаем V_sд = 140 мм/мин.

Сила  резания определяется по формуле

  ;                                 (31)

где , q, у, x, u, ω – коэффициент и показатели степеней;

                                   = 68,2; q = 0,86; y = 0,72; x = 0,86; u = 1,0;

                                    ω = 0,26;

                         – поправочный коэффициент.

                                                

,                                     (32)

где  n – показатель степени;

               n =1;

       σ_в – допустимое напряжение, МПа; 

               σ_в = 610 МПа.

 Н.

 

Мощность  резания определяется по формуле

                                      

                                        

кВт.                                     (33)

                          

Проверка  мощности резания определяется по формуле 

 

,        

где – мощность двигателя станка, кВт;

                = 7,5 кВт;

          – КПД двигателя станка,

                = 0,8;

                                                 1 ≤ 7,5∙0,8

       1≤ 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 005 Токарная с ЧПУ. Расчет выполним по литературе [2].

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 = 0,16 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 = 0,65;

.

 

Скорость резания определяется по формуле

 

  м/мин, (36)

где ν_т   – скорость резания определяется по таблице;

                ν_т = 430 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:

                                              

                                    

1946 мин^-1.                         (37)

 

По паспорту станка принимаем n_д = 2000 мин^-1  (регулирование бесступенчатое).

Действительная  скорость резания:

 

        238,64 м/мин.              (38)

 

Минутная  подача определяется по формуле:

(39)

 

Основное время обработки, мин:                                                          

                                                          

,                                                     (40)

где  L  – длина обработки, мм;

       ν_s  – минутная подача, мм/об;

       i   – число проходов резца.

Т_о

= 1,5 мин.

 

Результаты  расчёта режимов резания по всем операциям 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
010 Токарная с ЧПУ Установ А: 1) Подрезать торец детали выдержав размеры ℓ=138±0,5. Точить поверхность выдерживая размеры Ø38, ℓ=83;    Ø25,2 ℓ=79. Точить поверхность выдерживая размеры Ø22; ℓ=40. Точить фаску 1×45 ̊. 2) Сверлить 1 отверстие Ø4  в торец заготовки, выдержав размер 25 ± 0,5. 3) нарезать резьбу М6. Установ Б 1) Подрезать торец выдержав размер ℓ=136, точить поверхность выдерживая размеры Ø30-0,033 ; ℓ=53. Точить поверхность выдерживая размеры Ø25-0,033 ; ℓ=22. Точить фаску 2×45 ̊. Точить фаску 1×45 ̊.	16К20Ф3	2                       2     1           2	0,09                       0,1     1           0,09	3,4                       0,6     0,3           3,4	2000                       800     400           2000	180                       80     100           180	2,1                       0,62     0,14           1,24
010 Вертикально- фрезерная 1)  Фрезерование шпоночного паза 8×31	6К11	4	0,07	0,4	1000	70	0,56
015 Вертикально- фрезерная 1)  Фрезерование паза 6×38	6К11	3,5	0,07	0,4	1000	70	1,05
020 шлифо-вальная 1)  Шлифование поверхностей Ø25;	3У131	0,02	18,9	35	1112	мм/ход 0,005	2,54

 

1.9 Расчет норм времени            

 

Операция 025 кругло-шлифовальная.

Оборудование  – кругло-шлифовальный станок модели 3У131. Контроль-  ный инструмент – штангенциркуль, скоба. Масса детали 0,59 кг.

Штучное время определяется по формуле

                                        

                                         

                                                  (41)

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

 

                                                                                             ₍₄₂₎

где L_рез – длина резания, мм;

                _{Lрез = 36 мм;}

       _{h   – величина врезания и перебега, мм;}

            h = 0,2 мм;

      i    – количество рабочих ходов;

              i=1;

      S_м   – минутная подача, мм/мин;    

                 = 18,9 мм/мин;

      S_t    – подача на ход, мм/ход;    

                = 0,005 мм/ход;

         

 

 

Определяем вспомогательное время  по формуле

                                  

                                                                                  (43)

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

                 Т_у = 0,24 мин [6, c.98];

       Т_пер – время, связанное с переходом, мин;

                 Т_пер= 0,2 мин [6, с.138];

       Т_изм – время на контрольные измерения, мин;

                 Т_изм= 0,3 мин [6, c.217];

 

Определяем оперативное время  по формуле

 

                                                            (44)

 

Определяем время на обслуживание рабочего места

 

                                                                                              (45)

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

                оперативного времени, %;

                а_обс= 9% [6,c. 100]

 

Определяем время на отдых и  личные надобности

 

                                                                                              (46)

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=10+7+10+1=28 мин.}

Штучно-калькуляционное  время определяют по формуле

 

                                                           ₍₄₇₎

где n – количество деталей в партии, шт;

             n = 100 шт.

 

Расчёт  выполним по литературе [8].

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

Штучное время  определяется по формуле

 

                                      (48)

где Т_ца  – время цикла автоматической работы станка, мин;

      Т_в   – вспомогательное время, мин;

      К_tв  – коэффициент;

                К_tв = 0,93 [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

 

                                        ₍₄₉₎

где Т_о1, …, Т_о5 – основное время на переходы операции, мин

 

Определяем  основное время по формуле

 

                                                      ₍₅₀₎

где L_рез – длина резания, мм;

  _{у    – величина  врезания и перебега, мм;}

  i     – количество рабочих ходов.

                                       

 

       

 

Определяем  время цикла автоматической работы станка

 

                                    

                                                   (51)

где Т_мв – машинно-вспомогательное время, мин;

           Т_мв = 0,65 мин, [8, c.605];